首頁新聞資訊市場動態 > 綜述:代謝組學在糖尿病研究中的應用
最新資訊

綜述:代謝組學在糖尿病研究中的應用

作者:小浪-邁維代謝日期:2017年9月1日 16:32
糖尿病是全球范圍內威脅健康的主要疾病。其發生發展過程中代謝物特征的改變對于了解其病理過程以及發現潛在的生物標志物和藥物靶點是非常重要的。代謝組學是一種新興的工具用以揭示代謝物變化和了解糖尿病發病機制。此篇文章主要闡釋了代謝組學在糖尿病研究中的應用,包括糖尿病心血管疾病,糖尿病腎病,糖尿病視網膜病變,糖尿病神經病變等。
糖尿病是一種復雜的代謝紊亂疾病,與胰島素抵抗,受損胰島素信號,β細胞功能紊亂,血糖異常,脂類代謝改變,亞臨床驗證和氧化應激增加等相關。在2015年糖尿病患者達到4億1500萬人,2040年將達到6億4200萬人。
糖尿病的發病機制有多種途徑,包括血糖增加,胰島β細胞功能紊亂,胰島素抵抗和血管疾病。急性糖尿病一般在糖尿病早期發生,包括低血糖,糖尿病酮癥酸中毒,高滲性高血糖綜合征和糖尿病乳酸中毒。慢性糖尿病一般在糖尿病的晚期發生,包括腦血管疾病,糖尿病冠狀動脈疾病,糖尿病周圍神經病變,糖尿病視網膜病變,糖尿病腎病,微血管疾病和糖尿病足病。2型糖尿病是一種長期的疾病,降低了人們的生活品質并且增加了死亡率。目前暫時沒有對糖尿病有效的藥物能夠治療,但是在亞臨床癥狀出現前對其進行干預是一種有效的預防或者延緩疾病發生的一種有效的方法。所以,發現早期診斷糖尿病的生物標志物是非常重要的。
代謝組學是一種可以提供生物樣本代謝信息的系統生物學方法。其已經廣泛的應用在糖尿病的診斷和治療當中。近期在8000個體中(1940名糖尿病患者)進行meta分析的結果顯示,與2型糖尿病發病相關的代謝物包括,異亮氨酸,亮氨酸,纈氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸,甘氨酸和谷氨酰胺。許多研究顯示血漿中的支鏈氨基酸及其衍生物,芳香族氨基酸和α-羥基丁酸與糖尿病發病相關。此篇文章主要介紹目前一些研究中發現的與糖尿病發病相關的代謝物。
 
1.糖尿病冠心病代謝組學研究簡介
2006年Kirschenloh等應用代謝組學方法對244名男性糖尿病冠心病患者的血清在NMR檢測平臺下進行分析,結果表明與血管造影相比較通過NMR檢測平臺對糖尿病冠心病的檢測水平很差。2014年Zhang et al對21名服用了格列吡嗪以及23名服用了二甲雙胍的患者的血清在LC-QTOFMS檢測平臺下進行代謝組學分析,結果表明這兩種藥物對糖尿病冠心病患者有著長期的治療作用。2014年Badeau et al對26空白對照以及25名服用羅格列酮的患者血清在NMR檢測平臺進行代謝組學分析,找到差異代謝物谷氨酰胺,乳酸。在長期服用羅格列酮的糖尿病患者血清中乳酸以及谷氨酰胺濃度發生了變化,與胰島素配合治療顯示對冠心病有改善作用。2015年Wu et al對292名糖尿病高血壓,糖尿病非酒精性脂肪性肝病,糖尿病冠心病患者血清在UPLC-QTOFMS檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到差異代謝物4-羥基-3-甲氧基扁桃酸,結果表明血糖異常患者的血清中代謝物的代謝圖譜發生了變化,預示著異常情況的發生。
 
2.糖尿病腎病代謝組學簡介
2006年Makinen et al對182名1型糖尿病患者和21名1型糖尿病患者的血清在NMR檢測平臺進行代謝組學分析,結果顯示在NMR檢測平臺發現的代謝物對于糖尿病腎病的診斷具有一定價值。2008年Makinnen et al對251名正常白蛋白尿的糖尿病患者,137名微量白蛋白尿的糖尿病患者以及225名白蛋白尿的糖尿病患者血清在NMR檢測平臺進行代謝組學分析,結果表明通過NMR檢測平臺獲取的血清中的代謝物的信息可以有效的區別1型糖尿病患者于非1型糖尿病患者。2012年Van et al對26名1型微量白蛋白尿糖尿病患者和26名正常人的尿液在GC-MS,LC-MS檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到差異代謝物酰基肉堿,酰基甘氨酸和色氨酸代謝物通路相關的代謝物,結果表明基于LC-MS平臺檢測尿液中的代謝物可以有效的區分正常白蛋白尿排泄率組中漸進性和非漸進性的患者,準備度達到75%。2009年zhang et al對25名健康人和8名糖尿病腎病以及33名2型糖尿病患者血清在UPLC-QTOFMS檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到差異代謝物亮氨酸,二氫神經鞘氨醇和鞘氨醇,結果表明這幾種代謝物的差異對于糖尿病的診斷和治療具有較大價值。2011年Zhu et al對30名正常人和30名2型糖尿病患者以及52名糖尿病腎病患者血漿在NPLC-TOFMS,Ion trap-MS檢測平臺下進行代謝組學分析,找到3種與糖尿病相關的差異代謝物,8種糖尿病腎病相關的差異代謝物及其共用的7種差異代謝物。結果表明2種新型生物標志物可以作為區分2型糖尿病和糖尿病腎病的有效標志物。2011年Han et al對30名健康人,30名糖尿病患者以及90名糖尿病腎病患者的血漿在GC-MS檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到差異代謝物游離脂肪酸以及必須脂肪類物質,結果表明脂肪酸在血漿中的濃度可以作為糖尿病與糖尿病腎病區分的生物標志物。2013年Sharma K et al對94名健康人以及糖尿病慢性腎病和糖尿病非慢性腎病的尿液在GC-MS檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到13種線粒體中的差異代謝物,結果表明尿液樣本對于研究糖尿病腎病的代謝機制是有一定價值的。此外還有很多研究找到了與糖尿病腎病相關的代謝物,如肌苷,酰基肉堿,己糖,酪氨酸,組氨酸,3-羥基丁酸酯,甜菜堿,尿毒素,葡萄糖苷酸,丙氨酸,丙酮酸酯,檸檬酸,尿囊素,延胡索酸,苯丙氨酸,馬尿酸,苯甲酸酯,順烏頭酸,葡萄糖醛酸甙,磷脂等。
 
3.糖尿病視網膜病變以及糖尿病視網膜病變代謝組學簡介
2011年Munipally et al對35名健康人和22名糖尿病視網膜膜病變患者以及24名增值性糖尿病視網膜病變患者的血清再HPLC-MS檢測平臺下進行代謝組學分析,找到差異代謝物犬尿素,犬尿喹啉酸,3-羥基犬尿素,結果表明這些差異代謝物與糖尿病視網膜病變相關。2010年Barba et al對22名增生性視網膜病變1型糖尿病患者和22名無糖尿病患者的玻璃體液在NMR檢測平臺進行代謝組學檢測,找到差異代謝物乳酸,葡萄糖,半乳糖醇,抗壞血酸,結果表明這些差異代謝物與增生性視網膜病變1型糖尿病相關性很高。2011年Li et al對2只糖尿病大鼠和健康大鼠的血清在GC-MS檢測平臺下進行代謝組學分析,找到差異代謝物脂肪酸類,氨基酸類以及葡萄糖。2011年Freeman et al對STZ誘導的糖尿病大鼠和正常大鼠的腎臟,背根神經節,甲狀腺組織在以及組織在GC-MS,UHPLC-MS檢測平臺下進行代謝組學分析,找到差異代謝物葡萄糖,多元醇代謝通路相關代謝物,以及線粒體中氧化磷酸化和脂質代謝相關的代謝物。
 
4.妊娠糖尿病代謝組學簡介
2010年Graca et al對82名健康人以及27名妊娠期糖尿病患者在NMR檢測平臺進行代謝組學檢測,找到差異代謝物葡萄糖,谷氨酸,甘氨酸,脯氨酸,絲氨酸,牛磺酸,乙酸鹽,甲酸鹽,肌酸酐以及甘油磷脂酰膽堿等。2011年Diaz et al對45名健康人和43名妊娠期糖尿病患者的血液以及尿液樣本在NMR檢測平臺下進行代謝組學分析,找到差異代謝物3-羥基異丁酸,2-羥基異丁酸,N-甲基煙酰胺,膽堿,N-甲基-2-吡啶酮-5-甲酰胺,氧化三甲胺以及甜菜堿。2012年Graca et al對47名健康人和43名妊娠期糖尿病患者尿液在UPLC-MS檢測平臺下進行代謝組學檢測,并沒有找到具有顯著差異的代謝物。2013年Diaz et al對85名健康人和42名妊娠期糖尿病患者在NMR檢測平臺下進行代謝組學檢測,找到差異代謝物膽堿,葡萄糖,甲基煙酰胺,木糖,4-羥基苯乙酸以及馬尿酸。2015年Bentley-Lewis et al對96名健康人和96名妊娠期糖尿病患者的血清在LC-MS檢測平臺進行代謝組學檢測,找到6種差異代謝物,包括鄰氨基苯甲酸,丙氨酸,谷氨酸,肌酸酐,尿囊素,絲氨酸。2015年Enquobahrie et al對180名健康人和178名妊娠期糖尿病患者進行代謝組學分析,找到差異代謝物丙氨酸,絲氨酸,5-羥基色氨酸,絲氨酸,肌氨酸,焦谷氨酸,延胡索酸,含羞草堿,乳酸,甘醇酸,尿素。2016年Nevalainen et al對295名健康人和69名妊娠期糖尿病患者血清進行代謝組學分析,找到差異代謝物精氨酸,甘氨酸,isovalerylcarnitine。

所屬類別: 市場動態

該資訊的關鍵詞為:

记忆盛宴官网