全球大规模研究改写2型糖尿病生物学认知

煤油灯科技2026-07-10 12:13

科学家们正逐步厘清为何2型糖尿病如此难以精准界定。在一项由美国马萨诸塞大学阿默斯特分校与德国慕尼黑亥姆霍兹研究中心共同主导的国际重大研究中,科研人员通过揭示数百个基因与蛋白质与该疾病的关联机制,不仅发现了相关性,更锁定了致病成因。值得注意的是,这些关键线索若仅通过血液检测研究,极有可能被长期埋没。

这项发表在《自然·代谢》期刊上的研究揭示了糖尿病研究领域的一大关键挑战:血糖升高的生物学机制在人体各部位的表现并非完全一致。研究还阐明了纳入不同族群受试者的重要性,因为某些在一类人群中显著显现的遗传线索,在另一类人群中可能微弱难辨甚至完全隐匿。

超越血液研究

为从旁观者中甄别出可能的致病因素,研究团队分析了全球逾250万人的基因数据,并将其视作一场“自然实验”。由于基因变异在受孕时便已确定,这有助于研究人员追溯哪些生物学变化更可能是疾病的上游诱因。该研究对比了与糖尿病相关的七种组织及四大族群基因图谱的异同,进而提出一个简单的问题:若仅以血液为样本进行检测,我们会遗漏什么?

马萨诸塞大学阿默斯特分校流行病学副教授、该论文共同资深作者卡珊德拉·斯普拉克伦表示:“一段时间以来,我们已知在探究2型糖尿病发病机制时,必须考虑组织环境这一关键因素。然而,这项研究真正揭示了组织环境的重要性究竟有多显著。”

采血检测固然便捷,但Ⅱ型糖尿病的病理机制涉及多器官系统的协同失调,包括脂肪组织、肝脏、骨骼肌以及胰腺中分泌胰岛素的胰岛细胞。基因表达活性与蛋白质水平会因采样部位不同而呈现显著差异,故而血液样本检测可能无法捕捉到病变源头处的关键变化。

组织特异性遗传信号

研究人员在七种组织中发现了指向676个基因的因果证据。然而,与血液的重叠情况却颇为有限:在如胰腺等原发性糖尿病组织中具有因果效应的基因中,仅有18%在血液中显示出匹配信号。与此同时,在糖尿病相关组织中观察到的85%的遗传效应,在基于血液的分析中则完全未被检测到。

马萨诸塞大学阿默斯特分校流行病学博士生、该研究共同第一作者赵驰(音译,Chi “Josh” Zhao)补充道:“我们的研究结果揭示了共性机制和组织特异性机制,这让我们更接近于改进2型糖尿病的预防策略,并研发出在全球人群中可能更为有效的治疗方法。”

全球遗传多样性的作用

这项研究依托于2型糖尿病全球基因组计划所提供的数据,该计划是一个国际联盟,其中非欧洲人群占相当大的比例。通过全基因组关联研究,该计划已确定了数千种与糖尿病风险相关的DNA变异。

在最新分析中,研究人员考察了这些变异如何影响来自欧洲、非洲、美洲和东亚人群的基因活性与蛋白质水平。该研究聚焦于影响基因表达或蛋白质丰度的基因附近区域的遗传变异,对超过20,000个基因和1,630种蛋白质进行了检测。

研究结果有力地证明,由基因预测的335个基因和46种蛋白质的水平会影响2型糖尿病的患病风险。某些关联在各族群中均保持一致,而另一些关联则仅在纳入历史上代表性不足人群的数据时才显现出来。

这些研究结果为未来的研究指明了方向,旨在揭示2型糖尿病背后的生物学机制,并开发出更为有效的治疗方法。

参考文献:奥兹万·博彻(Ozvan Bocher)、安娜·路易莎·阿鲁达(Ana Luiza Arruda)、吉士 满(Satoshi Yoshiji)、赵驰(Chi Zhao)、艾丽西亚·韦尔塔-查戈亚(Alicia Huerta-Chagoya)、苏陈阳(Chen-Yang Su)、尹先勇(Xianyong Yin)、戴维斯·卡曼(Davis Cammann)、亨利·J·泰勒(Henry J. Taylor)、陈敬春(Jingchun Chen)、肯·铃木(Ken Suzuki)、拉维·曼德拉(Ravi Mandla)、杨大宇(Ta-Yu Yang)、松田文彦(Fumihiko Matsuda)、约瑟普·M·梅尔卡德尔(Josep M. Mercader)、杰森·弗兰尼克(Jason Flannick)、詹姆斯·B·梅格斯(James B. Meigs)、亚历克西斯·C·伍德(Alexis C. Wood)、玛丽亚娜·武伊科维奇(Marijana Vujkovic)、本杰明·F·沃伊特(Benjamin F. Voight)、卡桑德拉·N·斯普拉克伦(Cassandra N. Spracklen)、杰罗姆·I·罗特(Jerome I. Rotter)、安德鲁·P·莫里斯(Andrew P. Morris)和埃莱夫塞里娅·泽吉尼(Eleftheria Zeggini)所著《解析全球人群及疾病相关组织中导致2型糖尿病的分子机制》,发表于2026年1月27日《自然·代谢》期刊。DOI:10.1038/s42255-025-01444-1

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