靶向蛋白质组学揭示1型糖尿病低血糖感知受损患者AGRP水平降低及其病理生理意义

《Scientific Reports》：Targeted proteomics analysis in type 1 diabetes identifies lower agouti-related protein levels in individuals with impaired hypoglycaemia awareness

本研究针对1型糖尿病治疗中低血糖感知受损（IAH）这一严重并发症，通过靶向蛋白质组学分析发现，IAH患者血浆中agouti相关蛋白（AGRP）水平显著降低。研究人员采用Olink?心血管II面板对67例IAH和108例正常感知（NAH）患者进行蛋白质检测，发现AGRP在IAH组表达降低（6.12 NPX vs 6.44 NPX，FDR-adjusted P=0.012），该蛋白通过影响下丘脑-垂体-肾上腺轴在葡萄糖感知中起关键作用，为IAH的机制研究和治疗靶点开发提供了新方向。

　　

在1型糖尿病的精细化管理中，低血糖犹如一个潜伏的阴影，不仅威胁患者的生命安全，更成为实现理想血糖控制的重大障碍。尤其令人担忧的是，部分患者会逐渐丧失对低血糖的预警能力，这种被称为低血糖感知受损（IAH）的并发症，使患者陷入无法预知的危险境地。由于无法及时感知血糖下降，IAH患者发生严重低血糖的风险增加6倍，同时还面临心血管事件和死亡率上升的威胁。

尽管已知IAH与中枢神经系统对反复低血糖的适应性改变有关，但具体的分子机制仍笼罩在迷雾中。反调节反应（CRR）的异常、葡萄糖感应神经元阈值的变化，这些现象背后隐藏着怎样的分子密码？为了解开这个谜团，荷兰研究团队开启了一项创新的探索之旅。

研究人员采用巢式病例对照设计，从荷兰1型糖尿病生物标志物研究的611名参与者中，精心筛选出67名IAH患者和108名年龄性别匹配的正常感知（NAH）对照组。他们运用Olink?心血管II面板进行靶向蛋白质组学分析，这种高通量技术能够同时检测92种与心血管疾病和炎症相关的蛋白质。

关键技术方法

研究团队利用Olink靶向蛋白质组学技术，检测血浆中92种蛋白质的表达水平。样本来自荷兰1型糖尿病生物标志物研究队列，经过严格筛选纳入175名参与者。蛋白质表达数据以标准化蛋白表达（NPX）单位记录，采用质控标准确保数据可靠性（检测率>75%，CV<15-25%）。统计分析使用R软件，包括t检验、ANCOVA模型和ROC分析，并进行错误发现率（FDR）校正。

研究结果

蛋白质表达差异分析

火山图清晰展示了IAH与NAH组间的蛋白质表达差异。在单变量分析中，agouti相关蛋白（AGRP）表现出最显著的差异，其在IAH组的表达水平明显低于NAH组（6.12 NPX vs 6.44 NPX）。经过FDR校正后，AGRP的P值达到0.012，表明这种差异具有重要的统计学意义。

多变量模型验证

即使在对性别和糖尿病病程进行校正后，AGRP仍然显示出明显的趋势（P=0.057）。小提琴图直观展示了AGRP在两组中的分布差异，进一步证实了研究结果的可靠性。

诊断价值评估

ROC分析显示，AGRP在区分IAH和NAH方面具有一定的诊断价值，曲线下面积（AUC）为0.66，这表明AGRP作为生物标志物具有临床转化潜力。

其他差异表达蛋白

除了AGRP，研究还发现白细胞介素-4受体α（IL-4RA）、五聚蛋白相关蛋白（PTX3）和丝氨酸蛋白酶抑制剂A12（SERPINA12）在IAH组中表达降低，而NF-κB必需调节剂（NEMO）、2,4-二烯酰辅酶A还原酶1（DECR1）、白细胞介素-1受体样2（IL1RL2）和白细胞介素-16（IL-16）表达升高。

研究结论与意义

这项研究最重要的发现是确立了AGRP与IAH之间的显著关联。AGRP作为下丘脑弓状核中表达的关键神经肽，不仅以其促进食欲的作用闻名，更重要的是参与葡萄糖感知和HPA轴的调节。在低血糖状态下，AGRP神经元通过投射至室旁核和下丘脑外侧区，激活交感神经系统，促进胰高血糖素释放，同时通过促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）刺激皮质醇分泌。

研究人员推测，反复的低血糖可能导致AGRP/NPY神经元的葡萄糖感应阈值发生适应性改变，从而削弱HPA轴的激活程度。这一机制可以解释为什么IAH患者的反调节反应变得迟钝。值得注意的是，既往研究表明血浆AGRP水平与脑内AGRP分泌密切相关，且能够通过血脑屏障，这为使用循环AGRP作为中枢神经系统变化的生物标志物提供了理论依据。

除了AGRP，其他差异表达蛋白也揭示了IAH可能的多因素机制。DECR1的上调可能代表机体对反复低血糖的代谢适应，促进酮生成和糖异生；而炎症相关蛋白的变化则反映了低血糖对免疫系统的长期影响。特别有趣的是，SERPINA12的降低可能与IAH患者胰岛素敏感性改变有关，这为理解IAH的代谢特征提供了新视角。

该研究的优势在于其创新性的蛋白质组学方法和相对较大的样本规模，结果在经过多种混杂因素校正后仍保持稳定。然而，研究也存在一定局限性，如使用心血管特异性蛋白质面板可能遗漏其他重要通路，横断面设计难以确定因果关系，以及NPX单位的应用限制了与其他研究的直接比较。

这项发表于《Scientific Reports》的研究首次通过蛋白质组学方法揭示了AGRP在IAH中的潜在作用，为理解这一复杂并发症的分子基础开辟了新途径。未来的研究需要验证这些发现，并深入探索AGRP在低血糖感知中的具体机制，这些工作有望为IAH的早期诊断和精准治疗提供新的生物标志物和靶点。