循环中的微小RNA特征作为区分糖尿病患者、糖尿病前期患者和健康个体的潜在生物标志物

《Frontiers in Endocrinology》：Circulating microRNA signatures as potential biomarkers differentiating diabetic, prediabetic, and healthy individuals

糖尿病、前糖尿病及健康对照组的血浆miRNA表达谱差异分析，采用NGS技术发现131个糖尿病特异性miRNA，其中56个与前糖尿病组重叠，提示早期代谢紊乱的分子机制。性别和抗血小板药物（如阿司匹林）显著影响miRNA表达模式，且miRNA-124/125b家族与血管炎症、细胞分化等病理过程相关。研究证实miRNA可作为糖尿病早期诊断和预防策略的生物标志物。

　　这项研究探讨了在糖尿病、糖尿病前期和健康对照组中，循环性微小RNA（miRNA）表达的变化及其与血糖状态、维生素D缺乏、阿司匹林使用和血小板活性之间的关系。研究利用了高通量的下一代测序技术（NGS）对24名参与者的血浆样本进行了分析，其中包括14名糖尿病患者、2名糖尿病前期个体和8名健康对照者。研究结果揭示了miRNA在调节代谢过程、炎症反应和血管功能中的重要作用，并强调了生物性别对miRNA表达的影响，以及阿司匹林可能对miRNA表达的细微调控作用。

糖尿病是一种全球范围内严重影响公共健康的慢性代谢疾病，预计到2045年，全球将有超过7.83亿成年人受到影响。糖尿病的主要特征是血糖水平升高，这可能是由于胰岛素抵抗或胰岛素分泌不足引起的。其中，超过90%的糖尿病病例属于2型糖尿病（T2DM），其患病率正在迅速上升，主要与多种多基因和环境因素有关，如不良饮食、久坐生活方式、年龄增长、种族、家族史和肥胖等。由于T2DM的早期症状通常难以察觉，因此识别与疾病发展和进展相关的生物标志物对于实现早期诊断和干预至关重要。

微小RNA（miRNA）是一类长度约为22个核苷酸的小型非编码RNA，它们通过结合特定的靶mRNA序列，影响其降解或翻译抑制，从而在基因表达调控中发挥关键作用。miRNA在多种生物学过程中具有重要作用，包括胰岛素分泌、胰岛素敏感性、胰腺β细胞功能、葡萄糖代谢与稳态、血小板反应性和炎症等。在糖尿病状态下，这些关键过程可能受到影响，导致miRNA表达模式的改变。因此，研究miRNA在糖尿病患者、糖尿病前期个体和健康对照组中的表达差异，有助于揭示糖尿病的分子机制及其并发症的发生发展过程。

本研究特别关注了miRNA在糖尿病相关病理变化中的潜在作用。研究发现，糖尿病组与健康对照组之间有131个miRNA显示出显著差异（FDR < 0.05），其中92个miRNA表达下调，39个上调。这些miRNA可能参与调控与糖尿病相关的代谢、免疫和炎症通路。同时，糖尿病前期组与健康对照组之间也发现了141个差异表达的miRNA，其中97个下调，44个上调。值得注意的是，糖尿病和糖尿病前期之间有56个miRNA表达模式重叠，这表明两者可能存在共享的分子特征。然而，在直接比较糖尿病与糖尿病前期个体时，未发现任何miRNA达到显著差异的标准，这提示两组之间的miRNA表达变化可能较为相似，但仍然存在一些趋势性差异，可能需要在更大样本中进一步验证。

研究还探讨了性别对miRNA表达的影响。分析发现，男性和女性在miRNA表达上存在显著差异，这可能与性别在代谢疾病中的生物学和临床差异有关。例如，在糖尿病男性与女性之间，某些miRNA的表达水平存在显著差异，这提示性别可能是一个重要的调节因素。此外，性别调整后的分析也揭示了糖尿病与健康对照组之间的一些miRNA差异，如hsa-let-7i-5p、hsa-miR-221-3p、hsa-let-7d-5p和hsa-miR-126-3p等，这些miRNA可能与糖尿病相关的代谢和炎症过程有关。

阿司匹林作为一种常用于心血管疾病预防的药物，其对miRNA表达的影响也引起了研究兴趣。然而，研究结果显示，阿司匹林对糖尿病患者的miRNA表达没有显著影响。尽管某些miRNA在使用阿司匹林的糖尿病患者中显示出上调或下调的趋势，但这些变化在统计学上并不显著，因此仍需在更大的样本中进一步验证。

此外，研究还通过相关性分析探讨了miRNA与临床和生化特征之间的关系。例如，hsa-miR-4799-5p与糖尿病患者的血糖水平呈正相关，而hsa-miR-3657则表现出与血糖和HbA1c的相反相关性，提示其可能在短期和长期的血糖调节中发挥不同作用。这些miRNA可能在代谢调控中具有潜在的生物学意义，但它们的功能性角色仍需进一步研究。

尽管研究发现了一些与糖尿病相关的miRNA表达模式，但由于样本量较小（特别是糖尿病前期组仅有2名参与者），这些结果仍需谨慎解读。此外，血浆样本的长期储存和解冻过程可能影响RNA的完整性，这也被列为研究的潜在限制。因此，未来的研究应扩大样本规模，尤其是在糖尿病前期组中，以更好地理解在临床糖尿病出现之前发生的miRNA变化。同时，应进行功能性和机制性验证，以明确这些miRNA在疾病进展中的具体作用。

综上所述，本研究揭示了循环miRNA在糖尿病和相关代谢紊乱中的潜在作用，并强调了性别和药物（如阿司匹林）对miRNA表达的影响。尽管研究结果仍处于探索阶段，但它们为未来开发更精准的糖尿病风险评估和干预策略提供了理论基础。进一步的研究需要结合更大规模的样本和更深入的功能性分析，以验证这些miRNA作为生物标志物的潜力，并探索其在糖尿病治疗中的应用前景。