DPP-4抑制剂和睡前NPH胰岛素疗法对2型糖尿病患者microRNA的影响

《Frontiers in Endocrinology》：MicroRNAs modulated by DPP-4 inhibitor and bedtime NPH insulin therapy in individuals with type 2 diabetes

本研究比较了坐位NPH胰岛素和DPP4抑制剂西格列汀对2型糖尿病患者血清miRNA表达的影响。结果显示，西格列汀上调miR-24-3p、miR-27a-3p等6个miRNAs，涉及胰岛素信号、炎症及细胞衰老等通路；NPH胰岛素上调miR-92a-3p、miR-30c-5p等4个miRNAs，主要与脂代谢相关。两种治疗均改善代谢指标，但西格列汀对miRNA的调控更广泛，提示其具有超越血糖控制的多效性作用。

　　在现代医学研究中，随着对疾病机制的深入探索，科学家们逐渐认识到微小RNA（miRNA）在调节多种生理过程中的重要作用。miRNA是一类长度约为20-25个核苷酸的非编码RNA分子，它们通过与目标基因的mRNA结合，调控其翻译或稳定性，从而在细胞水平上发挥重要的调控作用。miRNA不仅参与细胞的生长、分化、凋亡等基本生命活动，还与代谢调控、炎症反应以及组织功能密切相关。在糖尿病这一复杂的代谢性疾病中，miRNA的表达变化可能揭示药物治疗的潜在机制，并为寻找新的治疗靶点或生物标志物提供线索。

糖尿病，尤其是2型糖尿病（T2D），是一种由胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍共同导致的慢性代谢紊乱。这种疾病不仅影响血糖水平，还与多种并发症相关，如微血管病变、大血管病变以及神经病变等。传统的治疗方法包括生活方式干预和药物治疗，其中二甲双胍和磺脲类药物是常用的初始治疗药物。然而，对于那些对现有疗法反应不佳的患者，选择第三线药物仍然是一个挑战。目前，基于肠促胰岛素的药物如DPP-4抑制剂和胰岛素治疗被广泛用于改善血糖控制和减少并发症的风险。DPP-4抑制剂通过抑制DPP-4酶的活性，延长GLP-1（胰高血糖素样肽-1）的半衰期，从而发挥多种葡萄糖调节作用。而胰岛素则通过直接促进细胞对葡萄糖的摄取，降低空腹血糖和餐后血糖波动，是治疗T2D的重要手段。

在探索这些药物的机制和疗效时，miRNA的表达变化成为了一个值得关注的领域。miRNA不仅可以在细胞内发挥作用，也可以在体液中检测到，如血清和血浆中的miRNA。因此，研究药物对血清miRNA表达的影响，有助于理解其在疾病管理中的潜在作用，并可能为个体化治疗提供依据。在这项研究中，科学家们通过比较两种常用的T2D治疗药物——睡前NPH胰岛素和DPP-4抑制剂西他列汀（sitagliptin）——对血清miRNA表达的影响，试图揭示其在代谢调控中的作用。

研究选取了32名患有T2D且对二甲双胍和格列本脲治疗反应不足的患者，随机分配至接受西他列汀或睡前NPH胰岛素治疗的两组。在治疗前后，研究人员测量了空腹和餐后（60、120和180分钟）的血糖、C肽、胰高血糖素样肽1（GLP1）和甘油三酯浓度，并评估了空腹HbA1c水平。通过定量聚合酶链反应（qPCR）分析了选定miRNA的表达水平。结果显示，两种治疗方式均能有效降低HbA1c水平，且在改善血糖控制方面表现相似。然而，在调节miRNA表达方面，西他列汀的作用更为广泛和持久，而睡前NPH胰岛素则主要影响空腹和餐后早期阶段的miRNA表达。

具体而言，西他列汀治疗显著上调了六种miRNA的表达，包括miR-24-3p、miR-27a-3p、miR-92a-3p、let-7d-5p、miR-30c-5p和miR-660-5p。其中，miR-24-3p和miR-27a-3p在空腹和餐后多个时间点均表现出显著上调，而其他miRNA则在特定时间点有所变化。相比之下，睡前NPH胰岛素仅上调了四种miRNA，包括miR-92a-3p、miR-193b-3p、miR-320a-3p和miR-30c-5p。值得注意的是，miR-92a-3p和miR-30c-5p在两种治疗方式中均被上调，提示这些miRNA可能参与了共同的代谢调控机制。

为了进一步理解这些miRNA表达变化的生物学意义，研究人员利用KEGG通路分析工具对上调的miRNA目标基因进行了功能富集分析。结果显示，这些miRNA的目标基因主要涉及与胰岛素信号传导、炎症反应、细胞衰老、脂质代谢和动脉粥样硬化、Th17细胞分化、胰岛素抵抗、自噬以及细胞凋亡相关的通路。其中，西他列汀组的miRNA富集了更多独特的通路，如Wnt、HIF-1、TGF-β、IL-17、mTOR、胰高血糖素以及糖尿病性心肌病和坏死性凋亡等。这表明，西他列汀可能通过多种机制影响代谢和炎症过程，而不仅仅是改善血糖控制。

相比之下，睡前NPH胰岛素主要影响与细胞凋亡、趋化因子信号传导以及胰岛素信号传导相关的通路。这些通路的变化可能与胰岛素治疗对肝脏葡萄糖生成的抑制作用有关，因为胰岛素通过激活FOXO1的抑制作用来减少肝糖生成。然而，miR-193b-3p的上调却与FOXO1的抑制作用相悖，这可能反映了某种复杂的调控机制。此外，miR-320a-3p的上调可能与胰岛素治疗对代谢的间接影响有关，但其表达变化的机制尚不明确，可能需要进一步的研究来阐明。

在研究中，miRNA的表达变化与代谢参数的改善之间存在一定的关联。例如，西他列汀治疗显著提高了GLP1的浓度，这与miRNA的上调趋势相吻合。GLP1作为一种肠促胰岛素激素，能够促进胰岛β细胞分泌胰岛素，并减少胰高血糖素的释放，从而改善血糖控制。同时，miRNA的上调可能进一步通过调节目标基因的表达，增强这些代谢效应。例如，miR-30c-5p已被证实与脂质代谢和动脉粥样硬化相关，而miR-92a-3p则与TGF-β信号传导通路有关，可能在减少纤维化和炎症方面发挥作用。

此外，研究还发现，miRNA的表达变化可能受到多种因素的影响，包括个体的代谢状态、药物使用情况以及研究设计的差异。例如，研究参与者已经在使用二甲双胍和格列本脲，这可能对miRNA的表达产生一定的影响。因此，miRNA的表达变化可能不仅仅是药物作用的结果，还可能受到其他代谢因素的调控。这也提示，miRNA作为生物标志物的潜力需要在更广泛的背景下进行评估，以确保其可靠性和适用性。

研究的局限性主要包括样本量较小，以及缺乏药物未使用过的对照组，这使得研究结果的推广性和因果推论受到一定限制。此外，miRNA的表达变化可能受到多种代谢和环境因素的影响，因此在解释其作用时需要谨慎。尽管如此，这些miRNA的表达变化仍与胰岛素信号传导、炎症反应和细胞稳态等关键生理过程相关，表明它们可能在T2D的治疗中发挥重要作用。

总的来说，这项研究揭示了西他列汀和睡前NPH胰岛素在调节miRNA表达方面的不同作用模式。西他列汀不仅在多个时间点上调了miRNA的表达，还涉及了更广泛的代谢和炎症通路，这可能解释了其在改善血糖控制之外的其他益处。而睡前NPH胰岛素则主要影响空腹和早期餐后阶段的miRNA表达，这可能与其直接抑制肝糖生成的作用有关。研究结果支持了西他列汀在T2D治疗中具有多种机制作用的假设，同时也为miRNA作为药物疗效和疾病进展的潜在生物标志物提供了依据。未来的研究需要进一步探讨这些miRNA在不同疾病阶段和个体差异中的作用，以及它们在临床实践中的应用前景。