空腹血清木糖醇水平与糖尿病发病风险的关联研究解读
上海交通大学医学院附属仁济医院内分泌与代谢科等单位的研究人员 Yicheng Qi、Xiaoyong Li 等，在《Nutrition & Diabetes》期刊上发表了题为 “Elevated fasting serum xylitol levels are associated with a lower risk of incident type 2 diabetes among individuals with prediabetes in the Chinese population” 的论文。该研究首次揭示了空腹血清木糖醇水平与中国人群中前驱糖尿病进展为 2 型糖尿病风险之间的关联，为糖尿病的预防和早期干预提供了新的潜在生物标志物和理论依据，在糖尿病研究领域具有重要意义。
一、研究背景
全球糖尿病患病率呈大流行趋势，中国的糖尿病患者数量在过去几十年显著增加，其中 2 型糖尿病（T2DM）尤为突出。前驱糖尿病作为糖尿病发展的中间阶段，约影响 38.1% 的中国成年人，若不加以干预，每年有 5 - 10% 的前驱糖尿病患者会进展为 T2DM。因此，寻找早期标志物并进行干预对阻止前驱糖尿病进展为糖尿病至关重要。
糖醇（多元醇）作为低热量的天然甜味剂，在食品工业中广泛用作糖替代品，对新陈代谢有一定益处，常见的木糖醇、山梨醇和赤藓糖醇有助于高血糖的管理。除饮食来源外，多元醇也是碳水化合物代谢的内生产物。然而，血清多元醇与前驱糖尿病进展为糖尿病之间的关系此前尚未得到研究。
二、研究材料与方法
（一）研究人群
研究数据来自 REACTION 研究，2011 - 2012 年对上海崇明区 9961 名参与者进行基线调查，7587 人完成 2014 年随访调查。从中筛选出基线时为前驱糖尿病且在 3.5 年随访期间发展为 T2DM 的参与者作为进展者（180 例），将维持前驱糖尿病状态的参与者作为非进展者（180 例）。非进展者与进展者按 1:1 比例匹配，匹配因素包括性别、年龄、空腹血糖（FBG）、餐后 2 小时血糖（PBG）、糖化血红蛋白（HbA1c）和体重指数（BMI）。该研究经上海健康医学院附属崇明医院伦理委员会批准，所有参与者均提供书面知情同意书。
（二）特征收集与实验室测量
采用标准问卷收集参与者的生活方式、疾病史和用药信息，使用食物频率问卷评估基线时的日常饮食。通过标准化方法测量身高、体重、腰围、臀围和血压等指标，计算 BMI 和腰臀比，利用超声评估脂肪肝疾病。参与者禁食 10 小时后进行 75g 口服葡萄糖耐量试验（OGTT），采集空腹和餐后 2 小时血样，检测血糖、HbA1c、血脂、肝肾功能等指标，采用电化学发光免疫分析法检测空腹胰岛素水平，并计算胰岛素抵抗指数（HOMA - IR）和 β 细胞功能指数（HOMA - β）。
（三）糖尿病亚型的定义和分类
前驱糖尿病定义为：空腹血糖受损（IFG，FBG 6.1 - 6.9mmol/L 且 2h - PBG < 7.8mmol/L）、糖耐量受损（IGT，FBG < 6.1mmol/L 且 2h - PBG 7.8 - 11.0mmol/L）或两者兼具（IFG + IGT，FBG 6.1 - 6.9mmol/L 且 2h - PBG 7.8 - 11.0mmol/L）。糖尿病定义为：FBG≥7.0mmol/L，和 / 或 2h - PBG≥11.1mmol/L，和 / 或 HbA1c≥6.5%。T2DM 患者根据空腹高血糖（F - DM）、餐后 2 小时高血糖（2h - DM）或两者兼有（F - 2h - DM）进行分类。
（四）血清多元醇水平测量
参与者隔夜禁食至少 10 小时后采集外周静脉血，储存于 - 80°C。检测前在 4°C 冰上解冻，制备质量控制样本。取 25μL 血清加入 170μL 预冷甲醇，振荡、冷冻、离心后，取上清液冻干。冻干粉末先后与甲氧基胺溶液、MSTFA 反应。采用气相色谱 - 飞行时间质谱联用仪（GC - TOF/MS）结合 Rxi - 5Sil MS 毛细管柱对血清多元醇进行定量分析，使用 Chroma TOF 软件和 iMAP 平台进行数据处理和统计分析。
（五）统计分析
连续变量根据数据分布情况以均数 ± 标准差（SD）或中位数（四分位数间距，IQR）表示，分类变量以频数（百分比）表示。采用 Student's t 检验、Wilcoxon 秩和检验比较连续变量，卡方检验或 Fisher 精确检验比较分类数据。运用多元条件逻辑回归评估多元醇水平与糖尿病发病的关联，计算比值比（OR）和 95% 置信区间（CI）。对基线空腹木糖醇水平进行三分位分组，进行亚组分析，并采用 Spearman 相关性分析评估空腹血清木糖醇水平与血糖变化的关系。以双侧 P < 0.05 为差异具有统计学意义，使用 SAS 9.3 软件进行统计分析。
三、研究结果
（一）研究参与者的基线特征
180 名非进展者和 180 名进展者的基线年龄、性别、FBG、PBG、HbA1C 和 BMI 等指标均衡，生活方式因素相似。进展者的收缩压、舒张压和空腹胰岛素水平在基线时较高。非进展者的基线木糖醇水平显著高于进展者（1.28 ± 0.25 vs. 1.19 ± 0.19，P < 0.001），而山梨醇和赤藓糖醇浓度在两组间无差异。
（二）基线血清木糖醇水平与前驱糖尿病进展为糖尿病的关联
多元条件逻辑回归分析显示，基线木糖醇水平与糖尿病发病相关。在调整匹配变量（模型 1）、进一步调整空腹胰岛素水平等因素（模型 2）以及调整吸烟、饮酒和饮料摄入等因素（模型 3）后，均观察到这种关联。参与者按基线空腹血清木糖醇水平分为三分位后，糖尿病发病率随空腹血清木糖醇三分位的升高而逐渐降低。与最低三分位相比，最高三分位的糖尿病发病 OR 在最终调整模型中为 0.338（95% CI 0.182 - 0.628）。
（三）较低的基线空腹木糖醇水平与空腹血糖单独升高的糖尿病相关
随访 3.5 年后，进展者的 FBG 和 PBG 水平较基线升高。Spearman 相关性分析表明，ΔFBG 与基线空腹血清木糖醇水平呈负相关（r = -0.197，P < 0.001），而血清木糖醇水平与 ΔPBG 或 ΔHbA1c 无相关性。根据 FBG 和 PBG 水平将进展者分为三个亚型，F - DM 和 F - 2h - DM 组的基线空腹血清木糖醇浓度低于 2h - DM 组。在完全调整模型中，木糖醇最高三分位的 F - DM 和 F - 2h - DM 发病 OR 低于最低三分位，而 2h - DM 组无此差异。
四、研究结论与讨论
该研究首次证实，空腹血清木糖醇水平升高与前驱糖尿病进展为糖尿病的风险降低显著相关，尤其是在空腹血糖单独升高的患者中。虽然多元醇广泛用于糖尿病食品配方，但此前对其改善糖尿病进展的有效性了解甚少。本研究中，基线血清木糖醇水平在进展者中低于非进展者，而山梨醇和赤藓糖醇浓度在两组间无差异，且木糖醇与糖尿病发病相关，表明木糖醇可能对糖尿病发展具有保护作用。
木糖醇在体内的吸收和代谢有其特点，在本研究中，未对参与者进行额外木糖醇干预时观察到空腹木糖醇水平。调整含糖饮料摄入后，空腹血清木糖醇水平与糖尿病发病的关联依然存在，推测空腹血清木糖醇浓度在很大程度上反映内源性木糖醇生成。内源性木糖醇主要在肝和肾的葡萄糖醛酸 - 木酮糖循环中产生，该循环中的相关酶基因缺失会影响木糖醇产量，且糖尿病患者血清空腹 L - 木酮糖升高，L - 木酮糖转化为木糖醇的过程受阻可能参与糖尿病进展。
此外，空腹血清木糖醇浓度升高主要与空腹血糖改善相关，而非餐后血糖。这可能是因为餐后血糖代谢涉及多种机制，而内源性木糖醇避开胃肠道吸收，对胃肠道作用影响较小。空腹血糖主要由肝脏的糖原分解和糖异生决定，这也与内源性木糖醇代谢有关，且参与糖代谢的戊糖磷酸途径中的蛋白质在昼夜节律的早晨达到峰值，说明内源性木糖醇对改善空腹高血糖更有效。
研究存在一定局限性。首先，这是一项巢式病例对照研究，样本量较小，无法证明因果关系；其次，检测方法无法区分内源性和外源性木糖醇；最后，内源性木糖醇在糖尿病病理中的作用仍不明确。尽管如此，该研究发现空腹血清木糖醇水平可作为糖尿病发展的重要预测指标和保护因素，为糖尿病的预防和干预提供了新方向。未来需要更大样本量的前瞻性研究，并运用分子探针技术聚焦木糖醇对肝脏碳水化合物代谢的干预作用，以进一步验证这些发现。
