蛋白质组学揭示 2 型糖尿病与冠心病关联,助力风险预测与治疗

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Cardiovascular Diabetology 8.5

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  为探究 2 型糖尿病(T2D)与冠心病(CHD)关联,研究人员开展相关研究,发现共享蛋白并构建预测模型,意义重大。

  在全球健康领域,2 型糖尿病(T2D)就像一颗 “定时炸弹”,严重威胁着人们的健康。它以胰岛素抵抗和胰岛素相对缺乏为特征,会引发高血糖,还可能带来一系列并发症,其中冠心病(CHD)最为致命。患有 T2D 的人,患 CHD 的风险比普通人高出两到四倍。目前,T2D 的治疗主要依赖生活方式改变和控制血糖的药物,但这些方法却难以降低 CHD 的发病风险,这让医生和患者都头疼不已。于是,深入探究 T2D 与 CHD 之间的潜在联系,开发有效的预测和治疗方法,成了医学领域亟待解决的难题。
天津医科大学等机构的研究人员勇敢地迎接了这一挑战,开展了一项极具意义的研究。他们的成果发表在《Cardiovascular Diabetology》杂志上,为 T2D 和 CHD 的防治带来了新的希望。

研究人员为了深入了解 T2D 和 CHD 之间的复杂关系,运用了多种先进的技术方法。他们从英国生物银行(UK Biobank)数据库获取了 53,014 名参与者的 2,923 种血浆蛋白数据,还利用了冰岛数据库和 FinnGen 联盟的数据。通过蛋白质组学分析技术,对血浆蛋白进行标准化和定量检测。运用 Lasso 回归模型筛选与 T2D 相关的核心蛋白,借助 Cox 比例风险模型分析这些蛋白与 T2D 患者 CHD 发病的关联。采用蛋白质定量性状位点孟德尔随机化(pQTL MR)分析来验证因果关联,最后构建预测模型评估蛋白的预测价值。

下面让我们详细看看他们的研究结果。

  • 核心蛋白的筛选与鉴定:研究人员从 2,923 种血浆蛋白中,经过层层筛选,排除了 6 种缺失值超 20% 的蛋白,最终确定了 488 种与 T2D 相关的核心蛋白。这些蛋白之间还存在着复杂的相互作用,共有 212 个相互作用关系。这就像是发现了一个隐藏在 T2D 背后的 “蛋白质网络”,为后续研究指明了方向。
  • 与 CHD 关联蛋白的确定:在 488 种与 T2D 相关的核心蛋白中,研究人员通过 Cox 比例风险模型分析,发现有 125 种蛋白与 T2D 患者 CHD 的发生有关。其中,像前蛋白转化酶枯草溶菌素 9(PCSK9)等 102 种蛋白呈正相关,而神经毡蛋白 1(NRP1)等 23 种蛋白呈负相关。这表明这些蛋白在 T2D 患者患 CHD 的过程中扮演着重要角色。
  • 因果关联的验证:研究人员进一步运用 pQTL MR 分析,对与 T2D 患者 CHD 发生相关的蛋白进行因果关联验证。经过严格筛选和验证,最终确定了 9 种与 CHD 存在因果关联的蛋白。其中,PCSK9 等 5 种蛋白呈正因果关联,NRP1 等 4 种蛋白呈负因果关联。这些蛋白的确定,为后续的治疗研究提供了关键靶点。
  • 预测模型的构建与评估:研究人员利用经过验证的蛋白构建了预测 T2D 患者未来 CHD 发病的模型。通过对比不同模型发现,整合 9 种预测蛋白的模型 4 预测准确性最高,其受试者工作特征曲线下面积(AUC)达到 0.819。这意味着这个模型能够较为准确地预测 T2D 患者患 CHD 的风险,为临床预防和干预提供了有力工具。
  • 机制分析与药物预测:通过蛋白 - 蛋白相互作用和富集分析,研究人员发现这 9 种预测蛋白参与了多种生物学过程和信号通路,如胆固醇代谢和肾素 - 血管紧张素系统等。同时,利用 DGIdb 数据库预测出 32 种潜在药物,其中包括已有的降压药和 9 种新化合物。这为开发针对 T2D 和 CHD 的治疗药物提供了新的方向。

这项研究成果意义非凡。在临床应用方面,它有助于医生更早地发现 T2D 患者患 CHD 的风险,通过检测相关蛋白水平,提前进行干预,从而降低 CHD 的发病率和死亡率。对于药物研发而言,确定的 9 种与 CHD 因果关联的蛋白,为开发更有效的治疗药物提供了精准靶点。新发现的 9 种潜在药物,也为未来的药物研发开辟了新道路。从疾病机制研究角度,该研究揭示了 T2D 和 CHD 之间的潜在联系,为深入理解这两种疾病的发病机制提供了重要线索,推动了生命科学领域对代谢性疾病与心血管疾病关系的研究。

不过,研究也存在一些局限性。样本可能无法完全代表所有 T2D 患者,不同数据集之间可能存在批次效应,影响研究结果的普遍性和可靠性。血浆蛋白分析也存在一些问题,如受年龄、性别影响,高丰度蛋白干扰低丰度蛋白检测等。而且,预测模型还缺乏独立的临床验证。但这并不影响此次研究的价值,未来研究人员可以针对这些问题进一步探索。

总之,这项研究在 T2D 和 CHD 的研究领域迈出了重要一步,虽然还有很长的路要走,但它为后续研究奠定了坚实基础,让我们看到了攻克这两种疾病的希望。
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