综述:非编码RNA作为2型糖尿病生物标志物的汇编

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Open

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  这篇综述系统阐述了非编码RNA(ncRNA)在2型糖尿病(T2DM)中的生物标志物潜力,重点探讨了微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)、环状RNA(circRNA)等调控胰岛素信号通路(如PI3K/Akt)和糖代谢的分子机制,为T2DM早期诊断和靶向治疗提供了新视角。

  

非编码RNA作为2型糖尿病的生物标志物

摘要

2型糖尿病(T2DM)是全球最常见的代谢性疾病,其特征包括胰岛素抵抗、β细胞功能受损和持续高血糖。近年研究发现,非编码RNA(ncRNA)在T2DM发生发展中发挥关键调控作用,尤其是微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)等,通过表观遗传修饰和转录后调控影响胰岛素信号通路,成为极具潜力的诊断标志物和治疗靶点。

1. 引言

糖尿病最早由古埃及人记录,现代分类中T2DM占糖尿病病例的90%以上。诊断标准包括空腹血糖(FPG≥126 mg/dL)或糖化血红蛋白(HbA1c≥6.5%),但现有方法存在敏感性不足的问题。ncRNA曾被视为“转录噪音”,现已被证实参与糖代谢调控,例如miR-375通过靶向PDK-1
MYRIP
基因调控胰岛素分泌,而circHIPK3则通过吸附miR-7维持β细胞增殖。

2. T2DM的发病机制

T2DM核心病理是胰岛素抵抗与β细胞代偿失调的恶性循环。高钠饮食、游离脂肪酸升高、炎症因子(如TNF-α)等因素通过抑制胰岛素受体底物(IRS-1
)和Akt磷酸化,阻碍葡萄糖转运体GLUT-4
的膜定位。ncRNA在此过程中扮演“分子开关”角色:miR-29通过抑制p85α
促进肝糖异生,而lncRNA H19则通过激活PI3K/Akt通路改善胰岛素敏感性。

3. 非编码RNA作为生物标志物

3.1 生物合成机制
ncRNA通过RNA干扰(RNAi)途径调控基因沉默。miRNA以前体形式经Drosha/Dicer加工后与RISC复合体结合,靶向mRNA的3'UTR抑制翻译;circRNA则通过反向剪接形成闭合环状结构,抵抗核酸酶降解。

3.2 miRNA的调控网络

  • miR-375:胰腺特异性表达,促进胰岛素分泌
  • miR-152:上调可增加β细胞数量(靶向PI3K
  • miR-27b:抑制胰岛素受体(INSR
    )表达,加剧胰岛素抵抗
    循环miRNA如miR-126和miR-148b在血清中稳定性高,已用于T2DM风险预测模型(AUC=0.835)。

3.5 lncRNA的分子海绵效应
lncRNA通过竞争性吸附miRNA调控靶基因:

  • H19:激活Akt通路改善胰岛素敏感性
  • PVT1:通过NF-κB通路调控炎症反应
  • LEP相关lncRNA:在糖尿病患者中表达降低11倍,与瘦素抵抗相关

3.6 circRNA的功能特性
circHIPK3和ciRS-7通过吸附miR-7上调PAX6
基因,促进β细胞再生。临床研究显示,hsa_circ_0054633在糖尿病前期患者中表达显著升高(灵敏度92.7%),可作为早期筛查标志物。

4. 其他ncRNA的潜力

  • siRNA:靶向沉默PTP1B
    基因可提升肝脏胰岛素敏感性84%
  • tRF:tRF5-GluCTC通过mTOR通路参与糖尿病肾病进展
  • vault RNA:VTRNA2-1甲基化状态预测GLP-1类似物疗效

5. 结论

ncRNA通过多靶点调控网络影响T2DM发生发展,其高稳定性和组织特异性使其成为理想的生物标志物。未来需解决ncRNA递送效率和靶向性问题,以推动个体化治疗方案的开发。

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