英国生物银行队列揭示种族、遗传与生活方式对胰腺体积和脂肪含量的影响及其在糖尿病风险中的意义

本研究通过分析英国生物银行37,163名参与者的胰腺MRI数据，揭示了种族、遗传风险和生活方式因素对胰腺体积指数(PVI)和胰腺脂肪含量(PFF)的显著影响。研究人员发现亚洲人群胰腺体积最大而白人群体脂肪沉积最高，T2D和HbA1c多基因风险评分(PRS)与较小胰腺体积和高脂肪含量相关，而久坐行为会加剧多年后的胰腺脂肪积累。该研究为糖尿病风险分层提供了新的影像学生物标志物，强调了早期生活方式干预的重要性。

　　

胰腺作为调控血糖的核心器官，其结构变化与糖尿病发生发展密切相关。既往研究表明，糖尿病患者普遍存在胰腺体积缩小和脂肪浸润现象，但关于这些变化的种族差异、遗传基础及可干预因素始终缺乏系统研究。更值得注意的是，不同种族人群糖尿病发病率存在显著差异，这种差异是否与胰腺形态学特征相关？遗传风险如何通过影响胰腺结构来增加糖尿病易感性？这些都是亟待解答的重要科学问题。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校戴尔医学院（University of Texas at Austin, Dell Medical School）的研究团队利用英国生物银行这一大规模人群队列，首次全面解析了种族、遗传和生活方式因素对胰腺结构的综合影响。通过对37,163名参与者胰腺MRI数据的分析，研究人员发现亚洲人群具有最大的体重标准化胰腺体积指数(PVI)，而白人群体则表现出最高的胰腺脂肪分数(PFF)，这种种族差异模式在糖尿病患者中依然存在。该研究创新性地将基因组数据与影像学特征相结合，发现T2D和HbA1c的多基因风险评分(PRS)与较小的胰腺体积和较高的脂肪含量显著相关，而久坐行为会显著增加多年后的胰腺脂肪沉积。这些重要发现发表于《The Journal of Clinical Endocrinology》杂志，为理解糖尿病发生的器官水平改变提供了新视角。

研究采用三大关键技术方法：1) 基于英国生物银行Siemens 1.5T MRI系统的胰腺自动分割技术，通过U-net算法计算胰腺体积和脂肪分数；2) 全基因组测序数据构建的T1D、T2D和HbA1c多基因风险评分系统；3) 对基线（成像前4-14年）收集的生活方式因素（电视观看时间、电脑使用时长、睡眠等）进行前瞻性关联分析。

主要研究结果：

图1展示的种族差异分析

亚洲非糖尿病参与者的PVI显著高于白人(p<0.0001)，而黑人参与者PVI最低。PFF呈现相反趋势，白人最高，亚洲人次之，黑人最低。这种种族差异模式在糖尿病患者群体中依然保持。

图2揭示的血糖状态影响

白人参与者中，随着基线HbA1c升高（从正常到糖尿病前期再到糖尿病），胰腺体积显著减小而PFF增加(p<0.0001)。亚洲人群也表现出类似趋势，但黑人群体中仅PFF与血糖状态相关。

图3-4呈现的遗传关联
T2D PRS每增加一个单位，PVI降低0.07个单位而PFF增加0.07个单位(p均<0.0001)。HbA1c PRS的影响更显著，与PVI负相关(ρ=-0.14)而与PFF正相关(ρ=0.18)。值得注意的是，T1D PRS与任何胰腺指标均无显著关联。

图5描述的生活方式效应
每天看电视超过4小时的参与者PVI显著降低(p<0.0001)，PFF则显著升高。每周运动不足2次的人群PFF比活跃人群高15%。睡眠7-8小时者比短睡或长睡者具有更优的胰腺指标，这种保护效应在非糖尿病人群中尤为明显。

这项研究具有多重重要意义：首先，建立了首个基于大规模人群的胰腺影像特征种族差异数据库，为糖尿病风险评估提供了种族特异性的参考标准；其次，阐明了T2D遗传风险部分通过影响胰腺结构发挥作用的生物学机制，而T1D风险基因则可能通过其他途径导致疾病；最后，证实了久坐等可改变行为因素会长期影响胰腺脂肪沉积，为糖尿病预防提供了具体干预靶点。研究也存在一定局限性，如UK生物银行样本的群体代表性不足，少数族裔样本量有限，且缺乏饮食等关键生活方式数据。未来研究需要在不同种族队列中验证这些发现，并探索胰腺脂肪沉积的具体分子机制。这些成果将推动糖尿病风险预测从单纯的生化指标向结合影像和遗传标志物的精准医学模式转变。