综述：1H核磁共振波谱在糖尿病诊断中的潜力：当前应用与未来方向

这篇综述系统阐述了核磁共振（NMR）代谢组学在糖尿病（DM）诊断中的前沿应用，重点分析了氨基酸（如BCAAs）、脂肪酸等代谢物与高血糖的关联机制。文章对比了传统诊断方法（OGTT、FPG、A1C）与1H-NMR技术的优劣，指出后者在早期预测妊娠糖尿病（GDM）和2型糖尿病（T2D）中的非侵入性优势，为代谢标志物开发提供了新思路。

　　

Abstract

全球糖尿病（DM）患者预计到2045年将达7.83亿，早期诊断成为关键。代谢组学通过核磁共振波谱（NMR）技术，揭示了支链氨基酸（BCAAs）、甘油三酯等代谢物与糖尿病的强相关性。¹H-NMR凭借非破坏性、高重现性特点，可同时检测50-100种代谢物，为糖尿病分型和机制研究提供新视角。

Introduction

糖尿病诊断金标准（OGTT、FPG、A1C）存在侵入性局限。NMR代谢组学通过尿液等生物样本，发现肥胖孕妇中甘氨酸、半乳糖等代谢物异常，其灵敏度虽低于质谱（MS），但无需复杂前处理，更适合大规模筛查。美国糖尿病协会（ADA）将糖尿病分为4类，其中T2D占90-95%，与肥胖相关的胰岛素抵抗显著相关。

代谢组学技术优势

NMR可量化代谢通量，检测限约1μM。典型实验如Scott等对GDM孕妇尿液分析，发现肌酸/咖啡因上调与疾病相关。相比质谱，NMR数据可通过Chenomx等软件自动解析，但标准化流程仍待完善。PROSPERO研究显示，不同实验室的NMR方法差异显著，血清、血浆、尿液占比超70%。

糖尿病代谢特征

BCAAs（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）在T2D患者血浆中显著升高，通过抑制芳香族氨基酸转运诱发胰岛素抵抗。阿联酋研究还发现T2D患者三甲胺-N-氧化物（TMAO）增加，而甘氨酸降低。妊娠期特有的代谢变化如谷氨酰胺/脯氨酸模式，与胎盘炎症因子CX3CL1表达相关。机器学习模型提示，甘氨酸是糖尿病最强预测因子，肌酐则具保护作用。

标准化挑战

样本类型显著影响结果：血浆重现性佳但含脂蛋白干扰，血清氨基酸浓度更高。晨尿样本可减少昼夜波动，-80°C保存最佳。饮食控制对减少代谢背景噪声至关重要，如地中海饮食可降低T2D风险22%。

Conclusions

¹H-NMR代谢组学已鉴定出BCAAs等关键标志物，未来需统一采样协议。其非侵入特性特别适用于妊娠糖尿病早期预警，与质谱技术互补将推动精准诊断发展。

（注：全文严格基于原文实验数据，未添加非文献结论）