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利用尿液代谢产物来预测个体患糖尿病的风险

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2017年4月6日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,在美国奥兰多举办的第99届内分泌学会会议上,来自杜克大学医学院的研究人员表示,他们在患糖尿病、肥胖的黑人青少年机体的尿液中发现了一种特殊的代谢标记物,这种新型标记物或有望帮助研究人员与有效预测青少年患2型糖尿病的风险。

医学博士Pinar Gumus Balikcioglu表示,在进行了详细的代谢分析后,我们发现,相比非糖尿病的肥胖青少年而言,肥胖的2型糖尿病青少年机体中一种名为血清素的主要代谢产物水平发生了明显降低,同时,相比非糖尿病青少年而言,糖尿病青少年机体中多种其它代谢产物的水平上升了。

2型糖尿病的主要决定子就是肥胖,肥胖会诱发机体对胰岛素的效应耐受,然而很多肥胖个体都不会产生胰岛素耐受性,而且仅会有一部分个体最终会发展成为2型糖尿病;为了鉴别出患糖尿病高风险的个体,研究者认为非常有必要寻找那些能够预测胰岛素耐受性和糖尿病发展的代谢标志物。

随后研究人员开始转向对离开血液和尿液中的小分子代谢物(“化学指纹”)进行研究,此前在对肥胖青少年的研究中,研究人员对血液样本中的激素水平和代谢物的水平进行了分析,同时鉴别出了和胰岛素耐受性产生相关的多个因子。这项研究中,研究人员对33名年龄在8-18岁的肥胖非洲裔美国青少年在24小时周期内采集的尿液样本的代谢特性进行分析,其中13名个体患有2型糖尿病,20名个体未患糖尿病,所有研究对象在年龄、性别及体重指数上都相当;在研究前,摄入药物二甲双胍的参与者都被告知停止该药物的摄入,但服用胰岛素的个体都可以继续进行胰岛素疗法。

通过进行代谢分析,研究者发现,机体中水平较低的5-羟-吲哚乙酸(5-HIAA,一种血清素的主要代谢产物)和糖尿病的发生直接相关;尽管血清素是调节机体情绪的最好调节剂,但其还有这多方面的功能,包括控制胰岛β细胞的功能和发育。研究者Gumus Balikcioglu说道,较低水平的血清素或其副产物能够降低胰岛素的释放,促进肥胖个体从胰岛素耐受性进展到2型糖尿病。

此外,相比非糖尿病参与者而言,糖尿病青少年机体中三种代谢产物的水平也会发生明显上升,在和线粒体异常代谢相关的代谢产物中,线粒体呼吸链的缺失会直接诱发细胞能量产生的降低;最后研究者表示,在大型的临床试验中证实他们的研究结果或许就能够为他们提供一种非侵入性的方法来鉴别儿童和成年人机体中存在代谢风险的生物标志物;更重要的是,对血清素代谢的分析或许还能够提供糖尿病预防和疗法的新型治疗靶点。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Urine metabolites may help predict which obese teens will develop diabetes

Researchers have discovered a unique metabolic "signature" in the urine of diabetic, obese black teenagers that they say may become a way to predict the development of type 2 diabetes in people at risk. They will present their results Tuesday at the Endocrine Society's 99th annual meeting in Orlando, Fla.

In detailed metabolic analyses, the level of the main metabolite, or byproduct, of serotonin was "strikingly lower" in obese youth with type 2 diabetes than in nondiabetic obese adolescents, said Pinar Gumus Balikcioglu, M.D., the study's lead investigator and an assistant professor of pediatric endocrinology at Duke University School of Medicine, Durham, N.C. Also, levels of several other metabolites were reportedly much higher than in the teenagers without diabetes.

"The major determinant of type 2 diabetes is obesity, which causes resistance to the effects of insulin. Yet many obese people do not become insulin resistant, and only a minority go on to develop Type 2 diabetes," Gumus Balikcioglu said. "To identify those at highest risk, it is essential to find metabolic markers that predict the development of insulin resistance and diabetes."

To attempt to do that, she and her colleagues have turned to the new field of studying the chemical "fingerprints" that small-molecule metabolites leave in blood and urine. In previous studies in obese teenagers, they analyzed hormone levels and metabolites in blood samples and identified several factors associated with the development of insulin resistance, she said.


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