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随着人们日新月异的生活条件的提高，饮食环境的大大改善，此时身体也在像我们发出预警，需要随时关注，大鱼大肉过多需忌口，不可长期久坐需运动、各种指标的变化等都需注意了。

糖尿病的发生也是多方因素引起，遗传以及环境因素等。遗传基本都来自家族发病史，明显存在I型和II型糖尿病的遗传异质性。而环境条件导致的进食过多，体力活动减少导致的肥胖是II型糖尿病最主要的环境因素，使具有II型糖尿病遗传易感性的个体容易发病。I型糖尿病患者存在免疫系统异常等。

来自SCI收录子刊 Circulation Research，IF=14.467

随着世界范围内II型糖尿病(T2D)负担的持续增加及其并发症(包括心血管疾病)的增加，我们有必要了解导致糖尿病的代谢紊乱。新型代谢组学和蛋白质组学，在高通量技术的最新进展的推动下，使我们对T2D的循环生物标志物有了前所未有的洞察力，这些标记物可能是糖尿病筛查、诊断和预后的有效工具。

生物标记物可以成为疾病管理的有力工具。对于T2D，血糖(在禁食或葡萄糖耐量试验后测量)和血红蛋白A1c(HbA1c)可作为诊断和筛查生物标志物，在怀疑存在糖尿病时或在其他健康和无症状的个人中确认存在。生物标记物还可以提供对疾病预后的洞察力，药效学或反应生物标记物也有助于识别对药物治疗有生物反应的个体，而不是对药物治疗没有生物反应的个体。鉴于可以预防这些并发症的新的T2D药物的可用性，识别特定T2D并发症(如ASCVD或肾脏疾病)风险增加的预后生物标志物同样重要。

代谢组学的目的是测量细胞、组织、器官和生物系统中的代谢物浓度，以便系统地研究参与代谢的化学过程。同样，蛋白质组学的目标是量化和表征所有参与生物体生物过程的蛋白质。

代谢物和蛋白质作为代谢性疾病的生物标志物特别有吸引力，经常参与疾病途径，导致其浓度不足或积累，从而表明疾病的存在。代谢物生物标志物具有足够的临床使用敏感性和特异性，此外，代谢组学现在已经与外显子组测序结合使用，以识别新陈代谢先天错误的新形式，并将基因突变与它们扰乱的代谢途径联系起来。由于T2D是一种多基因代谢性疾病，与行为和环境因素有显著的关系，因此非常适合于代谢组学和蛋白质组学的研究。在一项包括近100万欧洲体面人的研究中，发现的300多种常见基因变异只占糖尿病表型变异的16%，而80种低频变异贡献了1%。这表明，非遗传因素，包括决定个人饮食和体力活动的行为，环境暴露，以及潜在的人类微生物群，在疾病发展中也起着重要作用。代谢物和蛋白质浓度是基因转录的下游产物。

核磁共振(NMR)光谱和质谱(MS)-通常与气相色谱(GC-MS)或液相色谱(LCMS)耦合-是最常用的分析技术。

核磁共振用于同时检测不同体液中的几种代谢物已经有几十年的历史了。它利用原子核暴露在强磁场中时的可预测行为(如代谢组学中最常用的1H)，基于邻近原子和电磁辐射暴露的频率来识别分子化合物结构。也是一种非破坏性的分析方法，可以在体内识别化合物。

质谱利用色谱分离、分析物电离和按质量进行离子分离，以高分辨率和高灵敏度对生物样品中的化合物进行定量和鉴定。采用GC，分析物被蒸发成流动气相并通过液层，非常适合非极性、低分子量、易挥发的分析物。采用LC，分析物被溶解在液体流动相中，并通过一个充满珠子的柱子，珠子上涂有不同的化合物，作为固定相。LC更适合极性、高分子量、热不稳定的化合物，各种液相色谱柱便于分离大范围的代谢物。为了测量质谱中的分析物，它们必须被电离。电喷雾电离(ESI)是最常用的方法，它利用高度带电的针尖在分析物溶解到液相后对其进行加热和电离。电离后，离子分离、测量和鉴定可以用几种不同的分析仪来实现，包括飞行时间(TOF)、四极杆、离子阱质量和Orbitrap仪器。

在过去的十年里，非常多的文献描述了与T2D的代谢组特征。

1、氨基酸

从代谢组学研究中发现的糖尿病和血糖性状的最强关联之一是支链氨基酸(BCAA)的正相关，例如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。在研究分析中表明，支链氨基酸浓度处于最高四分位数的个人12年后患 II 型糖尿病的几率是那些处于最低四分位数的人的2至3.5倍。大量研究数据发现指出支链氨基酸升高是肥胖和胰岛素抵抗的下游效应，但暂时领先于临床糖尿病的发展，表明它们可能在某种程度上是疾病发展的媒介。谷氨酸和谷氨酰胺--氮和碳循环的中心并与支链氨基酸代谢相关的2种氨基酸--在几个队列中也与糖尿病的发生有关。

谷氨酸是由柠檬酸循环产物α-酮格鲁酸合成的，是产生抗氧化剂谷胱甘肽的中间产物，一直被发现与糖尿病呈正相关。谷氨酰胺--谷氨酸84的一种转氨产物--已被发现与糖尿病的发生以及谷氨酰胺/谷氨酸的比值呈负相关。甘氨酸-一种由丝氨酸合成的氨基酸-也一直被发现与T2D的发展和糖耐量受损呈负相关。这些代谢物在糖尿病发展中的潜在作用尚不清楚；然而，每种代谢产物在几种细胞代谢途径中都有核心作用。

2、有机酸

α-羟丁酸是氨基酸分解代谢的产物，来源于谷胱甘肽生产途径的参与者α-酮丁酸盐-与糖尿病发病呈正相关。在一组没有糖尿病的个体中，α-羟丁酸水平也被发现与胰岛素敏感性呈负相关。乙酰乙酸酯-一种在低糖时由脂肪酸(FA)作为能量来源合成的酮体-在一组芬兰男性和一项较小的巴伐利亚研究中也与糖尿病风险呈正相关。