基于UPLC-MS技术筛选db/db小鼠血清和组织中的小分子2型糖尿病标志物

作者：刘武纬; 袁道祎; 韩敏露; 黄靓雯; 谢瑛^*

来源：现代生物医学进展, 2021, 21(15): 2801-2852.

DOI：10.13241/j.cnki.pmb.2021.15.001

• 2型糖尿病
• 代谢组学
• 标志物

目的:2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)发病持续增长,并发症致死率高,疾病无法根治需长期用药维持,所以2型糖尿病的早期诊断和预防十分重要。故本研究探究2型糖尿病模型db/db小鼠不同疾病进程中血清和组织代谢谱的变化,筛选密切相关的小分子代谢产物,为2型糖尿病早诊和预防提供参考。方法:本研究利用超高效液相色谱联用四极杆时间飞行质谱(UPLC-QTOF/MS)技术,以8,12,16周龄三个不同阶段db/db小鼠及其对照的血清和组织为研究对象,进行非靶向代谢组学研究。利用MarkerView提取采集到的数据,通过SMICA-P软件进行主成分分析(PCA)和OPLS-DA建模分析,对数据进行降维处理,结合t检验筛选出特异性的差异代谢物,联合二元逻辑回归建立诊断模型。结果:随着病程发展,显示出更多代谢紊乱。二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA),酪氨酸(Tyrosine)和亮氨酸(Leucine)三个代谢物在T2DM模型db/db小鼠及其野生对照组血清和组织中具有显著性差异,差异倍数明显且与随疾病进程呈现正负相关性。经过二元逻辑回归建立联合诊断模型,三种代谢物组合的诊断模型为Logit[P=T2DM]=-6.052*[EPA]+5.837*[Tyrosine]+1.985*[Leucine]-14.092。根据此模型建立受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC),曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.988,灵敏度和特异性均为98.1%。结论:EPA,Tyrosine和Leucine可被认为是最典型的T2DM标志物,值得进一步探讨,为2型糖尿病的发生风险和治疗提供参考。

• 单位
  上海交通大学; 瑞金医院