Cardiovasc Diabetol:习惯干预后miR-21/ROS/HNE水平降低与血糖降低相关

2022-05-26 内分泌新前沿 MedSci原创

血糖异常,属于葡萄糖异常的范围,在临床表现出现之前数年悄然出现;它包括孤立的空腹血糖受损(IFG)和/或孤立的糖耐量受损(IGT),使人们面临2型糖尿病(T2D)发展的风险。

背景:血糖异常或糖尿病前期与心血管风险相关,主要用于描述心血管死亡率。血糖异常,属于葡萄糖异常的范围,在临床表现出现之前数年悄然出现;它包括孤立的空腹血糖受损(IFG)和/或孤立的糖耐量受损(IGT),使人们面临2型糖尿病(T2D)发展的风险。使用75克葡萄糖负荷试验检测葡萄糖不耐受,其中IGT定义为2小时血浆葡萄糖(2hPG)值为140–199毫克/分升(7.7–11.1毫摩尔/升),或IFG为100–125毫克/分升,或HbA1c为5.7–6.4%(39–46毫摩尔/摩尔)。最近,1hPG的测量开始用于定义糖尿病前期和糖尿病状态,尽管对糖尿病前期的诊断定义仍有争议。糖尿病前期被认为是生活方式干预的目标,因为它具有“多因素和异质性疾病”的特性,其特征是高血糖的无症状过渡状态。因此,糖尿病前期——与T2D胰岛素抵抗(IR)、超重和肥胖一样,是其他心脏代谢风险因素(如高血压)的可变风险因素——更容易发生心血管疾病的风险更高。鉴于这种情况,预防计划正集中在生活方式的改变上,这众所周知地降低了T2D的发病率,以降低风险并延迟T2D的发生及其负担:糖尿病预防计划(DPP)建议健康的习惯(饮食和身体活动),避免吸烟,饮酒和压力,作为降低患T2D的风险的提示。强化生活方式干预能够在3年内将T2D的发病率降低58%。

在过去的十年中,替代的预防策略集中在遗传学方法上,通过对SPN的研究,在评估发展为T2D的风险中识别基因座易感性。然而,在癌症中,不健康的饮食和遗传易感性之间存在严格的相互作用,但是关于常见的遗传变异、西方饮食和生活方式风险因素之间的相互作用对发展T2D的风险存在不确定的结果。另一方面,环境刺激、营养因素、炎症、缺氧、动脉压、性别、年龄和生活方式可以迫使表观遗传因素发生变化,从而解释与复杂和多因素疾病(如血糖异常)相关的异质性表型。众所周知,表观遗传过程的失调对T2D和血管并发症的发病有重要影响。属于表观遗传簇的微RNA(miRNAs或miRs)可能有助于确定血糖异常的主要机制,并为精确的预防策略提供新的工具。miRNAs,已知为长度为25个核苷酸的高度保守的非编码RNAs,是涉及基因表达控制的重要生物调节形式,其可能是可逆的而不改变DNA序列,因为是发生在转录后水平的过程。由于它们与细胞外小泡(EVs)或载体蛋白相关联,miRNAs可以被受体细胞摄取,影响它们的功能,并在循环中赋予高稳定性,使它们成为T2D、胰岛素代谢、葡萄糖稳态和糖尿病并发症的生物标志物。目前的证据表明,miRs可以预测从糖尿病前期到糖尿病状态的进展。许多研究报告称,葡萄糖作为一种营养物质,能够影响细胞氧化环境和miRs表达。事实上,特定的饮食可能会改变动物体内几种内源性miRs的反应。我们以前的工作证明了葡萄糖敏感miR-21预测糖尿病前期和T2D患者ROS(活性氧)介导的损伤的能力,表明miR-21作为一种监测葡萄糖及其相对损伤的新方法的作用。

在这项研究中,我们试图评估习惯干预(HI,主要由地中海饮食组成)一年后(在基线时显示血糖异常和ROS诱导损伤的高危受试者中)miR-21损伤轴是否会下调,这很好地描述了一种监测血糖诱导损伤的新机制。

方法:根据Findrisc评分筛选来自DIAPASON研究的1506名受试者。其中,531名Findrisc ≥ 9的受试者被选作血糖异常(ADA标准)受试者,并检测循环miR-21、ROS和HNE水平,作为损伤轴。207名血糖异常的受试者在一年的习惯干预(HI)后被重新评估。重复测量测试用于评估从基线到1年随访的变化。血糖参数和miR-21/ROS/HNE之间的关联通过线性回归和逻辑回归模型实现。

结果:HI后,我们观察到血糖异常受试者的miR-21/ROS/HNE轴显著降低,伴随着代谢参数的改善,包括胰岛素抵抗、身体质量指数、微量白蛋白尿、反应性高血指数和皮肤荧光。HI后观察到miR-21轴与血糖参数之间存在显著的正相互作用。HI后较低的miR-21水平与血糖损伤轴的减少密切相关,特别是在2hPG值< 200 mg/dL的受试者中。

图1习惯干预1年后血浆样本中miR-21的表达。基线和习惯干预1年后miR-21表达的散点图,其中在纵向队列中使用比较Ct方法将miR-21标准化为cel-miR-39表达(基线时,N = 531在HI的1年,n = 207配对miR21,n = 116)。配对数据的Wilcoxon符号秩检验,p < 0.0001。b .血清中ROS细胞外释放的散点图(通过EPR仪器测量)显示习惯干预后显著减少(ROS配对n = 48)。配对T检验,p = 0.03。血糖异常队列(配对HNE,n = 130)中HNE血浆浓度散点图(μg/mL)。配对数据的Wilcoxon符号秩检验,p < 0.0001。* * * * p < 0.0001*p < 0.05。

图2 检测miR-21应答者的血糖参数模型的ROC曲线。对于每一个血糖参数,实施了一个逻辑模型来评估其与R. ROC曲线的关系。黄线代表HbA1c模型的ROC曲线,品红线代表FPG模型的ROC曲线,绿线代表1hPG模型的ROC曲线,蓝线代表2hPG模型的ROC曲线,以区分R和n R。采用逻辑回归模型评估较低的miR-21水平(1岁时)和血糖参数(基线)之间的关系,以预测饮食和相对较低的血糖水平的有效性。使用Youden指数计算预测miR-21降低的最佳血糖参数临界值。还评估了诊断价值,如敏感性、特异性、阳性和阴性预测值以及阳性和阴性似然比

表3对照者和基线血糖参数之间关联的单变量逻辑模型

结论:我们的发现表明HI影响与miR-21轴相关的表观遗传学改变,并支持血糖异常的可逆性概念。这些数据支持了监测血糖的新的生物学方法的有用性,并为预防方案提供了筛选工具。

原文出处:Lucia La Sala 1Elena Tagliabue 2Simona Mrakic-Sposta,et al.Lower miR-21/ROS/HNE levels associate with lower glycemia after habit-intervention: DIAPASON study 1-year later.Cardiovasc Diabetol. 2022 Mar 4;21(1):35.

作者:从医路漫漫

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