新疆维、哈2型糖尿病氨基酸代谢谱及其作为早期预警标志的研究

Diabetes is one of the major disease which threatened human health. It has important significance to give the earlier effective interventions because of the high rates of type 2 diabetes in uygur 14%, although only 1% in kazak subjects in Xinjiang.our project will use the high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS) and HPLC to investigive the different amino acid phenotype between the two ethic groups, the comparative studies were analysied by using the clustering and principal component analysis ; Then,we use multiple analytical method to identified the difference within the amino acid profiles when using T2DM diabetic rats model giving dietary protein foods ,Combined with multivariate statistical analysis to provide early warning of new theory basis and the potential key role of amino acid metabolism early in the pathogenesis of diabetes and suggest that amino acid profiles could aid in diabetes risk assessment.

糖尿病是严重威胁人类生命健康的重大疾病之一。新疆维吾尔族 2 型糖尿病患病率高达14%，而哈萨克族2型糖尿病患病率仅1％，及早提出防治策略具有重要社会经济意义。本课题利用新疆独特的糖尿病资源，围绕在相同体重指数下维吾尔族、哈萨克族表现出的2型糖尿病不同发病率，运用基于HPLC及LC-MS的代谢组学技术开展新疆不同民族2型糖尿病体液氨基酸代谢谱的比较研究，通过聚类及主成分分析探索膳食蛋白代谢产物氨基酸谱对不同饮食结构民族2型糖尿病血糖血脂影响的规律；结合日常膳食特点，建立2型糖尿病大鼠模型探讨不同膳食蛋白干预对大鼠血糖血脂影响及氨基酸代谢谱表达的变化，结合多变量统计分析寻找氨基酸代谢表型差异在各民族2型糖尿病发生发展中的规律，为2型糖尿病的早期预警提供新的理论依据。

糖尿病是一典型代谢类疾病，新疆维吾尔族 2 型糖尿病患病率高达14%，而哈萨克族2型糖尿病患病率仅1％，氨基酸作为糖尿病代谢网络中重要的代谢物很有可能是两民族糖尿病不同发病率的重要因素，因此，氨基酸代谢谱分析作为代谢组学在糖尿病领域应用的一个延伸显示了重要作用。本课题建立柱前衍生高效液相色谱法（HPLC）分析生物样品中游离氨基酸的代谢靶标分析技术，以维吾尔族、哈萨克族、汉族糖尿病及正常人血清及尿液为研究对象，测定了体内氨基酸代谢谱，利用新疆独特的糖尿病资源开展新疆不同民族2型糖尿病体液氨基酸代谢谱的比较研究，通过单维及多元统计分析模型探索对不同饮食结构民族2型糖尿病氨基酸代谢谱的差异；结合日常膳食特点，建立2型糖尿病实验鼠模型探讨单纯高脂高糖饮食结合STZ的糖尿病模型鼠和不同膳食蛋白干预的糖尿病模型鼠血糖血脂及氨基酸代谢谱的变化，结合多变量统计分析寻找氨基酸代谢表型差异在各民族2型糖尿病发生发展中的规律。.研究发现，HPLC分析得到的血清及尿液氨基酸代谢谱能明显表征出糖尿病患者和正常人的代谢表型差异，有效的区分糖尿病患者和健康对照组的氨基酸代谢轮廓。在不同民族糖尿病血清氨基酸代谢靶标分析中，维吾尔族糖尿病患者血清氨基酸代谢谱中对分组贡献最大的是天冬氨酸、精氨酸、苏氨酸，哈萨克族血清氨基酸谱中天冬氨酸、牛磺酸可以作为差异变量，而汉族糖尿病患者血清中精氨酸、丝氨酸、组氨酸等可作为标记为对糖尿病进行预警。在糖尿病动物模型氨基酸谱的研究中发现精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、牛磺酸对组间贡献较大，这些氨基酸可能承载着小鼠成模后药理过程中代谢途径变化的重要信息。氨基酸作为一个整体系统存在着交互式的彼此影响，从定量靶标分析角度研究糖尿病患者体内多种氨基酸对研究更为重要。本研究说明氨基酸代谢谱的靶标分析技术可以作为高效和简单的技术平台用于糖尿病的代谢轮廓研究，是一种潜在的早期诊断手段。