基于高密度脂蛋白网络研究相关生物标记对2型糖尿病的系统影响

Rates of adolescent Type 2 Diabetes Mellitus (T2D) have increased significantly along with booming economy and growth in the living standard of population in China. A hallmark of T2D is dyslipidemia, characterized by an elevation of small dense low density lipoprotein particles and plasma triglycerides and a lowering of high density lipoproteins (HDL) cholesterol. The composition and distribution of HDL particles are altered in dyslipidemia. However, our understanding on alteration and impact mechanisms of HDL associated with adolescents T2D patients is still limited. In this proposed project, we will apply an advanced Gel Filtration HDL separation techniques and Mass Spectrometry on plasma samples from both T2D and Healthy adolescents control populations to study HDL proteomics. By combining computational approaches, we will identify adolescent T2D related biomarkers with mathematical modeling and feature selection algorithms to uncover HDL alteration mechanism. Furthermore, we will embed those biomarkers into our recent discovered HDL network, and study impact mechanisms of the altered HDL proteins with network analysis. The outcomes of the project are anticipated to facilitate our HDL and T2D research, and provide solid foundation to future clinical applications on adolescent T2D and its complications.

随着经济发展，城市化和老年化的进展，我国2型糖尿病（T2DM）患病率逐年上升且呈年轻化趋势。载脂蛋白的高密度脂蛋白（HDL-c）降低是T2DM的显著特征之一，在病程过程中其组成和分布都呈动态变化，但目前对T2DM的HDL-c变化及影响机制的了解还十分有限。本项目将运用最新开发的凝胶过滤HDL分离技术和蛋白质组质谱技术，结合申请者前期对美国青少年T2DM血脂特征的研究基础上，选取中国未经过药物干预的健康和T2DM青少年人群的血液样本，结合生物信息蛋白质组系统分析，通过数学建模和特征提取，鉴定出与青少年T2DM相关的HDL-c生物标记并探讨其变化机制，再通过进一步的网络分析，揭示相关生物标记物对T2DM的系统影响。该研究结果有助于了解青少年T2DM的血液HDL-c的变化机制以及其对生物体的系统影响，为该疾病的预防和治疗提供理论基础。

近年来，随着中国的经济发展和人民生活水平的普遍提高，2型糖尿病患病率也显著上升。2型糖尿病的临床表现包括多尿，多饮，和多食等。2型糖尿病的一个显著特征为血脂异常，而作为载脂蛋白的高密度脂蛋白（HDL）微粒在这种血脂异常的过程中，其组成和分布都有所变化。但目前，人们对青少年2型糖尿病的HDL变化及影响机制的了解还很有限，相关报道也很少。本项目运用了最新开发的凝胶过滤HDL分离技术和蛋白质组质谱分析，获取了青少年健康和2型糖尿病人群的血液样本的HDL含量，开发了两种研究高密度脂蛋白功能的实验方法，并成功对高密度脂蛋白各分离部分进行了功能测试。通过进一步的蛋白质互作网络分析，对比了青少年2型糖尿病和健康对照的高密度脂蛋白含量及亚组分组成差异，发现了与动脉硬化程度的高度相关性，以及高密度脂蛋白亚组分对心血管疾病的相关性。表明高密度脂蛋白组成及亚组分变化在2型糖尿病和心血管疾病中具有明显作用。研究结果有助于了解青少年2型糖尿病人的血液HDL的变化机制以及其对生物体的系统影响，为该疾病的预防和治疗奠定理论基础。