循环微RNA在2型糖尿病及糖尿病前期中的意义

颜　蕾，徐梅珍(综述)，孔　磊(审校)

(1.山东大学附属省立医院内分泌科，济南 250012； 2.山东大学医学院临床医学院，济南 250000)



循环微RNA在2型糖尿病及糖尿病前期中的意义

颜蕾1△，徐梅珍2△(综述)，孔磊1※(审校)

(1.山东大学附属省立医院内分泌科，济南 250012； 2.山东大学医学院临床医学院，济南 250000)

摘要：微RNA(miRNA)是一类普遍存在的小分子RNA,通常在转录后水平抑制靶基因的表达。miRNA参与了多种疾病的基因调控并与糖尿病病程的发展有关。糖尿病是最常见的内分泌代谢疾病，糖尿病前期是指一种异常的血糖状态，特征为糖耐量减低和(或)空腹血糖受损。糖尿病前期在最终进展为显性2型糖尿病(T2DM)之前，可以持续相当长的时间，目前关于循环miRNA在T2DM及糖尿病前期中的作用仍需大量研究证实。

关键词：糖尿病，2型；微RNA；糖尿病前期

糖尿病是最常见的内分泌代谢疾病，随着社会经济的快速发展和居民生活水平的提高，它已成为危害公众健康的主要疾病之一。1993年我国调查地区居民糖尿病患病率仅为0.19%，至1998年已增至0.32%，2003年增至0.56%，至2008年已高达1.07%，约是1993年的6倍[1]。据国际糖尿病联盟统计，我国2010年20~79岁人群中的糖尿病患者为4 316万人，患病率为4.5%；推测到2030年，患病率将达到5%[2]。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)占所有糖尿病患者的80%，目前全世界约有1.5亿人罹患T2DM，预测今后20年内这一数字还将增加1倍[3]。因此必须采取有效的措施来遏制糖尿病发病率不断上升的趋势。

微RNAs(miRNAs)是一组内源性、功能性的非编码小RNA片段，长度为21～23个碱基对。成熟的miRNA通过与信使RNA基于碱基互补配对原则结合，抑制信使RNA的翻译，从而在转录后水平调控基因表达[4]。自从发现miRNA以来，已经证实在包括T2DM的多种人类疾病中，miRNA具有重要意义，而且表现出与健康状态不一致的异常表达谱。现就miRNA在T2DM中检测的意义综述如下。

1在T2DM中发现的miRNA类型

在诸如恶性肿瘤等领域中，很容易经由手术等外科途径获得大量的组织标本用于miRNA的检测与研究，得到的研究结果又可以回馈至临床。但在对T2DM的研究中，临床组织标本(特别是胰腺组织的标本)极难获得，因此虽然miRNA在T2DM中的研究已不少见，多数研究仍限于利用细胞系或动物模型的体外实验。已被报道与T2DM相关的miRNA包括miR-301a[5]、miR-15a[6]、miR-143[7]、miR-33a[8]、miR-9[9]、miR-124a2[10-11]、miR-375[12]、miR-29[13]、miR-30d[14]、miR-34a和miR-146[15]等。

2miRNA研究的新趋势：循环miRNA在T2DM中的意义

最新研究发现miRNA也存在于人的循环血液中，能从外周血检测到，而且稳定性与重复性均满意[16]。与信使RNA不同的是，miRNA非常稳定，甚至能抵御RNA酶的消化作用[16-18]。这一特性使外周血miRNA有望成为恶性肿瘤及其他疾病中新的非创伤性标志物[19-20]。正因为在T2DM研究中，临床组织标本很难获得，而针对组织标本(如胰腺)的研究结果也难以直接应用于临床，因此循环miRNA在T2DM中的临床应用前景对于T2DM患者具有更为显著的意义。最近已开始出现个别循环miRNA在T2DM中的研究的报道[21-22]。

Zampetaki等[21]在miRNA芯片检测结果的基础上，挑选出13个miRNA，在来自Bruneck人群研究的80例T2DM患者及80例健康对照者中进行验证，结果13个miRNA中有12个与T2DM显著相关(miR-24、miR-21、miR-20b、miR-15a、miR-126、miR-191、miR-197、miR-223、miR-320、miR-486、miR-150、miR-28-3p)；第二轮验证中，在全部822例Bruneck人群中，miR-126预测T2DM的意义最为显著；利用显著性最高的5个miRNA(miR-15a、miR-126、miR-320、miR-223、miR-28-3p)来区分T2DM与健康对照者，灵敏度与特异度分别为70%和92%。

Kong等[22]在前期工作中，对T2DM发病过程中7个T2DM相关miRNA(miR-9、miR-29a、miR-30d、miR-34a、miR-124a、miR-146a、miR-375)在临床病例外周血中的表达及临床意义进行了研究。研究包括3组研究对象，分别为初发T2DM患者(newly diagnosed T2DM，n-T2DM)、初诊糖尿病前期患者以及糖耐量正常(normal glucose tderance，NGT)的T2DM易患个体(T2DM-susceptible individuals with NGT，s-NGT)[22]。

存在于循环细胞(包括血细胞和循环的单个核细胞)中的miRNA与循环miRNA略有不同。Karolina等[23]利用miRNA芯片检测全血中miRNA的表达，检测对象包括14例空腹血糖受损(impaired fasting glucose，IFG)患者、21例T2DM患者及15例健康对照者，结果发现miR-144、miR-192、miR-29a在IFG中升高，并在T2DM中进一步升高；miR-146在IFG与T2DM中均降低；而miR-150和miR-320则在IFG中降低，在T2DM中升高；miR-182和miR-30d则正好相反。

Caporali等[24]发现一个与糖尿病性血管内皮细胞功能受损相关的miR-503在11例伴有严重肢体缺血症状的T2DM患者的血浆中含量升高。该miRNA在上述其他几项研究中未被发现，提示它可能是T2DM中活动性缺血的标志。

3miRNA在糖尿病前期中的研究现状

糖尿病前期是指一种异常的血糖状态，特征为糖耐量减低(impaired glucose tolerance，IGT)和(或)IFG。IFG的诊断标准为空腹血糖为5.6～6.9 mmol/L；IGT的诊断标准为葡萄糖耐量试验时2 h血糖为7.8～11.0 mmol/L[25]。美国糖尿病协会最新更新的指南中建议将糖化血红蛋白处于5.7%～6.4%的个体也归于糖尿病前期[26]。

对糖尿病前期患者采取干预措施，在防治T2DM中具有重要意义。首先，糖尿病前期的发病率极高，美国目前有糖尿病患者2400万，糖尿病前期患者则超过5700万[27]，2010年，我国20~79岁的人群中，单纯IGT的患病率为6.9%，远高于糖尿病的患病率[1]，可见糖尿病前期的患病人数较糖尿病患者更多，增加的趋势也更为明显；其次，糖尿病前期患者发展为显性T2DM的风险远远高于健康者，其中IFG合并IGT者又远高于单纯IFG和单纯IGT患者[28-29]。如无任何干预措施，绝大多数糖尿病前期患者最终都将发展至显性T2DM。最后，在糖尿病前期进行干预(包括生活方式干预和药物干预)，可以有效延缓甚至逆转进展至显性T2DM的进程。多个大规模临床研究的结果已经证实，积极的生活方式干预可以将IGT进展至显性糖尿病的比例减少50%左右[30-31]。

糖尿病前期是从糖尿病易感者到显性T2DM的病理发展过程，在最终进展为显性T2DM之前，可以持续相当长的时间，平均8～10年[32]；对于一个新发现的糖尿病前期患者，很难准确判断该患者是处于糖尿病前期的早期阶段，还是已经接近进展到显性T2DM；判断糖尿病前期患者的病程是否仍然可逆，不仅有助于深入理解糖尿病前期的分子生物学基础，更具有重要的临床意义。

目前的研究通常试图筛选某些miRNA作为T2DM的标志物。除了这一传统思路，能否以T2DM相关miRNA的表达来判断糖尿病前期患者的病理进展过程及转归？

关于循环miRNA在糖尿病前期中的研究，目前仅见Kong等[22]所在课题组已发表的文章，他们研究发现，7个T2DM相关miRNA表达水平在n-T2DM组显著升高；而在初诊糖尿病前期患者组，这7个miRNAs的表达与s-NGT组类似，差异无统计学意义。这一结果表明，当T2DM易患者发展到糖尿病前期的早期阶段，虽然血糖水平已经异常，外周血中T2DM相关miRNA的表达水平与表达谱尚未发生明显改变，其改变应该是发生于糖尿病前期进展至初发T2DM之间的某个时间点。同时该结果也表明，作为从正常血糖到显性T2DM之间过渡阶段的糖尿病前期，从基因表达改变的角度来说，应该是更接近于血糖正常者，而与显性T2DM差异有统计学意义。这也能够解释为何在糖尿病前期的干预措施能够非常有效地逆转显性糖尿病的发生。

4小结

糖尿病目前已成为我国的常见病、多发病，糖尿病及其并发症已严重危害患者的生存质量，并且其危害在糖尿病前期阶段已然存在。miRNA作为一种新兴标志物，其研究在肿瘤领域已有长足的进步。而糖尿病相关的循环miRNA作为一种鉴别糖尿病病程进展的新兴标志物同样受到研究者的密切关注，如何通过miRNA的表达情况明确患者由糖尿病前期转变为显性糖尿病的发展情况仍需深入的探讨及研究，同时其在临床领域的具体应用还有待进一步发展。

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The Research of Circulating MicroRNA in Type 2 Diabetes and Pre-diabetes

YANLei1,XUMei-zhen2,KONGLei1.

(1.DepartmentofEndocrinology,ProvincialHospitalAffiliatedtoShandongUniversity,Jinan250012,China; 2.CollegeofClinicalMedicine,ShandongUniversitySchoolofMedicine,Jinan250000,China)

Abstract：MicroRNAs(miRNAs) are a family of small nonprotein-coding RNAs.They inhibit the expression of target gene at post-transcriptional level.MiRNAs are involved in gene regulation of various diseases and related with the diabetes development.Diabetes is the most common endocrine metabolic disease.Pre-diabetes refers to a state of abnormal blood glucose,characteristics of reduced glucose tole-rance and/or impaired fasting glucose. Pre-diabetes,before eventually developed to overt type 2 diabetes can last a long time.But more studies based on large population are needed to identify the role of circulating miRNA in type 2 diabetes and pre-diabetes.

Key words：Diabetes mellitus,type 2; MicroRNAs; Prediabetic state

基金项目：国家自然科学基金(H0712/81100569)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.03.035

中图分类号：R-1； R587.1

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)03-0477-03