糖尿病遗传学

Geneticsofdiabetes糖尿病遗传学WorldJournalofDiabetes2025-03-15文献发表信息发表类型：JournalArticle、Review期刊：WorldJournalofDiabetes发表日期：15-6-2023关键词：1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、年轻人的成熟型糖尿病、全基因组关联研究、常见变体、罕见变异文献重点信息摘取它是世界上增长最快的疾病之一，预计到2045年将有7.83亿成年人受到影响。破坏性的大血管后果（脑血管疾病、心血管疾病和外周血管疾病）和微血管并发症（如视网膜病变、肾病和神经病变）会增加糖尿病患者的死亡率、失明、肾功能衰竭和整体生活质量。仅凭临床风险因素和血糖管理无法预测血管问题的发展；多项遗传学研究揭示了糖尿病及其相关并发症的明显遗传成分。在二十一世纪，技术进步（全基因组关联研究、下一代测序和外显子组测序）导致了与糖尿病相关的遗传变异的鉴定，然而，这些变异只能解释糖尿病总遗传力的一小部分。在这篇综述中，作者探讨了糖尿病“缺失遗传性”的一些可能解释，如罕见变异的意义、基因-环境相互作用和表观遗传学。主要背景糖尿病（DM）是一组不同的代谢性疾病，其特征是葡萄糖代谢紊乱，导致高血糖和葡萄糖不耐受。糖尿病是世界范围内最常见的内分泌疾病之一。由于社会经济水平、压力、肥胖、高脂血症和高血压等生理风险因素，其患病率正在上升。糖尿病对身体的不同器官，如心脏、肾脏、神经和眼睛，具有毁灭性的影响，并可能导致各种长期微血管或大血管并发症的发展。全球糖尿病病例的迅速增加影响了人们的预期寿命和生活质量，给社会带来了巨大的公共卫生负担。主要背景—相关文献参考(PMID:11742409)标题：糖尿病流行的全球和社会影响。期刊：Nature(影响因子：64.8)发表日期：2001-12-13第一单位：InternationalDiabetesInstitute,260KooyongRoad,Caulfield,Victoria3162,Australia.pzimmet@.auKeyMessages：过去一个世纪人类行为和生活方式的变化导致全世界糖尿病发病率急剧上升。与遗传易感性有关，特别是在某些种族群体中，2型糖尿病是由环境和行为因素引起的，如久坐的生活方式、营养过剩和肥胖。微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(1)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.Endothelialdysfunction(T2DM)↑miR-28-3p[87]↓miR-24[87]↓miR-21[87]↓miR-20b[87]↓miR-15a[87]↓miR-126[87]↓miR-191[87]↓miR-197[87]↓miR-223[87]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(2)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↓miR-320[87]↓miR-486[87]↓miR-150[87]↓miR-29b[87]↓miR-107[87]↓miR-132[87]↓miR-144[87]Glucosemetabolism(T2DM)↑miR-9[88]↑miR-29a[88]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(3)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↑miR-30d[88]↑miR-34a[88]↑miR-124a[88]↑miR-146a[88]↑miR-375[88]Inflammation(T2DM)↓miR-146a[89]Glucosemetabolism(T2DM)↑miR-27a[90]↑miR-320a[90]Glucosemetabolism(T2DM)↓miR-126[91-93]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(4)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.Inflammation(T2DM)↓miR-103b[94]Inflammation(T2DM)↓miR-126-3p[95]↓miR-21-5p[95]Inflammation(T2DM)↓miR-126[96]Endothelialdysfunction(T2DM)↓miR-126[97]↓miR-26a[97]Glucosemetabolism(T2DM)↓miR-21[98]Inflammation(T2DM)↓miR-126-3p[99]Endothelialdysfunction(T2DM)↓miR-24[100]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(5)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.Plateletreactivity(T2DM)↓miR-223[101]↓miR-26b[101]↓miR-126[101]↓miR-140Glucosemetabolism(T2DM)↑miR-375[102]↑miR-9[102]Glucosemetabolism(T2DM)↑miR-30a-5p[103]↑miR-150[103]↓miR-103[103]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(6)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↓miR-28-3p[103]↓miR-29a[103]↓miR-9[103]↓miR-15a[103]↓miR-126[103]↓miR-145[103]↓miR-375[103]↓miR-223[103]↓miR-133[103]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(7)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↓miR-107[103]Endothelialdysfunction(miR-126);hypoxia(miR-210)(T2DM)↓miR-126[104]↑miR-210[104]Angiogenesis(T2DM)↑miR-193b-3p[105]↑let-7i-5p[105]↑miR-199a-3-5p[105]↑miR-26b-5p[105]↑miR-30b-5p[105]↑miR-374a-5p[105]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(8)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↑miR-20a-3p[105]↑miR-26a-5p[105]↑miR-30c-5p[105]↓miR-409-3p[105]↓miR-95-3p[105]Apoptosis(T1DM)↑miR-21[106,107]↓miR-23a-3p[108]↓miR-23b-3p[108]↓miR-149-5p[108]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(9)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.Inflammation(T1DM)↑miR-101a[109]↑miR-30b[109]-celldysfunction(T1DM)↑miR-106b-5p[110,111]↑miR-222-3p[110,111]↑miR-181a[110,111]T-celldysfunction(T1DM)↑miR-26a[112]↑miR-98[113]↑miR-23b[113]↑miR-590-5p[113]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(10)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.-celllymphopoiesis(T1DM)↑miR-34a[114]DNAdamagecheckpoint(T1DM)↑miR-200[115]Apoptosis(T1DM)↓miR-144[116]Autoimmuneimbalance(T1DM)↓miR-146a[117]MODY↑miR-103[118]MODY↑miR-224[118]Glucosemetabolism(GDM)↑miR-222[119]↑miR-98[120]↑miR-518d[121]微小核糖核酸根据最近的研究，循环miRNA的不同浓度（表1）[87-128]可能为糖尿病（T1DM、T2DM、MODY和GDM）的诊断、预后和治疗监测提供了有趣的潜力。Table1：糖尿病患者中报告的各种循环microRNAs列表(11)Mechanism/pathway(diabetestype)ExpressionofmiRNAsRef.↑miR-340[122]↑miR-130b,miR148a[123]-celldysfunction(GDM)↑miR-33a-5p[124]↑miR-330-3p[125]↓miR-494[126]↓miR-96[127]↓miR-221[128]2型糖尿病的多基因风险评分最早的一项研究使用18个位点的组合估计了2型糖尿病GRS，并报告称，当与年龄、性别或糖尿病家族史等标准临床风险因素配对时，遗传信息仅略微提高了风险预测[134-136]（表2）。来自大型数据集的T2DMGRS研究[137-139]报告称，与单祖先计算的权重相比，由多民族计算的权重构建的GRS表明预测能力略有提高，原因可能是不同祖先之间的异质性（表2）[140-149]。Table2：1型糖尿病和2型糖尿病多基因风险评分的研究(1)DiabetestypeSNPsAUCforPRSEthnicityRef.T1DM410.87Caucasian[140]T1DM300.88Caucasian[141]T1DM+T2DM990.89Caucasian[141]T1DM320.86Caucasian[142]T1DM320.90CaucasianHispanic[142]T1DM320.75African-American[142]T1DM320.92Asian-American[142]T1DM670.93Caucasian[143]T2DM30.58Caucasian[144]2型糖尿病的多基因风险评分最早的一项研究使用18个位点的组合估计了2型糖尿病GRS，并报告称，当与年龄、性别或糖尿病家族史等标准临床风险因素配对时，遗传信息仅略微提高了风险预测[134-136]（表2）。来自大型数据集的T2DMGRS研究[137-139]报告称，与单祖先计算的权重相比，由多民族计算的权重构建的GRS表明预测能力略有提高，原因可能是不同祖先之间的异质性（表2）[140-149]。Table2：1型糖尿病和2型糖尿病多基因风险评分的研究(2)DiabetestypeSNPsAUCforPRSEthnicityRef.T2DM180.80Caucasian[136]T2DM160.75Caucasian[134]T2DM180.91Caucasian[135]T2DM220.74Caucasian[145]T2DM620.91CaucasianUnitedStatespopulation[146]T2DM10000.79Caucasian[147]T2DM40.67African[148]T2DM7million0.73Caucasian[149]2型糖尿病的多基因风险评分PRSs也被证明可以预测有GDM病史的女性的糖尿病前期和2型糖尿病（表3）[150-153]。Table3：妊娠期糖尿病多基因风险评分研究DiabetestypeSNPsOR95%CIRef.GDM34SNPspreviouslyassociatedwithT2DM1.11(1.08-1.14)[150]GDM11SNPspreviouslyassociatedwithT2DM1.18(1.10-1.27)[151]GDM150previouslyassociatedwithT2DM1.06(1.01-1.10)[152]GDM84SNPs6.15(5.03-7.51)top5%[153]植物成分：一种替代选择表4[180-194]显示了各种植物成分对糖尿病的已知影响。Table4：用于预防和治疗糖尿病及其并发症的植物化学物质清单(1)PhytochemicalSourceOutcomesRef.CurcuminCurcumalonga↑Insulinsensitivity,↓bloodglucoselevels,andhypoglycemia[180]RutinBuckwheat(Fagopyrumesculentum)↓Hepaticglucoseproduction,↑glucosetolerance[181]ResveratrolGrapes,plums,peanuts,nuts,redwineImprovedinsulinsignaling,↑glucose-mediatedinsulinsecretion[182]QuercetinApples,blacktea,berries,capers,redwine,onions↑Glucoseuptake,↓hepaticglucoseproduction[182,183]GenisteinLegumesImprovedlipidglucosemetabolismand↓fastingglucose[184]HesperidinOrange,lemon↑Glucoseuptake,↓HbA1c,↓oxidativestress[185]NaringinSkinofgrapefruitandorange↓Hepaticglucoseproduction,↓oxidativestress,↑glucoseuptake[185]NaringeninCitrusfruits,tomatoes,cherries,grapefruit,cocoa↑Glucoseuptake,↓glucoseintoleranceandreducedbloodglucoselevels[186]VitaminA,D,andEEggs,yellow,red,andgreen(leafy)vegetables,suchasspinach,carrots,sweetpotatoesandredpeppers.yellowfruit,suchasmango,papayaandapricots↓Glucoseintolerance,↓hyperglycemia[182]植物成分：一种替代选择表4[180-194]显示了各种植物成分对糖尿病的已知影响。Table4：用于预防和治疗糖尿病及其并发症的植物化学物质清单(2)PhytochemicalSourceOutcomesRef.FisetinStrawberry,apple,persimmon,grape,onion,andcucumber↓Hepaticglucoseand↑glucosemetabolism[187]FlavonoidsCoffee,guavatea,whortleberry,oliveoil,propolis,chocolate,andcocoa↓Glucoseabsorption,inhibitionofadvancedglycationendproducts[188]IsoflavonesSoybeanImprovesglucosemetabolism[189]CatechinsTealeavesandredwinePromoteinsulinsensitivity[190]HydroxycinnamicacidsFruitsandvegetables,especiallytheouterpartofripefruitsPromoteglucokinaseactivity[191]CaffeoylquinicPotatoes,eggplants,peaches,prunes,andcoffeebeansPromoteinsulinresponse[192]AnthocyaninsandanthocyanidinsBerries,eggplants,avocado,oranges,olives,redonion,fig,sweetpotato,mango,andpurplecornPromotebloodglucoseregulation[193]StillbenoidsGrapevine,berries,andpeanutsPromotepancreatic-cellandhepatoprotectiveactivity[194]本文献摘要摘要：糖尿病是一种复杂的疾病，其特征是遗传、表观遗传和环境变量的复杂相互作用。它是世界上增长最快的疾病之一，预计到2045年将有7.83亿成年人受到影响。破坏性的大血管后果（脑血管疾病、心血管疾病和外周血管疾病）和微血管并发症（如视网膜病变、肾病和神经病变）会增加糖尿病患者的死亡率、失明、肾功能衰竭和整体生活质量。仅凭临床风险因素和血糖管理无法预测血管问题的发展；多项遗传学研究揭示