本研究共使用7個隊列數(shù)據(jù)：

• a. 3個發(fā)現(xiàn)隊列：DCS隊列，n=5500人,；GoDARTS隊列,，n=8000人；ANDIS隊列,， n=811 人,。

• b. 4個外部驗證隊列：MDC-CC隊列、DESIR隊列,、ACCELERATE隊列,、AGES-Reykjavik隊列。

1.代謝產(chǎn)物與糖尿病風險增加和進展有關

對三個發(fā)現(xiàn)隊列進行薈萃分析,，發(fā)現(xiàn)在基礎疾病模型（age, sex, BMI）中有5種小代謝物與糖尿病進展顯著相關,，分別是高瓜氨酸（Hcit）、氨基己二酸（AADA）,、異亮氨酸（Ile）,、甘膽酸（GCA）、?；悄懰幔═CA）,。并且在多次測試調(diào)整后， AADA和Hcit依然與疾病進展顯著相關（圖1）,。前人研究表明,，AADA是糖尿病發(fā)生的危險因素，Hcit是糖尿病患病的危險因素,，這與本研究結(jié)果一致,。DESIR隊列分析發(fā)現(xiàn)，Hcit是糖尿病患病的危險因素（OR=1.32,，95%CI=1.05-1.66）,，但不是糖尿病發(fā)生的危險因素（HR=0.97，95%CI=0.73–1.30）,。Ile是一種支鏈氨基酸 （BCAA）,，是胰島素抵抗和 2 型糖尿病風險增加的公認危險因素，本研究也證實了Ile與糖尿病發(fā)生和患病有關,。值得注意的是,，本研究使用孟德爾隨機化分析了2型糖尿病生物標志物的因果關系。結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)與糖尿病發(fā)病有顯著關聯(lián)的代謝產(chǎn)物,，盡管BCAAs被認為與2型糖尿病的病因有因果關系,。

圖1 與糖尿病發(fā)生和進展相關的代謝產(chǎn)物

• a.3個發(fā)現(xiàn)隊列和其中2個隊列的復制集以及各自薈萃分析的時間-胰島素模型風險分析。數(shù)據(jù)以95%置信區(qū)間的危險比表示,。DCS隊列n=1267人, GoDARTS發(fā)現(xiàn)隊列n=897人,，GoDARTS驗證隊列n=699人,，ANDIS發(fā)現(xiàn)隊列n=811人, ANDIS 驗證隊列n=1969 人。

• b.基于COX比例風險模型研究MDC隊列發(fā)生糖尿病的危險,。數(shù)據(jù)以95%置信區(qū)間的危險比表示,，n=3423人。

• c.基于logistic回歸模型研究DESIR隊列中糖尿病發(fā)病率和流行率的比值比,。

2.血漿甘油三酯水平是糖尿病進展和發(fā)病的標志物

經(jīng)過嚴格質(zhì)量控制及篩選,，本研究確定162種脂質(zhì)進行研究。發(fā)現(xiàn)有9種脂質(zhì)的水平在基礎模型中達到顯著水平,，其中八種甘油三酯是早期胰島素需求的危險因素,，也是糖尿病發(fā)病的危險因素（圖2，MDC隊列）,，SM42:2;2是唯一與胰島素進展風險降低相關的脂質(zhì)，但在外部驗證數(shù)據(jù)中與糖尿病發(fā)病風險增加相關(HR=1.1695% CI=1.06-1.27）,。因果關系分析發(fā)現(xiàn),，磷脂酰乙胺PE18:0;0-18:2;0支持與2型糖尿病的因果關系。

圖2  與糖尿病的發(fā)生和進展有關的脂質(zhì)

3.血漿蛋白水平與糖尿病進展,、糖尿病發(fā)病率和患病率相關

在基礎模型中,，發(fā)現(xiàn)所研究的1195個血漿蛋白中的98個的水平與胰島素的使用時間有關。MIC-1/GDF15（GDF15）是與疾病進展最相關的蛋白質(zhì)（HR=1.34,，95%CI=1.01–1.79）,，并在ACCELERATE復制隊列得到了驗證（HR=1.22，95%CI=1.04–1.42）,。

Nogo受體是與疾病進展第二相關的蛋白質(zhì)（NogoR,，HR=1.33，95%CI=0.78-2.27,，圖3）,。在ANDIS隊列中，NogoR的相關性也得到了驗證（HR=1.20,，95%CI=1.07–1.34,，圖3）。此外,，NogoR也是糖尿病發(fā)生和糖尿病患病的危險因素（AGES-Reykjavik隊列）,。為了了解NogoR增加對葡萄糖代謝的潛在影響，研究對模型鼠進行標志物注射實驗,，發(fā)現(xiàn)NogoR可改善高脂肪高蔗糖喂養(yǎng)小鼠的葡萄糖耐量,。相反，當長期注入嚴重高血糖db/db小鼠模型中時,，NogoR傾向于降低胰島素敏感性并進一步增加空腹血糖（圖4）,。因此,，NogoR葡萄糖代謝在整個動物中的作用是復雜的，并且取決于疾病狀態(tài),。

圖3 血漿或血清中與胰島素需求時間相關的蛋白質(zhì)

圖4 NogoR增強HFD小鼠的葡萄糖清除率和胰島素敏感性

此外,，研究對六種已鑒定的與糖尿病進展相關的蛋白質(zhì)生物標志物進行孟德爾隨機化分析，發(fā)現(xiàn)了三種蛋白質(zhì)標志物（GDF15,、IL-18Ra,、FAS）與T2D存在因果關系。其中GDF15與糖尿病進展的因果關系前人已有報道,，同時也為IL-18Ra,、FAS與糖尿病的可能因果關系提供了理論支持。

本研究在三個患者隊列中進行了一項大型多組學研究,，以發(fā)現(xiàn)糖尿病進展相關的脂質(zhì),、代謝物和蛋白質(zhì)生物標志物。研究的許多發(fā)現(xiàn)在獨立的糖尿病進展隊列中得到了復制,，或?qū)μ悄虿“l(fā)生和糖尿病患病進行了驗證,。特別是研究鑒定了與加速血糖惡化相關的9種脂質(zhì)，3種代謝物和11種蛋白質(zhì)生物標志物,，并在臨床前模型中提供生物學數(shù)據(jù),，證明NogoR的可能作用機制。引人注目的是,，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)數(shù)據(jù)的測量表明,，糖尿病發(fā)病率和患病率的驅(qū)動因素可能與進展的驅(qū)動因素相似。因此,，這種綜合的,、多學科的方法確定了具有潛在預后價值的生物標志物，為可能的疾病機制提供了證據(jù),，并確定了減緩糖尿病進展的潛在治療途徑,。