SO 095，991

基于非靶向代谢组学联合机器学习的妊娠期糖尿病早期识别

余洁，曾缘，任瑶林，任婧，陈海燕，吴伊凡，邵楚涵，林瀚墨，张茜，肖新华

中国医学科学院北京协和医院内分泌科

背景与目的

尽管妊娠期糖尿病（GDM）对母儿健康造成严重不良后果，但由于缺乏稳健且临床可行的生物标志物，其早期预测仍面临挑战。本研究旨在发现新的血清代谢生物标志物，并基于非靶向代谢组学联合机器学习方法，构建GDM早期预测模型。

材料与方法

这项1:1匹配的巢式病例对照研究共纳入68例GDM孕妇和68例健康孕妇，匹配因素包括年龄、产次、孕前体重指数（BMI）及采血时孕周。受试者按7∶3比例随机分为训练集和测试集。采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）对口服葡萄糖耐量试验（OGTT）前孕20~28周采集的血清样本进行非靶向代谢组学分析。通过Mann-Whitney U检验筛选差异表达代谢物，继而采用Bootstrap-LASSO回归及相关性分析进行变量选择。将选择频率>60%且与至少1项GDM相关代谢参数显著关联的代谢物纳入5种机器学习模型（逻辑回归、随机森林、支持向量机、决策树和极限梯度提升）。在独立测试集中通过受试者工作特征曲线下面积（AUC）评估模型预测性能，并采用SHAP分析对最优模型进行解释。

结果

与对照组相比，GDM组共鉴定出130种差异表达代谢物（67种上调，63种下调）。代谢通路分析显示，差异代谢物显著富集于氨基酸生物合成及支链氨基酸代谢通路。最终筛选出3种代谢物纳入机器学习模型，包括1种氨基酸（瓜氨酸）和2种甘油磷脂[PE-NMe2(22:5/24:1)、PA 18:0/20:0]。在5种机器学习模型中，随机森林模型在测试集中表现最佳，AUC为0.703（95%CI：0.533~0.872）。SHAP分析显示，PE-NMe2(22:5/24:1)是GDM最重要的预测因素。

结论

非靶向代谢组学联合机器学习在GDM生物标志物识别中展现出良好应用前景。包含3种代谢物的模型表现出中等预测性能，为GDM早期风险分层提供了潜在工具，尚需在更大规模、多样化人群中进行前瞻性验证。

GDM是女性妊娠期最常见的代谢性疾病之一，患病率呈逐年上升趋势。GDM可增加先兆子痫、妊娠期高血压、巨大儿及难产的风险，远期还可使母婴罹患2型糖尿病（T2DM）及代谢综合征的风险增加。目前，GDM诊断主要依赖孕24~28周的OGTT。该试验操作繁琐、重复性差，且诊断时间偏晚，难以满足早期筛查需求，部分孕妇还可出现恶心、呕吐等不适。因此，开发简便、高效的GDM早期筛查与诊断方法至关重要。

机器学习已发展为一种重要的分析工具，广泛应用于预测模型构建。与传统统计学方法相比，机器学习算法在处理复杂生物医学数据集方面具有显著优势。机器学习技术的引入，通过提升预测性能、增强模型可解释性及提高计算效率，进一步增强了基于代谢组学数据的识别模型的有效性与可靠性，在临床应用中展现出广阔前景。

本研究基于一项中国纵向妊娠队列的全面代谢组学谱分析数据及临床数据，开发并评估了基于机器学习的GDM预测模型。研究采用1:1匹配的巢式病例对照设计，有效控制了主要混杂因素；变量选择策略较为稳健，Bootstrap-LASSO回归的选择频率阈值结合与GDM相关代谢参数的相关性验证，比单纯依赖LASSO系数或P值更为可靠；5种机器学习模型平行比较，并采用SHAP分析对最优模型进行解释，符合当前预测模型研究的方法学趋势。筛选出的瓜氨酸及2种甘油磷脂具有合理的生物学依据：瓜氨酸与精氨酸-一氧化氮通路及尿素循环相关，甘油磷脂则与GDM早期脂质代谢紊乱密切相关。SHAP分析将PE-NMe2(22:5/24:1)识别为最重要的预测因素，也与脂质代谢异常在GDM病理生理中的核心地位相吻合。

这些研究结果为优化GDM筛查策略提供了重要依据。通过早期识别高风险孕妇，有望实现及时干预、控制血糖，从而减少不良妊娠结局，改善母儿长期健康。然而，要将这一预测模型真正推向临床，仍有赖于更大规模、多中心的前瞻性验证。期待未来能够开发出适合我国人群的GDM风险预测模型，真正实现GDM的早发现、早干预，切实降低GDM及不良妊娠结局的发生风险。

OP 36，211

母代运动通过调控肝脏miR-204-5p/ABCB10轴改善子代代谢健康

任婧1，周丽媛2，李舜华3，张茜1，肖新华1

1中国医学科学院北京协和医院内分泌科；2首都医科大学附属北京朝阳医院内分泌科；3中国医学科学院北京协和医院临床营养科、健康医学部

背景与目的

母代运动有助于改善子代代谢健康，但其保护机制尚不明确。本研究旨在探讨miR-204-5p/ATP结合盒亚家族B成员10（ABCB10）轴是否介导母代运动对子代的代谢获益。

材料与方法

雌性小鼠分为正常饮食组、高脂饮食组和高脂饮食运动组，采集E18.5胎肝和24周龄雄性子代肝脏进行miRNA和转录组测序。筛选母代运动后从胎儿期至成年期持续改变的关键miRNA并寻找其靶基因。双荧光素酶报告实验验证miR-204-5p与Abcb10的直接靶向关系。在AML12细胞中，通过转染miR-204-5p模拟物和ABCB10过表达实验，验证miR-204-5p对肝细胞脂代谢的调控作用。AAV介导小鼠肝脏miR-204-5p过表达实验进一步验证miR-204-5p对高脂饮食诱导代谢紊乱的改善作用。最后，通过对GDM与非GDM孕妇妊娠早期血清外泌体进行miRNA测序，进一步评估miR-204-5p的临床相关性。

结果

母代运动减轻了母代高脂饮食诱导的子代体重增加、胰岛素抵抗和脂质蓄积。转录组和miRNA表达谱分析显示，与高脂组母鼠子代相比，高脂运动组母鼠子代在胎儿期至成年期呈现持续性的肝脏分子重编程。胎肝中有608个基因上调、359个基因下调，22个miRNA上调、15个miRNA下调；成年子代肝脏中有285个基因上调、324个基因下调，19个miRNA上调、17个miRNA下调（P<0.05，|FC|>1.5）。其中，miR-204-5p在高脂组母鼠子代胎肝及成年子代肝脏中表达下调，而母代运动可恢复其表达，并在母代肝脏和胎盘中呈现一致性恢复。整合转录组学与生物信息学分析提示ABCB10为关键下游靶基因。双荧光素酶报告实验证实miR-204-5p可直接结合Abcb10 3’UTR并抑制其表达。在AML12细胞中，miR-204-5p过表达可降低ABCB10表达，抑制脂肪生成和脂肪酸转运，促进脂肪酸氧化，并减少脂质蓄积；ABCB10过表达可显著逆转上述作用。在高脂饮食小鼠中，肝脏特异性过表达miR-204-5p可降低ABCB10表达，并降低小鼠体重、附睾白色脂肪质量、肝脏脂质及血脂水平，改善胰岛素抵抗。临床队列显示，GDM孕妇妊娠早期血清外泌体miR-204-5p水平降低。

结论

母代运动对子代的代际代谢保护作用与miR-204-5p及其对ABCB10的抑制密切相关，并可能通过重塑肝脏脂质代谢发挥作用。miR-204-5p/ABCB10调控通路有望成为母代影响子代代谢健康的潜在分子标志物和调控靶点。

母体代谢状态和生活方式对胎儿发育和子代远期代谢健康具有深远影响，是健康与疾病的发育起源（DOHaD）理论的核心关注内容之一。孕期运动作为可干预的生活方式因素，已有大量研究表明其可改善子代糖脂代谢，并可能通过DNA甲基化、组蛋白修饰及miRNA等表观遗传机制介导。但孕期运动如何通过表观遗传机制使子代获得持续至成年期的代谢获益，仍是值得进一步探索的科学问题。

该研究发现，母代运动使子代miR-204-5p在胎肝和成年子代肝脏中呈现一致的表达变化，并在母肝、胎盘、胎肝及成年子代肝脏中表现出相似的响应模式，提示母代运动对子代肝脏的影响可能从胎儿期延续至成年。miRNA参与基因表达的转录后调控，其自身表达可受环境因素影响。通过胎儿期和成年期子代肝脏miRNA测序筛选持续变化的miRNA，使研究进一步聚焦于可能参与长期代谢编程的分子，为阐释母代运动改善子代代谢的机制提供了新的研究思路。

既往研究表明，ABCB10是一种线粒体内膜蛋白，在肥胖和胰岛素抵抗状态下的肝脏中表达上调。该研究进一步发现，miR-204-5p可能作为上游调控因子，介导母代运动对子代肝脏ABCB10表达及脂代谢的调节。双荧光素酶报告实验和ABCB10回补实验分别验证了miR-204-5p对ABCB10的直接调控及其功能联系；同时，肝脏特异性AAV过表达miR-204-5p可改善高脂饮食小鼠的糖脂代谢异常，进一步验证了miR-204-5p在体内的代谢调控作用。这些结果串联了miR-204-5p、ABCB10与肝脏脂质代谢之间的功能关系，为阐明母代运动改善子代代谢健康的分子机制提供了进一步的实验证据。

此外，研究在人群队列中观察到GDM孕妇妊娠早期血清外泌体miR-204-5p水平降低，提示miR-204-5p可能与母体代谢状态相关。但相关发现仍需在更大规模队列中进一步验证。

总体而言，该研究提示，母代运动可持续调控子代肝脏miR-204-5p表达，并进一步揭示了其通过靶向ABCB10调节肝脏脂质代谢的可能机制，为解析母代运动改善子代代谢健康的表观遗传机制提供了新的理论依据，并为子代代谢异常的早期干预提供了潜在靶点。

SO 045，609

米格列醇通过抑制铁死亡延缓代谢功能障碍相关脂肪性肝病的进展

周晶1，刘洁颖2，肖新华1

1中国医学科学院北京协和医院内分泌科；2中国医学科学院北京协和医院

背景与目的

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）是最常见的慢性肝病，常与T2DM合并存在。米格列醇作为一种用于T2DM的常规α-葡萄糖苷酶抑制剂，被认为可能具有潜在的肝脏获益；但其对MASLD的作用及潜在机制尚不明确。本研究旨在探讨米格列醇对MASLD的疗效，并探索其作为新型治疗策略的可能性。

材料与方法

纳入15例合并超重/肥胖型T2DM的MASLD患者，接受口服米格列醇（50 mg，每日3次）治疗12周。治疗前后采用磁共振质子密度脂肪分数（MRI-PDFF）评估肝脏脂肪含量。在动物实验中，雄性C57BL/6N小鼠给予正常饮食（ND）或高脂饮食（HFD）喂养8周，随后以溶媒、米格列醇（低/中/高剂量）或阿卡波糖治疗8周，ND小鼠作为对照。随后评估代谢表型和肝脏组织病理学。体外实验中，采用棕榈酸/油酸（FFA）处理AML-12肝细胞诱导细胞脂肪变性，同时联合或不联合米格列醇干预。通过蛋白质组学分析、生化检测、免疫荧光和Western blotting，探讨米格列醇对脂质代谢和铁死亡的影响。

结果

在MASLD患者中，米格列醇治疗12周后，体重（98.39±15.76 kg降至95.56±14.96 kg，P<0.001）、HbA1c（7.64%±1.15%降至6.70%±0.75%，P<0.001）和肝内脂肪含量（15.18%±7.28%降至10.59%±4.57%，P<0.01）均显著降低。与此一致，在HFD喂养的小鼠中，米格列醇显著改善了血糖控制、体重增加、肝脏重量及肝脏脂质蓄积。在机制层面，AML-12肝细胞的蛋白质组学分析显示，米格列醇调控了与脂质代谢、溶酶体功能和铁死亡相关的通路。免疫荧光显示，米格列醇减轻了细胞内脂质过氧化物蓄积和不稳定铁池水平。Western blotting进一步证实，米格列醇可拮抗促铁死亡标志物4-HNE的上调，并在患者外周血单个核细胞（PBMC）、动物肝组织和肝细胞中恢复抗铁死亡蛋白GPX4和FTH1的表达。

结论

本研究首次证明，米格列醇通过抑制铁死亡在体外和体内减轻MASLD进展。这些发现为其作为MASLD潜在治疗药物的重定位提供了有力证据。

T2DM合并MASLD并非两种疾病的简单叠加，而是需要同时关注血糖控制与肝脏疾病进展的共病状态。合并糖尿病的脂肪肝患者肝纤维化进展更快，提示治疗目标不能止于HbA1c达标，还应关注肝细胞损伤和肝脏长期结局。在这一背景下，本研究选择临床常用的α-葡萄糖苷酶抑制剂米格列醇，探索其对MASLD的潜在获益，具有明确的临床问题导向。

米格列醇与阿卡波糖同属α-葡萄糖苷酶抑制剂，但药代动力学特点不同。阿卡波糖主要局限于肠腔发挥作用，而米格列醇口服后可原形吸收入血，经门静脉进入肝脏。因此，除通过延缓碳水化合物吸收、改善餐后血糖而间接减轻肝脏代谢负荷外，米格列醇还具备直接影响肝脏病理过程的药代学基础。这为探索其肠道之外的作用，尤其是“糖肝共治”提供了合理性。

本研究从临床观察到实验验证形成了较完整的证据链。15例合并超重/肥胖的T2DM与MASLD患者接受米格列醇治疗12周后，体重、HbA1c及MRI-PDFF评估的肝内脂肪含量均显著下降。高脂饮食小鼠和脂肪酸诱导的AML-12肝细胞模型进一步显示，米格列醇可改善血糖控制、体重增加、肝脏重量及肝脂质蓄积，且体外获益不依赖整体体重变化或完整肠道环境，提示其肝脏保护可能包含原形药物暴露带来的肝细胞层面作用。

机制上的重要启示在于，本研究不仅关注“肝脏有多少脂肪”，更关注“肝细胞如何受损”。蛋白质组学提示米格列醇调控脂质代谢、溶酶体功能和铁死亡相关通路；免疫荧光和Western blotting进一步证实，米格列醇可减轻细胞内脂质过氧化物蓄积和不稳定铁池，拮抗促铁死亡标志物4-HNE上调，并恢复抗铁死亡蛋白GPX4和FTH1表达。这些方向一致的结果在患者PBMC、动物肝组织和肝细胞中均得到支持，提示米格列醇可能通过抑制铁死亡减轻MASLD进展。

总体而言，本研究的价值不仅在于观察到一种常用降糖药伴随肝脂下降，更在于提出了从“降低代谢负荷”走向“增强肝细胞抗损伤能力”的治疗思路，为米格列醇的药物重定位提供了值得继续推进的依据。当前证据仍属小样本探索性临床研究联合前临床机制验证，后续需进一步锁定其肝脏作用靶点及上游调控网络，并在更大样本、长期随机对照研究中验证疗效与安全性，以推动这一发现向临床落地。