一种初步筛查框架,用于区分在中国由 m.3243A > G 基因突变引起的糖尿病与早发性2型糖尿病(EOD)
《Endocrine and Metabolic Science》:A preliminary screening framework to distinguish m.3243A > G-related diabetes from early-onset type 2 diabetes (EOD) in China
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时间:2026年05月05日
来源:Endocrine and Metabolic Science CS2.8
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开封吴|魏张|詹燕佳|詹国义|刘辉|孙峰|梅晓雪|关元|赵玉松|苗小萍|冯文凯|徐岩|王颖|马玉敏
江苏省扬州市扬州市大学附属医院内分泌与代谢科,泰州路45号,225000,中国
**摘要**
**背景**
本研究旨在开发一个初步的筛查框架,以识别需要针对m.3
开封吴|魏张|詹燕佳|詹国义|刘辉|孙峰|梅晓雪|关元|赵玉松|苗小萍|冯文凯|徐岩|王颖|马玉敏
江苏省扬州市扬州市大学附属医院内分泌与代谢科,泰州路45号,225000,中国
**摘要**
**背景**
本研究旨在开发一个初步的筛查框架,以识别需要针对m.3243A>G相关糖尿病进行基因检测的早期发病2型糖尿病患者(EOD),从而促进精确诊断和个性化治疗管理。
**方法**
对118名住院的EOD患者(诊断时≤45岁)进行了回顾性横断面研究。通过Sanger测序检测线粒体DNA中的m.3243A>G致病变异,将患者分为m.3243A>G相关糖尿病组和EOD组。比较了两组之间的临床特征和实验室参数,并进行了接收者操作特征(ROC)分析,以评估潜在筛查指标的诊断性能。
**结果**
在所有患者中,有8人(6.8%)对m.3243A>G致病变异呈阳性。与EOD组相比,m.3243A>G相关糖尿病患者的BMI、测量时间点的C-肽水平、甘油三酯(TG)和血清磷(所有P<0.05)均较低。BMI显示出最高的诊断准确性(AUC=0.989,临界值=19.85 kg/m2)。m.3243A>G异质性水平与患者入院时的年龄和疾病持续时间呈负相关。
**结论**
结合BMI、C-肽动态、TG和血清磷的初步筛查策略能有效识别需要针对m.3243A>G相关糖尿病进行基因检测的EOD患者。这种方法有助于及时诊断,避免不当治疗,并优化这些患者的预后。
**1. 引言**
m.3243A>G变异位于线粒体DNA(mtDNA)的MT-TL1基因中,是导致母系遗传性线粒体糖尿病最常见的致病变异,占此类病例的80%以上(Ali等人,2021;Yang等人,2021)。该致病变异改变了线粒体tRNA-Leu的三维结构,损害氧化磷酸化过程,并干扰胰岛素的分泌和利用(Chanoine等人,2025)。由此引起的线粒体功能障碍影响了全球0.5%至2.8%的糖尿病患者(Ali等人,2021)。
m.3243A>G致病变异的临床表现具有高度变异性和进行性,通常表现为多系统症状组合(Chanoine等人,2025)。当糖尿病和听力损失为主要特征时,患者常被诊断为母系遗传性糖尿病和聋症(MIDD),但该致病变异的表型范围较广。m.3243A/G相关线粒体病最严重的形式是线粒体脑肌病、乳酸酸中毒和中风样发作(MELAS)(Chanoine等人,2025)。在其他情况下,患者可能仅表现为MIDD或慢性进行性外眼肌麻痹(Chanoine等人,2025)。m.3243A>G相关糖尿病患者通常在成年早期至中期发病,BMI通常较低或正常,这与常见的2型糖尿病具有不同的病理生理学特征(de Laat等人,2021)。由于线粒体功能障碍对能量产生的广泛影响,该疾病可涉及心血管、神经、肾脏、胃肠道和眼部系统(de Laat等人,2021)。症状的严重程度与异质性水平有关,异质性定义为突变mtDNA与野生型mtDNA的比例(Chae等人,2020)。
m.3243A>G相关糖尿病的广泛和多样的临床表现可能导致误诊为1型或2型糖尿病,尤其是在年轻患者的早期发病2型糖尿病(EOD)中(Kyriakidou等人,2023)。EOD指的是45岁之前诊断出的2型糖尿病,不同研究的年龄范围为30至50岁(Chen等人,2024)。EOD患者的疾病进程比晚发性2型糖尿病患者更严重,导致并发症(如肾病、视网膜病变和心血管疾病)的发病率更高(Soheilipour等人,2023)。这导致了更高的全因死亡率,并给患者和医疗系统带来了巨大的经济负担(Soheilipour等人,2023)。在临床实践中,m.3243A>G相关糖尿病经常被误诊为EOD,主要是因为其表型特征重叠,包括早发、缺乏自身抗体、遗传模式和胰岛素需求(üstay等人,2022)。然而,m.3243A>G相关糖尿病的管理策略通常与EOD不同。对于m.3243A>G相关糖尿病,早期转用胰岛素治疗通常被优先考虑,以应对进行性的胰腺β细胞衰竭(Li等人,2022)。此外,虽然二甲双胍等双胍类药物是EOD的标准一线药物,但在m.3243A>G相关糖尿病患者中通常谨慎使用——或在异质性较高或多器官受累的情况下避免使用——因为这可能会增加乳酸酸中毒的风险(Tong等人,2022;Chaudhry等人,2026;Navarro等人,2024)。因此,准确区分m.3243A>G相关糖尿病和EOD至关重要,以避免延迟或不适当的治疗及其相关的不良后果。
基因检测是诊断m.3243A>G相关糖尿病的金标准,因为它可以明确识别出潜在的mtDNA致病变异(Kyriakidou等人,2023)。然而,基因检测的高成本和有限的可及性使其难以融入常规临床工作流程(Kyriakidou等人,2023)。迫切需要一种可靠且经济高效的临床筛查策略来识别需要进一步基因确认的高风险EOD患者。先前的研究已经确定了这些患者的关键特征,包括低BMI、低C-肽水平和独特的脂质谱(Chanoine等人,2025)。然而,这些发现并非普遍适用,特别是对于中国等特定人群而言,仍缺乏标准化的实用筛查工具。
扬州市位于中国东部,糖尿病患病率较高,部分原因是当地饮食习惯偏爱清淡、略带甜味的食品(Zhao等人,2020)。这使得该地区成为研究早期发病2型糖尿病(EOD)区域特征的理想场所。本研究利用扬州的住院患者群体,旨在建立一种临床筛查策略,以识别需要进一步基因检测的m.3243A>G相关糖尿病患者。具体来说,我们比较了m.3243A>G相关糖尿病患者和EOD患者的临床特征、实验室指标和仪器检查结果。我们还使用ROC曲线分析评估了关键指标的筛查性能,并探讨了m.3243A>G异质性与疾病严重程度之间的关系。此外,还简要介绍了m.3243A>G相关糖尿病患者的病例系列。最终目标是在中国EOD患者群体中建立一种改进的临床筛查策略。
**2. 方法**
**2.1. 研究设计和参与者**
2020年1月至2022年12月期间,在中国扬州市扬州市大学附属医院内分泌科治疗的118名EOD患者中进行了回顾性横断面研究。该研究获得了扬州市大学附属医院的伦理委员会批准(批准号YZUAH-2020-034),并遵循了赫尔辛基宣言的原则。所有参与者均提供了书面知情同意书。
符合以下至少两个高风险标准的EOD患者被纳入研究:(1)45岁或之前诊断;(2)有糖尿病或感觉神经性听力障碍的家族史;(3)BMI<24.0 kg/m2;(4)临床确诊的听力障碍;(5)空腹胰岛素(FINS)<11 μU/mL或在诊断后一年内需要胰岛素。排除标准包括:(1)拒绝进行基因检测;(2)MELAS的诊断;(3)阳性自身抗体(谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)、胰岛细胞抗体(ICA)、胰岛素自身抗体(IAA);(4)存在其他致病性线粒体DNA变异;(5)同时患有自身免疫性疾病、急性感染或心肌梗死或中风的急性阶段;(6)慢性胰腺炎、类固醇诱导的糖尿病或其他继发性糖尿病亚型的病史;(7)空腹C-肽<0.1 ng/mL(表明绝对胰岛素缺乏)。
**2.2. 基因检测**
收集空腹血液样本(1–2 mL),使用商业DNA提取试剂盒(Qiagen DNeasy Blood & Tissue Kit,德国Hilden)从白细胞中提取基因组DNA。DNA存储在-80°C直到分析。通过聚合酶链反应(PCR)扩增检测mt3243A>G致病变异,随后进行Sanger测序。PCR过程涉及设计针对mtDNA 3243区域的特异性引物,并将其与患者的基因组DNA和其他试剂混合。反应混合物经过精确的加热和冷却程序35次以扩增目标DNA片段。为了测序DNA,首先使用标准试剂盒纯化扩增片段,然后通过DNA分析仪确定确切序列。最后,使用软件将生成的序列与参考人类线粒体DNA序列进行比较,以识别致病变异。m.3243A>G异质性水平通过电泳图中突变G等位基因与野生型A等位基因和突变G等位基因之和的峰值比例(G/(A + G)来量化。异质性水平≥10%被用作确诊m.3243A>G相关糖尿病的阈值,因为这代表了我们实验室Sanger测序的检测限。
**2.3. 临床和实验室评估**
临床和实验室数据从电子医疗记录中回顾性收集。包括人口统计细节(年龄、性别)、糖尿病史(诊断年龄、持续时间)、家族病史(糖尿病、听力障碍)和治疗方案。BMI通过校准体重(kg)除以身高平方(m2)计算。所有实验室评估,包括10–12小时禁食,都是患者在诊断时标准化临床检查的一部分。所有实验室测试均由医院的实验室医学部根据标准化方法和设备进行。葡萄糖代谢指标包括空腹和餐后血浆葡萄糖、糖化血红蛋白(HbA1c)以及空腹和餐后C-肽(CP)水平。脂质谱包括总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),均通过酶法分析。其他生化指标包括磷、甲状腺激素(促甲状腺激素(TSH))、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)和游离甲状腺素(FT4)、肝酶(天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)以及肾功能指标(尿酸(UA)、胱抑素C(CysC)。
此外,还对患者进行了一系列仪器检查。这些包括腹部超声检查以评估代谢相关性脂肪肝病(MAFLD)、心脏超声检查以评估心脏功能、肌电图以检测周围神经病变,以及纯音听力测试以评估听力功能(感觉神经性听力损失定义为较好耳的纯音平均听阈>25 dB HL)。
**2.4. 统计分析**
统计分析使用SPSS 25.0(IBM,阿蒙克,美国)和GraphPad Prism 9.0(GraphPad Software,圣地亚哥,美国)进行。定量数据的正态性通过Shapiro-Wilk检验进行测试。正态分布的数据以均值和标准差(SD)表示,非正态分布的数据以中位数和四分位数范围表示。分类数据以频率(百分比)表示。为了比较两组,我们对正态分布的数据使用t检验,对非正态分布的数据使用Mann-Whitney U检验,对分类数据使用χ2检验或Fisher的精确检验。
进行相关性分析(Pearson或Spearman)以评估m.3243A>G异质性水平与临床参数之间的关系。使用ROC曲线分析评估筛查指标的有效性。计算ROC曲线下面积(AUC)、敏感性、特异性和Youden指数(敏感性+特异性-1)。通过最大的Youden指数确定每个指标的最佳临界值。双尾P<0.05被认为具有统计学意义。
**3. 结果**
在118名患者中,有8人(6.8%)对mtDNA m.3243A>G致病变异呈阳性,随后被归类为m.3243A>G相关糖尿病组。应用≥10%的异质性阈值进行确诊,与Sanger测序的检测限一致(补充图S1)。在m.3243A>G相关糖尿病队列(n=8)中,外周血中检测到的异质性水平范围为20%至32%。所有阳性病例在序列电泳图中显示了3243位置的特征性重叠峰(补充图S1)。相比之下,剩余的110名致病变异阴性患者被归类为EOD组。
表1、表2、表3比较了两组之间的流行病学特征、实验室指标和仪器检查结果。两组在BMI、C-肽(空腹和餐后)、TG、磷、TSH和AST方面存在显著差异(所有P<0.05)。值得注意的是,m.3243A>G相关糖尿病患者的BMI显著低于EOD患者(18.07±2.98 vs. 25.38±4.63 kg/m2,P<0.001)。根据中国成人BMI标准,m.3243A>G相关糖尿病患者被归类为体重过低(BMI<18.5 kg/m2),而EOD患者被归类为超重(BMI≥24 kg/m2)(You等人,2022)。此外,与EOD组相比,m.3243A>G相关糖尿病组的以下生化指标的均值和中位数显著较低:空腹C肽(124.67 vs. 389.25 pmol/L,P = 0.009)、餐后C肽(P < 0.05)、甘油三酯(0.82 vs. 1.96 mmol/L,P < 0.001)、磷(1.07 vs. 1.23 mmol/L,P = 0.015)、TSH(0.59 vs. 1.35 mIU/L,P = 0.037)和AST(16.45 vs. 19.75 U/L,P = 0.048)。表1列出了m.3243A>G相关糖尿病组和EOD组之间的人口统计特征、实验室指标和仪器检查的比较。
**表1. m.3243A>G相关糖尿病组和EOD组之间的人口统计特征、实验室指标和仪器检查的比较。**
| 人口统计特征 | m.3243A>G相关糖尿病组(n = 8) | EOD组(n = 110) | t/Z/x | P |
|-----------------|------------------|-------------|-----------|
| 年龄(岁) | 38.75 ± 13.10 | 43.99 ± 12.08 | 1.18 | 0.24 |
| 性别 | 男性 | 5 | 7 | 0.00 | 1.00 |
| | 女性 | 3 | 37 | 0.00 | 1.00 |
| 家族史 | 是 | 5 | 48 | 0.45 | 0.50 |
| | 否 | 3 | 62 | 0.45 | 0.50 |
| BMI(kg/m2) | 18.07 ± 2.98 | 25.38 ± 4.63 | 4.39 | <0.001** |
| 发病年龄(岁) | 32.49 | 37.00 | 1.38 | 0.169 |
| 疾病持续时间(年) | 2.00 | 6.00 | -0.90 | 0.371 |
**注:** “*” 表示 P < 0.05,** 表示 P < 0.01,*** 表示 P < 0.001,均表示统计学显著;“-” 表示未分析/不适用。EOD:早发性2型糖尿病。** 数量数据使用t检验(正态分布)或Mann-Whitney U检验(非正态分布)进行比较;分类数据使用χ2检验或Fisher精确检验进行比较。**
**表2. m.3243A>G相关糖尿病组和EOD组的实验室指标。**
| 实验室检查指标 | m.3243A>G相关糖尿病组 | EOD组 | t/Z/x | P |
|----------------centage | -----------------|-----------------|-------------|-----------|
| HbA1c | 11.1 ± 2.6 | 10.0 ± 2.3 | -1.26 | 0.21 |
| C-P(1小时) | 124.67 (115.76, 326.34) | 389.25 (237.82, 605.08) | -2.60 | 0.009** |
| C-P(0.5小时) | 161.76 (143.08, 456.37) | 531.26 (289.15, 807.61) | -2.31 | 0.021* |
| C-P(1小时) | 240.62 (178.50, 926.24) | 725.68 (397.99, 1038.47) | -1.87 | 0.061 |
| C-P(2小时) | 376.86 (153.24, 1127.90) | 971.85 (594.55, 1442.83) | -2.08 | 0.037* |
| FPG | 10.19 (7.38, 10.44) | 7.89 (5.97, 11.68) | -1.03 | 0.304 |
| 0.5小时PG | 10.63 (8.52, 12.75) | 10.53 (8.19, 14.16) | -0.59 | 0.517 |
| 1小时PG | 14.70 ± 3.86 | 14.23 ± 4.07 | -0.19 | 0.847 |
| 2小时PG | 16.40 (13.09, 19.80) | 14.72 (11.72, 18.09) | -0.74 | 0.457 |
| TC | 4.17 ± 0.70 | 4.69 ± 1.17 | 1.25 | 0.215 |
| TG | 0.82 (0.59, 1.34) | 1.96 (1.29, 2.91) | -3.50 | <0.001*** |
| HDL-C | 1.09 (0.97, 1.17) | 0.98 (0.78, 1.13) | -1.39 | 0.164 |
| LDL-C | 2.58 ± 0.63 | 2.68 ± 0.97 | 0.32 | 0.752 |
| TSH | 0.59 (0.34, 1.32) | 1.35 (0.89, 2.45) | -2.09 | 0.037* |
| FT3 | 4.75 (4.52, 5.72) | 4.60 (4.19, 5.20) | -1.40 | 0.161 |
| FT4 | 18.09 (10.90, 18.33) | 15.00 (11.87, 17.97) | -0.13 | 0.899 |
| AST | 16.45 (12.85, 17.15) | 19.75 (14.78, 28.18) | -1.98 | 0.048* |
| AST/ALT | 0.85 (0.74, 1.03) | 0.85 (0.74, 1.03) | 0.74 | 0.457 |
| 钾 | 4.05 (3.80, 4.20) | 3.87 (3.58, 4.21) | -1.10 | 0.272 |
| 钠 | 137.25 (136.25, 139.88) | 139.00 (136.70, 142.18) | -1.11 | 0.268 |
| 氯 | 105.50 (101.28, 107.65) | 103.05 (100.38, 105.80) | -1.11 | 0.268 |
| 钙 | 2.23 (2.17, 2.36) | 2.30 (2.22, 2.37) | -0.98 | 0.327 |
| 镁 | 0.85 ± 0.06 | 0.81 ± 0.10 | -1.01 | 0.316 |
| 磷 | 1.07 (0.92, 1.19) | 1.23 (1.11, 1.41) | -2.43 | 0.015* |
**注:** “*” 表示 P < 0.05,** 表示 P < 0.01,*** 表示 P < 0.001,均表示统计学显著;“-” 表示未分析/不适用。EOD:早发性2型糖尿病。** 数量数据使用t检验(正态分布)或Mann-Whitney U检验(非正态分布)进行比较。**
**表3. m.3243A>G相关糖尿病组和EOD组的仪器检查结果。**
| 仪器检查结果 | m.3243A>G相关糖尿病组 | EOD组 | X2 | P |
|-----------------|-----------------|-------------|-----------|-----------|
| MAFLD(B模式超声/CT) | 是 | 1 (12.5%) | 52 (47.7%) | 2.44 | 0.118 |
| | 否 | 7 (87.5%) | 57 (52.3%) | 0.00 |
| 心脏超声异常 | 是 | 4 (66.7%) | 68 (63.0%) | 0.00 | 1.000 |
| | 否 | 2 (33.3%) | 40 (37.0%) | 0.00 |
| 肌电图异常 | 是 | 5 (71.4%) | 60 (64.5%) | 0.00 | 1.000 |
| | 否 | 2 (28.6%) | 33 (35.5%) | 0.00 |
| 颈部血管超声 | 是 | 2 (28.6%) | 65 (62.5%) | 1.90 | 0.080 |
| | 否 | 5 (71.4%) | 39 (37.5%) | 0.00 |
| 下肢血管超声 | 是 | 2 (28.6%) | 54 (51.9%) | 0.65 | 0.420 |
| | 否 | 5 (71.4%) | 50 (48.1%) | 0.00 |
**注:** “*” 表示 P < 0.05,** 表示 P < 0.01,*** 表示 P < 0.001,均表示统计学显著。** 分类数据使用χ2检验或Fisher精确检验进行比较。** 正面发现包括:代谢相关的脂肪肝病(超声/CT上的肝脂肪变性);心脏超声异常包括左心室肥厚(室间隔厚度或左心室后壁厚度≥11 mm)和/或舒张功能障碍(根据美国心脏超声学会指南,通过E/A比率<1或e’速度降低评估);肌电图异常(神经传导速度降低,远端潜伏期延长);血管超声异常(内膜-中层厚度>1.0 mm,动脉粥样硬化斑块)。**
**3.2. m.3243A>G相关糖尿病筛查的ROC曲线分析**
进行了ROC曲线分析,以评估具有显著组间差异的指标的筛查性能(表4和图S2)。分析确认BMI、C肽(0.5小时)、C肽(2小时)、C肽(3小时)、甘油三酯和磷都是m.3243A>G相关糖尿病的有效筛查指标,AUC值均>0.5(所有P < 0.05)。相比之下,TSH和AST不是有效的筛查工具,其AUC无显著性,为0.707(P > 0.05)。BMI显示出最高的诊断准确性(AUC = 0.989,P = 0.001),在临界值19.85 kg/m2时具有完美的敏感性(100%)和高特异性(95.7%)。甘油三酯(AUC = 0.929,P = 0.004)和0.5小时C肽(AUC = 0.918,P = 0.005)也显示出高准确性,最佳临界值分别为1.295 mmol/L(敏感性=1.00,特异性=0.829)和298.085 pmol/L(敏感性=1.00,特异性=0.757)。C肽(2小时)、C肽(3小时)和磷的AUC值中等(0.804–0.832),特异性高(0.786–0.943),但敏感性较低(均为0.75)。
**表4. m.3243A>G相关糖尿病筛查指标的ROC曲线分析结果。**
| 实验室指标 | AUC | 截断值 | 敏感性 | 特异性 | Youden指数 |
|-------------------|--------------|---------------|-------------|------------|
| BMI | 0.989 | 19.85 kg/m2 | 1.00 | 0.957 |
| | | | | |
| TG | 0.929 | 1.295 mmol/L | 1.00 | 0.829 |
| | | | | |
| C-P | 0.832 | 0.026* | 191.53 pmol/L | 0.75 |
| | | | | |
| 0.5小时C-P | 0.918 | 298.085 pmol/L | 1.00 | 0.757 |
| | | | | |
| 2小时C-P | 0.825 | 382.17 pmol/L | 0.75 | 0.943 |
| | | | | |
| 3小时C-P | 0.811 | 526.86 pmol/L | 0.75 | 0.786 |
| | | | | |
| 磷 | 0.804 | 0.042* | 1.03 mmol/L | 0.75 |
| | | | | |
| TSH | 0.707 | 0.166 | 1.33 mIU/L | 1.00 | 0.500 |
| | | | | |
| AST | 0.707 | 16.75 U/L | 1.00 | 0.629 |
**注:** “*” 表示 P < 0.05,** 表示 P < 0.01,*** 表示 P < 0.001,均表示统计学显著。** ROC曲线分析用于计算AUC、敏感性和Youden指数;最佳临界值由最高的Youden指数确定。**
**3.3. m.3243A > G异质性与临床参数之间的关联**
在m.3243A>G相关糖尿病患者中,mtDNA m.3243A > G致病变异体的水平较高与入院年龄较低(r = -0.86,P = 0.006)、疾病持续时间较短(r = -0.95,P < 0.001)、2小时PG较低(r = -0.99,P = 0.010)和线粒体对于激活甲状腺激素(将T4转化为T3)以及使组织能够响应这些激素至关重要(Cioffi等人,2022年)。因此,在m.3243A>G相关糖尿病患者中观察到的FT4水平降低可能表明线粒体依赖的甲状腺激素信号传导受损。然而,值得注意的是,线粒体疾病中的甲状腺功能障碍患病率与普通人群相似(Al-Gadi等人,2018年)。因此,尽管我们的研究结果暗示了这种特定群体的潜在联系,但甲状腺异常可能并非m.3243A>G相关糖尿病的普遍特征。
4.4. m.3243A>G相关糖尿病的初步筛查框架
基于我们的探索性ROC曲线分析和该群体中确定的临床特征,我们提出了一种初步筛查框架,以帮助识别可能从m.3243A>G致病变异基因检测中受益的中国EOD(胰外分泌糖尿病)患者。考虑到基因测序的高成本和专业性,该框架旨在根据可获取的临床标志物来优先考虑患者。该过程应从评估已知的m.3243A>G相关糖尿病风险因素开始,包括发病年龄较小、家族糖尿病或听力损失史以及BMI<19.85 kg/m2。对于符合这些标准的患者,我们建议进行二次评估,具体指标包括TG<1.295 mmol/L、空腹C肽<191.53 pmol/L和磷<1.03 mmol/L,同时进行血清乳酸测量和正式的听力测试以提高特异性。这一框架具有几个潜在优势:(1)优先性:它有助于临床医生识别不符合传统2型糖尿病特征的“非典型”EOD病例(例如,非肥胖、低TG、低C肽),从而提高基因检测的准确性;(2)临床全面性:通过整合代谢标志物、乳酸和听力评估,临床医生可以更全面地了解m.3243A>G相关糖尿病的表型;(3)风险管理:即使只是初步的早期识别,也能进行适当的治疗(如胰岛素治疗、避免使用双胍类药物)并积极监测并发症(如听力损失、周围神经病变)。我们还强调,这些阈值和标志物是基于一个小型的回顾性群体得出的。因此,该框架应被视为一种初步筛查工具,而不是最终的诊断方案,需要在更大规模的多中心前瞻性研究中进行验证。
虽然ROC分析表明BMI是m.3243A>G致病变异体的最强效单个预测因子(AUC=0.98),但我们提出了一个多标志物框架以最大化诊断特异性。仅依赖BMI可能会导致其他瘦型糖尿病表型(如1型糖尿病或LADA)的假阳性结果。通过结合BMI与空腹C肽和TG水平,临床医生可以更好地区分线粒体功能障碍特有的胰岛素缺乏和非代谢特征。为了确保临床实用性并减轻患者负担,我们强调使用空腹C肽而不是连续刺激测试,因为它能提供一个易于获取的内源性胰岛素生产指标,而这在我们m.3243A>G群体中显著较低。
4.5. 局限性和未来方向
这项研究存在一些局限性,需要加以考虑。首先,m.3243A>G相关糖尿病病例数量较少(n=8),且为单中心回顾性设计,这可能限制了研究结果的普遍性,并需要对数据的预测能力进行谨慎解读。由于数据的回顾性性质,一些m.3243A>G相关糖尿病特异性标志物(如系统性的感觉神经性听力损失检测和血清乳酸水平)并非所有参与者都具备。此外,临床和生化标志物的个体间变异性表明,这些参数应被视为指示性而非决定性的指标。这些结果应被视为临床怀疑的基础标志物,而非绝对的诊断标准,为未来的前瞻性验证提供依据。未来需要在更大规模的多中心前瞻性研究中验证这一筛查策略,并结合更多的临床指标以提高诊断精度。
其次,虽然我们在m.3243A>G相关糖尿病群体中发现了50%的患者存在听力损失,但只有报告主观症状的患者才接受了专业的听力测试。鉴于感觉神经性听力损失与m.3243A>G相关糖尿病的高度特异性,我们的群体中实际患病率可能被低估了。我们建议未来的前瞻性方案应对所有疑似病例进行系统的听力测试,以捕捉亚临床损伤。第三,由于这项研究的回顾性设计,并未对所有参与者进行标准化的眼科检查。虽然糖尿病视网膜病变是经典EOD和m.3243A>G相关糖尿病的常见并发症,但后者常伴有特定的色素性黄斑病变,如果没有专门筛查很容易被忽视。未来的前瞻性研究应结合标准化的多模态影像学检查(包括眼底荧光成像和光学相干断层扫描(OCT)来系统地描述EOD群体中的黄斑模式营养不良的患病率。确立这些视网膜标志物的诊断敏感性以及生化指标,对于提高m.3243A>G筛查方案的预测准确性至关重要。
第四,C肽动态分析的准确性受到数据不完整的限制,因为一些患者缺乏完整的餐后C肽测量数据(例如,只有4名m.3243A>G相关糖尿病患者提供了3小时的C肽数据)。未来的研究应实施标准化的数据收集方案。第五,尽管这项研究提供了一个有价值的筛查工具,但它缺乏关于m.3243A>G相关糖尿病患者病情和治疗反应随时间变化的长期随访数据。未来的前瞻性随访研究对于全面评估筛查策略的临床效果至关重要。未来的研究还应探索将这一筛查策略与其他生物标志物(如mtDNA拷贝数、氧化应激标志物)结合使用的有效性,特别是在边界情况下进一步提高诊断准确性。此外,还需要功能研究来阐明m.3243A>G异质性与甲状腺功能之间的相关机制,可能会发现m.3243A>G相关糖尿病的新治疗靶点。
5. 结论
总之,m.3243A>G相关糖尿病和EOD表现出不同的临床特征,m.3243A>G相关糖尿病的特点是BMI显著较低、C肽水平降低、甘油三酯水平降低以及血清磷水平降低。我们的发现表明,mtDNA m.3243A>G致病变异体的异质性水平与疾病严重程度相关,可能是一个有价值的预后标志物。我们提出了一种初步的逐步临床筛查策略:BMI<19.85 kg/m2、甘油三酯<1.295 mmol/L、空腹C肽<191.53 pmol/L和磷<1.03 mmol/L的EOD患者应优先接受进一步临床评估,包括听力测试和乳酸检测以及最终的基因检测。虽然这一策略不旨在替代基因诊断,但它提供了一个基础且成本效益高的工具,有助于早期临床怀疑,从而实现更精确的诊断和个性化管理。
作者贡献和担保声明
所有作者都对这项工作做出了实质性贡献:K·F. W和W·Z收集和分析数据,并起草了手稿;Y.M.M设计和监督了研究;Y.M.M和W·Y审稿和修改了手稿;Y.J.Z、G.Y. Z、H.L、F·S、X.X.M、Y.G、Y.S.Z、X.P.M、W.K.F和Y.X参与了数据收集、统计分析和手稿修改。Y.M.M是这项工作的担保人,负责确保数据的完整性和准确性以及整个研究过程中遵守伦理标准。所有作者均已阅读并批准了最终手稿。
CRediT作者贡献声明
吴 Kai-feng:撰写——原始草稿、正式分析、数据管理。张 Wei:撰写——原始草稿、正式分析、数据管理。张 Yan-jia:研究、数据管理。张 Guoyi:研究、数据管理。刘 Hui:数据管理。孙 Feng:数据管理。梅 Xiaoxue:数据管理。关 Yuan:数据管理。赵 Yusong:数据管理。苗 Xiaoping:数据管理。冯 Wenkai:数据管理。徐 Yan:研究、数据管理。王 Ying:撰写——审稿与编辑。马 Yumin:撰写——审稿与编辑、监督、概念化。
资助和协助
这项工作得到了中国国家自然科学基金(编号82000770)的支持。我们还要感谢扬州大学附属医院核心实验室在测序和实验平台使用方面提供的技术支持,以及“刘阳金峰”人才项目(中国江苏省扬州市)和江苏省“333高层次人才培养项目”的支持。