随着全球2型糖尿病（T2DM）患者数量不断增加，通过早期干预延缓或预防T2DM的发生已成为重要的公共卫生挑战。深入解析与T2DM相关的生物通路和分子机制，不仅有助于揭示疾病的病理生理进程，还可为糖尿病的预防提供重要科学依据。近年来，代谢组学技术的迅速发展为探索疾病的潜在生物学机制及其早期预测提供了前所未有的机遇。

近日，上海交通大学公共卫生学院钟文泽课题组在内分泌和代谢领域期刊Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism发表了题为“Serum Metabolomic Profiling of Incident Type 2 Diabetes Mellitus in the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis and Rotterdam Study”的研究成果。该研究通过分析血清非靶向代谢组学标志物与新发T2DM的关联，揭示生物学通路，并评估了代谢标志物在提升糖尿病风险预测中的作用。

本研究利用两个队列开展分析，包括多种族动脉粥样硬化研究MESA（发现队列，样本量为3460）和鹿特丹队列Rotterdam Study（验证队列，样本量为1556）。通过基于核磁共振技术的非靶向代谢组学方法，研究分析了23,571种血清代谢谱变量与新发T2DM的关联。筛选代谢物的标准为：在发现队列FDR校正的P值小于0.01，在验证队列中P值小于0.05，并且效应方向一致。本研究采用多变量竞争风险模型进行分析，并通过通路和网络分析揭示糖尿病发生发展的潜在生物学机制。此外，研究评估了所识别代谢物在传统T2DM风险预测模型基础上的预测性能提升，并利用双样本孟德尔随机化分析探讨代谢物与T2DM之间的潜在因果关联。

研究共发现19种与新发T2DM显著相关的代谢标志物。通路分析显示，这些代谢标志物主要涉及氨酰-tRNA生物合成、支链氨基酸代谢、糖酵解/糖异生和甘油脂代谢的紊乱。网络分析进一步揭示了上游调控因子，包括p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）以及哺乳动物雷帕霉素靶点（mTOR）信号通路。把这些标志物加入传统T2DM风险预测模型后，在发现与验证队列中分别实现了轻度至中度的预测性能提升（C统计量分别增加0.05 [95% CI: 0.04-0.07] 和0.03 [95% CI: 0.01-0.05]）。同时，支链氨基酸和甘露糖水平与T2DM风险存在潜在的因果关联。

本论文共同第一作者为上海交通大学公共卫生学院硕士研究生姜璇玮和荷兰Erasmus University Medical Center博士生朱芳。共同通讯作者为美国西北大学医学院Philip Greenland教授、荷兰Erasmus University Maryam Kavousi教授以及上海交通大学公共卫生学院钟文泽研究员。本研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、上海市公共卫生重点学科资助项目、上海市科学技术发展基金以及上海高水平地方高校创新团队项目的资助。本研究还获得了美国国立卫生研究院，美国国家心肺血液研究所项目的支持。

第一作者 姜璇玮

2023级硕士研究生

该论文第一作者为公共卫生学院流行病学与生物统计学系钟文泽课题组2023级硕士生姜璇玮，主要研究方向为基于多组学的慢性代谢性疾病机制解析与预测模型构建。迄今，以第一作者（含共同）身份在JCR Q1区期刊Med、Clinical Gastroenterology and Hepatology、Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism、Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews发表4篇论文；以共同作者发表Journal of the American Nutrition Association一篇。在2024年芝加哥AHA EPI|Lifestyle会议及2023年圣安东尼奥CHARGE Consortium Meeting会议上进行2次口头报告及多次壁报展示。曾获2024年度AHA EPI|Lifestyle Paul Dudley White International Scholar Award（最佳中国区摘要奖）和Early Career Travel Award。

通讯作者 钟文泽

该论文通讯作者为钟文泽研究员，博士生导师，上海交通大学公共卫生学院流行病学与生物统计学系主任，康奈尔大学营养科学系客座教授，国家高层次青年人才、上海科技青年35人引领计划（35U35）获得者、曙光学者、青橙奖优秀入围奖、上海交通大学首届小米青年学者、上海市黄浦区科技创新杰出人才等人才项目和荣誉。曾担任美国营养学会营养流行病学分会主席（2021-2023）。主要研究领域为营养、肥胖和糖尿病流行病学，以第一作者或通讯作者（含共同）发表原创研究论文JAMA (2)、JAMA Internal Medicine、Annals of Internal Medicine、Diabetes Care (4)等。曾获美国营养学会Predoctoral Fellowship Award和美国心脏协会Roger R. Williams Award、Lifestyle and Cardiometabolic Health Early Career Investigator Award以及Jeremiah and Rose Stamler Research Award for New Investigators (Finalist)。担任JAMA、BMJ、Lancet子刊、Annals of Internal Medicine、Cell Metabolism、Circulation、Diabetes Care、AJCN等期刊审稿人和仲裁人超过100次。