基于UPLC-ESI-MS的脂质组学揭示了胰岛素受体敲低诱导的果蝇2型糖尿病模型中的新型生物标志物

由 root 提交于 周五, 08/21/2026 - 12:47
2型糖尿病(T2D)是一种广泛流行的代谢性疾病,影响全球数百万人,其特征为胰岛素抵抗和葡萄糖稳态受损。尽管哺乳动物模型被广泛使用,黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)由于其保守的胰岛素信号通路、良好的遗传可操作性以及适用于高通量研究等优势,提供了一种强有力的替代模型。除葡萄糖失调外,脂质代谢在T2D的病理生理过程中也发挥关键作用,因为脂质组成的改变会导致胰岛素抵抗和代谢功能障碍。脂质组学研究已成为识别代谢特征以及疾病进展和治疗靶向潜在生物标志物的重要方法。 在本研究中,采用dilp2-Gal4>UAS-InRRNAi系统,通过在脑内胰岛素分泌细胞中敲低胰岛素受体以诱导胰岛素抵抗,从而建立了类T2D模型。该遗传操作导致显著的代谢失调,包括葡萄糖、海藻糖和三酰甘油水平升高,以及氧化应激指标增加。此外,对关键胰岛素信号组分的mRNA表达分析,包括胰岛素受体底物1、dilp2、dilp3、dilp5和磷酸化Akt,进一步验证了该模型。 为进一步研究代谢改变,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)进行脂质谱分析,并结合基于LC-MS的非靶向代谢组学方法,以鉴定与T2D相关的脂质生物标志物。包括PCA和PLS-DA在内的多变量统计分析揭示了野生型果蝇与T2D果蝇之间存在显著不同的脂质特征。值得注意的是,特定的磷脂酰甘油分子种PG 34:0、PG 34:4、PA 38:3、PIP 38:1、PIP2 38:6和LPS 24:0的曲线下面积(AUC)均为1,表明它们作为T2D诊断脂质生物标志物具有很高的可靠性。

2型糖尿病(T2D)是一种常见的代谢性疾病,影响全球数百万人,其特征为胰岛素抵抗和葡萄糖稳态受损。尽管哺乳动物模型被广泛使用,但黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)由于其保守的胰岛素信号通路、良好的遗传可操作性以及适用于高通量研究等优势,提供了一种强有力的替代模型。除葡萄糖调控失常外,脂质代谢在T2D的病理生理过程中也发挥关键作用,因为脂质组成的改变会促进胰岛素抵抗和代谢功能障碍。脂质组学研究已成为识别代谢特征以及疾病进展和治疗靶向潜在生物标志物的重要方法。

在本研究中,通过使用dilp2-Gal4>UAS-InRRNAi系统在脑内胰岛素分泌细胞中敲低胰岛素受体以诱导胰岛素抵抗,从而建立了类T2D模型。这种遗传操作导致了显著的代谢失调,包括葡萄糖、海藻糖和三酰甘油水平升高,以及氧化应激指标增加。此外,对胰岛素信号通路关键组分的mRNA表达分析,包括胰岛素受体底物1、dilp2、dilp3、dilp5和磷酸化Akt,进一步验证了该模型。

为进一步研究代谢改变,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)进行脂质谱分析,并结合基于LC-MS的非靶向代谢组学方法,以鉴定与T2D相关的脂质生物标志物。包括PCA和PLS-DA在内的多变量统计分析显示,野生型果蝇与T2D果蝇之间存在明显不同的脂质特征。值得注意的是,特定的磷脂酰甘油分子种PG 34:0、PG 34:4,以及PA 38:3、PIP 38:1、PIP2 38:6和LPS 24:0的曲线下面积(AUC)均为1,表明它们作为T2D诊断脂质生物标志物具有很高的可靠性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.745875v1?rss=1

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