2型糖尿病(T2DM)主要由胰岛β细胞的胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗引起。棕榈酸作为人体内最丰富的游离脂肪酸之一, 其体内含量过高易造成脂代谢紊乱, 诱导胰岛β细胞功能障碍及胰岛素抵抗。这与T2DM的发生发展密切相关, 但具体机制尚未完全明确。棕榈酸诱导胰岛β细胞发生的氧化应激和内质网应激(ERS)是影响胰岛β细胞功能以及破坏胰岛素信号传导的关键应激途径。棕榈酸通过增加线粒体氧化、二酰基甘油-蛋白质激酶C-还原型辅酶Ⅱ途径、改变线粒体呼吸链正常功能和炎症刺激加重氧化应激, 通过影响内质网折叠能力、破坏胞内蛋白运输途径、上调未折叠蛋白反应相关转录因子、棕榈酰化、降解羧肽酶E和减少内质网中Ca2+促进ERS, 加剧胰岛β细胞功能障碍和凋亡, 最终导致T2DM的发生与发展。本文综述了棕榈酸与胰岛β细胞内氧化应激和ERS的关联性, 介绍了蛋白激酶R抑制剂、人参皂苷Rg1和三黄汤等具有潜力的中、西医靶向干预药物, 为T2DM的临床治疗提供新思路。

肠道菌群与诸多人类重大疾病相关, 研究在不同条件下的肠道菌群数据具有重要意义。由于菌群数据出现零膨胀现象, 采用成对比率几何平均值(GMPR)方法对其进行归一化。本研究以2型糖尿病数据集为例, 提出一种改进的Spectrum算法。首先, 使用基于特征加权的相似度矩阵, 避免忽视每个样本/特征所对应的不同特征值大小在该样本中所占据的权重; 其次, 将拉普拉斯矩阵替换为Hessian矩阵, 避免传统谱聚类的灵敏度问题, 将ISODATA聚类算法代替原本的K-means算法, 有效地调整聚类中心数K。试验结果表明, GMPR+改进Spectrum在2型糖尿病中的标准化互信息(NMI)为0.423, 戴维森堡丁指数(DBI)为4.751, Calinski-Harabasz指标(CH)为25.541, 兰德指数(RI)为0.835, 调整兰德指数(ARI)为0.019, 较改进前的效果有所提升, 并且该算法可以识别出不同类型患病人群在肠道菌群上的结构差异, 挖掘出肠道微生物组的关键细菌。

2型糖尿病(T2DM)是临床常见的内分泌紊乱疾病之一, 以胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足为主要病理特征。T2DM致病机制复杂, 其与内质网应激(ERS)、线粒体氧化应激、细胞凋亡等密切相关, 但具体机制尚未明确。内质网-线粒体结构偶联又称线粒体相关内质网膜(MAM), 对细胞内钙离子(Ca2+)分布有着直接或间接的调控作用, 且Ca2+对于细胞内环境的稳态具有重要意义。持续的ERS导致MAM结构受损, 使其调控内质网、线粒体释放和摄取Ca2+的能力下降。线粒体中过度蓄积的Ca2+会激活氧化应激, 加剧ERS, 进而启动胰岛β细胞的凋亡程序。在外周组织中发生ERS则会产生胰岛素抵抗, 最终导致T2DM的发生与发展。该文介绍了在ERS过程中MAM结构的调控作用以及与胰岛素抵抗发生的关联性, 为T2DM的临床治疗和致病机制的探究提供了依据。

随着社会经济水平的不断提高，糖尿病患者的数量和比例正在迅速增加。目前糖尿病人的血糖浓度监测都是通过血糖仪实现，这种有创的方法不仅繁琐，还会给病人造成负担和痛苦，不适合作为糖尿病患者血糖浓度的长期监测手段。呼吸气体中的丙酮浓度可以反映人体的血糖浓度，因此，可以用无创的方式，通过测量呼吸气体中丙酮的浓度来达到对糖尿病人血糖浓度监测的目的。通过飞秒激光诱导的双光子聚合技术，在单模光纤端面制备了聚合物微柱，设计了一种用于丙酮气体浓度检测的新型光纤传感器。当构成微柱的聚合物材料吸收丙酮气体后，由微柱结构与光纤端面构成的法布里-珀罗干涉仪的反射光谱会发生相应的漂移。传感器对丙酮气体浓度的检测范围为1×10^－9～1×10^－3，检测下限达到1×10^－9，传感器具备对呼吸气体中低浓度丙酮气体检测的能力。该传感器具有高灵敏度、高集成度、简单易用等特点，有望通过无创的呼吸检测方式，成为糖尿病人血糖浓度检测的新手段。

Diabetes mellitus (DM) is a kind of metabolic disorder characterized by chronic hyperglycemia and glucose intolerance due to absolute or relative lack of insulin, leading to chronic damage of vasculature within various organ systems. These detrimental effects on the vascular networks will result in the development of various diseases associated with microvascular injury. Modern optical imaging techniques provide essential tools for accurate evaluation of the structural and functional changes of blood vessels down to capillaries level, which can offer valuable insight on understanding the development of DM-associated complications and design of targeted therapy. This review will briefly introduce the DM-induced structural and functional alterations of vasculature within different organs such as skin, cerebrum and kidneys, as well as how novel optical imaging techniques facilitate the studies focusing on exploration of these pathological changes of vasculature caused by DM both in-vivo and ex-vivo.

为研究不同治疗剂量的红光对Ⅰ型糖尿病SD大鼠背部急性创面的愈合效果, 对大鼠采取腹腔注射链脲佐菌素(60 mg/kg)溶液, 2周后测外周血, 血糖浓度≥16.7 mmol/L时认为Ⅰ型糖尿病模型造模成功。将60只糖尿病大鼠随机分成5组, 分别为对照组(L0, 不治疗)、治疗组一(L1, 12 J/cm2)、治疗组二(L2, 24 J/cm2)、治疗组三(L3, 48 J/cm2)、治疗组四(L4, 96 J/cm2)。用8 mm直径打孔器在大鼠背部中线两侧对称地制造2个急性创面。1 d后用633 nm±10 nm波长红光按各分组的不同能量密度照射创面。创面后第0、3、7、10天行创面拍照, 第3、7、10天分别随机取4只大鼠行创面取材。石蜡包埋后做HE染色、Masson染色、CD31免疫组化学染色、CD68免疫荧光染色。试验结果显示: 创面愈合率显示治疗组愈合加快, 其中L3组作用效果显著; HE显示治疗组的创面再上皮化加快, 第7天时L3促进作用明显; CD31免疫组织化学染色显示治疗组能促进创面下血管生成, L3和L4最为突出; CD68免疫荧光显示治疗组能减弱第10天时创面炎症浸润程度, 其中L2、L3阳性率最低。试验总结: 在试验的能量密度范围内, 红光能促进Ⅰ型糖尿病SD大鼠背部创面愈合, 且当能量密度为48 J/cm2时(L3), 其促进效果最为显著。

为进一步了解2型糖尿病合并腹泻患者肠道菌群与肝肾生化指标之间的相关性, 收集了26例2型糖尿病合并腹泻患者和26例2型糖尿病患者的菌群数据和肝肾指标数据。采用单因素方差 (one-way ANOVA) 分析两者的肝肾指标的差异, 采用线性回归分析肝肾指标与肠道微生物α多样性的关联, 采用PERMANOVA程序分析肠道菌群β多样性结构差异, 然后采用Spearman秩相关测试分析肝肾生化指标与肠道菌群的相关性。结果表明: 两类人群肝肾指标中的甘油三酯(TG)、血尿素氮(BUN)具有显著性差异(P=0.006, P=0.003); 2型糖尿病合并腹泻患者的血清胆红素的升高与肠道菌群的物种多样性的降低相关; 2型糖尿病合并腹泻患者的拟杆菌、毛螺菌、普雷沃氏菌的含量降低, 但瘤胃菌的含量明显增高; 毛螺菌和瘤胃菌含量与血清胆红素呈正相关, 与TG的降低有关, 与BUN的升高无关。2型糖尿病合并腹泻患者的肝肾指标与肠道菌群存在相关性, 可为治疗2型糖尿病合并腹泻提供新菌群靶点。

利用视网膜功能测量仪对眼底进行结构成像来直接观察体内丰富的循环系统,并对视网膜的血氧饱和度及血管直径进行无创、定量的功能性成像测量。对糖尿病患者和健康人群进行视网膜功能成像并作定量比较分析,结果表明,在糖尿病患者中,视网膜动脉血氧饱和度相比健康人群有显著性提高,视网膜动静脉血氧饱和度差值有显著性增大,视网膜黄斑中心凹无灌注区面积也有显著增大。此外,在糖尿病患者和健康人群中,视网膜动静脉的直径均存在差异,且静脉直径总大于动脉直径。研究结果表明通过视网膜功能成像可以检测糖尿病患者的视网膜氧代谢和灌注率等参数的临床变化,帮助医生更好地观察、评估糖尿病患者视网膜微血管的病理改变,并在糖尿病患者眼科并发症的早期诊断和预后评估方面具有一定的应用潜力。

血糖无损检测技术已经成为生物医疗领域研究的一大热点,光声技术基于组织内部的光学吸收差异性,以超声作为媒介进行血糖检测,从原理上避开了组织对光学强散射的干扰,为血糖无损检测提供了一种高灵敏度的测量手段。对近年来血糖光声无损检测技术的发展进行了综述分析,首先简要介绍了血糖光声检测的原理,然后重点对国内外血糖光声检测系统按照激励源的不同进行分类介绍,归纳了血糖光声检测的实验进展,以促进国内血糖无损检测技术的发展。