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跨血糖狀態(tài)的全身代謝網(wǎng)絡圖譜獲揭示
作者：刁雯蕙  來源：中國科學報
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11月7日，中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱“深圳先進院”）醫(yī)學成像科學與技術系統(tǒng)全國重點實驗室研究員胡戰(zhàn)利與北京大學深圳醫(yī)院教授董孟杰團隊合作，系統(tǒng)描繪了血糖異常進展過程中的多器官代謝網(wǎng)絡動態(tài)重塑圖譜，并揭示了神經(jīng)-外周代謝軸在糖尿病發(fā)生發(fā)展中的核心調(diào)控機制。相關研究成果發(fā)表于《歐洲核醫(yī)學與分子影像雜志》。
越來越多的研究表明，糖尿病是一種涉及多器官代謝協(xié)同失衡的系統(tǒng)性疾病。跨器官代謝網(wǎng)絡的失調(diào)不僅影響葡萄糖穩(wěn)態(tài)，還與胰島素抵抗、神經(jīng)內(nèi)分泌紊亂、免疫失衡等病理過程密切相關。然而，由于傳統(tǒng)成像技術和數(shù)據(jù)整合能力的局限，糖尿病在全身代謝網(wǎng)絡層面的動態(tài)演變機制仍缺乏系統(tǒng)性認識。
該研究中，科研人員采用全身[1?F]FDG PET/CT成像技術，該技術通過一次掃描即可同步捕捉全身主要器官的全景葡萄糖代謝，結(jié)合機器學習與可解釋性分析，為探索糖尿病跨器官代謝失衡提供了全新視角。在前期研究基礎上，研究團隊基于1149例受試者的全身PET/CT數(shù)據(jù)，利用廣義線性模型校正年齡、性別、BMI等混雜因素，提取20個關鍵器官的代謝特征。
通過計算器官間的代謝相關性，研究團隊分別繪制了正常血糖、糖尿病前期和糖尿病三大群體的全身代謝網(wǎng)絡圖譜，并采用“個體化偏差網(wǎng)絡”概念，用于刻畫每位受試者相對于健康常模的代謝協(xié)同異常程度。
此外，研究團隊進一步精準識別出了糖尿病早期代謝失衡的關鍵器官通路，尤其是腦-肝臟、腦-胰腺與腦-肌肉三大神經(jīng)-外周代謝樞紐。這一發(fā)現(xiàn)揭示了大腦在調(diào)控全身葡萄糖代謝中的核心作用，并為代謝異常的早期預警提供了潛在的影像學生物標志物。
相關論文信息：https://link.springer.com/article/10.1007/s00259-025-07582-8
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