IF10.6!南京医科大学首席科学家团队靠多组学拿下一区TOP!破解餐后代谢密码:蛋白负荷竟成胰岛素抵抗最强推手!

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餐后代谢是精准营养的核心战场，却长期被视为“黑箱”🔍。南京医科大学科技部国家重点研发计划首席科学家杨涛教授团队，在Cell子刊发表研究成果，通过多组学动态图谱，首次揭示了不同营养素对胰岛与肠道激素的异质性调控。

🧪 多组学 + 营养素负荷揭示胰岛-肠道激素分泌规律

照着这5步，你也能复现出Cell子刊级别文章，还能解析营养素对激素的影响⚙️

1️⃣ 队列设计：MMTT（147例） + SMNTT（24例×4种营养素）

2️⃣ 多组学检测：代谢组 + 脂质组 + 蛋白质组

3️⃣ 激素关联：混合效应模型筛选相关分子 → 逐步回归建预测模型

4️⃣ IR建模：预测肝脏/肌肉/全身IR，发现蛋白负荷关联最强

5️⃣ 中介分析：双向中介锁定连接IR与α/β细胞的关键分子

🎯 一句话公式：双队列 + 4种营养素 + 3种组学 + 混合效应 + 中介分析 = 高分营养代谢文章

标题：对胰岛和肠道激素分泌及外周交叉调动的动态多组学剖析，以应对各种营养负荷

发表期刊：Cell Reports Medicine

发表时间：2025年9月16日

影响因子：10.6/Q1

胰岛素抵抗与胰岛功能减退是2型糖尿病核心病理。不同宏量营养素如何异质性调控胰岛/肠道激素分泌，以及激素与外周组织的双向对话，尚不清晰。

开展MMTT队列（147例） 与SMNTT交叉设计（24例×4种等热量营养素：葡萄糖/蛋白/黄油/橄榄油）。采集空腹及餐后多点血样，进行非靶向代谢组、脂质组、蛋白质组（DIA） 检测。采用混合效应模型筛选激素相关分子，逐步回归构建预测模型，双向中介分析解析分子中介效应。

147名糖耐量正常者（77男/70女）行MMTT。胰岛素30min达峰后渐降，胰高糖素先降后回升，GLP-1 60min后持续上升，GIP 60min达峰后下降。Levene检验显示胰岛素与GIP变异最大（p≈10⁻²⁹）。

图1：胰岛和肠道激素分泌的异质性

如图2A–2D，混合效应模型评估餐后激素与多组学相关性。调整混杂后，胰岛素与89种分子相关，胰高糖素20种，GLP-1/GIP各41种（FDR<0.05）。空腹状态下（图S1A–S1B），胰岛素关联222种，胰高糖素17种。如图2I，胰岛素空腹与餐后共享仅67种；如图2J，胰高糖素仅GPC共享。Incretin仅在餐后受组学调控。

图2：MMTT下胰岛/肠道激素的多组学响应

24人行4种等热量单营养素交叉试验（图3A）。胰岛素对葡萄糖最强，胰高糖素对蛋白正响应，GLP-1四者皆应，GIP对橄榄油最强（图3B）。各激素AUC峰值：胰岛素在葡萄糖，胰高糖素/GLP-1在蛋白，GIP在橄榄油（p<0.05，图3C）。

图3：不同宏量营养素下的激素应答模式

IR是代谢综合征与T2D的核心机制。外周组织IR时，胰腺适应性调节激素分泌。分析MMTT队列餐后/空腹组学与HOMA-IR（肝）、MISI（肌）、ISlet（全身）等指数的关系（图4A）。224种分子仅与餐后IR相关。KEGG显示蛋白富集于补体/凝血级联，代谢物富集于鞘脂代谢（图4B–4C）。组织富集指向肝脏（图4D）。

图4：餐后IR相关的外周组织多组学分子

假设不同宏量营养素对IR解释度不同。Lasso回归筛选分子（ISlet 32种、MISI 12种、HOMA-IR 34种）预测IR概率（图5A–5C）。黄油与全身IR（ISlet）关联最强，蛋白与肌肉IR（MISI）和肝脏IR（HOMA-IR）关联最强，葡萄糖均最弱（图5D–5F）。提示高蛋白饮食多组织IR概率更高。

图5：营养素特异性IR概率

为识别IR与胰岛功能的中介分子，先筛选与胰岛激素分泌显著相关的分子（FDR<0.05，图6A）。β细胞功能经8项指标评估，α细胞以胰高糖素AUC评估。双向中介分析（图6B）显示：IR可能通过allo-inositol、GPC、LPC调控α细胞；通过ApoL1、IGFBP-2、甘油三酯、DAG等调控β细胞。反向中介分子独立运作（表S7C）。

图6：IR通过多组学影响胰岛功能

本研究通过MMTT（147例） 与SMNTT（24例×4种营养素） 双队列，整合代谢组、脂质组、蛋白质组，揭示不同宏量营养素对胰岛/肠道激素的异质性调控。发现蛋白负荷与组织特异性IR关联最强，并锁定ApoL1、IGFBP-2、GPC等中介分子。餐后多组学预测IR优于空腹，为精准营养提供新依据。