代謝體學通訊: 糖尿病 – 台灣代謝體學學會

蕭明熙教授口述 07/20/2021

全球糖尿病患逾5億人。國內估有200萬人罹患糖尿病，治療中的有146萬人，年花費健保醫藥資源達291億。糖尿病是文明病，盛行於中老年人口群，亦即，目前研究認為糖尿病並非全與基因相關，而是與人類文明演化史，生活型態、飲食、運動更為有關，也隨著疾病進展與老化更進入糖尿病的相關病變。這些病變影響全身，最重大且不可輕忽的是糖尿病導致的心血管疾病與腎病變。國內洗腎病人可能近半與糖尿病有關。目前國人腎臟疾病患者36.4萬人，健保花費年支出達513億於各疾病項目中居冠，主要用於洗腎。

糖尿病的進展前期(稱為糖尿病前期)是可逆的，過去20年大家習慣以代謝症候群稱之。為能更凸顯危險因子，更將代謝症候群五項危險因子(腹部肥胖、血壓、血糖、高密度脂蛋白偏低、三酸甘油酯偏高五項中任三項異常，即定義維代謝症候群)中的三項以三高(血壓、血糖、血脂)概括稱之。然最近的研究更著重精準醫療，並引入代謝體學技術平台，由上而下、全面、無偏執地檢視糖尿病的前期與進程，有很多新進的發現，且未來可能更精進地用於糖尿病的檢驗醫學，本通訊特選糖尿病前期為一項主題，介紹數篇第二型糖尿病發展的重點文獻。

被稱為 “胰島素抗拒性研究之父” 的前史丹佛大學教授Gerald Reaven醫師於2018年辭世，令醫學界相當惋惜。他與團隊的專注於研究胰島素抗拒性並指出三酸甘油酯對高密度脂蛋白膽固醇的比值是預測胰島素抗拒性和LDL粒徑的最佳預測指標。也提出血漿甘油三酸酯/高密度脂蛋白膽固醇濃度比> 3.5為識別胰島素抵抗的一種簡單方法，這樣的血脂異常患者可能有增加心血管疾病的風險。我們摘選他在2005與Ronald M. Krauss醫師等人提出用三酸甘油酯對高密度脂蛋白膽固醇的比值預測胰島素抗性的經典文章。

T. McLaughlin and G. Reaven et al., “Is there a simple way to identify insulin-resistant individuals at increased risk of cardiovascular disease?,” Am. J. Cardiol., vol. 96, no. 3, pp. 399–404, Aug.2005, doi: 10.1016/j.amjcard.2005.03.085.

2012年Scott M. Grundy教授在美國心臟學院期刊發表了一篇代謝症候群的介紹，並探討代謝症候群與肥胖、心血管疾病、小血管病變的共同代謝疾病溫床(common metabolic soil)關聯性以及預防治療的關鍵。有助於讀者獲得代謝症候群的整體觀念。值得讀者玩味的是Scott M. Grundy在代謝症候群的研究強調肥胖的重要性，而Reaven則更著重三酸甘油酯與高密度脂蛋白膽固醇的影響，兩位大師在觀念上的交鋒逐漸雕塑現今醫界對代謝症候群的了解。

S. M. Grundy, “Pre-diabetes, metabolic syndrome, and cardiovascular risk,” Journal of the American College of Cardiology, vol. 59, no. 7. Elsevier USA, pp. 635–643, 14-Feb-2012, doi: 10.1016/j.jacc.2011.08.080.

Adam G Tabák教授等人於2012 年發表於Lancet 雜誌以Prediabetes為題，提及糖尿病前期族群，每年約有5~10%進入糖尿病，另一方面也有約相同的比例因介入、生活型態改善而回到正常血糖狀態，這些介入與生活型態改善能降低糖尿病40~70%風險。對糖尿病前期的早期發現早期介入的重要性有明確的揭示。

A. G. Tabák, C. Herder, W. Rathmann, E. J. Brunner, andM.Kivimäki, “Prediabetes: A high-risk state for diabetes development,” The Lancet, vol. 379, no. 9833. Lancet Publishing Group, pp. 2279–2290, 16-Jun-2012, doi: 10.1016/S0140-6736(12)60283-9.

美國杜克大學的Svati H. Shah醫師與Christopher B. Newgard教授等人發表於2012年的代謝體學研究，發現支鏈胺基酸(BCAA)代謝物指標及其分解代謝與胰島素抗拒性相關，且預測能預測胰島素抗拒性隨著適度的體重減輕而改善的情形。這些結果除了可能有助於指引中度減肥者使之真正從減肥行動中受益，更為實際應用BCAA指標來做為血管代謝症候群的簡康管理的臨床應用之路開啟大門。

S. H.Shah et al., “Branched-chain amino acid levels are associated with improvement in insulin resistance with weight loss,” Diabetologia, vol. 55, no. 2, pp. 321–330, Feb.2012, doi: 10.1007/s00125-011-2356-5

Julian L Griffin教授團隊於2014年發表於Lancet Diabetes Endocrinology回顧代謝體學應用於第二型糖尿病的研究，病患能藉由支鏈氨基酸(BCAA)這項生物標誌物反映胰島素抗拒性和鑑定糖尿病風險，從而及早進行飲食和運動干預措施來治療或預防該疾病。因此糖尿病患極可能為精準醫療的下一個受益族群。

L. D. Roberts, A. Koulman, and J. L. Griffin, “Towards metabolic biomarkers of insulin resistance and type 2 diabetes: Progress from the metabolome,” The Lancet Diabetes and Endocrinology, vol. 2, no. 1. Lancet Publishing Group, pp. 65–75, 01-Jan-2014, doi: 10.1016/S2213-8587(13)70143-8.

美國杜克大學的Christopher B. Newgard教授等人在確立支鏈胺基酸(BCAA)生物標誌在預測血管代謝症候群的重要性之一系列研究十分有貢獻。他於2017年在Cell Metabolism上回顧了代謝體學應用於了解科學機制與臨床醫學上的貢獻。一如他本人的研究，代謝體學的其中一項重要貢獻是發現BCAA生物標誌與血管代謝症候群之間一種全新且前所未見的聯關聯性。除此之外，關於心血管疾病的危險因子，代謝體學研究也確立了膽鹼代謝產物TMAO的重要性。Newgard也鼓勵以代謝體學作為發現新疾病機制與生物標誌的強力工具，並投入於更多的代謝疾病研究與臨床應用當中。

C. B.Newgard, “Metabolomics and Metabolic Diseases: Where Do We Stand?,” Cell Metabolism, vol. 25, no. 1. Cell Press, pp. 43–56, 10-Jan-2017, doi: 10.1016/j.cmet.2016.09.018.

講者簡介:

蕭明熙博士現任金萬林企業股份有限公司顧問與長庚大學生物醫學系榮譽教授、千禧基金會董事。蕭教授是美國布朗大學化學博士，曾任中央研究院副研究員、台北榮總研究員等。曾赴美國默克公司參與他汀藥物開發與膽固醇研究。2006年起於長庚大學醫學院生物醫學系擔任教授，在長庚期間主導代謝體學核心實驗室建立，以世界級的先進設備投入代謝體學運用於健康老化研究、代謝症候群、糖尿病與心血管疾病之小分子代謝物的變化與作用之研究。蕭教授領導的團隊當時是國內最早也最大規模投入代謝體學的團隊。於2019榮退後擔任金萬林企業股份有限公司顧問，並指導金萬林公司投入代謝體領域的研發。