重磅综述！四川大学华西医院刘芳团队系统阐述糖尿病及其并发症的分子机制、预防与治疗最新进展：多器官互作机制与AI驱动疗法成焦点

近日，四川大学华西医院刘芳团队在国际知名期刊《信号转导与靶向治疗》（Signal Transduction and Targeted Therapy，IF=52.7）发表了一项重磅综述文章，系统阐述了糖尿病及其并发症的分子机制、预防与治疗最新进展。研究指出，随着空间多组学、单细胞转录组技术的突破，揭示了高血糖引发的多器官信号网络失调是糖尿病并发症的核心驱动因素。同时，人工智能、干细胞疗法及新型药物联合策略正重塑糖尿病并发症的临床管理范式。

糖尿病并发症机制与协同管理策略示意图

全球负担严峻，并发症防控刻不容缓

数据显示，全球糖尿病患者已达8.28亿人，预计2050年将突破13.1亿。糖尿病并发症如肾病、心血管疾病、视网膜病变等，是导致患者致残和死亡的主因。文章强调，中低收入国家59%的30岁以上糖尿病患者未获规范治疗，疾病管理缺口亟待填补。

分子机制突破：器官间对话揭示治疗新靶点

糖尿病肾病发展的分子机制

研究团队发现，糖尿病并发症并非孤立事件，而是由肝脏、脂肪、肌肉、肠道等器官通过激素、外泌体、细胞因子等介质构成的复杂信号网络共同驱动。例如：

• 脂肪-肌肉轴：脂毒素和肌肉因子通过调节胰岛素敏感性，影响全身代谢稳态；

• 肠-脑轴：肠道菌群失调导致短链脂肪酸减少，加剧神经炎症和认知障碍；

• 心-肾轴：肾脏分泌的Klotho蛋白缺失会加速心血管钙化和纤维化。

这些发现解释了为何传统单一靶点药物疗效有限，并为多器官联合治疗提供理论依据。

糖尿病相关心血管疾病的病理学与分子机制

创新疗法：从降糖到多器官保护

骨骼肌、脂肪组织、肝脏、肠道、心脏、肾脏和大脑来源的介质在器官间交互作用中的角色

新型药物如SGLT-2抑制剂、GLP-1受体激动剂和非甾体MRA已显示出心肾双重保护作用。临床数据显示：

• SGLT-2抑制剂可使心力衰竭住院风险降低30%，并延缓糖尿病肾病进展；

• GLP-1受体激动剂（如司美格鲁肽）在减重、改善脂肪肝及神经保护方面表现突出；

• 干细胞与外泌体疗法通过调控巨噬细胞极化和抗纤维化通路，在动物模型中逆转肾小球硬化和心肌损伤。

治疗糖尿病并发症的潜力分子靶向药物

预防范式革新：数字健康与AI筛查

数字糖尿病预防计划通过可穿戴设备远程指导生活方式干预，使高风险人群糖尿病发病延迟2年以上。AI系统如EyeArt糖尿病视网膜病变筛查平台，灵敏度达91.3%，可在45小时内完成10万例自动分析，大幅提升早期诊断效率。

挑战与未来展望

尽管进展显著，研究者指出仍需解决以下问题：

• 干细胞疗法安全性：长期致瘤风险和异体移植排斥反应需进一步评估；

• AI模型泛化性：训练数据多样性不足可能导致对少数族群诊断偏差；

• 代谢记忆效应：早期高血糖造成的表观遗传印记需针对性干预策略。

未来，整合多组学数据、AI个性化算法及器官芯片技术，有望实现糖尿病并发症的主动预防和精准治疗。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41392-025-02401-w（转化医学网360zhyx.com）

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