背景技術(shù)：
：2型糖尿病(t2dm)的特征在于高血糖，這是一個主要的全球健康問題，影響著近5.3％的世界人口，在醫(yī)療保健成本、發(fā)病率和死亡率方面具有毀滅性的后果(美國糖尿病協(xié)會，糖尿病的診斷和分類，糖尿病護(hù)理，2014年1月；37(增刊)1：s81-90；abdullah等人，國際內(nèi)分泌學(xué)(intjendocrinol)，2014：593982(americandiabetesassociation.diagnosisandclassificationofdiabetesmellitus.diabetescare.2014jan；37suppl1:s81-90；abdullahetal.intjendocrinol.2014:593982)；國際糖尿病聯(lián)合會，國際糖尿病聯(lián)盟(idf)糖尿病地圖，2012，http://www.idf.org/diabetesatlas。http://www.idf.org/diabetesatlas/update-2014；http://www.idf.org/diabetesatlas；http://www.idf.org/diabetesatlas/update-2014；美國糖尿病協(xié)會，2012年美國糖尿病的經(jīng)濟(jì)成本，糖尿病護(hù)理2013；36：1033-1046(americandiabetesassociation.economiccostsofdiabetesintheu.s.in2012.diabetescare2013；36:1033-104))。t2dm通過測量血糖水平進(jìn)行診斷，空腹血糖(fpg)水平大于7.0毫摩爾/升(mmol/l)(126毫克/分升(mg/dl))被診斷為t2dm。高血糖與已形成的t2dm或t2dm發(fā)展的終末期相關(guān)。因此，測量fpg不能提前很早(以年計)預(yù)測一個人是否患有初期糖尿病，這意味著即使目前的fpg值正常，該人將來會發(fā)展為糖尿病。因此，需要預(yù)測初期糖尿病和/或其他疾病的診斷方案。此外，這些初期或顯性疾病的治療干預(yù)以及確定疾病的預(yù)后至關(guān)重要。技術(shù)實現(xiàn)要素：根據(jù)本公開，與對照非糖尿病健康受試者相比，t2dm患者的糞便中的刷狀緣酶腸堿性磷酸酶(iap)(brush-borderenzymeintestinalalkalinephosphatase)的量較少。本文公開了一種用于通過生成人類和其他動物(如牛、豬、綿羊、山羊、奶牛、馬、狗、貓、猴、兔、大鼠(rats)、小鼠(mice)、雞、火雞(turkeys)等)的糞便iap水平的時間分布曲線(temporalprofile)，來診斷初期糖尿病和其他代謝紊亂(例如心血管疾病(cardiovasculardiseases)(冠心病(coronaryheartdisease))、腦血管疾病(cerebrovasculardisease)(中風(fēng)(stroke))、外周血管疾病(peripheralvasculardisease)、非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholicfattyliverdisease)等)和代謝綜合征(例如，肥胖癥、高血糖(hyperglycemia)、胰島素抵抗(insulinresistance)、高胰島素血癥(hyperinsulinemia)、血脂異常(dyslipidemia)、高膽固醇血癥(hypercholesterolemia)、高甘油三酯血癥(hypertriglyceridemia)、低水平高密度脂蛋白(hdl)、高水平低密度脂蛋白(ldl)、高血壓、脂肪肝等)的方案。iap的時間分布曲線由在單個時間點或多個時間點確定的iap含量組成。低iap水平或從健康受試者中的以前高水平的iap的持續(xù)喪失表明初期糖尿病、其他代謝紊亂或代謝綜合征。還公開了使用iap的時間分布曲線來診斷或預(yù)后代謝疾病、急性或慢性疾病或感染性疾病，包括但不限于心肌梗死、癌癥、肺結(jié)核、沙門氏菌病、艾滋病、肝炎、急性或慢性腎臟損傷。還公開了正常健康受試者的個人糞便iap分布曲線可以用作參考iap分布曲線以供將來使用。還公開了作為口服補充劑的iap的特定劑量可以施用于哺乳動物以降低初期糖尿病、其他代謝紊亂或代謝綜合征的風(fēng)險。糞便中的iap水平因個體而有極大差異。在對照健康人群中，低于平均iap水平的個體(使用本文公開的實驗條件約為65u/gm糞便)可以立即被提供iap補充，而具有較高水平iap的個體可以進(jìn)一步研究，允許用于生成包含多個時間點的iap水平的時間分布曲線。還公開了iap可以施用于哺乳動物用于治療代謝性疾病，急性或慢性疾病或感染性疾病，包括但不限于心肌梗死，癌癥，結(jié)核病，沙門氏菌病，艾滋病，肝炎，急性或慢性腎損傷。在說明性實施例中，用于診斷或確定初期糖尿病、初期代謝疾病、初期代謝綜合征、糖尿病、代謝疾病或代謝綜合征的預(yù)后的方法包括測量哺乳動物糞便中磷酸酶的含量，并將該含量與正常含量范圍進(jìn)行比較。在另一說明性實施例中，方法還包括通過在單個時間點或多個時間點測量磷酸酶的含量來生成時間分布曲線。在另一說明性實施例中，磷酸酶是腸堿性磷酸酶(intestinalalkalinephosphatase)、胎盤堿性磷酸酶(placentalalkalinephosphatase)、組織非特異性堿性磷酸酶(tissuenonspecificalkalinephosphatase)(肝/骨/腎堿性磷酸酶)、生殖細(xì)胞堿性磷酸酶(germcellalkalinephosphatase)、嗜中性粒細(xì)胞堿性磷酸酶(neutrophilalkalinephosphatase)、哺乳動物堿性磷酸酶、細(xì)菌堿性磷酸酶、真菌堿性磷酸酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶或具有磷酸酶活性的肽。在另一說明性實施例中，除了測量糞便樣品中磷酸酶的含量之外，還可以分析唾液、尿液、血液、血漿、血清、胃液、腸液、眼液、腹膜液、陰道液或體腔液的樣品。在另一說明性實施例中，初期糖尿病或糖尿病是2型糖尿病、妊娠糖尿病、尿崩癥或1型糖尿病。在另一說明性實施例中，初期代謝疾病或代謝疾病是心血管疾病、冠心病、腦血管疾病、中風(fēng)、外周血管疾病、非酒精性脂肪肝疾病、視網(wǎng)膜病變、哮喘、慢性阻塞性肺病、囊性纖維化、阿爾茨海默病、關(guān)節(jié)炎、濕疹或牛皮癬。在另一說明性實施例中，初期代謝綜合征或代謝綜合征是肥胖癥、高血糖癥、胰島素抵抗、高胰島素血癥、血脂異常、高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥、低水平高密度脂蛋白(hdl)、高水平低密度脂蛋白(ldl)、高血壓或脂肪肝。在一個說明性的實施例中，用于降低初期糖尿病、初期代謝疾病、初期代謝綜合征、糖尿病、代謝疾病或代謝綜合征的風(fēng)險或治療其的方法包括向有需要的哺乳動物施用有效量的磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是腸堿性磷酸酶、胎盤堿性磷酸酶、組織非特異性堿性磷酸酶(肝/骨/腎堿性磷酸酶)、生殖細(xì)胞堿性磷酸酶、嗜中性粒細(xì)胞堿性磷酸酶、堿性磷酸酶、哺乳動物堿性磷酸酶、細(xì)菌堿性磷酸酶、真菌堿性磷酸酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶或具有磷酸酶活性的肽。在另一說明性實施例中，磷酸酶是天然的或重組同種型的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是突變體同種型的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是天然人體腸堿性磷酸酶的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是重組人體腸堿性磷酸酶的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是天然小?；蚺Ｄc堿性磷酸酶的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶是重組小?；蚺Ｄc堿性磷酸酶的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶通過口服、局部、皮下、皮內(nèi)、肌肉內(nèi)、靜脈內(nèi)、陰道或直腸給藥。在另一說明性實施例中，磷酸酶通過口服、鼻、皮膚、陰道或直腸噴霧給藥。在另一說明性實施例中，磷酸酶在膳食之前、期間或之后給藥。在另一說明性實施例中，以有效實現(xiàn)預(yù)防(即降低風(fēng)險)、姑息治療或治愈終點的治療目標(biāo)的量進(jìn)行磷酸酶給藥。在進(jìn)一步的說明性實施例中，以有效維持糞便中腸堿性磷酸酶的穩(wěn)態(tài)水平的量進(jìn)行磷酸酶給藥。在另一說明性實施例中，以有效維持使用本文所述的堿性磷酸酶測定法測量的每克糞便中1至650單位之間腸堿性磷酸酶的穩(wěn)態(tài)水平的量，優(yōu)選以有效維持使用本文所述的堿性磷酸酶測定法測量的每克糞便中65單位腸堿性磷酸酶的穩(wěn)態(tài)水平的量，進(jìn)行磷酸酶給藥在另一說明性實施例中，磷酸酶的量為每劑量1至6,500單位的磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制在片劑、凝膠、膠囊、液體或半固體口香糖中。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制在牛奶、食品或飲料中。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制以抗糖尿病、抗高血壓、抗膽固醇、抗抑郁或抗生素組成的組中的其他藥物。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制以包括但不限于丁酸鈉、甲狀腺激素、姜黃素、ω-3脂肪酸或其組合的iap上調(diào)節(jié)劑(up-regulator)組成的組中的其他藥物。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制以包括但不限于蛋白質(zhì)或肽、優(yōu)選β-內(nèi)酰胺酶的抗菌群失調(diào)因子(anti-dysbiosis)組成的組中的其他藥物。在另一說明性實施例中，磷酸酶被配制以益生菌組成的組中的其它藥物。在另一說明性實施例中，磷酸酶是高度純化、部分純化或未純化的腸堿性磷酸酶。在另一說明性實施例中，磷酸酶被給藥于受試者，其中受試者是人。在另一說明性實施例中，磷酸酶被給藥于受試者，其中受試者是奶牛、豬、綿羊、狗、貓、馬、猴、牛、雞、火雞、大鼠、小鼠、鳥或哺乳動物。在說明性實施例中，用于診斷或確定慢性疾病、急性疾病、感染性疾病、紊亂(disorder)或綜合征的預(yù)后的方法包括測量哺乳動物糞便中磷酸酶的含量并將該含量與正常含量范圍進(jìn)行比較。在進(jìn)一步說明性的實施例中，用于降低慢性疾病、急性疾病、感染性疾病、紊亂或綜合征的風(fēng)險或用于治療慢性疾病、急性疾病、紊亂或綜合征的方法包括向有需要的哺乳動物給藥有效量的磷酸酶。在另一說明性實施例中，慢性疾病是痤瘡、艾滋病(aids)、強直性脊柱炎、哮喘、艾迪生氏病(addison’sdisease)、過敏性鼻炎、阿爾茨海默病、肌萎縮性側(cè)索硬化(als，lougehrig’sdisease)、再生障礙性貧血、關(guān)節(jié)炎、動脈粥樣硬化、注意力缺陷多動障礙(adhd、add)、自閉癥譜系障礙(autismspectrumdisorder)、良性前列腺肥大、雙相情感障礙、支氣管擴(kuò)張癥、癌癥、心力衰竭(cardiacfailure)、心肌病、慢性酒精中毒、慢性貧血、慢性肝炎(chronichepatitis)、慢性阿米巴病(chronicamebiasis)、慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisorder)、慢性胃炎、慢性食管炎、慢性口腔疾病、慢性中毒、慢性腎臟疾病、膠原性疾病(collagendiseases)、克羅恩氏病(crohn’sdisease)、庫興氏病(cushing’sdiseases)、囊性纖維化、癡呆、皮肌炎、抑郁癥、節(jié)律障礙、飲食紊亂(神經(jīng)性厭食癥、神經(jīng)性貪食、暴食)、濕疹、子宮內(nèi)膜異位癥、癲癇、纖維化肺泡炎、胃食管反流性疾病(gerd)、青光眼、痛風(fēng)、格雷夫斯病(gravesdisease)、血友病、高脂血癥、垂體機(jī)能亢進(jìn)癥(hyperpituitarism)，垂體功能減退癥(hypopituitarism)、垂體腺瘤(hypophysealadenoma)、甲狀腺機(jī)能減退癥(hypothyroidism)、特發(fā)性血小板減少性紫癜(idiopathicthrombocytopenicpurpura)、更年期、偏頭痛、運動神經(jīng)元疾病、多發(fā)性硬化癥、肌營養(yǎng)不良癥、重癥肌無力、肌病、神經(jīng)病、肥胖癥、強迫癥、骨關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松癥、麻痹癥(截癱、四肢麻痹癥)、帕金森病、佩吉特氏病(paget’sdisease)、結(jié)節(jié)性多動脈炎(polyarteritisnodosa)、多囊性卵巢疾病、牛皮癬、銀屑病關(guān)節(jié)炎、肺間質(zhì)纖維化、反射性交感神經(jīng)營養(yǎng)不良(rsd)綜合征、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、硬皮病、精神分裂癥、干燥綜合征、吸煙和煙草相關(guān)疾病(smokingandtobacco-relateddiseases)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、三叉神經(jīng)痛、結(jié)核病、潰瘍性結(jié)腸炎或尿失禁。在另一說明性實施例中，急性疾病是急性酒精中毒、急性阿米巴病、急性聽覺疾病、急性腦疾病、急性癌癥、急性心血管疾病、急性牙科疾病、急性皮膚病、急性食管疾病、急性胃腸疾病、急性腎臟疾病、急性肝病、急性肌肉疾病、急性眼部疾病、急性中毒、急性口腔疾病、急性骨關(guān)節(jié)炎、急性咽部疾病、急性前列腺疾病、急性物理性損傷(創(chuàng)傷)、急性腹膜疾病、急性呼吸道疾病或急性泌尿生殖系疾病。在另一說明性實施例中，感染性疾病是由炭疽芽孢桿菌、百日咳博德特氏菌、布氏疏螺旋體、流產(chǎn)布魯氏菌(brucellaabortus)、犬布氏桿菌(brucellacanis)、羊布魯氏菌(brucellamelitensis)、豬布魯氏菌(brucellasuis)、空腸彎曲桿菌、肺炎衣原體、沙眼衣原體、鸚鵡熱衣原體、肉毒桿菌、艱難梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、破傷風(fēng)桿菌、白喉棒狀桿菌、痢疾阿米巴、糞鏈球菌、糞腸球菌、大腸桿菌、腸毒素大腸桿菌、腸致病性大腸桿菌、腸出血性大腸桿菌0157：h7、土拉弗朗西斯菌、真菌(白色念珠菌)、流行性感冒嗜血桿菌(haemophilusinfluenza)、幽門螺桿菌、利什曼原蟲(黑熱病(kalaazar))、嗜肺軍團(tuán)菌(legionellapneumophila)、問號鉤端螺旋體(leptospirainterrogans)、問號鉤端螺旋體、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌、麻風(fēng)分枝桿菌、結(jié)核分枝桿菌(mycobacteriumtuberculosis)、肺炎支原體、淋病奈瑟氏球菌、腦膜炎奈瑟氏菌、寄生蟲(原生動物、寄生蠕蟲、皮外寄生蟲)、瘧原蟲(瘧疾)、銅綠假單胞菌、立克次體(rickettsiarickettsia)、沙門氏菌亞種(salmonellaentericasubsp)、腸道沙門菌(enterica)、鼠傷寒沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、無乳鏈球菌、肺炎鏈球菌、化膿性鏈球菌、蒼白密螺旋體、霍亂弧菌或鼠疫耶爾森氏菌引起的。在另一說明性實施例中，感染性疾病是由腺病毒、柯薩奇病毒、登革熱病毒、埃博拉病毒、eb病毒(epstein-barrvirus)、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、單純皰疹病毒、巨細(xì)胞病毒、人免疫缺陷病毒(hiv)、流感病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、人乳頭瘤病毒、人類副流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、狂犬病病毒、人類呼吸道合胞病毒、風(fēng)疹病毒、嚴(yán)重急性呼吸器官綜合征(sars)冠狀病毒、水痘帶狀皰疹病毒或黃熱病毒引起的。在一個說明性實施例中，存在用于確定糞便中磷酸酶含量的試劑盒，其中試劑盒包含用于測量限定量的糞便的工具、糞便稀釋緩沖液或水、磷酸酶底物和磷酸酶測定緩沖液。用于測量限定量的糞便的工具可以是例如具有預(yù)定體積的湯匙(spoon)或勺(scoop)。磷酸酶的含量使用分光光度計、生化分析儀、高效液相色譜(hplc)機(jī)、色度計、光度計或者機(jī)械、生化、電氣或電子設(shè)備來測量。在一個說明性實施例中，存在用于確定糞便中磷酸酶含量的試劑盒，其中試劑盒包含用于測量限定量的糞便的工具(例如具有預(yù)定體積的湯匙或勺)、磷酸酶底物和磷酸酶測定緩沖液。糞便樣品被溶解在糞便稀釋緩沖液或水中。然后將過濾或未過濾的糞便懸浮液與磷酸酶底物混合，等待指定的時間段以允許顏色顯現(xiàn)，將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較并定量生物樣品中的堿性磷酸酶的量。作為通過將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較來定量堿性磷酸酶的量的替代方法，可以通過計數(shù)照片的像素來進(jìn)行定量。在另一說明性實施例中，磷酸酶是腸堿性磷酸酶、胎盤堿性磷酸酶、組織非特異性堿性磷酸酶(肝/骨/腎堿性磷酸酶)、生殖細(xì)胞堿性磷酸酶、嗜中性粒細(xì)胞堿性磷酸酶、堿性磷酸酶、哺乳動物堿性磷酸酶、細(xì)菌堿性磷酸酶、真菌堿性磷酸酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶或具有磷酸酶活性的肽。在另一說明性實施例中，用于磷酸酶的底物以液體或固體形式提供。在另一說明性實施例中，用于磷酸酶的底物附著到包含膜、紙、棒、玻璃、塑料、珠或載玻片的固體介質(zhì)上。在另一說明性實施例中，存在用于定量糞便中的腸堿性磷酸酶的酶聯(lián)免疫吸附測定(elisa)系統(tǒng)。在另一說明性實施例中，存在用于定量糞便中的腸堿性磷酸酶的基于cdp-star底物(2-氯-5-(4-甲氧基螺[1,2-二氧雜環(huán)丁烷-3,2’(5’-氯)-三環(huán)[3.3.1.13.7]癸烷}-4-基)-1-苯基磷酸二鈉鹽)的發(fā)光磷酸酶測定系統(tǒng)(cdp-starsubstrate(2-chloro-5-(4-methoxyspiro{1,2-dioxetane-3,2'(5'-chloro)-tricyclo[3.3.1.13.7]decan}-4-yl)-l-phenylphosphatedisodiumsalt)-basedluminescentphosphataseassaysystem)。在另一說明性實施例中，存在用于定量糞便中的腸堿性磷酸酶的基于孔雀石綠的磷酸鹽檢測系統(tǒng)。在另一說明性實施例中，用于診斷或確定初期糖尿病、初期代謝疾病、初期代謝綜合征、糖尿病、代謝疾病或代謝綜合征的預(yù)后的方法包括提供含有磷酸酶底物的固體或液體介質(zhì)，將生物樣品(優(yōu)選糞便樣品)與固體或液體介質(zhì)接觸，等待指定的時間段以允許顏色顯現(xiàn)，將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較并定量生物樣品中的堿性磷酸酶的量。作為通過將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較來定量堿性磷酸酶的量的替代方法，可以通過計數(shù)照片的像素來進(jìn)行定量。在另一說明性實施例中，用于診斷或確定初期糖尿病、初期代謝疾病、初期代謝綜合征、糖尿病、代謝疾病或代謝綜合征的預(yù)后的方法包括提供用于附著生物樣品(優(yōu)選糞便樣品)的固體介質(zhì)，將磷酸酶底物與固體介質(zhì)接觸，等待指定的時間段以允許顏色顯現(xiàn)，比較顯現(xiàn)的顏色和標(biāo)準(zhǔn)照片，并定量生物樣品中的堿性磷酸酶的量。作為通過將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較來定量堿性磷酸酶的量的替代方法，可以通過計數(shù)照片的像素來進(jìn)行定量。在另一說明性實施例中，用于診斷或確定初期糖尿病、初期代謝疾病、初期代謝綜合征、糖尿病、代謝疾病或代謝綜合征的預(yù)后的方法包括將磷酸酶底物與生物樣品(優(yōu)選糞便樣品)混合，等待指定的時間段以允許顏色顯現(xiàn)，將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較并定量生物樣品中的堿性磷酸酶的量。作為通過將顯現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較來定量堿性磷酸酶的量的替代方法，可以通過計數(shù)照片的像素來進(jìn)行定量。在另一說明性實施例中，預(yù)期iap的缺乏可能與血清內(nèi)毒素(脂多糖(lps)、淋巴毒素(lta)等)、促炎核苷酸(proinflammatorynucleotide)(尿苷二磷酸(udp)、腺苷三磷酸(atp)等)、細(xì)胞因子(白細(xì)胞介素il-1至il-36；腫瘤壞死因子tnf-α、β和γ；干擾素inf-α、β和γ；轉(zhuǎn)化生長因子tgf-β；ifn-g(干擾素-g)誘導(dǎo)因子(igif)等)、趨化因子(cxcl-8、ccl2、ccl3、ccl4、ccl5、ccl11、cxcl10、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(gm-csf)、粒細(xì)胞集落刺激因子(g-csf)等)和細(xì)胞因子受體的拮抗劑的增加相關(guān)。此外，預(yù)期iap的缺乏也可能與抗炎因子(如白細(xì)胞介素受體、腫瘤壞死因子(tnf)和干擾素(inf)以及一些具有雙重促發(fā)炎和消炎功能的白細(xì)胞介素(il-4、il-6、il-10、il-11、il-13等)的減少相關(guān)。附圖說明圖1是示出了用于確定糞便中腸堿性磷酸酶(iap)含量的步驟的流程圖；圖2a-c是示出了糞便堿性磷酸酶活性主要是由腸堿性磷酸酶(iap)引起的圖；圖3a-c是示出了2型糖尿病(t2dm)患者在其糞便中具有低水平的腸堿性磷酸酶(iap)的圖；圖4是示出了在所有百分位點的t2dm患者中糞便iap水平低的圖；圖5是示出了高水平的糞便iap對t2dm保護(hù)作用的圖，其與體重指數(shù)(bmi)無關(guān)。具體實施方式2型糖尿?。?型糖尿病(t2dm)的特征在于由胰島素分泌、胰島素作用或兩者的缺陷導(dǎo)致的高血糖。具有大于7.0mmol/l(126mg/dl)的空腹血糖(fpg)水平或者在通過攝取75gm葡萄糖進(jìn)行并以特定的時間間隔(min)測量血糖水平的口服葡萄糖耐量試驗(ogtt)期間大于11.1mmol/l(200mg/dl)的血糖水平被診斷為t2dm。t2dm造成對不同器官(特別是眼睛、腎臟、神經(jīng)、心臟和血管)的長期的損害、功能障礙和衰竭(美國糖尿病協(xié)會，糖尿病的診斷和分類，糖尿病護(hù)理，2014年1月；37(增刊)1：s81-90)。這是一個全球性的重大問題，2014年全球影響3.87億人，花費6120億美元(abdullah等人，intjendocrinol(國際內(nèi)分泌雜志).2014：593982；國際糖尿病聯(lián)合會，idf糖尿病地圖，2012，http：//www.idf.org/diabetesatlas；http://www.idf.org/diabetesatlas/update-2014)。在美國，2013年大約有2440萬人(9.2％人口)患有糖尿病，花費3060億美元(http://www.idf.org/diabetesatlas；http://www.idf.org/diabetesatlas/update-2014；abdullah等人，intjendocrinol.2014：593982)。美國糖尿病協(xié)會估計，2012年診斷糖尿病的總成本為2450億美元，其中包括1760億美元的直接醫(yī)療費用和690億美元的降低的生產(chǎn)力(美國糖尿病協(xié)會，2012年美國糖尿病的經(jīng)濟(jì)成本。糖尿病護(hù)理2013；36：1033-1046)。從病因?qū)W角度來看，各種因素被認(rèn)為參與t2dm的發(fā)展，如自身免疫力、代謝綜合征、飲食、肥胖癥、感染、種族、遺傳多態(tài)性和易感性、藥物、壓力、久坐不動的生活方式、懷孕等(kahn等人，柳葉刀(lancet)2014；383(9922)：1068-83；stumvoll等人，lancet2005；365(9467)：1333-46；pietropaolo等人，糖尿病(diabetes)2007；56(5)：1189-97；bakker等人，歐洲內(nèi)分泌學(xué)雜志(eurjendocrinol)2013；169(5)：r99-r114；lin和sun.jendocrinol(內(nèi)分泌學(xué)雜志)2009；204(1)：1-11；leahy.armmedres(醫(yī)學(xué)研究)2005；36(3)：197-209；defronzo的medclinnortham(北美內(nèi)科臨床雜志)2004；88(4)：787-835；holt的brjpsychiatrysuppl(精神病學(xué)增刊)2004年4月；47：s55-63)。最近，由血液(代謝性內(nèi)毒素血癥)中內(nèi)毒素脂多糖(lps)的持續(xù)增加的水平引起的低度系統(tǒng)炎癥已經(jīng)被認(rèn)為是最終導(dǎo)致t2dm的代謝綜合征的病因?qū)W因素(cam等人，diabetes(糖尿病)2007；56(7)：1761-72)。我們已經(jīng)證明，缺少刷狀緣酶腸堿性磷酸酶(iap)的小鼠發(fā)展為t2dm(kaliannan等人，美國國家科學(xué)院研究期刊(procnatlacadsciusa)2013；110(17)：7003-8)。我們還證明，iap能使lps解毒并降低代謝性內(nèi)毒素血癥，并且口服iap補充劑不僅可以預(yù)防，而且可以治愈野生型小鼠t2dm中高脂肪飲食誘導(dǎo)的代謝綜合征和t2dm(kaliannan等人procnatlacadsciusa(美國科學(xué)院院刊)2013；110(17)：7003-8)。我們假設(shè)腸腔的內(nèi)低水平的iap可能與人類的t2dm有關(guān)，因此，我們決定確定糖尿病和健康非糖尿病人群糞便中的iap水平。在本發(fā)明中，我們報告說，與健康的非糖尿病人群相比，糖尿病患者的糞便中的iap量實際上較少?；谶@一觀察，我們建議生成在糞便中iap水平的個人時間分布曲線，并且如果健康人的分布曲線表明iap水平是低的和/或快速降低，那么我們可以預(yù)測該人最可能患有初期糖尿病。我們預(yù)期糞便中iap水平的個人時間分布曲線對于診斷、治療和評估任何疾病的預(yù)后將是非常有價值的。目前患有初期糖尿病的患者的fpg值在正常范圍內(nèi)，但存在基于低含量磷酸酶或隨時間持續(xù)下降的磷酸酶含量以及其他已知危險因素發(fā)生糖尿病的風(fēng)險。代謝綜合征：代謝綜合征由一組相關(guān)疾病組成，包括肥胖癥、高血糖癥、胰島素抵抗、高胰島素血癥、血脂異常(脂質(zhì)異常)、高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥、低水平高密度脂蛋白(hdl)、高水平低密度脂蛋白(ldl)、高血壓和脂肪肝(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；grundy等人，血液循環(huán)(circulation)2004年1月27日；109(3)：433-8；hotamisligil，自然(nature)444(7121)：860-867)?！帮@性”代謝綜合征被定義為包含肥胖癥(體重指數(shù)(bmi)>30.0千克/平方米(kg/m2))、高血糖(fpg>5.5mmol/l)、高血壓(收縮壓>130毫米汞柱(mmhg)或舒張壓>85mnhg)、高甘油三酯血癥(>150mg/dl)和低水平高密度脂蛋白(hdl)(男性<40mg/dl或女性<50mg/dl)的5項標(biāo)準(zhǔn)中至少3項共同存在(huangpl.代謝綜合征的綜合定義，dismodelmech(疾病模型與診斷)2009；2(5-6)：231-7)。國際糖尿病聯(lián)合會估計，世界人口中約有25％具有代謝綜合征(kaur.的cardiolrespract(心臟病學(xué)研究與實踐)2014；2014：943162；http://www.idf.org/metabolic-syndrome)。約有40％的美國人患有該綜合征(kaliannand等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；ford.糖尿病護(hù)理200511月；28(11)：2745-9)。代謝綜合征導(dǎo)致t2dm、心血管疾病(冠心病)、腦血管病(中風(fēng))、非酒精性脂肪性肝病等代謝疾病。代謝綜合征已經(jīng)成為美國的一種流行病，在醫(yī)療支出、發(fā)病率和死亡率方面具有破壞性后果(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；malik等人，circulation(循環(huán)).2004年9月7日；110(10)：1245-50)。代謝綜合征的發(fā)病機(jī)制了解甚少；然而，cam等人最近的工作(diabete2007；56：1761-1772)認(rèn)為“代謝性內(nèi)毒素血癥”對代謝綜合征的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。內(nèi)毒素(也稱為脂多糖(lps))是革蘭氏陰性細(xì)菌(gram-negativebacteria)的細(xì)胞壁組分。代謝性內(nèi)毒素血癥定義為與正常水平相比血液循環(huán)中二至三倍內(nèi)毒素水平的持續(xù)增加(cam等人diabetes2007；56：1761-1772；kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8)。代謝性內(nèi)毒素血癥引起低度系統(tǒng)性炎癥，如白細(xì)胞介素(il)-1、il-6和腫瘤壞死因子-α(tnf-α)的血清水平升高所證明的(cani等人，diabetes2007；56：1761-1772；kaliannan等人，procnatlacadsciusa，2013，110(17)：7003-8)。另一方面，慢性炎癥不利地影響胰腺β細(xì)胞(hohmeier等人，intjobesrelatmetabdisord(肥胖和相關(guān)代謝紊亂期刊)27(suppl3)：s12-s16)、肝細(xì)胞(gieling等人，美國生理學(xué)雜志——胃腸和肝臟生理(amjphysiolgastrointestliverphysiol)296(6)：g1324-g1331)和血管內(nèi)皮細(xì)胞(hansson，新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志(nengljmed)352(16)：1685-1695)的功能，并且認(rèn)識到這些細(xì)胞的功能障礙有助于代謝綜合征。抗生素相關(guān)性菌群失調(diào)有時會導(dǎo)致艱難梭菌(clostridiumdifficile)感染以及代謝綜合征(alam等人，annsurg.(外科學(xué)年鑒)2014年4月；259(4)：715-22；kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；parekh等人，clintranslgastroenterol.(臨床和轉(zhuǎn)化胃腸病學(xué))2015年6月18日；6：e91)。已經(jīng)表明β-內(nèi)酰胺酶可以預(yù)防與少數(shù)特異性抗生素相關(guān)的菌群失調(diào)(dysbiosis)(goldberg等人，amjhealthsystpharm.(美國衛(wèi)生系統(tǒng)藥學(xué)雜志)2015年6月15日；72(12)：1007-12)。如上所述，我們已經(jīng)證明，iap基因敲除小鼠產(chǎn)生最終導(dǎo)致t2dm的代謝綜合征。我們還證明口服iap補充劑可以預(yù)防和治療高脂肪飲食誘導(dǎo)的代謝綜合征。具有初期代謝綜合征的人目前對于葡萄糖、胰島素、膽固醇、脂質(zhì)、血壓、肝臟脂肪、bmi等具有正常或異常的值，但是基于低含量磷酸酶或隨著時間以及其他已知的危險因素而持續(xù)下降的磷酸酶含量而具有發(fā)生代謝綜合征的風(fēng)險。具有初期代謝綜合征的人還包括至少具有如上定義的“顯性”代謝綜合征的一個標(biāo)準(zhǔn)的具有前代謝綜合征的人。具有初期代謝疾病的人目前具有不同器官(例如肝、肺、腎、胰腺、腦、肌肉、腎上腺、心臟、皮膚等)的正常或異常的代謝功能，但是基于低含量磷酸酶或隨著時間以及其他已知的危險因素而持續(xù)下降的磷酸酶含量而具有發(fā)生代謝疾病的風(fēng)險。腸堿性磷酸酶：腸堿性磷酸酶(iap)是一種膜結(jié)合的糖蛋白(glycoprotein)，其僅在近端小腸的絨毛相關(guān)腸上皮細(xì)胞中表達(dá)，因此被認(rèn)為是腸上皮細(xì)胞分化標(biāo)記(hodin等人，amjphysiol.k1995年8月；269(2pt1)：c385-91；eliakim等人，生化生物物理學(xué)報(biochimbiophysacta)1991年1月10日；1091(1)：1-8)。顧名思義，iap在高ph下最佳地起作用，并且它水解單磷酸酯，表明其在脂肪和磷酸鹽代謝中的重要作用(malo等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2006年4月；290(4)：g737-46及其中的參考文獻(xiàn))。從腸上皮細(xì)胞中，酶雙向分泌到腸腔以及體循環(huán)中(eliakim等人，biochimbiophysacta.1991年1月10日；1091(1)：1-8)。腸腔內(nèi)的iap從近端小腸向下行進(jìn)到遠(yuǎn)端大腸，然后通過糞便排出(malo等人，gut(內(nèi)臟)2010；59：1476-1484)。iap在物種之間是嚴(yán)格保守的(goldstein等人，procnatlacadsciusa.1980年5月；77(5)：2857-60)，表明了iap的基本生理作用。存在堿性磷酸酶(ap)的各種同功酶，它們包括iap、胎盤ap、組織非特異性(肝/骨/腎/嗜中性粒細(xì)胞)ap和生殖細(xì)胞ap。這些各種ap酶具有顯著的結(jié)構(gòu)同源性和功能相似性(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；goldstein等人，procnatlacadsciusa.1980年5月；77(5)：2857-60)。iap蛋白是表面活性劑樣顆粒(slp)、與脂肪吸收過程相關(guān)并從腸上皮細(xì)胞的頂端表面分泌的單層分泌膜的組分(malo等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2006年4月；290(4)：g737-46；mahmood等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2003年8月；285(2)：g433-41)。在生理上，iap關(guān)于其在腔細(xì)菌環(huán)境中的存在發(fā)揮兩個非常重要的功能：一是保持腸道微生物群體的正常體內(nèi)平衡，二是對細(xì)菌毒素進(jìn)行解毒。我們已經(jīng)證明，與其野生型同窩仔鼠相比，iap基因敲除小鼠的細(xì)菌數(shù)量減少(malo等人，gut2010；59：1476-1484)，并且iap通過減少對細(xì)菌生長具有毒性作用的腸內(nèi)核苷酸三磷酸的含量來促進(jìn)腸細(xì)菌生長(malo等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2014年5月15日；306(10)：g826-38)。我們和其他人已經(jīng)證明，iap解毒各種細(xì)菌毒素，如脂多糖(lps)、胞嘧啶鳥嘌呤二核苷酸dna(cpgdna)、鞭毛蛋白(flagellin)和尿苷二磷酸(udp)，并且iap可能通過去磷酸化(磷酸水解)破壞這些目標(biāo)(poelstra等人，美國專利與商標(biāo)局(uspto)專利號6，290，952，2001年9月；bentala等人，shock(休克)，2002年12月；18(6)：561-6；chen等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2010年8月；299(2)：g467-75；莫斯等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.20133月15日；304(6)：g597-604；馬洛等人，amjphysiolgastrointestliverphysiol.2014年5月15日；306(10)：g826-38)。最近，使用iap缺陷(iap基因敲除)的小鼠narisawa等人(molcellbiol.(分子細(xì)胞生物學(xué))2003年11月；23(21)：7525-30)表明iap限制脂肪吸收，并且當(dāng)喂食高脂肪飲食時，iap基因敲除小鼠變得肥胖。在藥理上，iap的各種治療用途已經(jīng)在不同的動物模型以及人類中進(jìn)行了描述。在小鼠(mouse)模型中，我們已經(jīng)證明iap口服補充劑可預(yù)防對腸內(nèi)病原菌(entericpathogens)(例如鼠傷寒沙門氏菌和艱難梭菌)的抗生素誘導(dǎo)的易感性(malo等人，gut.2010；59：1476-1484；alam等人，annsurg.2014年4月；259(4)：715-22)。我們已經(jīng)證明口服iap補充劑不僅可以預(yù)防而且還可以治愈小鼠中高脂肪飲食誘導(dǎo)的代謝綜合征(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8)。kiss最近在uspto專利申請中聲稱使用iap來修正的胰島素抵抗、高胰島素血癥和血脂異常(kiss，uspto專利申請?zhí)枺簎s2013/0251701al，2013年9月26日)。kiss以前也聲稱使用iap來治療肥胖癥、糖尿病和癌癥(uspto專利號7,858,085；8,603,464和7,943,606)。lukas等人證明iap治療人體潰瘍性結(jié)腸炎的有效性(lucas等人，inflammboweldis.2010年7月；16(7)：1180-6)。在小鼠模型中，我們還證明iap對治療慢性結(jié)腸炎具有有益作用(ramasamy等人，intlammboweldis.(炎癥性腸病)2011年2月；17(2)：532-42)。whitehouse等人報道了腸堿性磷酸酶在壞死性小腸結(jié)腸炎中的保護(hù)作用(whitehouse等人，外科研究雜志(jsurgres)2010年9月；163(1)：79-85)。vanveen等人證明牛腸堿性磷酸酶減弱小鼠繼發(fā)性腹膜炎的炎癥反應(yīng)(vanveen等人，傳染與免疫(infectimmun)2005年7月；73(7)：4309-14)。我們已經(jīng)證明使用iap進(jìn)行局部腹膜灌洗(peritonealirrigation)可以預(yù)防小鼠腹膜炎(ebrahimi等人，jgastrointestsurg.(胃腸外科雜志)2011年5月；15(5)：860-9)。研究方法參與者：使用病例對照研究來評估糖尿病患者和對照非糖尿病健康人群的糞便中iap含量的差異。年齡在30-70歲(yr.)的參與者通過當(dāng)?shù)卣?、醫(yī)院、診所和醫(yī)生辦公室的廣告，從孟加拉國達(dá)卡的郊區(qū)社區(qū)招募。根據(jù)初步數(shù)據(jù)(未發(fā)表)，計算每組的樣本量，以達(dá)到80％以上的統(tǒng)計學(xué)功效(連續(xù)端點(continuousendpoint)，a＝0.05)。該研究包括202例相同種族的糖尿病病例(63名男性和139名女性)和445名健康對照者(114名男性和331名女性)。這項研究包括的女性比男性多，因為女性參與者的可采性更高。t2dm患者在招募前至少6個月由醫(yī)生診斷，并且服用口服抗高血糖藥和/或胰島素藥物。新診斷的高血糖患者(fpg>7.0mmol/l)也包括在糖尿病患者組中(見下文)。所有參與者都是無限制飲食。任何患有急性疾病的人都被排除在研究之外。孕婦、1型糖尿病患者和癌癥病史被排除在外。所有參與者均進(jìn)行腎、肝、心血管疾病檢查，并且排除了具有臨床顯著性腎、肝、心血管疾病的參與者。參與者沒有任何慢性酒精消費史。體重不足人群(體重指數(shù)(bmi)<18.5kg/m2)也被排除在外。研究批準(zhǔn)：每位參與者簽署了參加研究的知情同意書。哈佛生物技術(shù)有限公司(harvardbiotechbdltd.)(孟加拉國達(dá)卡)機(jī)構(gòu)審查委員會(institutionalreviewboard(irb))審議通過了這項研究。實驗室試驗(laboratorytest)、身體檢查和社會醫(yī)學(xué)史：使用市售的生化測定試劑盒(linearchemicalssl，barcelona，spain)和自動生化分析儀(中國江蘇南京英諾華醫(yī)療技術(shù)有限公司(sinnowamedicalscience&technologyco.，ltd，nanjing，jiangsu，china)；型號：sinnolabmt5000，版本5.00)進(jìn)行實驗室試驗。通過測量空腹(至少10小時)血糖(fpg)來確定每個參與者(糖尿病患者和對照者)的糖尿病狀況。fpg水平>7.0mmol/l(126mg/dl,毫克/分升)被認(rèn)為是糖尿病診斷(美國糖尿病協(xié)會，2014)，任何新診斷的糖尿病患者(fpg>7.0mmol/l)都包括在糖尿病患者組中。所有參與者還對膽固醇、低密度脂蛋白(ldl)、高密度脂蛋白(hdl)、甘油三酯、肌酐和alt(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)進(jìn)行血清生化檢測。測量每個參與者的身高和體重，以計算體重指數(shù)(bmi)，bmi定義為以kg為單位的體重除以以米為單位的身高的平方(kg/m2)。詢問了參與者的酒精消費的歷史。病史用于發(fā)現(xiàn)患有腎、肝、心臟疾病的參與者。還通過測量血壓來評估心血管疾病的狀況。糞便均質(zhì)化：將均質(zhì)化的糞便懸浮液的上清液用于iap測定。測量少量糞便(毫克)，然后加入定量比例的“糞便稀釋緩沖液”(10mm(毫摩爾)三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽(tris-hcl)，ph8.0，1mm氯化鎂，10微摩爾(微摩爾)氯化鋅)。通常，將50μl(微升)的糞便稀釋緩沖液加入1mg糞便中。將樣品劇烈渦旋攪拌以制備均勻的糞便懸浮液，然后將其以10,000重力加速度(g)離心20分鐘，收集含有iap的上清液并測定iap含量。替代地，糞便可以懸浮在水中，然而，與懸浮在糞便稀釋緩沖液中的糞便相比，懸浮在水中的糞便顯示出較低的iap活性。堿性磷酸酶測定：使用上述自動生化分析儀(中國，南京，江蘇)，按照已確立的方案測定糞便上清液中的堿性磷酸酶(ap)。簡言之，將20μl上清液加入到含有10mm對硝基苯基磷酸(p-nitrophenylphosphate(pnpp))的1ml酶測定緩沖液(1.25m二乙醇胺(diethanolamine(dea))緩沖液，ph10.2，0.6mm氯化鎂)中，并將反應(yīng)混合物在37℃下溫育1分鐘，然后用ap標(biāo)準(zhǔn)品預(yù)先校準(zhǔn)的分析儀測量ap含量。為了確定糞便ap中的主要同種型，在測定ap活性之前，將等份的糞便樣品用l-苯丙氨酸(l-phenylalanine(l-phe，10mm最終濃度))、iap的特異性抑制劑處理10分鐘，并且將另一等份用l-高精氨酸(l-homoarginine(l-arg，10mm最終濃度))、組織非特異性堿性磷酸酶(tnap)的抑制劑處理。然后將每個用抑制劑處理的等份試樣與含有相同濃度(10mm)的相應(yīng)抑制劑的反應(yīng)緩沖液混合，并使用分析儀測定ap活性。由于糞便中的大多數(shù)ap活性是由于iap，所以糞便ap值表示為iap/g糞便的單位。所有ap測定由單個實驗室技術(shù)人員進(jìn)行，該技術(shù)人員對參與者的診斷不知情。統(tǒng)計分析：sas系統(tǒng)(sas公司，凱里，北卡羅來納州(sasinstitute，cary，northcarolina))用于統(tǒng)計分析。計算根據(jù)性別分層的t2dm病例和非t2dm對照者的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差。通過根據(jù)性別和t2dm狀況(t2dm和非t2dm對照者)分層的皮爾森相關(guān)系數(shù)(pearsoncorrelationcoefficient)評估iap水平與t2dm的各種危險因子之間的相關(guān)性。通過控制年齡、性別、fpg和bmi對iap水平和t2dm狀況的影響的線性回歸模型(linearregressionmodels)評估t2dm病例和非t2dm對照者之間的iap水平的平均差。在sas中使用glm(廣義線性模型)程序通過iii型平方和評估與自變量相關(guān)的方差的統(tǒng)計學(xué)顯著性。使用sas中的過程邏輯程序(proclogistprocedure)進(jìn)行多重邏輯回歸分析，評估了t2dm病例與獨立危險因子(包括iap)之間的關(guān)聯(lián)?；貧w系數(shù)和比值比用于評估iap對t2dm狀況的獨立風(fēng)險貢獻(xiàn)。兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性使用受損雙尾t檢驗來確定。當(dāng)p值<0.05時，兩組之間的差異被認(rèn)為是顯著的。t檢驗是使用微軟excel(microsoftexcel)程序執(zhí)行的。使用在線程序執(zhí)行兩個獨立組的事后統(tǒng)計功效分析(http://clincalc.com/stats/power.aspx)。示例提供以下示例以進(jìn)一步描述本發(fā)明；然而，這些示例不限制權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。示例1：示出了用于確定糞便中腸堿性磷酸酶(iap)含量的步驟的流程圖。已經(jīng)表明缺乏腸堿性磷酸酶(iap-基因敲除)的小鼠發(fā)展為2型糖尿病(t2dm)。基于這一觀察，我們假設(shè)t2dm患者糞便中的iap量可能較少。因此，我們計劃測量t2dm患者和對照健康參與者的糞便中的iap含量。圖1中提供了確定糞便中的iap的方案的示意圖。示例2：糞便堿性磷酸酶活性主要是由腸堿性磷酸酶引起的。iap基因敲除(akp3-/-)小鼠發(fā)展為t2dm，并且根據(jù)這一觀察，我們假設(shè)t2dm患者可能具有iap缺陷。因此，我們決定測量糖尿病患者和對照非糖尿病健康人的糞便中的iap含量。然而，考慮到堿性磷酸酶(ap)的不同同種型與人類t2dm的可能關(guān)聯(lián)，我們首先決定確定糖尿病和對照健康人群糞便中主要ap同種型的性質(zhì)。將非糖尿病健康對照者和t2dm患者的糞便樣品在糞便稀釋緩沖液中勻漿，然后離心并收集上清液。在l-苯丙氨酸(l-phe，iap的特異性抑制劑)和l-高精氨酸(l-arg，tnap的特異性抑制劑)的存在下，在糞便樣品上清液的各等份試樣上進(jìn)行ap測定。圖2是示出了糞便堿性磷酸酶活性主要由腸堿性磷酸酶(iap)引起的圖。l-phe抑制在總健康人群的糞便中約80％的ap活性，在總糖尿病人群中的抑制率約為70％，然而差異是有統(tǒng)計學(xué)顯著性的(p＝1.4e-04)(圖2a)。另一方面，l-arg對任一組的糞便ap活性均無抑制作用。性別匹配分布也表明了l-phe在對照組和糖尿病組的男性(圖2b)和女性(圖2c)中的相似的ap抑制作用。這個結(jié)果表明大部分的糞便ap活性是由iap引起的，因此，我們決定在以下各節(jié)中將糞便ap稱為iap，因為它是適用的。圖2：糞便堿性磷酸酶活性主要是由腸堿性磷酸酶(iap)引起的。將非糖尿病健康對照組和t2dm患者的糞便樣品在糞便稀釋緩沖液中勻漿，然后離心收集上清液。在l-苯丙氨酸(l-phe)(iap的特異性抑制劑)的存在下以及在l-高精氨酸(l-arg)(組織非特異性堿性磷酸酶(tnap)的特異性抑制劑)的存在下，使用自動生化分析儀來測定上清液中的堿性磷酸酶(ap)含量。(a)ap抑制劑對總體對照和糖尿病患者的糞便中的ap活性的影響。(b)ap抑制劑對男性對照和糖尿病患者的糞便中的ap活性的影響。(c)ap抑制劑對女性對照和糖尿病患者的糞便中的ap活性的影響。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem(標(biāo)準(zhǔn)誤)。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。**，p<0.01；***，p<0.001。示例3：與健康對照相比，糖尿病患者糞便中的腸堿性磷酸酶(iap)水平較低。表1示出了糖尿病患者和健康人群中iap含量的一些重要特征。該研究包括202名糖尿病患者(t2dm)和445名對照健康受試者。糖尿病組包括63名男性和139名女性，而對照組包括114名男性和331名女性。參與者的年齡在30至70歲之間。提供了糖尿病患者和健康參與者的iap值的比較分析。顯然，與總健康人群相比，總體糖尿病患者的糞便iap減少了47.6％(平均值±sem：分別為67.4±3.2與35.3±2.5單位/克糞便；p＝5.6e-10)。與健康男性相比，糖尿病男性的iap減少了51.6％(分別為57.1±4.5與27.7±3.2單位/克糞便，p＝1.1e-05)。類似地，與健康女性相比，糖尿病女性的iap減少了45.3％(分別為71.0±4.0對38.8±3.3單位/克糞便，p＝1.6e-06)。健康對照男性的iap水平似乎比健康女性低19.5％，但是差異不顯著(p-0.061)。另一方面，與糖尿病女性相比，糖尿病男性的iap水平降低了28.7％，并且差異具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(p＝0.041)。值得注意的是，樣品的iap含量的數(shù)值根據(jù)不同的堿性磷酸酶測定和/或測定條件的不同而變化。表格1健康對照參與者和t2dm患者的特征。注意：參與者是從孟加拉國達(dá)卡的郊區(qū)招募的。所有參與者進(jìn)行整夜(10小時)禁食，并對上述所有物理和生化測試進(jìn)行了調(diào)查。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。***，p<0.001。與健康對照相比，t2dm患者中iap的百分比損失：總計47.6％；男，51.6％；女，45.3％。表2示出了健康對照和糖尿病人群中糞便iap水平的年齡組和性別匹配分布。顯然，與非糖尿病組相比，t2dm患者平均糞便iap減少約35-60％，兩組之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)顯著性。在40-49歲的糖尿病女性中觀察到iap水平的最小減少(36.8％)，而在60-70歲的男性糖尿病患者中，最高的減少(59.0％)被證實。然而，相同人群的較年輕組和較年老組之間的iap水平差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。表2iap的年齡組和性別匹配分布以及t2dm的一些關(guān)鍵參數(shù)。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001。na，不適用。圖3是示出了與健康對照相比，糖尿病患者的糞便中iap水平較低的圖。對照健康人群和糖尿病患者之間的iap水平的比較表明，平均而言，整個(總體)糖尿病人群的糞便中的iap要少得多(圖3a)。性別匹配的分布表明，與健康對照組相比，男性和女性糖尿病患者二者的糞便iap較少(圖3a)。iap的年齡組和性別匹配分布也表明，在非糖尿病和糖尿病人群的男性(圖3b)和女性(圖3c)中，酶隨著年齡明顯降低。圖3：2型糖尿病(t2dm)患者的糞便中腸堿性磷酸酶(iap)水平較低。使用自動生化分析儀來測定健康參與者和t2dm患者的糞便樣品的iap含量(參見圖2)。(a)非糖尿病健康對照組和糖尿病人群糞便中的iap含量。(b)男性對照組和糖尿病人群中iap含量的年齡依賴性分布。(c)女性對照組和糖尿病人群中iap含量的年齡依賴性分布。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001。事后統(tǒng)計功效分析表明，總體、男組和女組的功效分別為100％、100％和100％，以驗證各自樣品量的功效的充裕度(通常為a＝0.05時的功效>80％)。相同人群(糖尿病患者或非糖尿病患者)的較年輕組和較年老組之間的iap值差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。圖4是示出了在所有百分位點的t2dm患者中iap水平低的圖?？紤]到如上所述(如圖3a所示)iap水平的平均值(平均值(mean))中“異常值”(與大多數(shù)值相比，具有極高或極低的個體值)的任何影響，我們進(jìn)一步驗證了糖尿病患者和非糖尿病患者組的iap水平在不同的百分點處的差異。我們評估了202例t2dm患者和445例健康對照者中iap值的百分比分布。我們將每個組(糖尿病患者或非糖尿病患者)的個體iap值從最低到最高進(jìn)行組織，然后計算每10個百分點部分的平均iap值。顯然，在所有百分位點上，與健康人群相比，t2dm患者的iap值較低，并且差異非常顯著。iap水平的百分比分布證實，t2dm患者與對照組相比確實具有較低的iap水平。圖4：所有百分位點的t2dm患者的iap水平均較低。將每組(健康對照組或t2dm患者)的個體iap值從最低到最高排列，然后計算每10個百分位點內(nèi)的平均iap值(對于t2dm患者，每10個百分位點內(nèi)n＝20，對于健康對照組，每10個百分位點內(nèi)n＝44)。繪制相應(yīng)百分位點的平均值。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。***，p<0.001。示例4：iap缺陷與t2dm相關(guān)。表3示出了iap水平與年齡、性別、fpg、bmi、alt、血清肌酐、血壓和脂質(zhì)參數(shù)(lipidparameters)之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)分析。顯然，iap與上述t2dm危險因子之間無相關(guān)性。表3示出了iap水平與不同t2dm危險因子無相關(guān)性的皮爾森相關(guān)系數(shù)注意：接近+1或-1的皮爾森相關(guān)系數(shù)表示兩個變量是高度相關(guān)的(分別為正或負(fù))。0和+0.30之間或0和-0.30之間的相關(guān)系數(shù)被認(rèn)為在兩個變量之間沒有相關(guān)性。表4示出了預(yù)測iap與t2dm強關(guān)聯(lián)的廣義線性回歸模型。還預(yù)測iap與年齡的輕度關(guān)聯(lián)，這可以驗證iap隨年齡的增長而下降的觀測(見圖3b和圖3c)。表4廣義線性回歸模型預(yù)測iap與t2dm的關(guān)聯(lián)。源df類型iiissf值pr＞f糖尿病181665.0023.30.0001性別112309.333.510.0614fpg(mmol/l)1180.460.050.8206bmi(kg/m2)15335.291.520.2177年齡123707.516.760.0095注意：該模型預(yù)測iap與t2dm的強關(guān)聯(lián)。還預(yù)測iap與年齡的輕度關(guān)聯(lián)(iap水平隨年齡逐漸降低；見圖3b和圖3c)。表5示出了預(yù)測iap水平與糖尿病狀況之間獨立的反比關(guān)系的多重邏輯回歸分析。我們進(jìn)行了針對年齡、fpg、bmi、alt、血清肌酐、血壓和脂質(zhì)參數(shù)進(jìn)行控制的多重邏輯回歸分析。數(shù)據(jù)表明iap水平與糖尿病狀況之間存在獨立的反比關(guān)系(表5)。糞便iap每減少25u/g(單位/克)，糖尿病風(fēng)險增加35％。我們得出結(jié)論，iap缺乏與其他已知的糖尿病風(fēng)險因子獨立地與糖尿病相關(guān)。表5多重邏輯回歸分析預(yù)測iap缺乏與t2dm的關(guān)聯(lián)。注意：隨著糞便iap水平中的每個u/g的降低，糖尿病診斷的概率增加1.4％。例如，如果iap水平降低25u/g，糖尿病風(fēng)險將增加35％。統(tǒng)計：使用過程邏輯程序(sas)進(jìn)行多重邏輯回歸分析，以確定t2dm與獨立危險因素(包括iap)之間的關(guān)聯(lián)。示例5：高血糖和正常血糖t2dm患者具有相似的糞便iap水平t2dm患者依靠嚴(yán)格的抗糖尿病藥物和生活方式的變化往往會達(dá)到正常血糖狀況(fpg<7.0mmol/l)。我們有興趣知道糖尿病患者的血糖狀況是否對糞便iap水平有影響。表6示出了高血糖(fpg>7.0mmol/l)和正常血糖糖尿病患者二者的糞便中iap水平相似，并且兩組之間值的差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。表6高血糖和正常血糖糖尿病患者具有類似的糞便iap水平。注意：糖尿病患者分為高血糖(fpg>7.0mmol/l)和正常血糖(fpg<7.0mmol/l)組，并且將各自糞便iap水平進(jìn)行比較。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。***，p<0.001。示例6：不論體重指數(shù)(bmi)如何，高水平的iap均可預(yù)防糖尿病。眾所周知，超重(bmi>25.0kg/m2)和肥胖(bmi>30.0kg/m2)的人群比正常體重的人群(bmi<25.0-18.5kg/m2)更容易發(fā)展為t2dm。我們將這項研究的糖尿病患者和健康對照者分為兩組，一組為bmi>25.0kg/m2，另一組為bmi<25.0kg/m2。表7示出了無論體重指數(shù)(bmi)如何，高水平的iap均可預(yù)防糖尿病。顯然，與健康對照組相比，兩組糖尿病患者(bmi>25.0kg/m2，bmi<25.0kg/m2)的iap量顯著降低。這些數(shù)據(jù)表明，iap對t2dm的發(fā)展起著保護(hù)作用。具有高iap的肥胖或超重者不會發(fā)展為t2dm。兩組糖尿病患者的iap水平相似，并且差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性(p＝0.77)。我們還觀察到兩組健康對照者的iap水平相似，并且差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性(p＝0.29)。表7無論體重指數(shù)(bmi)如何，高水平的iap都能預(yù)防糖尿病。注意：高bmi的健康對照組和低bmi的健康對照組之間的iap水平無顯著性差異，并且高bmi糖尿病患者組和低bmi糖尿病患者組之間的iap水平無顯著性差異。具有高糞便iap的肥胖者不會發(fā)展為t2dm。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001。na，不適用。圖5是示出了如表7所示的具有高和低體重指數(shù)(bmi)的糖尿病患者和健康對照受試者的iap分布的圖。圖5：不論體重指數(shù)(bmi)如何，高水平的iap均可預(yù)防t2dm。使用自動生化分析儀來測定健康參與者和t2dm患者的糞便樣品的iap含量(見圖3)。健康對照組和t2dm患者被分為兩組，一組為高bmi(>25.0kg/m2)，另一組為低bmi(<25.0kg/m2)。統(tǒng)計：值表示為平均值±sem。使用非配對雙尾t檢驗來測試兩組之間差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。p<0.05被認(rèn)為是顯著的。*，p<0.05；**，p<0.01；***，p<0.001。注意：高bmi的健康對照組和低bmi的健康對照組之間的iap水平無顯著性差異，并且高bmi糖尿病患者組和低bmi糖尿病患者組之間的iap水平無顯著性差異。具有高糞便iap的肥胖者沒有t2dm。示例7：大多數(shù)人群具有初期代謝綜合征。iap缺乏導(dǎo)致小鼠代謝綜合征(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8)。因此，我們預(yù)測，iap缺乏與t2dm在人體中的關(guān)聯(lián)對于查出具有“初期代謝綜合征”的人群是有用的，這樣的人群表面健康，然而由于iap缺乏，不久的將來將容易發(fā)展為代謝綜合征?！俺跗诖x綜合征”的受害者應(yīng)包括患有“初期”糖尿病、心臟病、非酒精性脂肪肝、高血壓和其他代謝紊亂的人。我們觀察到健康人群的平均iap水平約為67.4±3.2u/g糞便(表1)，因此我們認(rèn)為使用當(dāng)前的測定條件，iap水平低于65.0u/g的健康人應(yīng)被視為具有“初期代謝綜合征”(其應(yīng)該包括“初期糖尿病”和“前代謝綜合征(pre-metabolicsyndrome)(表現(xiàn)出至少一種代謝綜合征標(biāo)準(zhǔn))”。值得注意的是，每克(gm)糞便的65.0u磷酸酶的含量數(shù)值將根據(jù)不同的堿性磷酸酶(ap)測定以及測定條件(例如ph、時間、溫度、底物濃度等的變化)而變化。表8示出了約65％的健康人群具有糞便iap水平<65.0u/g的“初期代謝綜合征”。這種患病率與前代謝綜合征(表現(xiàn)出至少一種代謝綜合征標(biāo)準(zhǔn))的71％的患病率一致(al-qahtanida，imtiazml.沙特阿拉伯成年士兵代謝綜合征患病率(prevalenceofmetabolicsyndromeinsaudiadultsoldiers)，saudimedj(沙特阿拉伯醫(yī)學(xué)雜志)2005；26(9)：1360-6)。此外，據(jù)報道，巴基斯坦68-81％的人口具有低水平的hdl-膽固醇，這是代謝綜合征的一個標(biāo)準(zhǔn)(basita，sheraas.2008.巴基斯坦代謝綜合征患病率(prevalenceofmetabolicsyndromeinpakistan)，metabsyndrrelatdisord(代謝綜合征和相關(guān)障礙)6(3)：171-5)。我們計算出約40％的健康受試者具有小于糖尿病組(35.0u/g糞便)的平均iap值的iap量。預(yù)計這些人有“嚴(yán)重的初期代謝綜合征”，并且在幾年內(nèi)極易發(fā)展為t2dm或其他代謝紊亂。有趣的是，“顯性”代謝綜合征的患病率(代謝綜合征3個標(biāo)準(zhǔn)共存；huangpl.代謝綜合征的詳盡的定義(acomprehensivedefinitionformetabolicsyndrome)，dismodelmech(疾病模型與診斷)2009；2(5-6)：231-7)也是40％(kaliannan等人，procnatlacadsciusa2013；110(17)：7003-8；ford.糖尿病護(hù)理(diabetescare)2005年11月；28(11)：2745-9)。另外，一些t2dm患者(約15％)具有糞便iap水平>67.0u/g(健康對照的平均值)，并且該觀察意味著iap與這些特定患者的t2dm發(fā)病機(jī)制無關(guān)，或者從以前的高水平持續(xù)損失iap也可能導(dǎo)致t2dm。損失約50％的iap活性可能對造成t2dm有重要意義，原因在于糖尿病患者的平均iap與健康對照組相比減少了約50％(見表1和圖3)。因此，看來初期糖尿病患者的獨特人群也可能具有較高的iap水平。初期糖尿病人是一種表面健康的人，其糞便iap水平使用本文公開的測定條件得出低于65.0u/gm糞便或先前具有較高iap水平但目前經(jīng)歷持續(xù)損失50％iap活性。表8大多數(shù)人群具有初期的代謝綜合征。注意：根據(jù)健康對照中平均iap值為67.4±3.2u/g糞便，患有“初期代謝綜合征”的健康人定義為具有糞便iap水平<65.0u/g的糞便。初期代謝綜合征也應(yīng)包括“初期糖尿病”。當(dāng)前第1頁12