Förändringar i proteinöversättning och kataboliska processer av karboxylsyra vid diabetisk njursjukdom Ⅱ

3. Resultat

3.1. Mänskliga ämnen

Njurvävnadprover från 18 försökspersoner med DKD och 9 referensämnen utanDKDförvärvades och studerades (tabell 1). Medelåldern vid vävnadsförvärv var 55,0 år hos patienter med DKD och 50,0 i referensnefrektomipatienterna. Försökspersoner med DKD var 61,1 % kvinnor och 27,8 % var svarta. De flesta DKD-personer hade nodulär glomeruloskleros och ungefär hälften hade mer än 80 % utplåning av podocytfotsprocesser. Nefrotisk proteinuri observerades hos 55,6 % av patienterna med DKD. Baslinje-eGFR var 63,2 ± 26,2 ml/min. Försökspersonerna förlorade i genomsnitt 14,5 ml/min/år av eGFR under uppföljningstiden, vilket var 47,7 månader i genomsnitt. Som en molekylär jämförelsegrupp erhölls nio referensnefrektomiprover. Dessa prover utvärderades av en blindadnjurpatolog(CP) och visade intehistologiska bevisspecifikt fördiabetisk njuresjukdom; dock kliniska ochdemografiska uppgiftersåsom ras, proteinuri och eGFR var inte tillgängliga.

NYA ÖRTER FÖR DIABETISK NJURESJUKDOM

3.2. Differentiell genuttryck och väganalys i diabetisk human glomerulus och proximal tubuli

Differentiella genuttrycks- och väganalyser utfördes i DKD- och referensgrupperna. Differentiellt uttryckta gener (DEG) identifierades i mikrodissekerade glomeruli och proximala tubuli från båda grupperna (kompletterande tabell S1; https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450190.v1, tillgänglig 23 januari 2022). Kända glomerulära markörer nedreglerades i DKD, inklusive nefrin (NPHS1, 3-faldig minskning, p=1.0 × 10−4) och fosfolipas C epsilon 1 (PLCE1, 2.{{18} }faldig minskning, p=3.3 × 10−4 ). Likaså proximala tubulimarkörer inklusive natrium-väteutbyteskofaktor 3 (PDZK1, 4.2-faldig minskning, p=1.9 × 10−5) och natriumfosfat-samtransportören (SLC34A1, 3. 2-faldig minskning, p=8.1 × 10−4 ) nedreglerades vid DKD, vilket troligen återspeglar kronisk skada.

Vi undersökte väganrikning via en transkriptogramnätverksanalys i den mänskliga glomerulus och proximala tubuli av DKD och referensprover. Denna analys innefattar storleken på differentiellt uttryck, effektens riktning, signifikansnivån och närheten av proteinkodande gener ordnade längs x-axeln enligt kända protein-protein-interaktioner. De mest berikade vägarna för glomerulus inkluderade GTPas-medierad signaltransduktion (p=4.3 × 10−6) och G-proteinkopplad receptor (GPCR) ligandbindning (p=8.1 × 10− 6). I den proximala tubuli var de översta vägarna Rhodopsin-liknande receptorer (p=4.1 × 10−6) och luktsignalering (p=1.9 × 10−4). Intressant nog anrikades ribosom (translations)-vägen i både glomerulus och proximal tubuli (Figur 1). En komplett lista över differentiellt reglerade vägar finns i tilläggstabell S2; (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450196.v1, tillgänglig 23 januari 2022)

För att bestämma effektriktningen för translationsvägar berikade i DKD-proverna, sammanställdes schemat för vägvyn för den KEGG-ekvivalenta vägen, ribosom hsa03010, för både glomerulus och proximal tubuli. Gener inom translation och metabolism av aminosyror och derivat GO-vägar i linje med ribosom-KEGG-vägen med en överlappning av 130 respektive 87 av 186 gener. Det övergripande uttrycket av ribosomala gener uppreglerades i både glomerulus och proximala tubuli hos DKD-patienter (Figur 2).

3.3. Översättningen är förändrad i den diabetiska musnjuren

För att bättre förstå betydelsen av anrikning av vägen i de humana DKD-biopsiproverna, frågade vi differentiellt uttryck i db-musen jämfört med en bakgrundskontrollstam med bulk-RNA-sekvensering. Väganalys (vid 9 veckors ålder) mellan de diabetiska mössen kontra kontrollstammen avslöjade att den översta anrikade vägen var cGMP-proteinkinas G-signalering (p=2.0 × 10- 6) (Figur 3A). Bland de berikade vägarna fanns translationsrelaterad ribosombiogenes (p=0.047), som "överlappade" med den mänskliga DKD-väganrikningsdatauppsättningen. För att direkt undersöka den funktionella konsekvensen av ökad transkription och uttryck av proteiner som reglerar translation, utförde vi polyribosomal profilering på njurar från db och bakgrundskontrollmöss. Denna analys kvantifierar den allmänna nivån av translation baserat på mRNA-beläggning av ribosomer. Polyribosomal profilering visade att förhållandet polysom-till-monosom area-under-kurvan är ökat hos diabetiska möss (9,76) jämfört med kontrollmöss (7,73, p < 0,05 för skillnaden i förhållandena), i överensstämmelse med ökad global translation injure vid diabetes(Figur 3B).

Supporttjänst från Wecistanche

E-post:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950