Změny v translaci bílkovin a katabolických procesech karboxylových kyselin u diabetického onemocnění ledvin Ⅱ

3. Výsledky

3.1. Lidské subjekty

Tkáň ledvinvzorky od 18 subjektů s DKD a 9 referenčních subjektů bezDKDbyly získány a studovány (tabulka 1). Průměrný věk při získání tkáně byl 55.0 let u subjektů s DKD a 50,0 u subjektů s referenční nefrektomií. Subjekty s DKD byly 61,1 % ženy a 27,8 % byli černoši. Většina subjektů s DKD měla nodulární glomerulosklerózu a asi polovina měla více než 80% vymizení výběžků podocytárních nohou. Nefrotická proteinurie byla pozorována u 55,6 % subjektů s DKD. Výchozí hodnota eGFR byla 63,2 ± 26,2 ml/min. Subjekty ztratily průměrně 14,5 ml/min/rok eGFR během doby sledování, což bylo v průměru 47,7 měsíce. Jako molekulární srovnávací skupina bylo získáno devět referenčních vzorků z nefrektomie. Tyto vzorky byly hodnoceny naslepoledvinový patolog(CP) a neukázalhistologický důkazspecifické prodiabetická ledvinachoroba; nicméně klinické ademografické údajejako rasa, proteinurie a eGFR nebyly dostupné.

NOVÉ BYLINKY PRO DIABETICKÉ LEDVINYCHOROBA

3.2. Diferenciální genová exprese a analýza dráhy v diabetickém lidském glomerulu a proximálním tubulu

V DKD a referenčních skupinách byly provedeny diferenciální analýzy genové exprese a dráhy. Diferenciálně exprimované geny (DEG) byly identifikovány v laserem mikrodisekovaných glomerulech a proximálních tubulech obou skupin (doplňková tabulka S1; https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450190.v1, přístup 23 ledna 2022). Známé glomerulární markery byly down-regulovány u DKD, včetně nefrinu (NPHS1, 3-násobný pokles, p=1,0 × 10−4) a fosfolipázy C epsilon 1 (PLCE1, 2.{18} }násobný pokles, p=3,3 × 10−4). Podobně markery proximálního tubulu včetně výměnného kofaktoru sodík–vodík 3 (PDZK1, 4.{27}}násobný pokles, p=1,9 × 10−5) a kotransportér fosforečnanu sodného (SLC34A1, 3.2-násobný pokles, p=8.1 × 10−4) byly u DKD sníženy, pravděpodobně odrážející chronické zranění.

Zkoumali jsme obohacení dráhy pomocí analýzy transkriptogramové sítě v lidském glomerulu a proximálním tubulu DKD a referenčních vzorků. Tato analýza zahrnuje velikost rozdílné exprese, směr účinku, úroveň významnosti a blízkost genů kódujících protein uspořádaných podél osy x podle známých interakcí protein-protein. Nejvíce obohacené dráhy glomerulu zahrnovaly transdukci signálu zprostředkovanou GTPázou (p=4,3 × 10−6) a vazbu ligandu receptoru spřaženého s G-proteinem (GPCR) (p=8,1 × 10− 6). V proximálním tubulu byly hlavními cestami receptory podobné rodopsinu (p=4,1 × 10−6 ) a čichová signalizace (p=1,9 × 10−4 ). Zajímavé je, že ribozomová (translační) dráha byla obohacena jak v glomerulu, tak v proximálním tubulu (obrázek 1). Úplný seznam diferencovaně regulovaných drah je uveden v doplňkové tabulce S2; (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450196.v1, přístup 23. ledna 2022)

Tabulka 1. Souhrnné klinické charakteristiky vzorků.

Pro určení směru účinku pro translační dráhy obohacené ve vzorcích DKD byl sestaven schematický pohled na dráhu ekvivalentní dráhy KEGG, ribozom hsa03010, pro glomerulus i proximální tubulus. Geny v rámci translace a metabolismu aminokyselin a derivátů GO drah zarovnané s ribozomovou KEGG dráhou s překrytím 130 a 87 ze 186 genů, v daném pořadí. Celková exprese ribozomálních genů byla up-regulována jak v glomerulu, tak v proximálních tubulech subjektů s DKD (obrázek 2).

HERB CISTANCHE FOR diabetic kidney disease

3.3. Překlad je změněn v ledvinách diabetické myši

Abychom lépe porozuměli významu obohacení dráhy ve vzorcích lidské biopsie DKD, dotazovali jsme se na rozdílnou expresi u db myši ve srovnání s kmenem kontroly pozadí pomocí hromadného sekvenování RNA. Analýza dráhy (ve věku 9 týdnů) mezi diabetickými myšmi a kontrolním kmenem odhalila, že nejvyšší obohacenou dráhou byla signalizace cGMP-proteinkinázy G (p=2.0 × 10− 6) (obrázek 3A). Mezi obohacenými cestami byla biogeneze ribozomů související s translací (p=0.047), která se „překrývala“ s datovým souborem obohacení lidské dráhy DKD. Abychom přímo prozkoumali funkční důsledek zvýšené transkripce a exprese proteinů regulujících translaci, provedli jsme polyribozomální profilování na ledvinách z db a pozadí kontrolních myší. Tento test kvantifikuje obecnou úroveň translace na základě obsazení mRNA ribozomy. Polyribozomální profilování prokázalo, že poměr plochy polysomu k monozomu pod křivkou je zvýšený u diabetických myší (9,76) ve srovnání s kontrolními myšmi (7,73, p < 0,05 pro rozdíl poměrů), což je v souladu se zvýšenou globální translací vledviny při cukrovce(Obrázek 3B).

HERB CISTANCHE FOR diabetic kidney disease