王利華課題組發(fā)現(xiàn)MtROS在調(diào)控脂代謝重編程
促進(jìn)糖尿病腎小管損傷中的作用
糖尿病腎臟病(Diabetic kidney disease, DKD)作為糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥之一,,常發(fā)展至終末期腎臟病,,且與慢性腎臟病患者的死亡率密切相關(guān),。盡管通過強化降血糖、降血脂,、降低尿蛋白以及降壓治療,可延緩DKD進(jìn)展至終末期腎臟病的速度,,但仍不能有效阻斷其進(jìn)展至終末期腎臟病,,因此尚需要深入探討其發(fā)生及進(jìn)展機制,以尋求臨床治療靶點,。糖尿病腎病代謝重編程概念為近幾年研究熱點,,本課題組探討了MtROS在糖尿病腎病脂代謝重編程及腎小管損傷中的作用。
第一部分通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)繪制糖尿病腎病小鼠腎皮質(zhì)細(xì)胞代謝圖譜,,發(fā)現(xiàn)各種腎臟細(xì)胞中,,近端腎小管上皮細(xì)胞代謝通路的總體活性更高,更具有可塑性,,糖代謝及脂代謝改變尤為顯著,,且近端腎小管上皮細(xì)胞與DKD免疫微環(huán)境調(diào)控密切相關(guān),近端腎小管上皮細(xì)胞代謝改變可能是DKD時代謝重編程的主要原因,。
圖1 腎組織近端腎小管上皮細(xì)胞KEGG富集結(jié)果
第二部分通過對喂養(yǎng)的db/db,、db/m小鼠進(jìn)行代謝組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)DKD時腎皮質(zhì)存在代謝改變,,代謝物改變涉及三羧酸循環(huán),、氧化磷酸化、亞麻酸代謝,、甘油磷脂代謝,、膽固醇代謝、胰高血糖素信號通路,、胰島素抵抗,、碳代謝、醚脂類代謝,、色氨酸代謝,、嘌呤代謝、類固醇生物合成等,;其中乙酰左旋肉堿及亞麻酸下降,甘油磷脂,、溶血磷脂酰膽堿水平上升,,提示DKD時可能存在脂代謝重編及腎小管間質(zhì)損傷;三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)物檸檬酸下降,,琥珀酸增加,,而富馬酸無明顯變化,提示DKD時存在線粒體功能障礙,。
圖2 胰高血糖素KEGG信號通路圖
第三部分在動物水平和細(xì)胞水平(HK-2細(xì)胞)通過SS31干預(yù)后進(jìn)行免疫組織化學(xué)法,、western blot,、免疫熒 光染色、電鏡,、流式細(xì)胞術(shù)等技術(shù)手段驗證MtROS在糖尿病腎病脂代謝中的作用,,并在細(xì)胞水平應(yīng)用AMPK激動劑AICAR對脂肪酸氧化(FAO)進(jìn)行上調(diào),證實減少FAO可減少高糖 誘導(dǎo)的腎小管近端上皮細(xì)胞脂滴沉積,、細(xì)胞損傷,、線粒體損傷。