Promjene u translaciji proteina i kataboličkim procesima karboksilne kiseline kod dijabetičke bolesti bubrega Ⅱ

3. Rezultati

3.1. Ljudski subjekti

Bubrežno tkivouzoraka 18 ispitanika s DKD i 9 referentnih ispitanika bezDKDstečeni su i proučavani (Tablica 1). Prosječna dob pri preuzimanju tkiva bila je 55.0 godina u ispitanika s DKD i 50.0 u referentnih ispitanika nefrektomije. Subjekti s DKD-om bili su 61,1% žene i 27,8% bili su crnci. Većina ispitanika s DKD-om imala je nodularnu glomerulosklerozu, a oko polovica je imala više od 80% brisanja nastavaka stopala podocita. Proteinurija nefrotskog raspona primijećena je u 55,6% ispitanika s DKB-om. Osnovni eGFR bio je 63,2 ± 26,2 mL/min. Subjekti su izgubili prosječno 14,5 mL/min/godinu eGFR-a tijekom trajanja praćenja, što je u prosjeku bilo 47,7 mjeseci. Kao skupina za molekularnu usporedbu dobiveno je devet referentnih uzoraka nefrektomije. Ovi su uzorci procijenjeni slijepim ispitivanjembubrežni patolog(CP) i nije se pokazaohistološki dokazspecifično zadijabetički bubregbolest; međutim, klinički idemografski podacikao što su rasa, proteinurija i eGFR nisu bili dostupni.

NOVE BILJE ZA DIJABETIČKI BUBREGBOLEST

3.2. Diferencijalna ekspresija gena i analiza puta u glomerulu i proksimalnom tubulu dijabetičara

Diferencijalna analiza ekspresije gena i putova provedena je u DKD i referentnim skupinama. Diferencijalno izraženi geni (DEG) identificirani su u laserski mikrodiseciranim glomerulima i proksimalnim tubulima obiju skupina (dodatna tablica S1; https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450190.v1, pristupljeno 23. siječnja 2022.). Poznati glomerularni markeri bili su regulirani naniže kod DKD-a, uključujući nefrin (NPHS1, 3-struko smanjenje, p=1.0 × 10−4 ) i fosfolipazu C epsilon 1 (PLCE1, 2.{{18} }struko smanjenje, p=3.3 × 10−4 ). Slično, markeri proksimalnih tubula uključujući kofaktor izmjene natrij-vodik 3 (PDZK1, 4.2-struko smanjenje, p=1.9 × 10-5 ) i kotransporter natrij-fosfat (SLC34A1, 3.2-struko smanjenje, p=8.1 × 10−4 ) bili su smanjeni u DKD-u, vjerojatno odražavajući kroničnu ozljedu.

Ispitali smo obogaćivanje puta analizom mreže transkriptograma u ljudskom glomerulu i proksimalnom tubulu DKD i referentnih uzoraka. Ova analiza uključuje veličinu diferencijalne ekspresije, smjer učinka, razinu značajnosti i blizinu gena koji kodiraju protein poredane duž x-osi prema poznatim interakcijama protein-protein. Najobogaćeniji putovi glomerula uključivali su transdukciju signala posredovanu GTPazom (p=4.3 × 10-6 ) i vezanje liganda G-protein spregnutog receptora (GPCR) (p=8.1 × 10- 6). U proksimalnom tubulu, glavni putovi bili su receptori slični rodopsinu (p=4.1 × 10-6 ) i olfaktorna signalizacija (p=1.9 × 10-4). Zanimljivo je da je put ribosoma (translacija) obogaćen i u glomerulu i u proksimalnom tubulu (Slika 1). Kompletan popis različito reguliranih putova uključen je u Dodatnu tablicu S2; (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.14450196.v1, pristupljeno 23. siječnja 2022.)

Tablica 1. Sažetak kliničkih karakteristika uzoraka.

Kako bi se odredio smjer učinka za translacijske putove obogaćene DKD uzorcima, shematski prikaz staze KEGG ekvivalentnog puta, ribosoma hsa03010, sastavljen je i za glomerul i za proksimalni tubul. Geni unutar translacije i metabolizma aminokiselina i derivata GO putova usklađeni s ribosomskim KEGG putem s preklapanjem od 130 odnosno 87 od 186 gena. Sveukupna ekspresija ribosomskih gena bila je pojačano regulirana u glomerulu i proksimalnim tubulima ispitanika s DKD-om (Slika 2).

HERB CISTANCHE FOR diabetic kidney disease

3.3. Prijevod je promijenjen u bubregu dijabetičkog miša

Kako bismo bolje razumjeli značaj obogaćivanja puteva u uzorcima biopsije ljudskog DKD-a, ispitivali smo diferencijalnu ekspresiju u db miša u usporedbi s pozadinskim kontrolnim sojem koristeći masovno sekvenciranje RNA. Analiza puta (u dobi od 9 tjedana) između dijabetičkih miševa u odnosu na kontrolni soj otkrila je da je glavni obogaćeni put cGMP-protein kinaza G signalizacija (p=2.0 × 10− 6 ) (Slika 3A). Među obogaćenim putovima bila je biogeneza ribosoma povezana s translacijom (p=0.047), koja se "preklapala" sa skupom podataka obogaćivanja puta ljudskog DKD-a. Kako bismo izravno ispitali funkcionalne posljedice povećane transkripcije i ekspresije proteina koji reguliraju translaciju, izveli smo poliribosomsko profiliranje na bubrezima db i kontrolnih miševa. Ovaj test kvantificira opću razinu translacije na temelju popunjenosti mRNA ribosomima. Poliribosomsko profiliranje pokazalo je da je omjer površine ispod krivulje između polisoma i monosoma povećan kod dijabetičkih miševa (9,76) u usporedbi s kontrolnim miševima (7,73, p < 0,05 za razliku omjera), što je u skladu s povećanom globalnom translacijom ububrega kod šećerne bolesti(Slika 3B).

HERB CISTANCHE FOR diabetic kidney disease