检索历史 清除

摘要糖尿病肾病（diabeticnephropathy，DN）是糖尿病的常见并发症，是终末期肾脏疾病的主要原因。丁酸钠（sodiumbutyrate，NaB）是一种短链脂肪酸，是肠道细菌的代谢产物，研究发现NaB可以有效缓解DN引起的肾功能和病理损伤，但具体作用及机制尚未明确。本研究通过动物模型、RNA-seq和生物信息学技术探讨NaB对DN肾组织全转录组的影响。我们成功构建DN模型小鼠的基础上，将患有DN的8周龄雄性db/db小鼠随机分为两组：DN+NaB组（按5g/kg/day对DN小鼠进行NaB腹腔注射）和DN组（等计量的生理盐水对DN小鼠进行腹腔注射）。此外，将正常的db/m小鼠用作正常对照组（NC）。对三组小鼠测量体重，肾重，血糖，尿微量白蛋白和尿肌酐等指标。通过RNA测序（RNAsequencing，RNA-Seq）进行全转录组表达情况分析。生物信息学分析DN中NaB相关的转录组分子的特征及相互关系。运用定量实时聚合酶链反应（QuantitativeReal-timepolymerasechainreactions，qRT-PCR）检测经NaB处理的肾组织和肾小球系膜细胞中相关lncRNA和mRNA的表达。本研究结果表明，DN小鼠体重、血糖、尿白蛋白与肌酐的比值、肾脏肾小球面积等均较NC组显著增高，但经NaB处理后DN小鼠尿白蛋白与肌酐的比值降低，肾小球面积增加及基底膜增厚等病理改变有所改善，血糖和体重指标未见明显改变。进一步，两组DN小鼠和对照肾脏组织RNA-Seq结果显示，DN时转录组表达发生显著变化，发现了一些lncRNA与mRNA的表达显著上调或下调，但NaB处理后部分DN异常表达lncRNA和mRNA的表达水平发生了逆转，提示其与NaB相关。我们运用qRT-PCR在高低糖培养的肾小球系膜细胞中随机验证了部分NaB相关lncRNA和mRNA，结果显示与RNA-seq结果一致。同时，生物信息学技术对NaB相关的转录组分子的深度分析结果显示，这些NaB相关的分子主要涉及免疫反应、抗原呈递与提呈等免疫相关的生物学过程，同时，这些免疫过程也广泛参与炎症的发生。通过对NaB相关lncRNA共表达网络构建发现这些lncRNA与155个关键mRNA的相互作用。通过GO及KEGG分析发现，这些lncRNA及mRNA多数涉及调节炎症的相关过程。此外，通过进一步对与炎症相关的lncRNA和mRNA构建子共表达网络，结果表明，lnc-Gm31284，lnc-Gm31278，Psme1，Psme2和Psme2b在网络中占重要地位，提示其在DN炎症反应中可能起着重要作用。综上，本研究表明NaB可改善糖尿病引起的肾脏损伤，其机制可能与影响炎症相关的转录组变化有关。