糖尿病肾病早期诊断标志物的研究新进展

糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)是2型糖尿病病人(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最常见、最严重的慢性合并症,发病率逐年升高,已成为危害人类的重大疾病。早期经治疗后多可逆转,晚期则发展成终末期肾病。因此,及早诊断和预测DKD对临床治疗显得尤为重要。目前,临床上以微量白蛋白尿(microalbuminuria,MAU)作为诊断2型糖尿病肾损害的早期指标,然而,其预测价值受到质疑。近年来,人们发现蛋白质组学可能成为诊断糖尿病肾病的新工具,触珠蛋白(haptoglobin,HP)这种多功能的急性期时相蛋白可能与DKD的发生及发展密切相关。因此,本文就触珠蛋白与糖尿病肾病发病机制的研究进展进行综述。

hERG钾通道通过降低氧化应激改善肝细胞糖代谢

目的研究hERG钾通道(human ether-α-go-go related gene channels)在肝细胞中与糖代谢的关系。方法用hERG钾通道过表达载体转染人类肝癌细胞系(liver hepatocellular carcinoma,HepG2)细胞,通过荧光定量PCR(real-time PCR,RTPCR)和蛋白印迹(Western blotting)法检测糖代谢、糖异生、氧化应激及还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide 2'-phosphate,NADPH)相关亚基的表达。结果 hERG钾通道蛋白可在肝脏细胞中表达,将hERG钾通道过表达于HepG2细胞后,糖异生相关基因葡萄糖-6-磷酸激酶(glucose-6-phosphatase,G6Pase)表达显著降低,而磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)表达有降低。胰岛素表达相关基因葡萄糖转运蛋白2(glucose transporter type 2,GLUT2)、胰岛素受体底物2(insulin receptor substrate,IRS-2)和腺苷酸活化蛋白激酶α亚基2[(adenosine 5’-monophosphate(AMP)-activated protein kinase),AMPKα2]的表达水平均显著增高。NADPH4种亚基p22、p47、p67和p91表达均显著降低。结论 hERG钾通道可以通过降低氧化应激改善肝细胞内糖代谢。

G蛋白偶联受体MAS对肝脏糖脂代谢的影响

目的探究G蛋白偶联受体MAS(MAS receptor,MASR)对肝脏糖脂代谢的影响。方法采用MAS腺病毒感染人肝癌细胞株HepG2细胞,再加入毒胡萝卜素(thapsigargin,Tg)诱导内质网应激,检测HepG2细胞内三酰甘油(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)及糖原(glycogen)含量;Real-time PCR检测HepG2细胞内内质网应激、细胞凋亡以及糖脂代谢相关基因mRNA水平;Western blotting法检测、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6pase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)、乙酰辅酶A羧化酶α(acetyl CoA carboxylaseα,ACCα)、磷酸化乙酰辅酶A羧化酶α(phosphorylated-acetyl CoA carboxylaseα,p-ACCα)、蛋白水平。结果内质网应激诱导MAS基因的表达;MAS过表达明显降低内质网应激相关基因C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)、活化转录因子6(activating transcription factor6,ATF6)、X盒结合蛋白1(X box-binding protein1,Xbp1)和肌醇需求酶1(inositol requiring protein-1,IRE1)的表达,同时,细胞凋亡相关基因Bax和Caspase-12表达明显降低。MAS过表达降低Tg诱导的HepG2细胞内三酰甘油,此外HepG2细胞内糖原浓度升高。同时,在分子水平,糖异生关键酶G6pase、PEPCK在mRNA及蛋白水平表达下调,脂质合成相关的FAS和ACCα表达也下调,差异均有统计学意义。结论MAS改善HepG2细胞糖脂代谢,可能与MAS对肝脏内质网应激和凋亡的保护作用有关。

应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型

目的利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立MrgD基因敲除的小鼠模型,为研究MrgD基因在糖、脂代谢中的作用提供实验工具。方法根据MrgD基因第一外显子碱基序列,设计针对MrgD基因的sgRNA(single guide RNA),构建sgRNA表达质粒,利用T7RNA聚合酶体外转录sgRNA和Cas9后,将Cas9 m RNA和sgRNA对C57BL/6J小鼠的受精卵进行显微注射。使用基因测序检测MrgD基因碱基的突变情况。结果获得了MrgD基因突变的F2代纯合子小鼠,即MrgD基因缺失173bp的小鼠。并且,初步研究显示MrgD基因纯合突变小鼠在普通饲料喂养下糖、脂代谢正常。结论成功构建了MrgD基因敲除小鼠动物模型,为探讨MrgD基因在糖尿病发生发展中的作用提供研究平台。