基于TGF-1/Smad 信號(hào)通路探討度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈治療早期糖尿病腎病的研究

陳黎明，王洋洋，張靜漪

隨著我國(guó)人口老齡化的進(jìn)一步加劇，糖尿病患病率將持續(xù)升高，糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）占尿毒癥發(fā)病的三分之一，是糖尿病最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一[1]。DN 主要癥狀為血壓升高、蛋白尿、肢體水腫等，甚至可誘發(fā)腎衰竭，嚴(yán)重威脅患者生命健康和安全[2]。達(dá)格列凈是一種抑制鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2 的新型降糖藥物，不僅具有較好的降血糖效果，還具有優(yōu)良的腎臟保護(hù)作用[3]。度拉糖肽是胰高血糖素樣肽-1 受體激動(dòng)劑，能夠作用于糖尿病發(fā)生發(fā)展的多個(gè)環(huán)節(jié)，改善胰島素抵抗、促進(jìn)胰島細(xì)胞的增殖、改善胰島形態(tài)及抑制肝臟葡萄糖輸出；此外，其對(duì)改善糖尿病患者腎功能也具有顯著療效[4]。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子- 1（transforminggrowthfactor- 1，TGF- 1）在腎臟纖維化過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，其下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smads 將TGF- 1 介導(dǎo)的信號(hào)從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，Smad2、Smad3 與Smad4 激活后形成三聚體，轉(zhuǎn)入核內(nèi)，誘導(dǎo)分化關(guān)聯(lián)基因高度活化，最終導(dǎo)致細(xì)胞組織纖維化的發(fā)生[5]。本研究從TGF- 1/Smad信號(hào)通路出發(fā)，探討度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈治療早期DN 的療效和機(jī)制，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2022 年5 月至2023 年4 月溫州市第七人民醫(yī)院收治的108 例早期DN 患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合早期DN 診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，糖化血紅蛋白（hemoglobinA1c，HbA1c）在7%～9%，24 h 尿微量白蛋白30 ～300 mg，每分鐘尿白蛋白排泄率20 ～200g；（2）初次確診；（3）近期未接受其他藥物治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并慢性腎小球腎炎、急性腎盂腎炎等腎病者，短期內(nèi)腎功能迅速下降、內(nèi)尿蛋白迅速增加，超聲檢查腎臟異常，頑固性高血壓，尿沉渣顯示活動(dòng)性血尿者，治療前及治療期間未接受過(guò)腎毒性藥物治療；（2）惡性腫瘤及重要臟器功能損傷者；（3）對(duì)藥物過(guò)敏者；（4）同時(shí)服用高血壓和高血脂癥等慢性病治療藥物者；（5）精神疾病，無(wú)法正常溝通者。依據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為研究組和對(duì)照組，各54 例。 兩組基線資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。所有患者均知情同意，且簽署同意書。本研究經(jīng)溫州市第七人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)（批件號(hào)：溫七醫(yī)倫審2023 研第03 號(hào)）。

表1 兩組患者基線資料

1.2 治療方案 兩組DN患者均接受常規(guī)治療，包括適時(shí)調(diào)整飲食、適量合理的運(yùn)動(dòng)、胰島素治療和口服降糖藥物。對(duì)照組患者口服達(dá)格列凈片（美國(guó)阿斯利康制藥有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字J20170040，5 mg/片），10 mg/次，1次/d，若血壓控制不理想，將劑量提升至80mg/次。治療組在達(dá)格列凈片基礎(chǔ)上給予度拉糖肽（德國(guó)禮來(lái)制藥有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字S20190022，1.5 mg∶0.5 ml）皮下注射，每周1.5mg。兩組療程均為3 個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察兩組患者治療前后腎功能[血尿素、血肌酐、腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerular filtration rate，GFR）和尿微量白蛋白（microalbuminuria，mAlb）]、HbA1c、血糖水平、血脂指標(biāo)[三酰甘油（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、總膽固醇（total cholesterol，TC）和高密度脂蛋白膽固醇（highdensitylipoprotein cholesterol，HDL-C）]、血清腎臟纖維化指標(biāo)[TGF- 1、Smad2、Smad3、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）]和炎癥因子指標(biāo)[白細(xì)胞介素-6（Interleukin 6，IL-6）、腫瘤壞死因子-（tumournecrosisfactor- ，TNF- ）和超敏C-反應(yīng)蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）]水平。每組隨機(jī)選取5 例患者，采集治療3 個(gè)月后患者空腹外周靜脈血4ml，裂紅后收集外周血細(xì)胞，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，特異性分析轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)中炎癥信號(hào)因子[Toll 樣受體（Toll-like receptor 4，TLR4），核因子B（nuclear factor kappa-B，NF- B）、IL-1 、IL-8、IL-6、TNF- ]和TGF- 1/Smad信號(hào)通路因子[TGF- 1、Smad家族因子（Smad1、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7）]。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序由浙江普羅亭健康科技有限公司完成。并且記錄患者腹瀉、惡心嘔吐等不良反應(yīng)發(fā)生情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料用百分?jǐn)?shù)表示，采用2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t 檢驗(yàn)。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序取得基因表達(dá)矩陣后采用R 軟件的“Limma”包對(duì)count 矩陣進(jìn)行差異表達(dá)分析，差異RNA的篩選標(biāo)準(zhǔn)為差異倍數(shù)＞2 且P ＜0.05，采用KEGG 和GO 對(duì)差異基因進(jìn)行富集分析。P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腎功能比較 治療前，兩組各項(xiàng)腎功能指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；治療后，研究組血尿素、血肌酐和mAlb均低于對(duì)照組，而GFR高于對(duì)照組（均P ＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 兩組患者腎功能指標(biāo)比較

2.2 血糖和血脂指標(biāo)比較 治療前，兩組HbAlc、空腹血糖和各項(xiàng)血脂指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；治療后，研究組HDL-C 高于對(duì)照組，而HbAlc、空腹血糖、TC、TG 和LDL-C 均低于對(duì)照組（均P ＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 兩組患者HbAlc、空腹血糖和血脂水平比較

2.3 炎癥因子比較 治療前，兩組血清炎癥指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；治療后，研究組血清TNF- 、IL-6 和hs-CRP 表達(dá)水平均低于對(duì)照組（均P ＜0.05），見(jiàn)表4。

表4 兩組患者炎癥因子水平比較

2.4 腎臟纖維化指標(biāo)比較 治療前，兩組血清TGF-1、VEGF、Smad2 和Smad3 表達(dá)水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P ＞0.05）；治療后，研究組VEGF、TGF- 1、Smad2 和Smad3 均低于對(duì)照組（均P＜0.05），見(jiàn)表5。

表5 兩組患者血清腎臟纖維化指標(biāo)表達(dá)水平比較

2.5 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析 相對(duì)于對(duì)照組，研究組患者炎性因子（TNF- 、IL-6、NF- B）和TGF- 1/Smad 信號(hào)通路因子（TGF- 1、Smad1、Smad2、Smad3、Smad4）均下調(diào)，見(jiàn)圖1A。GO 和KEGG 基因富集分析顯示“炎癥反應(yīng)體調(diào)節(jié)”、“TGF- 1 負(fù)向調(diào)控”、“Smad蛋白結(jié)合”和“Smad蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”為顯著富集通路，見(jiàn)圖1B。

圖1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析

2.6 不良反應(yīng)發(fā)生率比較 兩組不良反應(yīng)發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（11.11% vs 7.41%2=0.441，P ＞0.05），見(jiàn)表6。

表6 兩組患者不良反應(yīng)情況比較

3 討論

DN 是老年糖尿病患者的主要致死原因之一[7]。度拉糖肽是一種新型降血糖藥物，其通過(guò)激活胰高血糖素樣肽-1 受體促進(jìn)胰島素分泌，減少胰高糖素的分泌，最終達(dá)到降血糖的目的[8]。達(dá)格列凈最開始以降糖藥面世，后期大量基礎(chǔ)和臨床研究表明其能夠?yàn)樘悄虿』颊咝哪I方面帶來(lái)雙重獲益[9]。本研究中，研究組治療后血尿素、血肌酐、mAlb、HbAlc、空腹血糖、血脂指標(biāo)（TC、TG 和LDL-C）均低于對(duì)照組，HDL-C 和GFR 高于對(duì)照組，且兩組不良反應(yīng)發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。大量臨床實(shí)驗(yàn)揭示DN 患者全身處于微炎癥狀態(tài)，炎癥因子的釋放導(dǎo)致腎臟局部發(fā)生炎癥反應(yīng)。本研究中研究組IL-6、hs-CRP和TNF- 表達(dá)水平均低于對(duì)照組。這表明度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈可改善患者血糖、血脂、腎功能和炎癥狀態(tài)，給DN 患者帶來(lái)更好的治療效果。

TGF- 1 是公認(rèn)的致腎小球纖維化關(guān)鍵因子，Smads蛋白與TGF- 1 共同構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，TGF-1/Smad 能夠調(diào)控氧化應(yīng)激性反應(yīng)參與基底膜組織的破壞，促進(jìn)足突細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變[10]。在DN 患者和動(dòng)物模型的血液、尿液和腎臟中，TGF- 1 水平顯著增加；另外，TGF- 1 是DN 的遺傳易感基因，其表達(dá)水平對(duì)于DN 高危人群的早期篩查具有重要意義。Smad 蛋白在DN 患者腎臟纖維化過(guò)程中起著雙向調(diào)節(jié)作用，其中Smad1，2，3，5，8 被激活，介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。Wang 等[11]研究揭示度拉糖肽可以通過(guò)抑制TGF- /Smad2 信號(hào)通路抑制炎癥反應(yīng)和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。Mohamad 等[12]研究表明度拉糖肽通過(guò)抑制GSK-3 /TGF- 1/Smad3 信號(hào)通路介導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化減輕大鼠高膳食果糖誘導(dǎo)的腎纖維化。Zeng 等[13]則發(fā)現(xiàn)達(dá)格列凈通過(guò)抑制TGF- 1/MAPK 介導(dǎo)的線粒體損傷減輕小鼠腎纖維化。度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈是否能夠調(diào)節(jié)TGF- 1/Smad 信號(hào)通路治療早期DN 尚不清楚。本研究中研究組VEGF、TGF- 1、Smad2 和Smad3 均低于對(duì)照組（均＜0.05）。有研究表明VEGF 在腎臟晚期纖維化中異常升高，其濃度異常升高會(huì)造成腎損害[14]。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果顯示TGF- 1/Smad 和炎癥反應(yīng)為度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈特異性調(diào)節(jié)信號(hào)通路，故度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈可能通過(guò)調(diào)控TGF- 1/Smad信號(hào)通路發(fā)揮抗腎臟纖維化作用。

綜上所述，度拉糖肽聯(lián)合達(dá)格列凈治療早期DN效果良好且安全性高，其相關(guān)機(jī)制可能與抑制TGF-1/Smad 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)。

利益沖突 所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明 陳黎明：直接參與醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù)、分析和解釋數(shù)據(jù)、文章撰寫；王洋洋：實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；張靜漪：指導(dǎo)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)估病情、監(jiān)測(cè)不良反應(yīng)、數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、研究指導(dǎo)、論文修改