糖尿病腎病患者血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平與病情進(jìn)展的關(guān)系

吳多培,楊佳玲,陳文玉,賈 莉△

陵水黎族自治縣人民醫(yī)院:1.血液透析科;2.腎內(nèi)科,海南陵水 572400

糖尿病腎病(DN)是由糖尿病引起的慢性腎臟疾病(CKD),相較于未合并CKD的糖尿病患者,DN患者病死率明顯增加[1-2]。DN的發(fā)病和進(jìn)展機(jī)制復(fù)雜,揭示DN發(fā)病的分子和進(jìn)展機(jī)制對(duì)DN的早期診斷和治療意義重大。非編碼RNA是一類不能翻譯為蛋白質(zhì)的RNA,包括長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)等,能通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥、纖維化、細(xì)胞增殖、凋亡、焦亡、自噬等過(guò)程參與DN發(fā)生、發(fā)展[3]。核豐富轉(zhuǎn)錄本1(NEAT1)是新發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA,有研究報(bào)道下調(diào)lncRNA NEAT1能抑制DN細(xì)胞增殖、纖維化、炎癥反應(yīng)[4]。另有研究報(bào)道,上調(diào)miR-23c能抑制DN炎癥反應(yīng)和細(xì)胞焦亡[5]。本研究旨在分析血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平與DN和病情進(jìn)展的關(guān)系,以期探討DN疾病進(jìn)展的內(nèi)在分子機(jī)制。

1 資料與方法

1.1一般資料 將本院2019年5月至2020年5月收治的136例DN患者納入研究作為DN組,其中男73例、女63例,年齡(54.50±7.77)歲,病程(5.83±1.18)年。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)DN的診斷符合《中國(guó)糖尿病腎臟疾病防治臨床指南》中DN的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];(2)年齡≥18歲;(3)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)近6個(gè)月接受過(guò)免疫抑制劑、激素治療;(2)近3個(gè)月患急性感染或急性心、腦血管疾病;(3)合并甲狀腺、甲狀旁腺或腎上腺等其他內(nèi)分泌器官的疾病;(4)合并免疫、血液系統(tǒng)疾病;(5)惡性腫瘤;(6)合并高血壓腎損害、膜性腎病、腎病綜合征或系膜增生性腎小球腎炎等其他腎臟疾病。另選取同期于本院體檢的58例健康者作為對(duì)照組,其中男26例、女32例,年齡(53.45±7.26)歲。兩組性別構(gòu)成、年齡比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。納入研究者及其直系親屬均對(duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2方法

1.2.1臨床實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的檢測(cè) DN組和對(duì)照組分別于入院次日和體檢當(dāng)日清晨(禁食8 h后)接受空腹靜脈血標(biāo)本采集。采用美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特DXC800型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定空腹血糖(FBG)、血脂四項(xiàng)[總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)]、血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN);根據(jù)簡(jiǎn)化MRDR公式計(jì)算估算的腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR),eGFR=[186×Scr(mg/dL)]-(1.154×年齡)-0.203,若為女性,則需將計(jì)算結(jié)果再乘以0.742。收集受檢者24 h尿液,采用放射免疫分析法檢測(cè)尿清蛋白和肌酐水平,計(jì)算尿清蛋白/肌酐比值(UACR)。

1.2.2實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)檢測(cè) 采集受試者6 mL空腹靜脈血,以3 000 r/min離心10 min(離心半徑為8 cm),取上清液,立即保存于-80 ℃冰箱備用。采用TRIzol試劑盒提取血清總RNA,驗(yàn)證RNA濃度和純度[260 nm和280 nm處吸光度(A)比值(A260/A280)為1.8～2.0]后,使用Takara反轉(zhuǎn)錄試劑盒轉(zhuǎn)錄合成cDNA,SYBR Green Master Mix qPCR試劑盒檢測(cè)血清lncRNA NEAT1、miR-23c、腎損傷分子-1(KIM-1)mRNA、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白(NGAL)mRNA、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)mRNA、白細(xì)胞介素-6(IL-6)mRNA水平。lncRNA NEAT1、miR-23c的檢測(cè)以U6作為內(nèi)參;KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6的檢測(cè)以GAPDH作為內(nèi)參。引物序列見(jiàn)表1。反應(yīng)體系共20 μL:1 μL cDNA,2 μL正/反向引物,10 μL SYBR Green Master Mix、5 μL ddH2O。反應(yīng)條件:95 ℃ 5 min,95 ℃ 15 s、62 ℃ 40 s共40個(gè)循環(huán)。2-ΔΔCt法計(jì)算血清lncRNA NEAT1、miR-23c、KIM-1 mRNA、NGAL mRNA、TNF-α mRNA、IL-6 mRNA相對(duì)表達(dá)量。

表1 qPCR引物序列(5′-3′)

1.2.3CKD分期 DN患者入院后參考《中國(guó)糖尿病腎臟疾病防治臨床指南》[6],根據(jù)有無(wú)腎臟損害(包括病理異常、影像學(xué)異常、血尿、其他尿沉渣異常、UACR≥30 mg/g等)和eGFR進(jìn)行CKD分期。G1期:有腎臟損害,eGFR≥90 mL·min-1·1.73 m-2;G2期:有腎臟損害,eGFR為60～<90 mL·min-1·1.73 m-2;G3期:有或無(wú)腎臟損害,eGFR為30～<60 mL·min-1·1.73 m-2;G4期:有或無(wú)腎臟損害,eGFR為15～<30 mL·min-1·1.73 m-2;G5期:有或無(wú)腎臟損害,eGFR<15 mL·min-1·1.73 m-2或透析。根據(jù)CKD分期將DN患者分為G1期(34例)、G2期(26例)、G3期(36例)、G4期(22例)、G5期(18例)。

2 結(jié) 果

2.1兩組臨床實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)比較 DN組FBG、TC、TG、LDL-C、Scr、BUN、UACR水平均高于對(duì)照組,HDL-C水平低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表2。

表2 兩組臨床實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)比較或M(P25,P75)]

2.2兩組血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平比較 DN組血清lncRNA NEAT1水平高于對(duì)照組,miR-23c水平低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表3。

表3 兩組血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平比較

2.3兩組血清KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平和eGFR比較 DN組KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平均高于對(duì)照組,eGFR低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表4。

表4 兩組血清KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平及eGFR比較或M(P25,P75)]

2.4不同CKD分期DN患者血清lncRNA NEAT1、miR-23c和KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平比較 G1～G5期DN患者血清lncRNA NEAT1和KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平依次升高,miR-23c水平依次降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表5。

表5 不同CKD分期DN患者血清lncRNA NEAT1、miR-23c和KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平比較

表6 DN患者血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平及eGFR的相關(guān)性

2.5DN患者血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平及eGFR的相關(guān)性 Pearson/Spearman相關(guān)分析顯示,DN患者血清lncRNA NEAT1水平與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平均呈正相關(guān)(P<0.05),與miR-23c、eGFR呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。DN患者血清miR-23c水平與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),與eGFR呈正相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)表6。

2.6血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平與DN病情進(jìn)展的關(guān)系 以血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平為自變量,CKD分期為因變量(G1～G5期分別賦值為1、2、3、4、5),建立未校正、校正血糖后(用FBG進(jìn)行校正)、校正血糖和血脂后(用FBG、TC、TG、HDL-C、LDL-C進(jìn)行校正)、校正血糖、血脂、腎功能后(用FBG、TC、TG、HDL-C、LDL-C、Scr、BUN、UACR進(jìn)行校正)4種多元有序Logistic回歸模型,平行線檢驗(yàn)均P>0.05,滿足平行線假設(shè)。結(jié)果顯示,校正血糖、血脂、腎功能后,lncRNA NEAT1仍然是DN病情進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,miR-23c是獨(dú)立保護(hù)因素(P<0.05)。見(jiàn)表7。

表7 血清lncRNA NEAT1、miR-23c水平作為DN病情影響因素的多元有序Logistic回歸分析

3 討 論

糖尿病是危害人類健康的重大疾病之一,2019年全球20～79歲人群患病人數(shù)達(dá)4.63億[7]。DN是糖尿病常見(jiàn)微血管并發(fā)癥之一,臨床特征為持續(xù)清蛋白尿排泄增加和(或)GFR進(jìn)行性下降,最終可發(fā)展為終末期腎臟疾病,嚴(yán)重威脅人類生命健康[8-9]。DN的主要病理生理改變包括腎小球/腎小管基底膜增厚、腎小球硬化、腎小管萎縮和細(xì)胞凋亡、腎間質(zhì)炎癥浸潤(rùn)、腎間質(zhì)纖維化等[10]。目前DN進(jìn)展的機(jī)制尚不十分清楚,探討DN進(jìn)展的機(jī)制對(duì)DN的早期診斷和治療意義重大。

lncRNA是一類由200個(gè)核苷酸構(gòu)成的無(wú)蛋白質(zhì)編碼功能的RNA,廣泛參與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)、表觀遺傳調(diào)節(jié)等基因表達(dá)的調(diào)控過(guò)程,其異常表達(dá)與DN等多種疾病有關(guān)。DUAN等[11]的研究報(bào)道,lncRNA干擾素刺激基因20能通過(guò)miR-486-5p/活化T細(xì)胞核因子5誘導(dǎo)蛋白激酶B磷酸化促進(jìn)DN中的腎纖維化過(guò)程。lncRNA NEAT1定位于染色體11q13.1,最初的研究發(fā)現(xiàn)其主要通過(guò)穩(wěn)定細(xì)胞核內(nèi)miRNA調(diào)節(jié)基因表達(dá),后來(lái)發(fā)現(xiàn)其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中也發(fā)揮重要作用。有研究顯示,lncRNA NEAT1能促進(jìn)腎癌細(xì)胞增殖、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、侵襲、遷移[12-13]。腎間質(zhì)炎癥浸潤(rùn)、腎細(xì)胞凋亡、腎間質(zhì)纖維化是DN的主要病理生理特征[10]。WANG等[14]的研究報(bào)道,lncRNA NEAT1能通過(guò)miR-27a-3p/活化激酶1結(jié)合蛋白3軸調(diào)控急性腎損傷炎癥和細(xì)胞凋亡。LI等[15]研究報(bào)道,lncRNA NEAT1能靶向miR-129促進(jìn)腎纖維化。本研究結(jié)果顯示,DN組血清lncRNA NEAT1水平高于對(duì)照組,且G1～G5期DN患者血清lncRNA NEAT1水平依次升高,說(shuō)明lncRNA NEAT1參與DN發(fā)生、發(fā)展,推測(cè)其作用機(jī)制可能為通過(guò)靶向miRNA促進(jìn)腎臟炎癥及腎間質(zhì)纖維化。隨著lncRNA NEAT1水平的升高,腎損傷程度更加嚴(yán)重[14-15]。KIM-1是一種跨膜糖蛋白,正常生理狀態(tài)下表達(dá)極少,當(dāng)腎臟出現(xiàn)缺血、炎癥等損傷時(shí)其水平可快速升高;NGAL是一種脂質(zhì)運(yùn)載蛋白,正常生理狀態(tài)下表達(dá)極少,當(dāng)腎臟出現(xiàn)缺血、炎癥等損傷時(shí)其水平可快速升高,并通過(guò)增強(qiáng)抗炎癥反應(yīng)發(fā)揮保護(hù)作用。目前KIM-1、NGAL已被認(rèn)為是DN腎損傷的標(biāo)志物[16]。有研究表明,DN是一種慢性低水平炎癥疾病,TNF-α、IL-6等促炎癥細(xì)胞因子通過(guò)刺激并損傷胰島β細(xì)胞而誘發(fā)胰島素抵抗,并且進(jìn)一步介導(dǎo)DN的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程[17-18]。腎功能改變?yōu)镈N的重要表現(xiàn),eGFR是反映腎功能的主要指標(biāo),目前CKD分期也是基于eGFR[6]。本研究結(jié)果顯示,DN組血清KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平升高且隨著CKD分期增加而升高,符合既往研究報(bào)道;進(jìn)一步研究顯示,DN患者血清lncRNA NEAT1與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平呈正相關(guān),而與eGFR呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明lncRNA NEAT1參與DN發(fā)生、發(fā)展,推測(cè)其機(jī)制可能與lncRNA NEAT1能抑制蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路促進(jìn)DN腎細(xì)胞增殖和組織纖維化有關(guān)[19]。

miRNA是一種包含約22個(gè)核苷酸的無(wú)蛋白質(zhì)編碼功能的RNA,能通過(guò)結(jié)合靶基因3′非編碼區(qū),降解或抑制mRNA翻譯,在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)[3]。有研究表明,miRNA也廣泛參與DN發(fā)生、發(fā)展,如miR-27a-3p能通過(guò)影響腎纖維化、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與DN發(fā)生、發(fā)展[20]。miR-23c定位于染色體Xp22.12,既往研究報(bào)道了其在腫瘤中的作用,如miR-23c能通過(guò)調(diào)控染色質(zhì)解旋酶DNA結(jié)合蛋白7影響子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的惡性特征和預(yù)后[21]。目前有關(guān)miR-23c與腎臟疾病的研究報(bào)道較少,LU等[21]通過(guò)下一代測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),miR-23c為DN患者尿液差異表達(dá)miRNA之一,但未進(jìn)一步分析miR-23c與DN的關(guān)系。本研究結(jié)果顯示,DN組血清miR-23c水平低于對(duì)照組,而且G1～G5期DN患者血清miR-23c水平依次降低,說(shuō)明miR-23c參與DN發(fā)生、發(fā)展。但LEE等[22]報(bào)道,DN患者尿液中miR-23c水平明顯上調(diào),而本研究中DN組血清miR-23c水平明顯下調(diào),考慮與DN患者腎功能惡化引起miR-23c滲漏至尿液有關(guān),本研究后續(xù)也將進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)推論。本研究結(jié)果還顯示,DN患者血清miR-23c與KIM-1、NGAL、TNF-α、IL-6 mRNA水平呈負(fù)相關(guān),而與eGFR呈正相關(guān),進(jìn)一步說(shuō)明miR-23c參與DN發(fā)生、發(fā)展,推測(cè)其作用機(jī)制與低水平miR-23c會(huì)促進(jìn)高糖誘導(dǎo)的DN細(xì)胞的焦亡,增加促炎因子IL-1β表達(dá),加重腎損傷有關(guān)[5,23]。lncRNA能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)胞內(nèi)miRNA,抑制靶基因表達(dá)[24]。LI等[25]通過(guò)starBase生物信息學(xué)軟件和雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí),lncRNA NEAT1可海綿化miR-23c,促進(jìn)DN患者腎間質(zhì)細(xì)胞增殖和纖維化。本研究結(jié)果也顯示,DN患者血清lncRNA NEAT1與miR-23c水平呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明二者共同參與DN病情進(jìn)展,但二者在DN中發(fā)揮的具體作用,本課題組未進(jìn)行深入探討。本研究?jī)H通過(guò)檢測(cè)患者血清指標(biāo)探討了二者與DN病情進(jìn)展的關(guān)系,并未通過(guò)腎穿刺獲取組織標(biāo)本來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,可能對(duì)腎損傷的評(píng)估存在一定的偏差,后續(xù)本研究將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,通過(guò)收集腎穿刺組織標(biāo)本進(jìn)一步驗(yàn)證lncRNA NEAT1和miR-23c水平與DN腎損傷進(jìn)展的關(guān)系,為探討DN發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制提供參考,也為DN腎損傷早期評(píng)估提供依據(jù)。

DN發(fā)生與高血糖所致的糖代謝、脂代謝異常密切相關(guān),合理控制血糖和血脂水平對(duì)延緩DN進(jìn)展意義重大[10]。本研究中,DN患者血糖、血脂水平明顯異常,同時(shí)腎功能指標(biāo)Scr、BUN、UACR水平也明顯升高。最后,本研究通過(guò)多元有序Logistic回歸證實(shí),無(wú)論是否校正血糖、血脂、腎功能指標(biāo),血清lncRNA NEAT1、miR-23c均是DN病情進(jìn)展的獨(dú)立影響因素,進(jìn)一步說(shuō)明二者與DN病情進(jìn)展密切相關(guān)。

綜上所述,DN患者血清lncRNA NEAT1水平提升,miR-23c水平降低,與DN病情進(jìn)展密切相關(guān)。但本研究為初步研究,后續(xù)還需大樣本量的研究證實(shí)得到的結(jié)論并進(jìn)一步分析二者與DN病情進(jìn)展的關(guān)系。