糖尿病肾病相关衰老关键基因筛选及验证
於慧清1
王心灵2
裴永超3
马佳晴2
李治国2
武曦蔼4
1.华北理工大学公共卫生学院,河北 唐山 063210;华北理工大学基础医学院,河北 唐山 0632102.华北理工大学公共卫生学院,河北 唐山 0632103.华北理工大学附属医院泌尿外科,河北 唐山 0630004.北京中日友好医院中西医结合糖尿病科,北京 100029
摘要：目的 筛选与糖尿病肾病(DN)发生密切相关的关键衰老基因,并对其进行验证.方法 基于Shambhala算法,对GEO数据库中3个DN相关人肾脏转录组数据集(GSE96804、GSE104948、GSE30122)进行跨平台标准化处理,筛选差异表达基因[筛选标准为错误发现率(FDR)校正P值≤0.05,且变化倍数≥1.5].将筛选得到的差异表达基因与CellAge数据库中收录的衰老基因交集,获得与DN相关的衰老基因.采用clusterProfiler包进行功能富集分析(FDR校正P值≤0.05),利用STRING数据库构建蛋白质互作网络,筛选关键节点基因.通过受试者工作特征(ROC)曲线分析评估其对DN患者的区分能力,并在独立外部数据集GSE30528中验证其表达水平.繁育BTBR ob/w杂合子小鼠,5周龄时依据基因型鉴定结果将小鼠分为BTBR w/w、BTBR ob/ob,监测其空腹血糖、体质量、总胆固醇、肾重、24 h尿白蛋白、血尿酸、血肌酐、尿素氮,并通过PAS染色观察肾组织病理变化,以评估是否形成典型的DN病理表现.采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法验证关键衰老基因在小鼠肾组织中的表达水平.结果 共识别出918个与DN相关的差异表达基因,其中90个与衰老过程相关.功能富集分析显示,这些基因主要涉及"细胞对缺氧反应""细胞对TGF-β应答"等生物过程.蛋白互作网络分析结合GSE30528验证结果表明,CDKN1B和MET可能是DN发病过程中发挥关键作用的衰老相关基因.与BTBR w/w小鼠相比,BTBR ob/ob小鼠的血糖、体质量、总胆固醇、肾重、24 h尿白蛋白水平升高;组织病理学结果显示,BTBR ob/ob小鼠肾小球系膜区明显扩张,硬化指数升高,出现典型DN病理改变.qPCR结果显示,CDKN1B在BTBR ob/ob小鼠(1.10±0.57)肾组织中的表达低于BTBR w/w小鼠(5.67±0.76),两者相比P<0.05;而两者MET表达差异无统计学意义.结论 CDKN1B可能是衰老过程参与DN发病的核心基因之一,进一步研究有望为DN的发病机制阐释及防治策略提供新的理论依据和潜在靶点.
关键词：糖尿病肾病生物信息学细胞衰老定量聚合酶链反应BTBR ob/ob小鼠
分类号：R587.2(内分泌腺疾病及代谢病)
资助基金：中央引导地方共建项目(236Z7712G)河北省自然科学基金资助项目(H2020209243,KRAS)国家自然科学基金(82004357;COX/LTs/NF-κB)
论文发表日期：2025-08-25
在线出版日期：2025-09-17（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 33-40 )
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