徐成高,羅麗君
2型糖尿病患者血清miR-146a與糖尿病腎病相關(guān)性研究
徐成高1,羅麗君2
1.嘉興市第一醫(yī)院內(nèi)分泌科,浙江嘉興 314000;2.嘉興市第一醫(yī)院兒科,浙江嘉興 314000
探討2型糖尿病患者血清miR-146a及腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)與糖尿病腎病的關(guān)系。收集2020年12月至2022年1月嘉興市第一醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的128例2型糖尿病患者,根據(jù)尿白蛋白與尿肌酐比值(urinary albumin-to-creatinine ratio,UACR)將患者分為3組:尿白蛋白正常組(UACR<30mg/g,58例);微量尿白蛋白組(30mg/g≤UACR<300mg/g,44例);大量尿白蛋白組(UACR≥300mg/g,26例)。收集患者的基線資料,采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)檢測血清miR-146a的表達水平,酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血清TNF-α的表達水平。分析miR-146a及TNF-α與UACR的關(guān)系。與尿白蛋白正常組相比,微量尿白蛋白組和大量尿白蛋白組患者的TNF-α水平均明顯升高,且隨尿蛋白升高遞增,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.05)。微量尿白蛋白組和大量尿白蛋白組患者的miR-146a水平均低于尿白蛋白正常組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.05)。Spearman相關(guān)分析顯示,miR-146a與UACR呈負(fù)相關(guān)(=–0.574,<0.05),TNF-α與UACR呈正相關(guān)(=0.824,<0.05)。miR-146a預(yù)測糖尿病腎病的敏感度為77.1%,特異性為79.3%(95%:71.7%~87.4%,<0.05)。2型糖尿病患者血清miR-146a及TNF-α可作為預(yù)測糖尿病腎病的分子學(xué)標(biāo)志物,有助于糖尿病腎病的早期診斷。
2型糖尿病腎病;miR-146a;TNF-α
糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy,DN)是糖尿病患者中常見的慢性微血管并發(fā)癥。研究報道,在糖尿病病程15年以上人群中,終末期腎?。╡nd-stage renal disease,ESRD)發(fā)病率超過20/1000人年,DN是目前引起ESRD的首要原因[1]。目前我國DN的發(fā)病率呈不斷上升趨勢,住院患者中有40%的2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus,T2DM)患者罹患有DN。目前研究表明,DN的風(fēng)險因素包括高齡、男性、種族、長病程、高血糖、高血壓、肥胖(尤其是腹型肥胖)、高鹽飲食、血脂異常、腎毒物質(zhì)、急性腎損傷、蛋白攝入過多等,然而T2DM患者DN的具體發(fā)病機制仍不完全清楚[2-3]。
微小RNA(microRNA,miRNA)是一類內(nèi)源性非編碼RNA分子。miR-146a是與炎癥反應(yīng)密切關(guān)聯(lián)的miRNA,其作為調(diào)控因子可參與天然免疫,其影響細胞代謝主要是通過影響核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)相關(guān)通路的靶基因調(diào)控炎癥反應(yīng)實現(xiàn)[4]。研究發(fā)現(xiàn),T2DM患者血清miR-146a水平較健康者普遍降低,miR-146a表達水平降低與T2DM的易感性有關(guān)[5]。另有研究表明,T2DM合并周圍神經(jīng)病變組中,miR-146a表達水平明顯低于T2DM組,并證明miR-146a不依賴血糖水平在糖尿病周圍神經(jīng)病變中發(fā)揮重要作用[6]。在動物實驗中發(fā)現(xiàn),miR-146a靶向腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6)調(diào)節(jié)白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎癥因子的分泌,糖尿病小鼠血清中miR-146a水平下調(diào),促進了炎癥的活化及腎臟纖維化基因的表達[7]。目前miR-146a與DN的研究報道較少,因而本研究為探討miR-146a與T2DM患者DN的關(guān)系,通過對2020年12月至2022年1月嘉興市第一醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的128例T2DM患者的臨床資料進行回顧,根據(jù)DN的臨床診斷指標(biāo)UACR的不同分組分析,探討miR-146a對DN的早期診斷價值,以對診治DN提供重要參考。
選取2020年12月至2022年1月嘉興市第一醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的128例T2DM患者。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡為18~70歲;②參照1999年WHO發(fā)布的《2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)》;③未服用增加或減少尿白蛋白的藥物,如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、血管緊張素受體拮抗劑和鈉–葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白2(sodium- dependent glucose transporters 2,SGLT-2)抑制劑;④臨床資料相對完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①其他原發(fā)或繼發(fā)腎臟疾?。虎趪?yán)重心臟疾病、血液病、腫瘤疾?。虎鄹腥拘约膊。虎芪纯刂频母哐獕旱?。根據(jù)尿白蛋白/肌酐比值(urinary albumin-to-creatinine ratio,UACR)將患者分為3組:尿白蛋白正常組(UACR<30mg/g,58例);微量尿白蛋白組(30mg/g≤UACR<300mg/g,44例);大量尿白蛋白組(UACR≥300mg/g,26例)。本研究征得患者的知情同意,并經(jīng)嘉興市第一醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)(倫理審批號:LS2018-192)。
1.2.1 收集基線資料 包括患者的性別、年齡、病程、吸煙史、收縮壓、舒張壓、體質(zhì)量、身高。
1.2.2 實驗室指標(biāo)測定 采集患者清晨空腹靜脈血,采用全自動生化儀電化學(xué)發(fā)光法測定甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、肌酐、尿素氮、空腹血糖水平?;瘜W(xué)發(fā)光法測定空腹胰島素、維生素D水平,高壓液相色譜法測定糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)水平,留取晨尿采用免疫投射比濁法測定UACR。穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment insulin resistance index,HOMA-IR)=胰島素(mIU/L)×葡萄糖(mmol/L)/22.5。
1.2.3 血清TNF-α的測定 收集患者血液標(biāo)本,3000r/min(離心半徑10cm)離心10min,分離取上清,置于–80℃冰箱保存。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血清TNF-α的表達水平。選擇DENLEY DRAGON Wellscan MK 3酶標(biāo)儀(美國Thermo公司)在450nm處測定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算TNF-α的濃度。
1.2.4 miR-146a的測定 收集患者血液標(biāo)本,3000r/min(離心半徑10cm)離心10min,分離取上清,置于–80℃冰箱保存。采用Trizol提取miRNA,采用miRNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,采用Platinum?Taq DNA Polymerase-PCR試劑盒檢測血清miR-146a水平,實驗過程嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行,miRNA提取試劑盒貨號A33252購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司,miRNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自索萊寶生物科技有限公司,Platinum?Taq DNA Polymerase(PCR)購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司。反應(yīng)體系20μl,反應(yīng)條件:95℃ 5s;60℃ 40s;共40個循環(huán)。每份樣品設(shè)3個重復(fù),取平均值。miR-146a及內(nèi)參U6的引物序列見表1。采用2–△△CT法分析miR-146a的相對表達量。
表1 RT-qPCR引物序列
各組患者間年齡、體質(zhì)量指數(shù)、性別、糖尿病病程、吸煙構(gòu)比比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(>0.05)。大量尿白蛋白組患者的收縮壓高于尿白蛋白正常組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.05)。見表2、表3。
各組患者間空腹血糖、LDL-C、TG、HDL-C、TC、維生素D及HOMR-IR比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(>0.05)。微量尿白蛋白組和大量尿白蛋白組患者的肌酐、尿酸及TNF-α水平均高于尿白蛋白正常組(<0.05),且呈遞增趨勢。微量尿白蛋白組較尿白蛋白正常組HbA1c更高(<0.05)。微量尿白蛋白組和大量尿白蛋白組患者的miR-146a水平低于尿白蛋白正常組(<0.05),呈遞減趨勢,見表3~表5。
表2 各組患者的性別、吸煙、糖尿病病程、年齡及體質(zhì)量指數(shù)比較
表3 各組患者的收縮壓、肌酐、尿酸、維生素D及LDL-C比較
注:1mmHg=0.133kPa;與尿白蛋白正常組比較,#<0.05;與微量尿白蛋白組比較,△<0.05
表4 各組患者的HDL-C、TC、TG及HbA1c比較
注:與尿白蛋白正常組比較,*<0.05
表5 各組患者的HOMA-IR、空腹血糖、TNF-α及miR-146a比較
注:與尿白蛋白正常組比較,*<0.05;與尿白蛋白正常組比較,#<0.05與微量尿白蛋白組比較,△<0.05
UACR與糖尿病病程、HbA1c、收縮壓、TC、肌酐、尿酸及TNF-α呈正相關(guān)(分別為0.182、0.254、0.263、0.202、0.313、0.280、0.824,均<0.05),與miR-146a呈負(fù)相關(guān)(=–0.570,均<0.05)。miR-146a與收縮壓、肌酐、UACR及TNF-α呈負(fù)相關(guān)(分別為–0.233、–0.254、–0.574、–0.538)。
以UACR為因變量,以糖尿病病程、收縮壓、肌酐、尿酸、總膽固醇、HbA1c、miR-146a、TNF-α為自變量,建立多因素Logsitic回歸分析模型,研究各指標(biāo)與UACR間的關(guān)系。多因素Logsitic回歸分析結(jié)果顯示,糖尿病病程、肌酐、miR-146a、TNF-α為UACR的獨立相關(guān)因素,見表6。
表6 UACR影響因素的多因素Logistic回歸分析
miR-146a預(yù)測發(fā)生DN(UACR>30mg/g)的AUC為0.796±0.040,其預(yù)測DN的敏感度為77.1%,特異性為79.3%(95%:71.7%~87.4%,<0.05),見圖1。
圖1 miR-146a對糖尿病患者發(fā)生糖尿病腎病(UACR>30mg/g)的預(yù)測價值
DN的診斷包括病理診斷和臨床診斷,目前多以臨床診斷為主,盡管DN早期可表現(xiàn)為尿白蛋白陰性,臨床癥狀不顯著,但目前UACR仍是可靠敏感的DN的早期檢測指標(biāo)。因此,可早期通過UACR及時發(fā)現(xiàn)DN,預(yù)防與延緩其發(fā)生、發(fā)展,從而改善糖尿病患者的生活質(zhì)量[8]。miR-146a定位于第5號染色體第2外顯子,其可參與炎癥反應(yīng)、胰島素抵抗、促炎因子等過程。研究發(fā)現(xiàn),miR-146a通過NF-κB的反饋環(huán)路在固有免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮重要作用[9-10]。在大鼠模型中,miR-146a通過抑制NF-κB信號通路,使其下游IL-1β等炎癥因子的釋放減少,減少細胞凋亡,從而對腎臟發(fā)揮保護作用[11]。另有基礎(chǔ)研究表明,miR-146a可通過M2巨噬細胞的極化發(fā)揮腎臟保護作用[12]。國外報道顯示,miR-146a rs2910164是糖尿病神經(jīng)病變的易感基因,CC基因型和C等位基因增加了T2DM的患病風(fēng)險[13]。王國風(fēng)等[14]研究認(rèn)為,miR-146a基因多態(tài)性增加了糖尿病神經(jīng)病變的風(fēng)險。杜菲菲等[15]發(fā)現(xiàn),miR-155及miR-146a水平在糖尿病患者中顯著低于健康對照人群。以上臨床及基礎(chǔ)研究表明,miR-146a可能通過減輕炎癥反應(yīng)降低糖尿病及DN的發(fā)生風(fēng)險。
本研究通過單因素組間分析發(fā)現(xiàn),隨著UACR的升高,TNF-α水平上升及miR-146a下降。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),UACR與糖尿病病程、收縮壓、甘油三酯、肌酐、尿酸及TNF-α呈正相關(guān),與miR-146a呈負(fù)相關(guān),同時相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),miR-146a與收縮壓、肌酐、UACR及TNF-α呈負(fù)相關(guān)。進一步通過多因素Logistic回歸性分析后可見,miR-146a對DN的影響?yīng)毩⒂谘?、血脂之外,其表達水平與UACR的水平密切相關(guān)。結(jié)合Bhatt等[7]的動物試驗研究推測T2DM患者miR-146a水平下降通過靶向TRAF6基因促進TNF-α等炎癥因子的分泌,促進DN的發(fā)生、發(fā)展。另外,ROC曲線分析結(jié)果表明,利用miR-146a預(yù)測DN,其敏感度和特異性均較高,可作為診斷DN的標(biāo)志物。目前DN早期診斷發(fā)現(xiàn)是臨床面臨的重要問題,越早發(fā)現(xiàn)DN高危人群并積極地干預(yù)可延緩其進一步的發(fā)生、發(fā)展,避免患者病情的加重及生活質(zhì)量的受損。miRNA的深入研究可更好地探究糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病機制,可作為高危人群新的標(biāo)志物,為糖尿病的診斷、治療及預(yù)防提供新的方向。
綜上所述,T2DM患者血清中miR-146a的降低,可能通過TNF-α等炎癥因子的升高介導(dǎo)T2DM患者的腎臟損傷,miR-146a可能成為DN早期的血清標(biāo)志物。但本研究也存在局限性:本研究為觀察性研究,需要今后前瞻性、更大樣本的研究進一步論證miR-146a對糖尿病及DN的早期發(fā)現(xiàn)及病情嚴(yán)重程度的影響。
[1] LUK A O Y, HUI E M T, SIN M C, et al. Declining trends of cardiovascular-renal complications and mortality in type 2diabetes: the Hong Kong diabetes database[J]. Diabetes Care, 2017, 40(7): 928–935.
[2] ALICIC R Z, ROONEY M T, TUTTLE K R, et al. Diabetic kidney disease:challenges, progress, and possibilities[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2017, 12(12): 2032–2045.
[3] HU J, YANG S, ZHANG A, et al. Abdominal obesity is more closely associated with diabetic kidney disease than general obesity[J]. Diabetes Care, 2016, 39(10): 179–180.
[4] OLIVIERI F, PRATTICHIZZO F, GIULIANI A, et al. MiR-21 and miR-146a: the microRNAs of inflammaging and age-related diseases[J]. Ageing Res Rev, 2021, 70: 101374.
[5] MENSA E, GIULIANI A, MATACCHIONE G, et al. Circulating miR-146a in healthy aging and type 2 diabetes:Age- and gender-specific trajectories[J]. Mech Ageing Dev, 2019, 180: 1–10.
[6] 洪盈盈, 趙曉宏, 周慶元. 外周血microRNA-46a的表達與周圍神經(jīng)病變的關(guān)系[J]. 國際內(nèi)分泌代謝雜志, 2018, 38(1): 6–9.
[7] BHATT K, LANTING L L, JIA Y, et al. Anti- inflammatory role of microRNA-146a in the athogenesis of diabetic nephropathy[J]. J Am Soc Nephrol, 2016, 27(8): 2277–2288.
[8] 李啟富. 中國糖尿病腎臟疾病防治臨床指南[J]. 中華糖尿病雜志, 2019, 11(1): 15–28.
[9] LEE H M, KIM T S, J E K, et al. MiR-146 and miR-125 in the regulation of innate immunity and inflammation[J]. BMB Rep, 2016, 49(6): 311–318.
[10] YANG Y, WANG J K. The functional analysis of microRNAs involved in NF-κB signaling[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2016, 20: 1764–1774.
[11] YU H Y, MENG L F, LU X H, et al. Protective effect of miR-146 against kidney injury in diabetic nephropathy rats through mediating the NF-kB signaling pathway[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2020, 24: 3215–3222.
[12] ZHANG Y Q, XI L,ZHENG S, et al. MicroRNA- 146a-5p-modified human umbilical cord mesenchymal stem cells enhance protection against diabetic nephropathy in rats through facilitating M2 macrophage polarization[J]. Stem Cell Res Ther, 2022, 13(1): 1–16.
[13] ZIONI S S, CHARLES E J W, KOTTEESWARAN R, et al. Association of microRNA-146a rs2910164 polymorphism with type II diabetes mellitus in a South Indian population and a meta-analysis[J]. Gene reports, 2020, 18: 100567.
[14] 王國鳳, 尹冬, 徐寧. miR-146a rs2910164多態(tài)性對miR-146a 表達的影響及與糖尿病周圍神經(jīng)病變的相關(guān)性研究[J]. 中國糖尿病雜志, 2019, 27(2): 102–107.
[15] 杜菲菲, 馬越. miR-155、miR-146a在糖尿病腎病患者血清中的表達及診斷價值[J]. 中國醫(yī)師雜志, 2020, 22(12): 1831–1835.
Correlation between serum miR-146a and diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes mellitus
XU Chenggao, LUO Lijun
1.Department of Endocrinology, the First Hospital of Jiaxing, Jiaxing 314000, Zhejiang, China; 2.Department of Pediatrics, the First Hospital of Jiaxing, Jiaxing 314000, Zhejiang, China
To investigate the relationship between miR-146a, tumor necrosis factor-α (TNF-α) and diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes mellitus.A total of 128 patients with type 2 diabetes mellitus admitted to the Department of Endocrinology, the First Hospital of Jiaxing from December 2020 to January 2022 were collected. According to the urinary albumin-to-creatinine ratio (UACR), the patients were divided into three groups: urinary albumin normal group (UACR<30mg/g, 58 cases); microalbuminuria group (30mg/g≤UACR<300mg/g, 44 cases); macroalbuminuria group (UACR≥300mg/g, 26 cases). The baseline data of all patients were collected, the expression level of serum miR-146a was detected by real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR), and the expression level of serum TNF-α was detected by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). The relationship between miR-146a, TNF-α and UACR was analyzed.Compared with the urinary albumin normal group, the level of TNF-α in the microalbuminuria group and macroalbuminuria group were significantly increased, and showed an increasing trend, the differences were statistically significant (<0.05). The level of miR-146a in the microalbuminuria group and macroalbuminuria group were lower than those in urinary albumin normal group, and the differences were statistically significant (<0.05). Spearman correlation analysis showed that miR-146a was negatively correlated with UACR (=–0.574,<0.05), and TNF-α was positively correlated with UACR (=0.824,>0.05). The sensitivity and specificity of miR-146a in predicting diabetic nephropathy were 77.1% and 79.3% (95%: 71.7%-87.4%,<0.05).Serum miR-146a and TNF-α in patients with diabetic mellitus can be used as molecular markers to predict diabetic nephropathy and contribute to the early diagnosis of diabetic nephropathy.
Type 2 diabetic nephropathy; MiR-146a; TNF-α
R587
A
10.3969/j.issn.1673-9701.2023.29.010
浙江省嘉興市科技計劃項目(2019AD32172)
羅麗君,電子信箱:m18660927939@163.com
(2023–08–30)
(2023–09–05)