科普|健康科普：糖尿病肾病关键基因有哪些？相关|微血管|细胞|损伤|基因

糖尿病肾病（Diabetic nephropathy, DN）是糖尿病常见的并发症，是糖尿病微血管病变的主要表现之一，晚期出现严重肾功能衰竭，是糖尿病患者的主要死亡原因之一。肾小球内皮细胞（GEC）损伤和血管生成增加是糖尿病肾病发病机制中的早期关键事件。

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糖尿病肾病现已成为世界范围内慢性肾脏病（CKD）及慢性肾衰竭(ESRD)的主要病因，但现有的治疗方法及近来的临床研究结果较为片面，其中主要受到干预时间的影响。内皮细胞损伤相比足细胞损伤在肾脏病损伤更早期并发挥不可替代的作用，糖尿病肾损伤早期由于高糖及细胞因子的刺激，循环系统高滤过高灌注压力发生肾小球内微血管病变，以异常血管新生为表现形成恶性循环的进展模式。

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那么与糖尿病肾病有哪些关键基因呢？来自青岛大学附属医院研究团队的研究结果或许可以给出部分答案。研究团队利用生物信息学技术分析了参与糖尿病肾病的关键基因及其有关的信号通路。通过GEO数据库筛选出52个DN肾小球组织与正常人肾小球组织的DEG 。 GO功能和 KEGG通路富集分析显示,DEG主要参与细胞外结构组织、细胞外基质、细胞外基质结构组成成分以及补体和凝血级联反应等过程。

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糖尿病肾病肾小球组织与正常人肾小球组织DEG的PPI网络
经PPI网络分析筛选出14个与DN紧密相关的候选基因,经Pearson相关性分析确定了与DN患者临床指标具有显著相关性的11个关键基因（C3、CCL19、COL1A2、COL6A3、COL15A1、LOX、LUM、SERPINF1、TGFBI、THBS2、VCAN）。目前研究发现CCL19与炎症和免疫反应密切相关;COL15A1基因编码细胞骨架蛋白Restin,该蛋白可稳定微血管和细胞并抑制血管生成;COL6A3主要参与信号转导,是多聚受体复合物的组成部分;LOX是分泌型的胺氧化酶,其主要功能是在细胞外基质中催化胶原蛋白形成和参与弹性蛋白的共价交联;LUM可调节纤维蛋白原的形成;SERPINF1是一种蛋白酶抑制剂,属于Serpin家族;SERPINF1基因通过调节胰岛素抵抗以及瘦素水平参与了脂代谢；PEDF作为一种分泌蛋白,积聚于细胞外基质中,与I型胶原蛋白结合[36],通过调节细胞外基质与胶原蛋白的交联参与DN进展;VCAN 基因编码细胞外基质中的硫酸软骨素蛋白聚糖,主要作用是维持细胞外基质的功能,通过与I型胶原蛋白相互作用在细胞黏附中发挥重要作用。这些与糖尿病肾病患者临床指标密切相关的11个关键基因,为阐明DN的分子机制以及潜在治疗靶点提供了新的思路。
参考文献
张青，王翔，鞠强，陈颖. 糖尿病肾病肾关键基因的分析鉴定[J]. 精准医学杂志, 2021, 36(3): 246-250.
丁炜光，张瑶，李静波，等. 糖尿病肾病相关基因筛选及生物信息学分析[J]. 山东医药, 2019, 059(020):27-30.
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