文獻解讀：南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院在糖尿病腎病發(fā)展進程研究中的新發(fā)現(xiàn)
南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科-薛姚明老師團隊近期在BMC子刊分子醫(yī)藥（6.376/Q1）在糖尿病腎病發(fā)展進程研究中發(fā)現(xiàn)通過管狀上皮細胞外泌體穩(wěn)定表達HIF-1α（低氧誘導因子蛋白）后可誘導巨噬細胞糖酵解反應。
前沿背景: 蛋白尿（Albuminuria）是糖尿病腎病(DKD)的一個標志，促進其進展，導致腎纖維化。腎巨噬細胞功能復雜，并受巨噬細胞代謝狀態(tài)的影響。然而，糖尿病腎巨噬細胞的代謝狀態(tài)以及蛋白尿?qū)奘杉毎x狀態(tài)的影響尚不清楚。
醫(yī)學診斷: 正常尿液中含少量小分子蛋白，若尿蛋白超過150 mg/24h或100 mg/L，蛋白定性試驗陽性，稱為蛋白尿。蛋白尿持續(xù)超過0.15 g/d，常為病理性，是人體腎臟疾病的可靠指標(引自msdmanuals.cn )
研究方法: 利用透射電鏡、納米顆粒追蹤分析和Western Blotting對來自管狀上皮細胞(HK-2)的胞外囊泡(EV )進行評價。用RT-qPCR和WB檢測HSA 處理的HK-2細胞來源EV 共培養(yǎng)的巨噬細胞中糖酵解酶的表達。在HIF-1α 相關的siRNA干擾預轉(zhuǎn)染的巨噬細胞與人血清白蛋白(HSA)處理的HK-2細胞來源的EV 共培養(yǎng)中，作者探索了EV分泌相關的HIF-1α蛋白在介導糖酵解中的潛在作用，并使用WB測定了HIF-1α羥基化的程度。
如上圖所示，敲低HIF-1α可逆轉(zhuǎn)GLUT1、HK2、LDHA表達水平、乳酸生成以及IL1β、TGF-β1表達的升高。這些結(jié)果表明，HSA刺激的HK-2細胞EV通過HIF-1α信號通路介導巨噬細胞糖酵解。然后，作者探索了HSA處理的HK-2細胞來源的EV如何調(diào)節(jié)HIF-la的穩(wěn)定，并發(fā)現(xiàn)了一些miRNAs (Jiao等人2017;Sun等人2020;)和IncRNAs (Guo et al. 2018;) 此外，作者還通過尾靜脈給db/db小鼠注射囊泡EV，每周兩次一共4周。用CD11b微球分離腎巨噬細胞，用免疫組織熒光法確定這些巨噬細胞中糖酵解酶和HIF-1α的水平。
結(jié)論: 糖尿病腎巨噬細胞與HSA 處理的HK-2細胞共培養(yǎng)后糖酵解被激活；從機制上看，HSA 刺激的HK-2細胞產(chǎn)生的EV 通過穩(wěn)定HIF-1α來加速巨噬細胞的糖酵解。作者還發(fā)現(xiàn)，在HSA 處理的HK-2細胞來源的EV 中，一些miRNAs和IncRNAs被報道可以穩(wěn)定HIF-1α的表達。目前研究表明，蛋白尿通過穩(wěn)定HIF-1α，經(jīng)小管上皮細胞來源的EV 誘導腎巨噬細胞糖酵解，表明調(diào)控巨噬細胞糖酵解可能為糖尿病腎病患者，特別是大量蛋白尿患者提供一種新的治療策略。
關鍵詞: #糖尿病腎病 #細胞外囊泡EV #巨噬細胞聽 #HIF-1α蛋白調(diào)控糖酵解反應 文中WB免疫印記-ECL實驗使用廣州博鷺騰多功能凝膠成像工作站(#Gelview6000Pro），我們可以清晰地看到隨時間積累的不同豐度HIF-1α二聚體差異以及羥化水平（圖6-B）
參考文獻
①Jia Y, Chen J, Zheng Z, Tao Y, Zhang S, Zou M, Yang Y, Xue M, Hu F, Li Y, Zhang Q, Xue Y, Zheng Z. Tubular epithelial cell-derived extracellular vesicles induce macrophage glycolysis by stabilizing HIF-1α in diabetic kidney disease. Mol Med. 2022 ②Aug 12;28(1):95. Doi: 10.1186/s10020-022-00525-1. PMID: 35962319; PMCID: PMC9373297.
③https://www.msdmanuals.cn/professional/genitourinary-disorders/glomerular-disorders/overview-of-nephrotic-syndrome
④Coresh, Josef, et al. “Change in albuminuria and subsequent risk of end-stage kidney disease: an individual participant-level consortium meta-analysis of observational studies.” The lancet Diabetes & endocrinology 7.2 (2019): 115-127.
⑤Guo, Jian-Rong, et al. "Autologous blood transfusion augments impaired wound healing in diabetic mice by enhancing lncRNA H19 expression via the HIF-1α signaling pathway." Cell Communication and Signaling 16.1 (2018): 1-17.
⑥Jiao X, Xu X, Fang Y, Zhang H, Liang M, Teng J, et al. miR-21 contributes to renal protection by targeting prolyl hydroxylase domain protein 2 in delayed ischaemic preconditioning. Nephrology. 2017;22(5):366–73.
前沿背景: 蛋白尿（Albuminuria）是糖尿病腎病(DKD)的一個標志，促進其進展，導致腎纖維化。腎巨噬細胞功能復雜，并受巨噬細胞代謝狀態(tài)的影響。然而，糖尿病腎巨噬細胞的代謝狀態(tài)以及蛋白尿?qū)奘杉毎x狀態(tài)的影響尚不清楚。
醫(yī)學診斷: 正常尿液中含少量小分子蛋白，若尿蛋白超過150 mg/24h或100 mg/L，蛋白定性試驗陽性，稱為蛋白尿。蛋白尿持續(xù)超過0.15 g/d，常為病理性，是人體腎臟疾病的可靠指標(引自msdmanuals.cn )
研究方法: 利用透射電鏡、納米顆粒追蹤分析和Western Blotting對來自管狀上皮細胞(HK-2)的胞外囊泡(EV )進行評價。用RT-qPCR和WB檢測HSA 處理的HK-2細胞來源EV 共培養(yǎng)的巨噬細胞中糖酵解酶的表達。在HIF-1α 相關的siRNA干擾預轉(zhuǎn)染的巨噬細胞與人血清白蛋白(HSA)處理的HK-2細胞來源的EV 共培養(yǎng)中，作者探索了EV分泌相關的HIF-1α蛋白在介導糖酵解中的潛在作用，并使用WB測定了HIF-1α羥基化的程度。
如上圖所示，敲低HIF-1α可逆轉(zhuǎn)GLUT1、HK2、LDHA表達水平、乳酸生成以及IL1β、TGF-β1表達的升高。這些結(jié)果表明，HSA刺激的HK-2細胞EV通過HIF-1α信號通路介導巨噬細胞糖酵解。然后，作者探索了HSA處理的HK-2細胞來源的EV如何調(diào)節(jié)HIF-la的穩(wěn)定，并發(fā)現(xiàn)了一些miRNAs (Jiao等人2017;Sun等人2020;)和IncRNAs (Guo et al. 2018;) 此外，作者還通過尾靜脈給db/db小鼠注射囊泡EV，每周兩次一共4周。用CD11b微球分離腎巨噬細胞，用免疫組織熒光法確定這些巨噬細胞中糖酵解酶和HIF-1α的水平。
結(jié)論: 糖尿病腎巨噬細胞與HSA 處理的HK-2細胞共培養(yǎng)后糖酵解被激活；從機制上看，HSA 刺激的HK-2細胞產(chǎn)生的EV 通過穩(wěn)定HIF-1α來加速巨噬細胞的糖酵解。作者還發(fā)現(xiàn)，在HSA 處理的HK-2細胞來源的EV 中，一些miRNAs和IncRNAs被報道可以穩(wěn)定HIF-1α的表達。目前研究表明，蛋白尿通過穩(wěn)定HIF-1α，經(jīng)小管上皮細胞來源的EV 誘導腎巨噬細胞糖酵解，表明調(diào)控巨噬細胞糖酵解可能為糖尿病腎病患者，特別是大量蛋白尿患者提供一種新的治療策略。
關鍵詞: #糖尿病腎病 #細胞外囊泡EV #巨噬細胞聽 #HIF-1α蛋白調(diào)控糖酵解反應 文中WB免疫印記-ECL實驗使用廣州博鷺騰多功能凝膠成像工作站(#Gelview6000Pro），我們可以清晰地看到隨時間積累的不同豐度HIF-1α二聚體差異以及羥化水平（圖6-B）
參考文獻
①Jia Y, Chen J, Zheng Z, Tao Y, Zhang S, Zou M, Yang Y, Xue M, Hu F, Li Y, Zhang Q, Xue Y, Zheng Z. Tubular epithelial cell-derived extracellular vesicles induce macrophage glycolysis by stabilizing HIF-1α in diabetic kidney disease. Mol Med. 2022 ②Aug 12;28(1):95. Doi: 10.1186/s10020-022-00525-1. PMID: 35962319; PMCID: PMC9373297.
③https://www.msdmanuals.cn/professional/genitourinary-disorders/glomerular-disorders/overview-of-nephrotic-syndrome
④Coresh, Josef, et al. “Change in albuminuria and subsequent risk of end-stage kidney disease: an individual participant-level consortium meta-analysis of observational studies.” The lancet Diabetes & endocrinology 7.2 (2019): 115-127.
⑤Guo, Jian-Rong, et al. "Autologous blood transfusion augments impaired wound healing in diabetic mice by enhancing lncRNA H19 expression via the HIF-1α signaling pathway." Cell Communication and Signaling 16.1 (2018): 1-17.
⑥Jiao X, Xu X, Fang Y, Zhang H, Liang M, Teng J, et al. miR-21 contributes to renal protection by targeting prolyl hydroxylase domain protein 2 in delayed ischaemic preconditioning. Nephrology. 2017;22(5):366–73.
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