基于尿液外泌体的液体活检结合代谢组学在评估糖尿病肾脏病中的应用研究

作者：石彩凤; 刘丹丹; 何爱琴; 吴小梅; 沈新佳; 朱雪婷; 薛颖; 杨俊伟^*; 周阳^*

来源：中国病理生理杂志, 2023, 39(07): 1244-1252.

DOI：10.3969/j.issn.1000-4718.2023.07.011

• 糖尿病肾脏病
• 外泌体
• 代谢组学
• 肾小管

目的:探讨来源于肾小管的尿液外泌体中的代谢物在评估糖尿病肾脏病(DKD)中的应用价值。方法:采用横断面研究,选择健康人群(13例)、单纯2型糖尿病(T2D)患者(12例)及T2D合并DKD患者(12例)作为研究对象,收集人口学和实验室检查等资料。培养原代肾小管上皮细胞。超速离心提取尿液及细胞培养上清液中的外泌体,免疫磁珠富集表达分化簇13(CD13)的外泌体,透射电镜及纳米颗粒跟踪分析外泌体的形态,Western blot和免疫组化染色检测蛋白质的表达和分布,ELISA检测肾损伤因子1和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白,超高效液相色谱-串联质谱方法靶向定量检测外泌体中的代谢物。采用偏最小二乘判别分析进行多维建模。代谢物的两组间比较采用Wilcox检验,多组间比较采用Kruskal-Wallis检验,Spearman相关分析法分析代谢物与临床指标的相关性,受试者工作特征(ROC)曲线评价诊断效能。结果:尿液外泌体中检测到CD13的表达。肾组织中CD13分布在肾小管的顶端侧。原代肾小管上皮细胞及其外泌体中均检测到CD13。在表达CD13的尿液外泌体中定量检测到144种代谢物。在单纯T2D和T2D合并DKD两组间筛选出差异具有统计学意义的15种代谢物(P<0.05),包括赖氨酸、N-乙酰丙氨酸、N-乙酰丝氨酸、正亮氨酸、N-苯乙酰苯丙氨酸、缬氨酸、鹅去氧胆酸、葡萄糖、肉豆蔻脑酸、油酸、辛二酸、十一烷酸、延胡索酸、酮亮氨酸和异戊酸,其中,N-乙酰丙氨酸、十一烷酸、酮亮氨酸、赖氨酸和鹅去氧胆酸均与尿蛋白和血尿酸显著相关(P<0.05或P<0.01)。肉豆蔻脑酸、N-乙酰丙氨酸、缬氨酸和正亮氨酸的ROC曲线下面积分别为0.854(95%CI:0.705～1.000)、0.840(95%CI:0.677～1.000)、0.812(95%CI:0.640～0.985)和0.806(95%CI:0.630～0.982)。结论:单纯T2D与T2D合并DKD的肾小管外泌体中的代谢物存在显著差异,从中筛选出的15种代谢物可作为临床诊断DKD的新途径。

• 单位
  南京医科大学第二附属医院