游离泛素在2型糖尿病肾病患者中的临床识别价值及其保护作用的初步探索

Clinical value of free ubiquitin in the identification of diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes mellitus and preliminary exploration of its protective effect.

作者信息Jing Bian, Jianhui Li, Lina Zhou, Yue Cao, Jinhui Fang
PMID40676522
发布时间2025-07-17
DOI10.1186/s12882-025-04219-8

实验完整度

研究包含临床患者样本的回顾性分析(相关性、回归、ROC)和体外细胞实验(HK-2细胞高糖模型)两个证据层级,但缺乏动物模型或体内验证,证据层级有限。

主要模型

HK-2细胞系 早期2型糖尿病肾病患者样本

重点核对

血清游离Ub水平(ELISA测定) 高糖(30 mM)诱导HK-2细胞损伤模型 游离Ub处理浓度(10、50、250 ng/mL) 细胞分组(CON、Mannitol、HG、HG+游离Ub) 凋亡相关蛋白(Bax、cleaved-caspase-3、Bcl2)

摘要

目的:游离泛素(Ub)在多种细胞过程中至关重要。近期研究表明,游离Ub水平的变化可能与糖尿病的发生发展密切相关。然而,其在糖尿病肾病(DN)中的水平及功能作用仍不清楚。本研究探讨了血清游离Ub水平作为区分DN与非肾病性2型糖尿病(T2DM)的生物标志物的潜力,及其在DN发病机制中的作用机制。方法:回顾性分析2021年9月至2023年9月期间就诊的2型糖尿病肾病(T2DN,n=74)和T2DM(n=176)患者,收集临床指标。采用Spearman相关性分析、Logistic回归分析和受试者工作特征(ROC)分析,分析血清游离Ub水平与肾功能指标(血清尿酸(SUA)、血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)、胱抑素C(Cys-C)、尿白蛋白与肌酐比值(UACR)、估算肾小球滤过率(eGFR))的相关性、血清游离Ub表达与T2DN发生的独立相关性,以及血清游离Ub表达对T2DM患者早期T2DN发生的诊断价值。使用高糖(HG)诱导的肾小管上皮细胞(HK-2细胞)损伤模型,并给予不同浓度游离Ub处理。通过CCK-8、EdU染色、流式细胞术、Western blot和ELISA评估HK-2细胞活力、增殖和凋亡、凋亡相关蛋白表达以及白细胞介素(IL)-6和IL-1β浓度。结果:与T2DM组相比,T2DN组血清游离Ub水平显著降低,SUA、BUN、Scr、Cys-C和UACR水平升高,eGFR水平降低。T2DN组血清游离Ub水平与SUA、BUN、Scr、Cys-C和UACR呈负相关,与eGFR呈正相关。血清游离Ub是T2DM患者早期T2DN发生的独立影响因素,并具有较高的诊断价值。经HG(30 mM)处理后,HK-2细胞活力显著降低,细胞增殖受到抑制,凋亡增加,而随后的游离Ub处理逆转了HG对细胞活力、增殖和凋亡的影响。结论:我们的数据表明,血清游离Ub可以预测早期T2DN的发生,并保护近端肾小管细胞免受HG诱导的凋亡。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
血清游离泛素能否作为区分糖尿病肾病与非肾病性2型糖尿病的生物标志物,并在糖尿病肾病中发挥保护作用?
核心机制
游离泛素通过抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡发挥保护作用,可能涉及凋亡相关蛋白表达的改变。
主要证据
临床样本分析显示T2DN患者血清游离Ub降低,与肾功能指标相关,ROC分析显示高诊断价值;体外实验表明游离Ub逆转了高糖引起的HK-2细胞活力降低、增殖抑制和凋亡增加。
研究意义
血清游离泛素可预测早期T2DN发生,并保护肾小管细胞免于高糖诱导的凋亡,为DN治疗提供新思路。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床症状与生化指标收集与分组

比较T2DN与T2DM患者的临床特征,确定两组间差异指标。

回顾性收集250例T2DM患者,分为T2DN组(n=74)和T2DM组(n=176),收集临床指标,包括性别、年龄、糖尿病病程、BMI、血压、HbA1c、血脂、肾功能指标(SUA、BUN、Scr、Cys-C、UACR、eGFR)及HCY。

2

血清游离Ub水平测定及相关性分析

检测血清游离Ub水平,并分析其与肾功能指标的相关性。

采用ELISA检测血清游离Ub水平,并使用Spearman相关分析游离Ub与SUA、BUN、Scr、Cys-C、UACR及eGFR的相关性。

3

游离Ub诊断价值评估

评估血清游离Ub对早期T2DN的诊断价值。

绘制ROC曲线,分析血清游离Ub对T2DM患者早期T2DN发生的诊断价值,确定最佳截断值。

4

游离Ub作为独立影响因素的Logistic回归分析

评估血清游离Ub是否为早期T2DN发生的独立影响因素。

将Table 1中P<0.05的指标作为自变量,是否发生早期T2DN作为因变量,进行Logistic回归分析。

5

高糖诱导HK-2细胞损伤模型的建立与游离Ub处理

建立高糖诱导的肾小管上皮细胞损伤模型,并观察游离Ub的保护作用。

将HK-2细胞分为CON组(5.5 mM葡萄糖)、Mannitol组(30 mM甘露醇)、HG组(30 mM葡萄糖)和HG+游离Ub组(10、50、250 ng/mL),处理24小时。

6

细胞功能与凋亡检测

评估游离Ub对HG诱导的HK-2细胞活力、增殖和凋亡的影响。

使用CCK-8检测细胞活力,EdU染色检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,RT-qPCR和Western blot检测凋亡相关蛋白(Bax、Bcl2、cleaved-caspase-3)表达,ELISA检测炎症因子(IL-6、IL-1β)水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
糖化血红蛋白试剂盒Jianglai BioKB15201
血清尿酸试剂盒Jianglai BioF20019
血尿素氮试剂盒Jianglai Bio1533699959
血清肌酐试剂盒Jianglai Bio1535528451
胱抑素C试剂盒Jianglai BioKB13826
甘油三酯试剂盒Jianglai Bio1535248004
总胆固醇试剂盒Jianglai Bio1535656032
高密度脂蛋白胆固醇试剂盒Jianglai Bio1532931353
低密度脂蛋白胆固醇试剂盒Jianglai Bio1533703183
同型半胱氨酸试剂盒Jianglai Bio1535212467
尿白蛋白试剂盒Jianglai BioA21483
尿肌酐试剂盒Jianglai Bio1533196247
游离泛素试剂盒ElabscienceE-EL-H1252
白细胞介素-6试剂盒Jianglai Bio1532976236
白细胞介素-1β试剂盒Jianglai Bio1533042635
杜氏改良Eagle培养基Gibco, Thermo Scientific--
细胞计数试剂盒-8试剂Dojindo Molecular Technologies--
酶标仪(Bio-Rad 680)Bio-Rad--
EdU染色试剂盒Ribobio Co., Ltd.C10310
Hoechst 33342Abcamab145597
免疫荧光显微镜OLYMPUS--
Annexin V凋亡试剂盒Thermo Fisher ScientificV13242
Trizol试剂Thermo Fisher Scientific--
SYBR Premix Ex Taq IITaKaRaRR820A
ABI ViiA7DX系统ABI--
蛋白提取试剂盒BeyotimeP0033
BCA蛋白浓度测定试剂盒BeyotimeP0009
抗Bax抗体Abcamab32503
抗Bcl2抗体Abcamab182858
抗裂解caspase-3抗体Abcamab32042
抗GAPDH抗体Abcamab9485
羊抗兔免疫球蛋白G二抗Abcamab205718
化学发光试剂盒(ECL Plus)Life Technology--
SPSS 21.0IBM Corp.--
MedCalc 22.2MedCalc Software--
GraphPad Prism 8.0.1GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本收集
患者纳入与排除标准、T2DN诊断标准(UACR 30-300 mg/g)、样本量(T2DN 74例,T2DM 176例)
阅读提示:详见Methods中的“Study subjects”及“Inclusion and exclusion criteria”
血清游离Ub水平测定
ELISA试剂盒(E-EL-H1252)、样本采集(外周静脉血5mL)、检测方法
阅读提示:详见Methods中的“ELISA”
HK-2细胞培养与分组
细胞系(HK-2)、培养基(DMEM)、高糖浓度(30 mM)、处理时间(24 h)、游离Ub浓度(10、50、250 ng/mL)、对照组设置(CON、Mannitol)
阅读提示:详见Methods中的“HK-2 cell culture and grouping”
细胞功能与凋亡检测
CCK-8检测时间点(0, 6, 12, 24 h)、EdU染色浓度(10 μM)和孵育时间(2 h)、流式细胞术细胞数(1×10^5)、检测指标(凋亡蛋白、炎症因子)
阅读提示:详见Methods中的“CCK-8 assay”、“EdU staining assay”、“Flow cytometry”、“RT-qPCR”、“Western blot”