基于代谢物-基因共表达探讨益肾化湿颗粒改善糖尿病肾病的作用机制

目的:通过观察益肾化湿颗粒干预后糖尿病肾病(Diabetic kidney disease,DKD)大鼠的体重及血糖变化,检测其肾功能指标,运用超高效液相色谱-串联质谱技术(UHPLC-MS/MS)及高通量转录组测序技术(RNA-seq)筛选大鼠血清内源性差异代谢物与肾脏差异m RNA,分析益肾化湿颗粒调节血清代谢物及肾脏m RNA表达变化,探讨其改善DKD的代谢-基因共表Intra-abdominal infection达机制。方法:40只SD大鼠随机分为为正常组、模型组、益肾化湿颗粒低剂量组、益肾化湿颗粒高剂量组及缬沙坦组,以高糖高脂饲料联合低剂量链脲佐菌素法构建DKD大鼠模型。其中益肾化湿颗粒低剂量组与高剂量组分别予2.77g·kg~(-1)·d~(-1)及5.54g·kg~(-1)·d~(-1)灌胃,缬沙坦组予7.38mg·kg~(-购买FG-45921)·d~(-1)灌胃,持续6周。实验期间监测大鼠体重、血糖及尿微量白蛋白与尿肌酐比值(Urine albumin/creatinine ratio,UACR),末次给药24 h后麻醉动物,下腔静脉取血,分离血清,检测肾功能、血脂及炎症指标;取大鼠肾组织于中性多聚甲醛中固定,苏木素-伊红(HE)、马松(Masson)与过碘酸雪夫氏(PAS)染色观察肾脏病理变化;通过UHPLC-MS/MS与RNA-seq明确血清代谢变化及肾脏m RNA表达差异,q RT-PCR与Western blot法验证肾脏组织差异m RNA及蛋白表达。结果:(1)与模型组相比,益肾化湿颗粒低剂量、高剂量组及缬沙坦组大鼠体重增加,血糖、UACR、尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)、胱抑素C(Cystatin C,Cys C)、β_2-微球蛋白(β_2-microglobulin,β_2-MG)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、甘油三酯(Triglyceride,TG)及总胆固醇(Total cholesterol,TC)均有不同程度降低,总超氧化物歧化酶(Total superoxide dismutase,T-SOD)显著升高(P<0.01或P<0.05);(2)与模型组比较,用药组大鼠肾脏系膜基质增生、纤维组织增生及小管空泡变性等均减轻;(3)鉴定出14个益肾化湿颗粒作用靶代谢物,主要富集于鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成等20条KEGG通路;(4)鉴定出益肾化湿颗粒的作用靶m RNA 96个,经KEGG富集的TOP20通路与糖脂代谢密切相关,共有21个差异m RNA涉及其中。(5)甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢、嘌呤代谢、初级胆汁酸生物合成、抗坏血酸和醛酸代谢、半乳糖代谢6条通路被血清差异代谢物与肾脏差异m RNA共同富集到,其中共有磷脂酰乙醇胺等7个差异代谢物及Adcy3等7个差异基因。(6)ROC结果显示7个差异代谢物有较高的预测准确性,q RT-PCR及Western blot法检测7个差异基因及其蛋白质表达,验证结果与测序GSK J4 IC50结果亦高度一致。结论:益肾化湿颗粒能够减轻DKD大鼠UACR、BUN等血尿指标,纠正糖脂代谢紊乱,改善肾功能,可通过调控甘油磷脂代谢等6条代谢-基因共表达通路,调节磷脂酰乙醇胺等血清代谢物的水平,纠正肾脏Phospho1等m RNA表达紊乱,改善DKD大鼠糖脂代谢,减轻肾损伤,保护肾功能。