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COMP与糖尿病肾病自噬相关性分析及其功能验证
被引量：
1
1
作者
魏云鑫
蒋绪顺
+2 位作者
蔡梦瑶
温睿智
杜晓刚
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期847-858,共12页
目的·通过研究高糖环境下肾小球足细胞中软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)与自噬的关系,进一步阐明在高糖环境下足细胞受损的可能机制。方法·从GENE EXPRESSION OMNIBUS(GEO)数据库下载基因表达...
目的·通过研究高糖环境下肾小球足细胞中软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)与自噬的关系,进一步阐明在高糖环境下足细胞受损的可能机制。方法·从GENE EXPRESSION OMNIBUS(GEO)数据库下载基因表达数据集GSE104948,使用GEO2R筛选差异表达基因(differentially expressed gene,DEG),并对筛选出来的DEG进行富集分析。将加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-Expression Network Analysis,WGCNA)与STRING数据库构建DEG的蛋白互作网络(protein protein interaction network,PPI)获得的相关性最高的关键基因(hub gene)取交集,并再次进行富集分析。体外培养条件永生性小鼠足细胞株,待其分化完全后,采用高糖刺激,Western blotting检测足细胞COMP、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、微管相关蛋白1A/1B-轻链3(microtubuleassociated protein 1 light chain3,LC3/MAP1LC3)等蛋白的表达。进一步通过抑制COMP的shRNA慢病毒载体感染足细胞以抑制COMP表达,并通过嘌呤霉素筛选稳定株,经Western blotting检测稳定株COMP、mTOR、LC3的表达,以观察COMP对自噬的影响。结果·共筛选出362个DEG进行后续分析。在这些DEG中,284个基因上调,78个基因下调。基因本体论(Gene Onotology,GO)术语分析结果显示,糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)数据集中的DEG主要富集于细胞表面受体信号通路、受体结合等。主要富集的京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)信号通路等。WGCNA和PPI两部分hub基因取交集,验证了64个hub基因,再次用KEGG注释hub基因,发现大部分hub基因富集在“细胞外基质(extracellular matrix,ECM)-受体相互作用”和“PI3K/AKT信号通路”。在64个hub基因中,COMP呈显著高表达(logFC>2),而PI3K/AKT/mTOR信号通路是经典的自噬通路,提示COMP可能通过该通路影响细胞自噬。Western blotting结果显示,与甘露醇对照组、低糖组比较,高糖刺激下足细胞COMP表达明显升高。与对照组相比,高糖组LC3-Ⅱ的水平明显降低,表明高糖环境下足细胞的自噬启动受到了抑制。与阴性对照相比,敲低COMP的小鼠肾足细胞LC3-Ⅱ水平明显升高,mTOR随着COMP水平的降低也有所下降,表明抑制COMP有助于足细胞的自噬恢复。结论·DN患者的COMP高表达,高度富集于ECM受体和PI3K/AKT信号通路。高糖环境下小鼠肾足细胞自噬受到抑制,高糖诱导的足细胞COMP高表达可能是自噬抑制的关键因素,抑制COMP有助于小鼠肾足细胞的自噬恢复。
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关键词
糖尿病肾病
足细胞
自噬
生物信息学
差异基因
软骨寡聚基质蛋白(COMP)
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职称材料
题名
COMP与糖尿病肾病自噬相关性分析及其功能验证
被引量：
1
1
作者
魏云鑫
蒋绪顺
蔡梦瑶
温睿智
杜晓刚
机构
重庆医科大学附属第一医院肾脏病科
出处
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期847-858,共12页
基金
国家自然科学基金(82200799)
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2019jcyj-msxmX0504)。
文摘
目的·通过研究高糖环境下肾小球足细胞中软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)与自噬的关系,进一步阐明在高糖环境下足细胞受损的可能机制。方法·从GENE EXPRESSION OMNIBUS(GEO)数据库下载基因表达数据集GSE104948,使用GEO2R筛选差异表达基因(differentially expressed gene,DEG),并对筛选出来的DEG进行富集分析。将加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-Expression Network Analysis,WGCNA)与STRING数据库构建DEG的蛋白互作网络(protein protein interaction network,PPI)获得的相关性最高的关键基因(hub gene)取交集,并再次进行富集分析。体外培养条件永生性小鼠足细胞株,待其分化完全后,采用高糖刺激,Western blotting检测足细胞COMP、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、微管相关蛋白1A/1B-轻链3(microtubuleassociated protein 1 light chain3,LC3/MAP1LC3)等蛋白的表达。进一步通过抑制COMP的shRNA慢病毒载体感染足细胞以抑制COMP表达,并通过嘌呤霉素筛选稳定株,经Western blotting检测稳定株COMP、mTOR、LC3的表达,以观察COMP对自噬的影响。结果·共筛选出362个DEG进行后续分析。在这些DEG中,284个基因上调,78个基因下调。基因本体论(Gene Onotology,GO)术语分析结果显示,糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)数据集中的DEG主要富集于细胞表面受体信号通路、受体结合等。主要富集的京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)信号通路等。WGCNA和PPI两部分hub基因取交集,验证了64个hub基因,再次用KEGG注释hub基因,发现大部分hub基因富集在“细胞外基质(extracellular matrix,ECM)-受体相互作用”和“PI3K/AKT信号通路”。在64个hub基因中,COMP呈显著高表达(logFC>2),而PI3K/AKT/mTOR信号通路是经典的自噬通路,提示COMP可能通过该通路影响细胞自噬。Western blotting结果显示,与甘露醇对照组、低糖组比较,高糖刺激下足细胞COMP表达明显升高。与对照组相比,高糖组LC3-Ⅱ的水平明显降低,表明高糖环境下足细胞的自噬启动受到了抑制。与阴性对照相比,敲低COMP的小鼠肾足细胞LC3-Ⅱ水平明显升高,mTOR随着COMP水平的降低也有所下降,表明抑制COMP有助于足细胞的自噬恢复。结论·DN患者的COMP高表达,高度富集于ECM受体和PI3K/AKT信号通路。高糖环境下小鼠肾足细胞自噬受到抑制,高糖诱导的足细胞COMP高表达可能是自噬抑制的关键因素,抑制COMP有助于小鼠肾足细胞的自噬恢复。
关键词
糖尿病肾病
足细胞
自噬
生物信息学
差异基因
软骨寡聚基质蛋白(COMP)
Keywords
diabetic nephropathy
podocyte
autophagy
bioinformatics
differential gene
cartilage oligomeric matrix protein(COMP)
分类号
R58 [医药卫生—内分泌]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
COMP与糖尿病肾病自噬相关性分析及其功能验证
魏云鑫
蒋绪顺
蔡梦瑶
温睿智
杜晓刚
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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