王利华课题组发现MtROS在调控脂代谢重编程

促进糖尿病肾小管损伤中的作用

糖尿病肾脏病(Diabetic kidney disease, DKD)作为糖尿病最常见的微血管并发症之一，常发展至终末期肾脏病，且与慢性肾脏病患者的死亡率密切相关。尽管通过强化降血糖、降血脂、降低尿蛋白以及降压治疗，可延缓DKD进展至终末期肾脏病的速度，但仍不能有效阻断其进展至终末期肾脏病，因此尚需要深入探讨其发生及进展机制，以寻求临床治疗靶点。糖尿病肾病代谢重编程概念为近几年研究热点，本课题组探讨了MtROS在糖尿病肾病脂代谢重编程及肾小管损伤中的作用。

第一部分通过单细胞转录组测序数据绘制糖尿病肾病小鼠肾皮质细胞代谢图谱，发现各种肾脏细胞中，近端肾小管上皮细胞代谢通路的总体活性更高，更具有可塑性，糖代谢及脂代谢改变尤为显著，且近端肾小管上皮细胞与DKD免疫微环境调控密切相关，近端肾小管上皮细胞代谢改变可能是DKD时代谢重编程的主要原因。  

图1 肾组织近端肾小管上皮细胞KEGG富集结果

第二部分通过对喂养的db/db、db/m小鼠进行代谢组学分析，发现DKD时肾皮质存在代谢改变，代谢物改变涉及三羧酸循环、氧化磷酸化、亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢、胆固醇代谢、胰高血糖素信号通路、胰岛素抵抗、碳代谢、醚脂类代谢、色氨酸代谢、嘌呤代谢、类固醇生物合成等；其中乙酰左旋肉碱及亚麻酸下降，甘油磷脂、溶血磷脂酰胆碱水平上升，提示DKD时可能存在脂代谢重编及肾小管间质损伤；三羧酸循环代谢产物柠檬酸下降，琥珀酸增加，而富马酸无明显变化，提示DKD时存在线粒体功能障碍。

图2 胰高血糖素KEGG信号通路图

第三部分在动物水平和细胞水平（HK-2细胞）通过SS31干预后进行免疫组织化学法、western blot、免疫荧 光染色、电镜、流式细胞术等技术手段验证MtROS在糖尿病肾病脂代谢中的作用，并在细胞水平应用AMPK激动剂AICAR对脂肪酸氧化（FAO）进行上调，证实减少FAO可减少高糖 诱导的肾小管近端上皮细胞脂滴沉积、细胞损伤、线粒体损伤。