文獻解讀：南方醫科大學南方醫院在糖尿病腎病發展進程研究中的新發現
南方醫科大學南方醫院內分泌代謝科-薛姚明老師團隊近期在BMC子刊分子醫藥（6.376/Q1）在糖尿病腎病發展進程研究中發現通過管狀上皮細胞外泌體穩定表達HIF-1α（低氧誘導因子蛋白）后可誘導巨噬細胞糖酵解反應。
前沿背景: 蛋白尿（Albuminuria）是糖尿病腎病(DKD)的一個標志，促進其進展，導致腎纖維化。腎巨噬細胞功能復雜，并受巨噬細胞代謝狀態的影響。然而，糖尿病腎巨噬細胞的代謝狀態以及蛋白尿對巨噬細胞代謝狀態的影響尚不清楚。
醫學診斷: 正常尿液中含少量小分子蛋白，若尿蛋白超過150 mg/24h或100 mg/L，蛋白定性試驗陽性，稱為蛋白尿。蛋白尿持續超過0.15 g/d，常為病理性，是人體腎臟疾病的可靠指標(引自msdmanuals.cn )
研究方法: 利用透射電鏡、納米顆粒追蹤分析和Western Blotting對來自管狀上皮細胞(HK-2)的胞外囊泡(EV )進行評價。用RT-qPCR和WB檢測HSA 處理的HK-2細胞來源EV 共培養的巨噬細胞中糖酵解酶的表達。在HIF-1α 相關的siRNA干擾預轉染的巨噬細胞與人血清白蛋白(HSA)處理的HK-2細胞來源的EV 共培養中，作者探索了EV分泌相關的HIF-1α蛋白在介導糖酵解中的潛在作用，并使用WB測定了HIF-1α羥基化的程度。
如上圖所示，敲低HIF-1α可逆轉GLUT1、HK2、LDHA表達水平、乳酸生成以及IL1β、TGF-β1表達的升高。這些結果表明，HSA刺激的HK-2細胞EV通過HIF-1α信號通路介導巨噬細胞糖酵解。然后，作者探索了HSA處理的HK-2細胞來源的EV如何調節HIF-la的穩定，并發現了一些miRNAs (Jiao等人2017;Sun等人2020;)和IncRNAs (Guo et al. 2018;) 此外，作者還通過尾靜脈給db/db小鼠注射囊泡EV，每周兩次一共4周。用CD11b微球分離腎巨噬細胞，用免疫組織熒光法確定這些巨噬細胞中糖酵解酶和HIF-1α的水平。
結論: 糖尿病腎巨噬細胞與HSA 處理的HK-2細胞共培養后糖酵解被激活；從機制上看，HSA 刺激的HK-2細胞產生的EV 通過穩定HIF-1α來加速巨噬細胞的糖酵解。作者還發現，在HSA 處理的HK-2細胞來源的EV 中，一些miRNAs和IncRNAs被報道可以穩定HIF-1α的表達。目前研究表明，蛋白尿通過穩定HIF-1α，經小管上皮細胞來源的EV 誘導腎巨噬細胞糖酵解，表明調控巨噬細胞糖酵解可能為糖尿病腎病患者，特別是大量蛋白尿患者提供一種新的治療策略。
關鍵詞: #糖尿病腎病 #細胞外囊泡EV #巨噬細胞聽 #HIF-1α蛋白調控糖酵解反應 文中WB免疫印記-ECL實驗使用廣州博鷺騰多功能凝膠成像工作站(#Gelview6000Pro），我們可以清晰地看到隨時間積累的不同豐度HIF-1α二聚體差異以及羥化水平（圖6-B）
參考文獻
①Jia Y, Chen J, Zheng Z, Tao Y, Zhang S, Zou M, Yang Y, Xue M, Hu F, Li Y, Zhang Q, Xue Y, Zheng Z. Tubular epithelial cell-derived extracellular vesicles induce macrophage glycolysis by stabilizing HIF-1α in diabetic kidney disease. Mol Med. 2022 ②Aug 12;28(1):95. Doi: 10.1186/s10020-022-00525-1. PMID: 35962319; PMCID: PMC9373297.
③https://www.msdmanuals.cn/professional/genitourinary-disorders/glomerular-disorders/overview-of-nephrotic-syndrome
④Coresh, Josef, et al. “Change in albuminuria and subsequent risk of end-stage kidney disease: an individual participant-level consortium meta-analysis of observational studies.” The lancet Diabetes & endocrinology 7.2 (2019): 115-127.
⑤Guo, Jian-Rong, et al. "Autologous blood transfusion augments impaired wound healing in diabetic mice by enhancing lncRNA H19 expression via the HIF-1α signaling pathway." Cell Communication and Signaling 16.1 (2018): 1-17.
⑥Jiao X, Xu X, Fang Y, Zhang H, Liang M, Teng J, et al. miR-21 contributes to renal protection by targeting prolyl hydroxylase domain protein 2 in delayed ischaemic preconditioning. Nephrology. 2017;22(5):366–73.
前沿背景: 蛋白尿（Albuminuria）是糖尿病腎病(DKD)的一個標志，促進其進展，導致腎纖維化。腎巨噬細胞功能復雜，并受巨噬細胞代謝狀態的影響。然而，糖尿病腎巨噬細胞的代謝狀態以及蛋白尿對巨噬細胞代謝狀態的影響尚不清楚。
醫學診斷: 正常尿液中含少量小分子蛋白，若尿蛋白超過150 mg/24h或100 mg/L，蛋白定性試驗陽性，稱為蛋白尿。蛋白尿持續超過0.15 g/d，常為病理性，是人體腎臟疾病的可靠指標(引自msdmanuals.cn )
研究方法: 利用透射電鏡、納米顆粒追蹤分析和Western Blotting對來自管狀上皮細胞(HK-2)的胞外囊泡(EV )進行評價。用RT-qPCR和WB檢測HSA 處理的HK-2細胞來源EV 共培養的巨噬細胞中糖酵解酶的表達。在HIF-1α 相關的siRNA干擾預轉染的巨噬細胞與人血清白蛋白(HSA)處理的HK-2細胞來源的EV 共培養中，作者探索了EV分泌相關的HIF-1α蛋白在介導糖酵解中的潛在作用，并使用WB測定了HIF-1α羥基化的程度。
如上圖所示，敲低HIF-1α可逆轉GLUT1、HK2、LDHA表達水平、乳酸生成以及IL1β、TGF-β1表達的升高。這些結果表明，HSA刺激的HK-2細胞EV通過HIF-1α信號通路介導巨噬細胞糖酵解。然后，作者探索了HSA處理的HK-2細胞來源的EV如何調節HIF-la的穩定，并發現了一些miRNAs (Jiao等人2017;Sun等人2020;)和IncRNAs (Guo et al. 2018;) 此外，作者還通過尾靜脈給db/db小鼠注射囊泡EV，每周兩次一共4周。用CD11b微球分離腎巨噬細胞，用免疫組織熒光法確定這些巨噬細胞中糖酵解酶和HIF-1α的水平。
結論: 糖尿病腎巨噬細胞與HSA 處理的HK-2細胞共培養后糖酵解被激活；從機制上看，HSA 刺激的HK-2細胞產生的EV 通過穩定HIF-1α來加速巨噬細胞的糖酵解。作者還發現，在HSA 處理的HK-2細胞來源的EV 中，一些miRNAs和IncRNAs被報道可以穩定HIF-1α的表達。目前研究表明，蛋白尿通過穩定HIF-1α，經小管上皮細胞來源的EV 誘導腎巨噬細胞糖酵解，表明調控巨噬細胞糖酵解可能為糖尿病腎病患者，特別是大量蛋白尿患者提供一種新的治療策略。
關鍵詞: #糖尿病腎病 #細胞外囊泡EV #巨噬細胞聽 #HIF-1α蛋白調控糖酵解反應 文中WB免疫印記-ECL實驗使用廣州博鷺騰多功能凝膠成像工作站(#Gelview6000Pro），我們可以清晰地看到隨時間積累的不同豐度HIF-1α二聚體差異以及羥化水平（圖6-B）
參考文獻
①Jia Y, Chen J, Zheng Z, Tao Y, Zhang S, Zou M, Yang Y, Xue M, Hu F, Li Y, Zhang Q, Xue Y, Zheng Z. Tubular epithelial cell-derived extracellular vesicles induce macrophage glycolysis by stabilizing HIF-1α in diabetic kidney disease. Mol Med. 2022 ②Aug 12;28(1):95. Doi: 10.1186/s10020-022-00525-1. PMID: 35962319; PMCID: PMC9373297.
③https://www.msdmanuals.cn/professional/genitourinary-disorders/glomerular-disorders/overview-of-nephrotic-syndrome
④Coresh, Josef, et al. “Change in albuminuria and subsequent risk of end-stage kidney disease: an individual participant-level consortium meta-analysis of observational studies.” The lancet Diabetes & endocrinology 7.2 (2019): 115-127.
⑤Guo, Jian-Rong, et al. "Autologous blood transfusion augments impaired wound healing in diabetic mice by enhancing lncRNA H19 expression via the HIF-1α signaling pathway." Cell Communication and Signaling 16.1 (2018): 1-17.
⑥Jiao X, Xu X, Fang Y, Zhang H, Liang M, Teng J, et al. miR-21 contributes to renal protection by targeting prolyl hydroxylase domain protein 2 in delayed ischaemic preconditioning. Nephrology. 2017;22(5):366–73.
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