Research Article

Analisi integrata della proteomia trascrivomica e del secretoma delle cellule endoteliali stimolate da iperglicemia e screening dei composti target

DOI:

10.3791/69578

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December 30th, 2025

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1Hebei Luoxue Innovation Medicine Research Institute, 2State Key Laboratory for Innovation and Transformation of Luobing Theory, 3Hebei University of Chinese Medicine, 4Hebei Medical University, 5Chengde Medical University

In This Article

Summary

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Questo protocollo stabilisce una pipeline integrata multi-omica (trascripto e proteoma) combinata con screening farmacologico in rete per identificare motori molecolari e bersagli terapeutici per la disfunzione endoteliale nelle complicazioni diabetiche.

Abstract

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La disfunzione endoteliale è un fattore chiave della malattia renale diabetica (DKD), ma i suoi meccanismi molecolari sistemici rimangono incompletamente decodificati. Abbiamo ipotizzato che l'analisi integrata multi-omica potesse mappare i danni endoteliali indotti dall'iperglicemia e identificare terapie riutilizzabili. È stata applicata una pipeline computazionale riutilizzabile per integrare profili trascrittomi/secretomici provenienti da cellule endoteliali iperglicemiche e reni diabetici. Questo ha identificato 534 geni/proteine comunemente sovraregolate. L'arricchimento funzionale ha rivelato l'attivazione del rimodellamento della matrice extracellulare, della comunicazione intercellulare e delle vie di infiammazione. La validazione cross-database ha raffinato 278 mediatori ad alta fiducia e l'analisi delle reti di interazione proteina-proteina ha individuato dieci geni hub. Utilizzando la farmacologia di rete, abbiamo analizzato una libreria di farmaci approvati, identificando diversi composti candidati (ad esempio, bruceantin, idelalisib) che potrebbero colpire questa rete. Inoltre, la regolazione dei fattori di trascrizione e simulazioni esemplari di aggancio molecolare (ad esempio, idelalisib con CTCF/BRD4) fornivano ipotesi meccanicistiche per la validazione sperimentale. In conclusione, questo studio stabilisce un quadro multi-omico riutilizzabile che delinea i meccanismi patogeni endoteliali nella DKD e nomina candidati farmaci riutilizzabili, offrendo un approccio strategico per la scoperta meccanicistica e terapeutica.

Introduction

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Il diabete, come sfida sanitaria globale, ha colpito 529 milioni di persone in tutto il mondo nel 2021, con proiezioni che indicano che influenzerà 1,31 miliardi di persone entro il 2050. Oltre al controllo glicemico, le complicazioni a lungo termine sono la principale fonte di morbilità, mortalità e riduzione della qualità della vita. Queste includono complicazioni microvascolari (ad esempio, malattia renale diabetica (DKD), retinopatia, neuropatia) e complicazioni macrovascolari (ad esempio, aterosclerosi accelerata). In modo cruciale, la DKD colpisce dal 30%-40% dei pazienti diabetici, rappresentando la prin....

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Protocol

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Gli esperimenti sugli animali sono stati condotti con l'approvazione del Comitato per la Ricerca e l'Etica Animale dell'Istituto di Ricerca Medica di Hebei Yiling (numero di approvazione: N2024082). Consulta la Tabella dei Materiali per i materiali sperimentali e gli strumenti utilizzati in questo studio. Il personale deve indossare rigorosamente dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati quando maneggia reagenti pericolosi come TRIzol (irritante per la pelle/occhi, contenente fenolo) e inibitori proteasi (potenziali sensibilizzatori respiratori/cutanei). Segregare i rifiuti biologici/liquidi in sacchetti....

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Results

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Dimostrazione dell'impatto patogeno del secretoma endoteliale iperglicemico sui tubuli renali

Questo studio è iniziato con la convalida dell'effetto patogeno del secretoma endoteliale iperglicemico. Il mezzo condizionato da cellule endoteliali glomerulari umane iperglicemiche (HG-CM) ha significativamente compromesso la vitalità delle cellule epiteliali dei tubuli prossimali uma.......

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Discussion

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Questo studio stabilisce la disfunzione del secretoma endoteliale indotta dall'iperglicemia come un fattore critico della lesione renale diabetica attraverso approcci integrati multi-omici e computazionali. Dimostrazione che la citotossicità mediata dal secretoma verso i tubuli renali coincide con una disregolazione sistematica di 534 fattori derivati dall'endotelio che convergono nel rimodellamento della matrice, nello stress ossidativo e nelle vie del nucleo dell'infiammazione nella pa.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (32200644), dal Progetto Science and Technology Program dell'Hebei (246W2501D, 252W7716D) e dalla Yanzhao Golden Platform (A20240022).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Kit ELISA CCL2Thermo Fisher Scientific#88-7399-88
Inibitore CCR2Merck Millipore#227016
Kit di test di vitalità cellulareSeven BiotechnologyCCK-8, SC119-01
Sequenziatore di DNAIlluminaNovaSeq 6000
Sistema di Cromatografia Liquida ad Alte PrestazioniThermo Fisher ScientificUltiMate 3000 Binary RSLC
Mezzo di coltura HRGECShanghai Zhong Qiao Xin Zhou Biotechnology Co., Ltd.1001
Cellule Endoteliali Glomerulari Renali Umane (HRGEC)Shanghai Zhongqiao Xinzhou BiotecnologiaPRI-H-00038
Mezzo Completo delle Cellule Tubolari Tubolari Epiteliali Umane  ProcellCM-H193
Cellule Epiteliali Tubolari Renali Umane (HK2)ProcellCP-H193
Maschi di topi db/db e db/m (4 settimane)Hangzhou Ziyuan Biotech Co., Ltd.SCXK 20190004
Spettrometro di massaThermo Fisher ScientificAstrale
Lettore di assorbimento a microplaccheDispositivi molecolariSpectraMax iD5
Cocktail di inibitori della proteasi (senza EDTA)RochecOmplete, #5056489001
Reagente di estrazione di RNAThermo Fisher ScientificTRIzol, #15596026
Analizzatore di Qualità dell'RNATecnologie AgilentAnalizzatore di frammenti 5300, M5311AA
Strumento di Quantificazione dell'RNAThermo Fisher ScientificQubit 3.0, Q33216
Kit di rilevamento ROSThermo Fisher Scientific#EEA019
Dispositivi centrifugi a ultrafiltrazione (MWCO da 3 kDa)Merck MilliporeAmicon Ultra-4

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tuttle, K. R., et al. Diabetic kidney disease: a report from an ADA Consensus Conference. Diabetes Care. 37 (10), 2864-2883 (2014).
  2. Gu, H. F. Genetic and Epigenetic Studies in Diabetic Kidney Disease. Front Genet. 10, 507(2019).
  3. Młynarska, E., ....

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