La riduzione della LINC00426 favorisce la progressione della malattia renale diabetica (DKD) inducendo l'apoptosi nelle cellule renali e aumentando l'infiammazione.
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Articolo di ricerca
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La riduzione della LINC00426 favorisce la progressione della malattia renale diabetica (DKD) inducendo l'apoptosi nelle cellule renali e aumentando l'infiammazione.
Lo studio indaga il valore diagnostico della LINC00426 nel diabete di tipo 2 (T2DM) e nella malattia renale diabetica (DKD), insieme ai suoi effetti regolatori sulle cellule renali. Lo studio ha incluso 280 pazienti con DM T2 (146 casi di DKD) e 186 controlli sani che hanno visitato durante lo stesso periodo. La reazione a catena quantitativa della polimerasi in tempo reale (RT-qPCR) con trascrizione inversa ha confermato che il LINC00426 sirico è sottoregolato nei pazienti con T2DM e DKD. L'analisi delle caratteristiche operative del ricevitore (ROC) ha valutato il valore diagnostico di LINC00426 per T2DM e DKD. La regressione logistica multivariata ha identificato fattori di rischio DKD indipendenti. LINC00426 mostrato un valore diagnostico per entrambe le malattie e si è correlato negativamente con il rapporto albumina-creatinina urina (UACR). La sua riduzione della regolamentazione prevedeva indipendentemente lo sviluppo del DKD. Un ambiente ad alto contenuto di glucosio (HG) inibisce l'espressione LINC00426 nelle cellule HK-2 e HGMC. Il test CCK8, la citometria a flusso e gli saggi immunosorbenti legati a enzimi hanno confermato che l'HG soppresse anche la proliferazione promuovendo apoptosi e infiammazione. Al contrario, la sovraespressione di LINC00426 aumenta la capacità proliferativa delle cellule HK-2 e HGMC, inibisce l'apoptosi e riduce le risposte infiammatorie. La ridimensionamento della LINC00426 può aggravare la progressione della DKD inibendo la proliferazione delle cellule renali (HK-2 e HGMC) e promuovendo l'apoptosi e le risposte infiammatorie.
Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è un disturbo metabolicocronico 1. I rapporti indicano che il T2DM e le sue complicazioni sono diventati una significativa preoccupazione globaledi salute pubblica 2,3, rappresentando minacce per la salute umana e lo sviluppo sociale. A causa di abitudini di vita poco salutari acquisitenel tempo 4, la prevalenza del T2DM è aumentata ognianno 5. La nefropatia diabetica (DN) è stata rinominata malattia renale diabetica (DKD) nel 2007 6,7. Come complicanza comune del T2DM8, la sua incidenza e i tassi di mortalità tra i pazienti diabetici continuano ad aumentare ognianno 9. La DKD spesso rimane latente nei pazienti con diabete di lungadata 10 o si manifestaimprovvisamente 11. La DKD può causare disfunzione renale e danniendoteliali 12,13. La DKD si manifesta principalmente come perdita urinaria di grandi molecole come le proteine dopo un danno al sistema di filtrazione renale 14. Tuttavia, per i pazienti, i marcatori biochimici del sangue (glucosio a digiuno, insulina) rappresentano lo standard d'oro per la diagnosi del T2DM, eppure la DKD rimane difficile da rilevare. Gli approcci terapeutici convenzionali non identificano o valutano tempestivamente la progressione dellaDKD 15. Pertanto, sensibilizzare sulla malattia e identificare nuovi biomarcatori diagnostici è fondamentale per la prevenzione e il trattamento sia del T2DM che della DKD.
Negli ultimi anni, il coinvolgimento dell'RNA non codificante lungo (lncRNA) in funzioni diverse comel'immunità 16, la regolazione del cancro e il metabolismo è diventato sempre più riconosciuto17. L'accumulo di evidenze ora implica un'espressione disregolata dell'RNA nell'influenza patogenese di malattie croniche complesse, in particolareDKD 18,19. Ad esempio, Zhang et al.20 hanno identificato tramite sequenziamento ad alto rendimento che l'inNCRNA EVF-2 interagisce con hnRNP, promuovendo lo sviluppo di DKD aumentando l'espressione di geni correlati al ciclo cellulare e fattori infiammatori. In un modello di ratto DKD, l'USR0000B2476D di lncRNA è stato identificato come coinvolto nella regolazioneimmunitaria 21. LINC00426 è un lncRNA recentemente scoperto che svolge un ruolo importante nella regolazione dei fattoriinfiammatori 22. Recenti studi comparativi sui microarray suggeriscono che LINC00426 possa avere potenziale come biomarcatore per lo sviluppo del T2DM23. Inoltre, le strategie bioinformatiche hanno catturato il coinvolgimento di LINC00426 nella regolazione immunitaria all'interno del carcinoma a cellulerenali 24. Numerosi studi hanno inoltre evidenziato il coinvolgimento fondamentale dell'infiammazione nel diabete e delDKD 25 nel diabete e nel DKD. Studi esistenti hanno dimostrato che il diabete tipo2 26 e le condizioni correlate alprediabete 27, inclusa la sindrome metabolica28, l'obesità29 e la cardiopatia cardiovascolaremetabolica 30, sono tutte associate a un elevato carico infiammatorio. Inoltre, le complicazioni microvascolari diabetiche, come la neuropatia31, lanefropatia 32 e la retinopatia33, così come le complicazioni macrovascolari34, sono tutte risposte infiammatorie croniche. Pertanto, studiare la relazione tra LINC00426 e T2DM e DKD è molto importante per scoprire nuovi marcatori diagnostici e rivelare i meccanismi della DKD. Tuttavia, la letteratura attuale riguardante il ruolo della LINC00426 in TD2M e DKD rimane limitata, senza evidenze cliniche che ne chiariscano il modello di espressione, il valore di rischio indipendente e l'efficacia diagnostica nei pazienti con DKD.
Per colmare questa lacuna nella ricerca, il presente studio ha arruolato 466 partecipanti, rilevato l'espressione di LINC00426 sierica tramite RT-qPCR, identificato fattori di rischio indipendenti per la DKD tramite regressione logistica e ulteriormente valutato il potenziale diagnostico della LINC00426 per T2DM e DKD tramite analisi ROC. I nostri risultati chiariscono preliminarmente le caratteristiche di espressione e il significato clinico della LINC00426 nella DKD, colmando così la lacuna di conoscenza esistente e fornendo nuove intuizioni sulla patogenesi della DKD e sull'esplorazione dei biomarcatori.
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Questo studio è stato approvato dal Comitato di Etica Medica del Terzo Ospedale Xiangya della Central South University. Tutti i pazienti e le loro famiglie hanno espresso sostegno e firmato moduli scritti di consenso informato.
Raccolta di campioni
La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando il software G*Power. Il livello di significatività (α) è stato fissato a 0,05, la potenza statistica (1-β) a 0,8, la dimensione dell'effetto (f) a 0,25 e è stato considerato un tasso di abbandono del 10%. I risultati del calcolo indicarono che erano necessari almeno 123 partecipanti per gruppo nello studio delle popolazioni di gruppo controllo, T2DM e DKD. Nello studio vero e proprio, 186 partecipanti sono stati inclusi nel gruppo di controllo, 134 pazienti nel gruppo T2DM e 146 pazienti nel gruppo DKD. Tutti erano volontari che hanno ricevuto cure presso il Third Xiangya Hospital della Central South University da luglio 2022 a giugno 2023. Tra questi, 72 pazienti non hanno avuto complicazioni, mentre 208 pazienti si sono presentati con una o più complicazioni. Le complicazioni includevano principalmente neuropatia diabetica, retinopatia diabetica e malattia renale diabetica (DKD), con 146 pazienti diagnosticati con DKD. La classificazione del diabete è stata determinata in base all'insulina a digiuno e ai livelli di glucosio nel sangue a digiuno; I pazienti con diabete di tipo 1 sono stati esclusi per evitare ambiguità diagnostiche. Sono stati esclusi i casi di diabete gestazionale e condizioni particolari del diabete.
I criteri di inclusione erano i seguenti: età ≥ 18 anni; cartelle cliniche complete e documentazione disponibili; conformità alle Linee guida cinesi del 2020 per la prevenzione e il trattamento del diabete di tipo2 37. I criteri di esclusione includevano disturbi psichiatrici comorbidi, compromissione cognitiva o incapacità di collaborare con lo studio; condizioni infettive acute; insufficienza d'organo; e tumori maligni.
È stato selezionato un gruppo di controllo composto da 186 individui sani sottoposti a visite mediche di routine nello stesso periodo. I partecipanti al gruppo di controllo devono soddisfare i seguenti criteri: nessuna storia di diabete o altri disturbi metabolici; glicemia a digiuno normale (<6,1 mmol/L), glucosio postprandiale a 2 ore (<7,8 mmol/L) ed emoglobina glicatrice (<5,7%); e nessuna storia di malattia renale o complicazioni, con indicatori di funzione renale normali (tasso di filtrazione glomerulare, rapporto albumina/creatina urinaria).
Test indicatori correlati al diabete
Informazioni demografiche di base per ogni partecipante allo studio sono state registrate al momento dell'ammissione. La mattina seguente, sono stati prelevati 5 mL di sangue venoso da ciascun soggetto in stato di digiuno per testare indicatori biochimici. I livelli di glucosio a digiuno (FBG) sono stati analizzati utilizzando un misuratore di glucosionel sangue 35. L'emoglobina glicata (HbA1c) è stata misurata con un analizzatore HbA1c completamenteautomatizzato 36. I campioni di urina sono stati raccolti entro 24 ore dall'inclusione dello studio. La concentrazione di albumina urinaria è stata misurata utilizzando un analizzatore proteico37 tramite il metodo immune-turbidimetrico38. Il grado di insufficienza renale nei pazienti con DKD è stato valutato dal rapporto albumina-creatinina urinaria (UACR), un indice ben consolidato per valutare la lesione renale precoce e la progressione della malattia inDKD 3,39.
Coltura e lavorazione cellulare
Sono state acquistate cellule epiteliali renali umane HK-2 e cellule mesangiali glomerulari HGMC. In particolare, le cellule HK-2 sono state coltivate in un mezzo K-SFM contenente il 10% di siero bovino fetale, integrato con soluzione antibiotica all'1%. Le cellule HGMC sono state coltivate in un mezzo completo cellulare primario. Le cellule sono state mantenute in un incubatore a 37 °C e 5% di CO2 . Il passaggio e la trasfezione sono stati eseguiti quando la confluenza ha superato il 70%. Per l'induzione ad alto contenuto di glucosio (HG), le cellule sono state seminate in piastre a 6 pozzi ed esposte a 30 mM di D-glucosio in 2 mL di mezzo di coltura per pozzo per 48 ore (HK-240 e cellule HGMC41). Un gruppo di controllo a basso livello di glucosio è stato trattato con 5,5 mM di D-glucosio + 24,5 mM mannitolo.
La sequenza a tutta lunghezza di LINC00426 è stata clonata nel plasmide di espressione eucariotica pcDNA3.1 per costruire il plasmide di sovraespressione pcDNA3.1 LINC00426. Il vettore vuoto pcDNA3.1 veniva utilizzato come controllo negativo. La trasfezione cellulare è stata eseguita utilizzando il reagente Lipofectamina 3000 secondo le istruzioni del produttore. Per un breve periodo, le cellule HK-2 e HGMC indotte da HG sono state seminate in piastre a 6 pozzi e trasfettate con una confluenza del 70%–80%. Per ogni pozzo, 2,5 μg di DNA plasmidico (pcDNA 3.1 o pcDNA3.1 LINC00426) sono stati miscelati con 5 μL di reagente Lipofectamina 3000 in Opti-MEM da 250 μL per 15 minuti a temperatura ambiente, secondo ricercheprecedenti 10. Il complesso di trasfezione è stato poi aggiunto a goccia a goccia alle cellule in un mezzo di coltura completo. Dopo 6 ore di incubazione a 37 °C, il mezzo veniva sostituito con un mezzo fresco e le cellule venivano coltivate per ulteriori 42 ore prima di esperimenti successivi.
Estrazione totale di RNA e trascrizione inversa
Il sangue rimanente fu centrifugato nuovamente a 3000 x g per 15 minuti, e il soprantantante veniva raccolto e conservato a -80 °C. L'RNA totale è stato estratto da campioni di siero e cellule utilizzando il metodo Trizol-fenolo-cloroformio, precipitato con etanolo di pari volume secondo ricercheprecedenti 42. La concentrazione e la purezza dell'RNA sono state valutate utilizzando uno spettrofotometro UV. Il cDNA totale è stato sintetizzato da campioni utilizzando la miscela di reagenti RT tramite un amplificatore PCR genico. Le condizioni di reazione erano di 42 °C per 15 minuti, seguite da 85 °C per 5 secondi. I campioni venivano conservati brevemente a 4 °C.
Reazione a catena della polimerasi in tempo reale quantitativa per trascrizione inversa (RT-qPCR)
RT-qPCR veniva eseguito utilizzando il master mix SYBR qPCR. L'espressione LINC00426 sirica è stata quantificata tramite lo strumento PCR quantitativo. I dati sono stati normalizzati utilizzando β-tubulina come gene di riferimento interno, calcolati tramite il metodo 2−ΔΔCt . Il valore medio di Ct della β-tubulina era di circa 25, variando da 23 a 27 su tutti i campioni di siero. Il coefficiente di variazione Ct (CV) era del 2,5%. L'ANOVA unidirezionale non ha mostrato differenze significative nei valori di β-tubulina Ct tra i gruppi di controllo, T2DM e DKD, confermandone l'espressione stabile e l'idoneità come riferimento interno per la normalizzazione LINC00426 siero. Gli innesco coinvolti nella reazione sono elencati nella Tabella Supplementare 1. Condizioni di reazione: pre-denaturazione a 95 °C per 10 minuti; 40 cicli a 95 °C per 10 secondi e 60 °C per 30 secondi; estensione finale a 60 °C per 15 secondi.
Analisi del western blot
L'analisi Western blot è stata effettuata seguendo i protocolli sperimentali stabiliti da noi. Per un breve periodo, le cellule sono state lisate con il buffer di lisi RIPA integrato con un cocktail inibitore della proteasi all'1%. Dopo l'incubazione a temperatura ambiente per 30 minuti, è stata effettuata la quantificazione delle proteine. I campioni proteici sono stati denaturati a 95 °C e quantità uguali di proteina da 30 μg sono state separate tramite SDS-PAGE, seguite da elettrotransfer su membrane PVDF a 0,45 μm. Le membrane sono state bloccate con latte scremato a temperatura ambiente per 2 ore. Gli anticorpi primari contro Bax, Bcl-2, Caspasi-3, IκBα e p-P65 sono stati diluiti a 1:1000 con TBST, mentre la β-actina è stata diluita a 1:3000. Le membrane sono state incubate con anticorpi primari durante la notte a 4 °C. Successivamente, le membrane sono state incubate con anticorpi secondari coniugati con perossidasi di rafano corrispondenti a temperatura ambiente per 1 ora. Le bande proteiche sono state visualizzate utilizzando un substrato ECL su un sistema di imaging in gel. I valori di grigio delle bande sono stati quantificati con il software ImageJ.
Kit di conteggio delle celle-8 (CCK8)
Digerisci le cellule trasfectate con tripsina allo 0,25% (senza EDTA) per circa 3 minuti, poi centrifuga a 800 x g per 5 minuti. Raccogli il pellet e risospendi nel mezzo di coltura cellulare. Seminare 100 μL di sospensione cellulare (2 x 103 celle) in una piastra da 96 pozzi. Dopo l'incubazione per 24 ore a 37 °C con il 5% diCO2 per consentire l'aderenza cellulare, si aggiungono 10 μL di soluzione di CCK8. L'aggiunta iniziale della soluzione CCK8 è designata come 0 h. L'assorbanza a 450 nm viene misurata utilizzando un lettore di micropiastre a 0, 24, 48 e 72 ore.
Citometria a flusso
L'effetto della trasfezione sull'apoptosi cellulare è stato valutato utilizzando la soluzione di colorazione Annexin V-fluorescein isotiocianato (FITC)/propidio ioduro (PI). Dopo la trasfezione, le cellule venivano digerite utilizzando la stessa procedura di digestione della tripsina descritta sopra. Le cellule sono state lavate con soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) e risospese. I pellet cellulari sono stati raccolti tramite centrifugazione a 800 x g per 5 minuti. Trasferire 100 μL (circa 1 x 105 cellule) in un tubo di citometria a flusso, centrifugare a 800 x g per 5 minuti a temperatura ambiente e scartare il soprandante. Cellule di sospensione in un buffer di legame Annexin V-FITC da 195 μL. Aggiungere 5 μL di Annexin V-FITC e 10 μL di soluzione di colorazione PI alla miscela, poi mescolare accuratamente. Incubare al buio a temperatura ambiente per 20 minuti. Successivamente, si colloca il tubo di citometria di flusso trattato in un bagno di ghiaccio per una conservazione temporanea. Prima dell'analisi, filtrare la sospensione della cella attraverso un filtro a rete da 200 micron e risospendere. Raccogliere i segnali cellulari utilizzando il sistema di citometria a flusso sotto eccitazione a 488 nm/636 nm.
Saggio immunoenzimatico legato (ELISA)
Le citochine infiammatorie cellulari sono state misurate utilizzando kit ELISA disponibili in commercio per fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α), interleuchina-6 (IL-6) IL-1 beta (IL-1β). La procedura specifica di rilevamento è la seguente: aggiungere 100 μL dello standard adeguatamente diluito ai pozzi standard. Aggiungere 100 μL di mezzo basale cellulare a tutti i pozzi vuoti. Aggiungere 50 μL di sovrandante della cella e 50 μL di 1 x tampone di rilevamento ai pozzi campioni. Successivamente, aggiungere 50 μL della soluzione di anticorpi di deteczione ai pozzi appropriati. Copri la micropiastra e incuba a temperatura ambiente per 2 ore. Scartare il liquido dai pozzi e lavare 6 volte con il tampone di lavaggio. Per ottenere risultati ottimali, assicurati che i pozzi siano completamente essiccati. Aggiungi 100 μL di soluzione lavorativa per streptavidina in ogni pozzo, sigilla la piastra e incuba a temperatura ambiente per 45 minuti. Infine, aggiungi 100 μL di substrato cromogenico, poi incubali al buio per 20 minuti. Poi aggiungi 100 μL di soluzione di stop e mescola delicatamente. La soluzione apparirà ora come un liquido limpido, giallastro di intensità variabile. Misura la densità ottica (OD) della soluzione a 450 nm e 630 nm utilizzando un lettore di microplacche. La differenza tra questi due valori corrisponde alla concentrazione del fattore infiammatorio nel campione.
Analisi statistica
I dati venivano elaborati e analizzati utilizzando software statistico commercialmente disponibile. Tutti i risultati sperimentali comprendevano tre repliche valide. I confronti intergruppi hanno utilizzato campioni indipendenti, test t e analisi della varianza (ANOVA). Sono stati effettuati confronti multipli utilizzando il metodo di Tukey. La curva ROC è stata utilizzata per valutare il valore diagnostico di LINC00426 per T2DM e DKD. L'analisi di regressione logistica ha valutato i fattori di rischio per DKD. P < 0,05 indicava significatività statistica per i rispettivi risultati dei dati.
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Confronto delle caratteristiche basali tra individui sani e pazienti con diabete diabetiche
Lo studio ha coinvolto 280 pazienti con diabete diabetica (T2DM) e 186 individui sani come controlli. L'analisi delle cartelle cliniche dei partecipanti ( vedi Tabella 1) ha rivelato che l'età media del gruppo di controllo era di 58,91 ± 17,63 anni, rispetto a 59,50 ± 17,14 anni per i pazienti con diabete T2DM. Tuttavia, non sono state riscontrate differenze si...
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La DKD rappresenta una grave complicanza microvascolare nel T2DM. La sua manifestazione più antica è la presenza di microalbuminuria; rilevare questo nelle prime fasi potrebbe potenzialmente rallentare la progressione del DKD. Tuttavia, la microalbuminuria manca di sensibilità nell'analisi urinaria di routine e di conseguenza viene spessotrascurata 43. Questo studio ha rilevato che LINC00426 è sottoregolata nei pazienti con T2DM e possiede un valore diagnostico si...
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Non vi è alcun conflitto di interessi in questo studio.
Non applicabile.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 0,25% tripsina | Gibco | 25200056 | |
| Kit di rilevamento dell'apoptosi Annexin V-FITC | Beyotime | C1062S | |
| Antibiotici per colture cellulari | Gibco | R-015-10 | |
| Rivelatore di proteine specifico Aristo | GOLDSITE | GPP-100 | |
| Anticorpo Bax | Cell signaling Technology | 2772 | |
| Kit per dosaggio proteico BCA | Beyotime | P0013B | |
| Anticorpo monoclonale mouse Bcl-2 (124) | Cell signaling Technology | 15071 | |
| Anticorpo monoclonale coniglio beta-Actin (13E5) | Cell signaling Technology | 4970 | |
| Monitor della glicemia | Yuwell | 710 | |
| Anticorpo Caspase-3 | Cell signaling Technology | 9662 | |
| Reagente CCK-8 | Sigma | 96992 | |
| ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix | Vazyme | Q711 | |
| Cloroformio | Sigma-Aldrich | C2432 | |
| Clarity Western ECL Substrate | Bio-Rad | 1705061 | |
| Stazione di incubazione cellulare a temperatura costante | SaiLun | DHP-9032 | |
| D-Glucosio | MedChemExpress | HY-B0389 | |
| Citofluometro | Beckman coulted | CytoFLEX | Cloroformio |
| Strumento PCR quantitativo fluorescente | Roche | Light Cycler 96 | |
| Siero fetale bovino | Sigma-Aldrich | F0193 | |
| Analizzatore di emoglobina glicata completamente automatizzato | Hanyu medical | HLC-723G11 | Fenol |
| Amplificatore PCR Gene | Bio Rad | S1000 | |
| Cellule mesangiali glomerulari, HGMC | Sunncell Biotechnology Co., Ltd. | SNP-H252 | |
| Kit ELISA IL-1 beta umano di base | Invitrogen | ECH002 | |
| Kit ELISA IL-6 umano | Invitrogen | EH2IL6 | |
| Cellule epiteliali renali umane, HK-2 | Sunncell Biotechnology Co., Ltd. | SNL-165 | |
| Kit ELISA TNF alpha umano | Invitrogen | KAC1751 | |
| Anticorpo monoclonale mouse IkappaB alpha (L35A5) | Cell signaling Technology | 4814 | |
| Medio K-SFM | Invitrogen | 17005-042 | |
| Lipofectamine 3000 | Invitrogen | L3000015 | |
| Mannitolo | Sigma-Aldrich | M9647 | |
| Lettore per dosaggio immunoenzimatico multifunzionale | TECAN | GENios Plus | |
| Anticorpo monoclonale coniglio NF-kappaB p65 (D14E12) | Cell signaling Technology | 8242 | |
| Latte scremato | Biosharp | BS102-500g | |
| Medio Opti-MEM™ I a ridotto contenuto di siero | Invitrogen | 31985062 | |
| Reagente P3000 | Invitrogen | L3000-015 | |
| Tampone PBS | Sangon Biotech | E607080 | |
| Fenol | Sigma-Aldrich | P1037 | |
| Anticorpo monoclonale coniglio Phospho-NF-kappaB p65 (Ser536) (93H1) | Cell signaling Technology | 3033 | |
| Medio completo per cellule primarie | Sunncell Biotechnology Co., Ltd. | SNPM-H252 | |
| Kit reagente Prime Script RT | Takara | RR037A | |
| Membrane PVDF | Merck Millipore | SE1M003M00 | |
| Cocktail di inibitori delle proteasi e delle fosfatasi | Beyotime | P1045 | |
| Trizol | Invitrogen | 15596026CN | |
| Spettrofotometro ultravioletto | Thermo | Nanodrop 2000 |
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