未确诊的肾损伤在糖尿病非裔美国人没有保险和保险额不足和假定的角色Meprin Metalloproteases在糖尿病肾病

文摘

糖尿病是慢性肾脏疾病的主要原因。非洲裔美国人都不成比例地受到糖尿病肾病(DKD)和结束阶段肾脏疾病(ESRD)。差距在DKD遗传和社会经济组件,然而,其患病率在非洲裔美国人不是充分的研究。目前的研究使用的多个生物标志物DKD评估确诊DKD在格林斯博罗没有保险和保险额不足的非裔美国人,北卡罗莱纳。参与者包括三组:非糖尿病的控制,没有已知的肾病,糖尿病患者和糖尿病患者诊断DKD。我们的数据显示未确诊的肾损伤在糖尿病患者的很大一部分,基于水平的血浆和肾损伤尿液标志物,即尿白蛋白肌酐比值,肾损伤molecule-1,半胱氨酸蛋白酶抑制物C,中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin。我们还发现,尿meprin水平,meprin B,和两个肾脏meprin目标(nidogen-1和单核细胞化学引诱物蛋白1)与肾损伤的严重程度增加,暗示潜在角色meprin metalloproteases DKD病理生理学的族群。研究还表明需要更多积极的测试来评估在没有保险的糖尿病患者促进肾损伤早期诊断和有针对性的干预措施,可以缓慢进展迹象。

1。介绍

糖尿病肾病(DKD)结束阶段的主要原因是肾脏疾病(ESRD)。在美国少数民族(例如,非洲裔美国人、本土美国人,西班牙裔)由DKD不成比例的影响。ESRD 2008美国肾脏数据系统的一项调查表明,利率与糖尿病相关的非裔美国人的高出三倍比白种人相比,新病例的比例的肾脏疾病归因于糖尿病在年轻的非洲裔美国人目前站在43%。2型糖尿病的患病率有关营养和久坐不动的生活方式(1),促进肥胖和相关的代谢综合征。肥胖在美国最近期的数据表明,40%的成年人口是肥胖2]。更令人担忧的是,同样的研究显示了一个不断增长的肥胖流行在年轻人中,有18.5%的孩子在美国肥胖。这一趋势在肥胖可能会进一步加剧当前糖尿病。此外,肥胖的患病率明显高于拉美裔和非洲裔美国人的年龄类别(2]。其他先前的研究已经表明,非洲裔美国人有更大的调整有糖尿病的几率比高加索美国人(3]。其他因素导致糖尿病健康差异包括医疗资源分配的差异(1,4)、医疗利用率(4),糖尿病护理的质量,认为自我效能和易感基因5]。少数人在收到劣质医疗风险升高明显。研究表明,ESRD关心非洲裔美国人的差异和高加索美国人收到了统计学意义(6),非裔美国人一直收到糟糕的护理。

而易感基因是已知的导致DKD的差异,所涉及的细胞和分子机制的发展并不完全理解。这样的知识是很重要的治疗和诊断工具的发展,来自不同文化背景的人有效。最近,一些蛋白质生物标记已经开发出来,提供洞察疾病病理的分子机制。其中包括I型跨膜糖蛋白,肾损伤marker-1 (KIM-1) cysteine-protease抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制物C,和无处不在的lipocalin家庭成员,中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin (NGAL) [7- - - - - -9]。Meprin锌metalloproteases,大量表达的刷状缘膜(BBM)肾近端小管,也成为了DKD易感性标记(10]。Meprins也在足细胞中表达11和白细胞(单核细胞和巨噬细胞)12),在炎症中发挥作用,纤维化在DKD观察到的根本原因。Meprins由两个亚基,α和β,由不同的基因在染色体编码6和18日分别在人类13,14),17和18号染色体上,分别在老鼠15]。寡聚化meprins结果在两个蛋白亚型,meprin (α- - - - - -α或α- - - - - -β)和meprin B (β- - - - - -β)。Meprinβ基因多态性与DKD有关的皮马印第安人,一个民族在美国与极高的2型糖尿病的发生率和随后ESRD [10]。有趣的是,表达式和meprins减少的活动在糖尿病肾损伤的发病在啮齿动物模型16]。

符合减少meprin活动如何与肾损伤,我们最近表明meprinαβ双基因敲除小鼠表现出更严重的肾损伤在体外实验1型糖尿病(17]。在体外和在活的有机体内研究已经确定了几个肾meprin目标在肾纤维化中发挥作用。例如,meprins能够裂开和/或有辱人格的一些细胞外基质(ECM)的蛋白质,如胶原第三、第四胶原蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白和nidogen-1 [18- - - - - -22]。由于肾脏病理变化出现在DKD ECM蛋白质积累的直接后果(23- - - - - -26)由于生产过剩和/或减少ECM的降解蛋白质,meprins可以扮演一个角色在调制这种不平衡。其他研究已经表明,meprins proteolytically蛋白质参与炎症过程,一个潜在的肾纤维化的过程(27]。这种调节器的炎症包括促炎细胞因子(例如,白介素1β(il - 1β)[28),il - 6 (29日,30.,地震31日])和单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1 [32])以及抗炎蛋白水解释放的分子,N-acetyl-seryl-aspartyl-lysyl-proline从胸腺素(Ac-SDKP)β4 (33]。当前的研究的目标是利用最近开发蛋白质生物标志物来评估诊断肾损伤中没有保险和保险额不足的非裔美国人在格林斯博罗,数控。我们进一步试图确定尿meprins的水平和他们的目标与存在和/或肾损伤的严重程度。

2。材料和方法

2.1。主题

糖尿病18 - 65岁的非裔美国人通过锥招募健康社区卫生和健康中心,格林斯博罗的北卡罗莱纳一种设备,主要是没有保险和保险额不足的患者。本研究批准的北卡罗莱纳t州立大学和锥卫生机构审查委员会(IRB)。从每个参与者获得书面知情同意。年龄,非糖尿病的控制也招募社区卫生和健康中心和当地的宗教组织。三组包括:糖尿病患者没有已知的肾脏疾病 ;(2)糖尿病诊断肾脏疾病患者 ;和(3)与非糖尿病的控制 。调查管理建立患者档案和家庭病史。医疗信息提供了参与者通过调查和验证使用医疗记录。ESRD患者和其他慢性疾病的条件被排除在外。之前所有病人数据鉴定分析。

2.2。决心与代谢综合征相关的人体测量数据

每个参与者的身高和体重测量他们的访问期间,用于计算身体质量指数。此外,血压、腰围测量。

2.3。血液和尿液样本的集合

空腹血液和尿液样本收集的三组病人。非糖尿病患者的糖尿病状态证实了对照组使用血糖仪测量空腹血糖水平(ReliOn®)。血液样本训练得到的抽血者通过静脉途径,收集到肝素管,以及存储在冰前一小时平均获得等离子体处理。获得等离子体,血液样本离心机在2750 g×15分钟在4°C使用一个爱兰歌娜X-14R离心机(贝克曼库尔特,沥青,CA)。等离子体被整除microfuge管和储存在−80°C到蛋白质组学分析。尿液样本还在冰前举行整除和储存在−80°C到分析。

2.4。肾损伤的评估

肾损伤的生化评估,我们对传统的肾损伤生物标志物进行化验,即尿白蛋白肌酐,然后用于计算尿白蛋白肌酐比率(UACR)。UACR是当前黄金DKD的临床诊断标准。从Exocell白蛋白检测利用Albuwell®ELISA试剂盒(费城,PA),而肌酐测定使用从Diazyme实验室量热分析工具(业务,CA)。我们还确定的水平三是最近发展起来的蛋白质标记的肾损伤,即KIM-1,半胱氨酸蛋白酶抑制物C, NGAL使用酶联免疫吸附试验(ELISA)(研发系统、明尼阿波利斯、MN)。所有的化验根据制造商的说明进行吸光度是阅读使用F500 Pro 450海里多模标仪(美国Tecan)。所有生物标记除了白蛋白标准曲线生成使用四个参数物流(4-PL)曲线符合(GraphPad棱镜软件)。使用双对数回归生成了白蛋白标准曲线,根据制造商的指示。每个肾损伤的尿水平标记被规范化尿肌酐水平。

2.5。免疫印迹分析尿Meprins Nidogen-1

免疫印迹分析是用来确定meprin的尿水平,meprin B,和nidogen-1前所述协议(34- - - - - -36]。简单地说,25μl的尿液样本结合SDS加载缓冲补充β巯基乙醇在80°C和加热5分钟。每组三个或四个具有代表性的样本被解决在同一在变性条件下8%聚丙烯酰胺凝胶。电泳后,被转移到蛋白质硝化纤维膜,阻止在阻止缓冲区(5%脱脂奶粉溶解在tris-buffered生理盐水、0.05% Tween-20 (TBS-T)),然后对主要的抗体meprin一(HMC14,兔多克隆,稀释1:3300年阻止缓冲区),meprin B (HMC77,兔多克隆稀释1:5000年阻止缓冲区),或nidogen-1(微孔;老鼠多克隆稀释1:1000年阻止缓冲区)。HMC14和HMC77抗体的礼物朱迪斯·邦德(宾夕法尼亚州赫尔希医学中心)。孵化与主抗体溶液后,膜在TBS-T 15分钟洗了三次,然后孵化与相应的二次抗体结合辣根过氧化物酶(TBS-T Bio-Rad稀释1:10000)。最后,膜清洗三次TBS-T前15分钟每个添加化学发光底物(热科学、沃尔瑟姆,MA)。蛋白质乐队都被暴露在x射线胶片或膜的接触Amersham成像仪600(通用电气医疗集团,芝加哥,IL)。西方墨迹图重复了总共9或12个样品从每个子类。我们第一次分组样本基于自我报告和诊断糖尿病状态,4代表每组样本(与DKD糖尿病患者,糖尿病患者和非糖尿病患者控制)包含在每个凝胶。 Subsequent blots grouped the samples from diabetic patients without diagnosed kidney disease based on their UACR levels, with 3 samples from each group included in each gel, that is, (i) nondiabetic, (ii) normoalbuminuria (UACR < 30 mg/g), (iii) microalbuminuria (30 mg/g ≤ UACR ≤ 300 mg/g), and (iv) macroalbuminuria (UACR > 300 mg/g).

2.6。MCP-1的分析

我们进行化验meprin第二个目标,单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1),用ELISA试剂盒(研发系统)根据制造商的指示。标准曲线使用4-PL生成曲线符合(GraphPad棱镜)被用来确定MCP-1浓度。尿MCP-1水平正常化的尿肌酐水平在每个样本。

2.7。统计分析

分析的数据是单向方差分析和图基的诚实的显著差异测试(GraphPad棱镜软件)。对数变换进行了肾损伤的生物标志物值(即。UACR KIM-1,半胱氨酸蛋白酶抑制物C, NGAL)和MCP-1之前统计分析。确定糖尿病肾损伤的风险高,均值,标准差,上四分位数(Q3)和四分位范围(差)的非糖尿病患者组计算。糖尿病受试者值大于平均+ 2 sd和Q3 + 1.5差的非糖尿病患者组被认为是高危DKD。

3所示。结果

3.1。人体测量数据与代谢综合征有关

由于代谢综合征是经常与糖尿病有关,我们首先评估肥胖和心血管健康的各种措施每组的成员。BMI的测量基础上,大部分参与者在我们的研究中被超重体重指数(25.0≤≤29.9)或肥胖(体重指数≥30),与非糖尿病患者和糖尿病的参与者之间没有显著差异(表1和数字1(一)和1 (b))。另一方面,显著差异被发现在糖尿病和非糖尿病的患者的平均腰围(表1和图1 (d);p = 0.0002)。值得注意的是,一个大大大比例的糖尿病患者(70.8%)有一个腰围> 102厘米比非糖尿病的患者(39.1%)(图1 (c))。最后,77.0%的非糖尿病患者和85.1%的糖尿病高血压前期参与者(120毫米汞柱≤收缩压≤139毫米汞柱或80毫米汞柱≤舒张bp≤89毫米汞柱),高血压第1阶段(140毫米汞柱≤收缩压≤159毫米汞柱或90毫米汞柱≤舒张bp≤99毫米汞柱),第二阶段或高血压(血压≥160毫米汞柱,或舒张血压≥100毫米汞柱)(表1和数字2(一个)- - - - - -2 (d))。

3.2。未确诊的糖尿病患者肾损伤

评估肾损伤的发生率在每一组中,我们首先确定每个参与者根据他的UACR白蛋白和肌酐水平(图3(一个))。时的平均UACRs糖尿病患者和患者诊断DKD明显高于非糖尿病患者控制,平均UACR糖尿病组明显低于DKD确诊患者( 后转换)。有趣的是,有很大程度上的变异UACRs在糖尿病患者中,表明这一组的成员可能出现不同程度的肾损伤(图3(一个),下半部分)。因此,在随后的分析中,我们使用了UACRs进一步细分糖尿病参与者不知道肾病分为三个亚组:normoalbuminuria (UACR < 30毫克/克);微量白蛋白尿(30毫克/ g≤UACR≤300毫克/克);和macroalbuminuria (UACR > 300毫克/克)(图3 (b))。在糖尿病患者中,54.0%(41/76)有一个UACR所料的特征正常蛋白尿,35.5%(27/76)有UACR表明微蛋白尿和10.5%(8/76)在macroalbuminuria UACR范围。此外,五个参与者的微量白蛋白尿组(5/27,18.5%)表现出UACR水平之间的200和300毫克/克,将他们之间的界线附近微macroalbuminuria。这个分布表明,很大一部分未确诊的糖尿病患者有不同程度的肾脏损伤。因此,我们使用一系列的最近发展蛋白质组肾脏损伤的标志,进一步询问参与者的肾损伤状态(数据4- - - - - -6)。例如,KIM-1 I型跨膜糖蛋白,最近与肾组织损伤的急性肾损伤模型以及DKD [37- - - - - -39]。分析等离子体KIM-1水平显示,糖尿病患者有显著较高的等离子体KIM-1水平 比非糖尿病患者控制(图4(一))。此外,当等离子体KIM-1价值观之间的糖尿病患者和非糖尿病患者组相比,52%的糖尿病受试者血浆KIM-1值至少两个标准差的非糖尿病患者组(表2)。也许更引人注目的是,糖尿病组中45%的患者表现出血浆KIM-1水平三个标准差,进一步表明大部分的病人可能患有未确诊的糖尿病组肾脏疾病。事实上,糖尿病患者中比较不同UACR水平显示子组(图之间的显著差异4 (c))。事实上,血浆KIM-1水平似乎与肾损伤的严重程度(如由UACR),与糖尿病患者macroalbuminuria水平表现出明显高于糖尿病患者微量白蛋白尿,而表现出所料水平明显高于糖尿病患者正常蛋白尿,而表现出水平显著高于非糖尿病患者控制(图4 (c))。

我们下一个调查是否尿KIM-1水平也与肾损伤的程度参与我们的研究。在尿液浓度差异,在这些分析中,我们归一化尿水平KIM-1的肌酐水平为每个主题。尽管规范化尿KIM-1水平升高糖尿病患者与非糖尿病患者控制相比,两组之间没有显著差异(图4 (b))。然而,基于UACR次范畴化显示,糖尿病患者与泌尿系KIM-1 macroalbuminuria表现出规范化水平DKD组(图中的类似4 (d))。重要的是,水平观察macroalbuminuria组明显高于非糖尿病患者控制或糖尿病患者所料与正常蛋白尿(图4 (d))。此外,虽然糖尿病患者尿KIM-1值很高的比例低于观察等离子KIM-1, 23%和12%的糖尿病患者还表现出尿KIM-1水平是两个和三个标准差的非糖尿病患者控制,分别(表2)。类似的分布也观察到如果比较使用上四分位数加1.5倍或者3乘以四分位范围(表2)。因此,KIM-1似乎关联与肾损伤的程度之间的非裔美国人在我们的研究中,与等离子体比尿KIM-1 KIM-1显示更强的相关性。

类似的趋势也观察到另外两个新兴的蛋白质标记的肾损伤,即半胱氨酸蛋白酶抑制物C和NGAL (38,40]。例如,尿和等离子体半胱氨酸蛋白酶抑制物C患者要显著高于DKD没有确诊的糖尿病患者比非糖尿病的控制和DKD(数字5(一个)和5 (b))。相比之下,只有边际增加观察糖尿病组和非糖尿病患者之间的控件(数字5(一个)和5 (b))。然而,在糖尿病组患者macroalbuminuria展出血浆半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平明显高于非糖尿病患者控制或糖尿病患者所料与正常蛋白尿和微蛋白尿(图6(一))。另一方面,尽管规范化尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平稳步增长所料的糖尿病组患者进展正常蛋白尿macroalbuminuria微蛋白尿,观察到的增加并没有导致尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平明显高于非糖尿病患者组中观察到(图6 (b))。的确,只有DKD组的患者表现出更高水平的标准化尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C。有趣的是,参与者的比例的半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平两个标准差的非糖尿病患者组类似无论等离子体或尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C被认为是(分别为17%和19%,分别地。)(表2)。相反,当四分位范围(差)是用来比较的组,等离子体之间出现分歧和尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C。例如,尽管相似比例的受试者(17%)被发现是1.5差以上第三四分位数(Q3)血浆半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平使用时,一个更大比例的受试者(43%)表现出尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C的水平高出了1.5差Q3(表2)。因为差是更健壮的异常值和非正态的数据,这可能表明,糖尿病组中一个或两个离群值可能导致尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C的倾斜或非正态的分布值。半胱氨酸蛋白酶抑制物C, NGAL水平的分析还显示糖尿病组的分组人口水平升高。例如,尽管显著更高水平的尿液和血浆NGAL只有DKD患者中观察到当病人分组,根据糖尿病状态(数据5 (c)和5 (d)),仔细检查发现,糖尿病患者macroalbuminuria展出NGAL水平显著高于非糖尿病患者控制他们的血浆和尿液(数字6 (c)和6 (d))。糖尿病受试者血浆和尿NGAL的百分比大于两个SD高于非糖尿病患者的平均水平分别为17%和24%,分别为(表2)。类似的分布(13%和24%血浆和尿NGAL resp)。观察如果差是用于比较。在一起,肾脏功能的蛋白质组的分析标记显示未确诊的肾损伤在糖尿病患者的很大一部分(表2)。这是适用于分析利用传统的肾损伤的措施,也就是说,UACR(图3),以及一组最近开发蛋白质组肾损伤(表的标志2;数据4- - - - - -6)。

3.3。尿Meprins和Meprin目标水平升高糖尿病肾损伤患者

接下来,确定新的生物标志物DKD疾病进展和可能获得机械的见解,我们问是否与DKD meprins A和B的水平相关。非糖尿病患者控制相比,免疫印迹分析显示两meprin可检测水平在糖尿病患者和meprin B DKD没有确诊的糖尿病患者和一些肾病(图7(一))。重要的是,类似于等离子KIM-1,患者的尿meprins更高水平微和macroalbuminuria表明尿meprins之间的正相关和肾损伤的严重程度(图7 (b))。90 kDa带对应的预期大小减少单体的meprins减少/变性条件下(41,42]。来确定meprin水平由于脱落或一般的近端小管损伤,我们为villin探测,高表达的细胞骨架蛋白的BBM近端小管。没有检测出villin尿液中任何组织的评估(数据没有显示)。我们还发现,DKD患者表现出相对高水平的两个meprin目标,nidogen-1 MCP-1。例如,当nidogen-1患者察觉UACR≤300毫克/克,水平更高的患者UACR > 300毫克/克,增加肾损伤的严重程度(图7 (b))。有趣的是,一个片段~ 50 kDa的nidogen-1迁移也从糖尿病肾损伤患者尿液中检测到由UACR决定,可能对应于乳沟的产品。类似的趋势也观察尿MCP-1,最高水平是诊断DKD患者和糖尿病患者macroalbuminuria(数字7 (c)和8(一个))。有趣的是,尽管所料的正常蛋白尿和DKD组织特点是血浆MCP-1水平高于非糖尿病患者组没有明显差异在血浆MCP-1水平DKD和糖尿病组无论UACR水平(数字7 (d)和8 (b))。观察到尿MCP-1增加,但不是等离子MCP-1,可能表明MCP-1尿排泄的增加是由于肾功能受损。

4所示。讨论

糖尿病是慢性肾脏疾病的主要原因,相关的并发症与高发病率和高死亡率43]。糖尿病肾病(DKD)影响~ 40%的糖尿病患者和ESRD的主要原因。治疗DKD成本每年数百亿美元和负面影响病人及其家属的生活质量。在美国,少数民族(例如,非洲裔美国人、本土美国人,西班牙裔)被DKD[不成比例的负担44]。几乎所有DKD在非裔美国人是由2型糖尿病引起的。除了环境影响,2型糖尿病有很强的遗传因素(45- - - - - -47]。无症状的海拔在尿白蛋白排泄和血清肌酐水平,DKD的关键措施,经常出现在糖尿病的兄弟姐妹与公开的2型糖尿病(非裔美国人45]。尽管DKD非常普遍在非裔美国人中,这个族群的诊断和管理并没有得到充分的研究。在某种程度上,这是由于这一事实参与生物医学研究在非裔美国人历来较低。此外,即使有平等获得医疗,糖尿病非裔美国人的风险更高(ESRD比白人同行或女性非裔美国糖尿病患者(48]。尽管有证据表明遗传因素发挥作用的健康差异DKD,数据与糖尿病肾病的分子机制在非洲Americans-particularly非洲裔美国男性缺乏。获得这些信息是重要的,如果我们为病人提供策略有效的干预措施。比例代表制的民族和性别在生物样品的分析用于生物标记的发展DKD确保那些有不同的遗传背景。这也确保治疗的发展目标和有效的对所有患者的诊断工具。此外,他们可能会促进更有针对性的干预措施在诱发遗传因素的情况下改变疾病的病理学。先前的研究显示,代谢标记用于诊断代谢综合征,糖尿病风险高,有民族差异49]。尽管肥胖、胰岛素抵抗、糖尿病和高血压比白种人更常见于非洲裔美国人,民族差异往往导致underdiagnosis非洲裔美国儿童和成人之间的代谢综合征。因此,许多非裔美国人2型糖尿病和心血管疾病的风险不及时诊断,延误治疗干预措施可以减缓疾病的发展。

当前的研究显示未确诊的肾损伤的很大一部分没有保险和保险额不足的糖尿病非裔美国人在格林斯博罗,数控(表2)。重要的是,数据提供见解的潜在作用meprin metalloproteases肾损伤的进展在这个人口。的肾损伤评估利用UACR金本位DKD临床试验,连同一个由三位最近开发了肾损伤蛋白标志物,临床上还没有可用的。微蛋白尿,由于超微结构的变化发生在肾小球滤过屏障,是最早的临床体征DKD与年龄呈正相关,高血压,高血糖,吸烟,和男性性别50]。但是,与UACR,这证实了一般的肾损伤,最近开发了蛋白质组学的生物标志物有潜力提供洞察肾损伤的地方。KIM-1是1型跨膜糖蛋白表达在近端小管9]。ectodomain摆脱从细胞肾损伤后,允许尿KIM-1成为可检测浓度在24小时内的管状坏死(51]。尿KIM-1水平已发现其肾毒性暴露在各种各样的代理后,血清肌酐浓度的增加(之前51]。出于这个原因,KIM-1被认为是一个敏感的急性肾损伤的生物标志物。在体外研究表明,释放可溶性KIM-1是由一种metalloprotease [52]。目前的研究表明,尿和等离子体与DKD KIM-1关联,尤其是与macroalbuminuria糖尿病患者。有趣的是,与尿KIM-1水平相比,血浆KIM-1水平似乎更紧密地与肾损伤的严重程度(如由UACR范围)。同样,尿NGAL水平与DKD和macroalbuminuria糖尿病患者中显著升高。NGAL 25 kDa蛋白质表达的中性粒细胞和某些上皮细胞,包括那些在肾小管。肾NGAL释放到尿液和血浆和已被证明是一个敏感的生物标志物预测管损伤的急性和慢性肾损伤(53,54]。事实上,在某些生理环境,NGAL可能是一个更有前途的早期肾损伤的标志比UACR [55,56]。在当前的研究中,尽管我们观察到显著增加患者尿NGAL已经诊断为DKD,之间没有明显差异DKD组和糖尿病组的血浆NGAL的水平。同样,尿液和血浆NGAL水平都与控制患者的UACR建议肾损伤的早期阶段(即。微蛋白尿)。有趣的是,然而,显著增加血浆NGAL水平与macroalbuminuria糖尿病患者中观察到。最后,cysteine-protease抑制剂,半胱氨酸蛋白酶抑制物C,已被证明是一个好的评估肾损伤的标志。尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C被认为是一个敏感的标志DKD的检测,与水平前组织病理学变化。重要的是,在以前的研究中,半胱氨酸蛋白酶抑制物C的水平增加肾损害的进展,使它适合肾损伤的早期检测和准确评估DKD [8,57]。在最近的研究中,血浆半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平明显升高与macroalbuminuria DKD患者和糖尿病患者。此外,海拔DKD患者尿半胱氨酸蛋白酶抑制物C水平是重要的 相比其他组除了macroalbuminuria子群。

这项研究还表明,meprin metalloproteases, meprin meprin B,和两个肾脏meprin目标,nidogen-1 MCP-1,可能发挥作用的病理DKD在非裔美国人。先前的研究已经涉及meprins急性和慢性肾损伤的病理生理学在人类和啮齿动物模型DKD [10,17]。例如,单核苷酸多态性(SNPs) meprinβ基因与糖尿病肾损伤有关的皮马印第安人,美国民族与2型糖尿病和糖尿病肾病的发病率极高(10]。一致,meprin表达式在啮齿动物和活动减少糖尿病肾损伤(16,17]。在目前的研究中,我们发现~ 90 kDa蛋白质乐队为meprin A和B在糖尿病肾损伤患者的尿液。其他研究已经确定了110种kDa meprins,相应的单体的蛋白质形式(41,58]。可能90 kDa带代表一个乳沟在病理条件下产品发布。一个裂解meprin类似规模的片段在从小鼠肾脏蛋白质受到缺血/ reperfusion-induced肾损伤(59]。这一事实meprin蛋白质水平显著增加患者DKD建议增加meprins在糖尿病肾损伤的脱落。据我们所知,这是第一个研究报告增加meprin脱落在人类糖尿病肾损伤。ADAM10-mediated脱落meprin在缺血/再灌注,在小肠59,60]。此外,在糖尿病患者中,尿meprins增加的水平与发展normo -微macroalbuminuria,暗示meprins可能在检测糖尿病肾损伤的诊断价值。此外,增加脱落的meprins BBM DKD病态的负面后果。例如,从我们以前的工作表明,meprin-deficient小鼠STZ-induced 1型糖尿病有更严重的肾损伤与野生型相比同行(17]。我们也记录meprin糖尿病大鼠的肾小球中表达,表明他们可以扮演一个角色阻力指标肾病理(也许可以在肾小球和34]。

了解潜在机制meprins调节肾脏疾病的病理正在增长。在肾脏,几项研究已经确定了meprin目标蛋白水解产物释放到尿液。尿meprins曾被建议作为生物标志物DKD [61年]。目前的研究表明,增加尿水平meprins A和B,以及两个meprin目标nidogen-1 MCP-1, DKD与进展。Nidogen-1, ECM蛋白质,是肾基底膜的一个重要组成部分。Nidogen-1其他膜组件集成到ECM和充当连接元素之间的胶原蛋白和层粘连蛋白(62年]。Meprins被证明打通nidogen-1并释放一个大约50 kDa片段在老鼠的尿液cisplatin-induced肾毒性(20.]。同时,单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1)是一种有助于炎症趋化因子单核细胞的免疫细胞的招募和贩卖网站炎症(63年]。在体外研究表明,A和B meprin proteolytically meprin过程,导致失活MCP-1 [32]。目前的研究表明,尿,但不是等离子,MCP-1水平提高与肾损伤在糖尿病非裔美国人。以前的研究已经表明MCP-1是一个潜在的预测DKD进展的标志(64年,65年]。尿MCP-1水平显著升高患者DKD阻力指标病变(也许可以和先进66年]。

这些研究表明meprins和几个meprin目标识别可以作为诊断工具的非裔美国人的肾损伤。但是,需要额外的大规模的研究来确定这些蛋白质的生物标志物的功效DKD在这个人口。同样,meprins及其蛋白水解产品的效用DKD诊断标志物在其他民族还有待探索。实际上,由于遗传因素导致DKD差距,需要新的生物标记物早期识别的病人容易DKD的发展。在精密医学的时代,这种生物标记的发展将有利于早期干预,因此ESRD缓慢的进展。重要的是,这项研究参与者招募社区卫生和健康诊所由锥健康,最大的医疗服务提供者的格林斯博罗市数控。社区诊所扮演着更重要的角色,提供医疗保险和保额不足的病人。这项研究的结果将使我们社区外展项目计划相关的非裔美国人在北卡罗莱纳。

信息披露

本文的内容是完全的责任作者,不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本研究支持的少数男性健康倡议(MMHI)通过NIH / NIMHD中心奖。U54MD008621 (CFDA 93.307)和Subawards HU140400号(罗伯特·h·纽曼和Elimelda Moige Ongeri)和HU150006 (Elimelda Moige Ongeri和斯科特·h·哈里森)和美国国立卫生研究院/美国国家奖。SC3GM102049, Elimelda Moige Ongeri。作者感谢罗纳德·亨特利和牧师威廉·j·丁格尔和玛拿西浸信会教堂的工作人员协助组织拓展活动参与者导致增加招聘的病人。作者也感激胡安妮塔画家女士和卡罗琳Norford夫人,以及但丁汉弗莱先生和锥健康社区卫生和健康中心的工作人员和管理员在锥健康,从事物流的研究。

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