血管内皮功能障碍是动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)发展的关键因素之一,它在年轻发病的2型糖尿病(T2DM)患者中可能尤为显著,但目前尚不完全清楚其具体影响。此外,糖尿病肾病(DKD)是糖尿病的常见慢性并发症之一,PERK/ATF4轴在自噬调控中发挥重要作用,但ATG4B相关通路在DKD中的调控机制尚不清楚。在此次EASD年会上,浙江省人民医院武晓泓教授团队带来两项最新研究为我们揭晓了上述答案。本刊特邀武教授对研究进行介绍并予以精彩点评。
Part 1:专访武晓泓教授@EASD2024
《国际糖尿病》:您的团队在本届EASD年会有两项最新研究展示,能否请您评价一下相关发现?
武晓泓教授:我们团队在此次EASD年会上有两项研究展示,一项是临床研究,另一项是关于发病机制的基础研究。在临床研究中,年轻起病的T2DM患者动脉粥样硬化病变的发生情况是我们关注的重点。我们通过FMD来判断内皮细胞功能是否有障碍,发现40岁之前起病的T2DM患者中约63%伴有血管内皮细胞功能受损,且FMD四分位数越低时,患者10年ASCVD风险明显增高。同时,我们也发现FMD预测10年ASCVD高风险的临界值是5.4%,低于这一值时应引起关注。通过多因素回归分析,我们发现男性、年龄、腰围、吸烟是影响FMD的独立危险因素。该研究提示,对于18~40岁年轻起病的T2DM患者,应关注其血管内皮细胞功能的受损情况,临床上尽可能控制患者血糖接近于正常水平,这有利于保护血管内皮细胞。
第二项基础研究始于我们去年开展的DKD肾穿刺标本研究,即通过微量蛋白质组学技术分析哪些蛋白质的变化会参与DKD的发病,结果发现ATG4B自噬蛋白在DKD由轻到重的不同病理阶段逐渐减少,通过定位发现其主要在肾小管上皮细胞表达。这表明,肾小管病变也可能参与DKD的发病。我们通过建立高糖损伤的HK2细胞模型以及DKD模型,进一步验证了肾小管细胞ATG4B自噬途径在DKD的发病中起着非常重要的作用,高糖培养触发HK2细胞氧化应激和凋亡增加,降低细胞自噬,可能受PERK/ATF4轴靶向ATG4B自噬信号的影响。这项研究丰富了我们对DKD发病机制的认识,有助于新的干预靶点药物的研发。
《国际糖尿病》:您对本届EASD年会的参会体验如何?哪些话题是您比较感兴趣的?
武晓泓教授:每年EASD的内容都很丰富多彩,我比较感兴趣的是以下三个方面:第一是糖尿病领域的新技术、新进展。可以看到有专门的专题研讨会,涉及可穿戴设备、人工智能还有一些APP的介入,方便糖尿病管理,可以有效帮助控制血糖,有助于体重管理,这是一个进步。另外展区也可以看到很多中国企业参与活跃其中。像动态血糖监测、闭环胰岛素泵、干细胞治疗这些新技术的发展对临床上的糖尿病管理带来一种“欣欣向荣”的气象,扩展临床医生的诊疗工具和手段,有利于更好地管理患者。
第二是一些大家非常关注的靶点干预药物,比如双靶点、三靶点以及复方制剂,包括纪立农教授向我们展示的COMBINE研究。我相信在不久的将来,这将为临床医生又多提供一种便捷的药物选择。
第三个也是我个人非常感兴趣的,就是青少年起病的T2MD。中国是糖尿病大国,其中年轻起病的糖尿病患者数量也很多,值得我们关注。针对这类人群的临床管理治疗不同于成人T2DM,应引起关注。
Part 2:团队研究成果展示
青年T2DM患者血管内皮功能损伤与10年ASCVD高风险的相关性研究[1]
1010 - Association between vascular endothelial dysfunction and higher 10-year atherosclerotic cardiovascular disease risk in young-onset type 2 diabetes: a cross-sectional study in China
作者:胡烨1,沈诗意2,刘书凝2,郑佳1,雷雨1,严晨焱1,武晓泓1;
1浙江省人民医院;2浙江中医药大学
背景与目的
血管内皮功能损伤是导致T2DM患者动脉粥样硬化的重要因素,会增加患者罹患心血管疾病的风险。然而,目前仍缺乏全面的研究来分析血管内皮功能损伤是否会增加青年T2DM患者10年ASCVD的风险。因此,我们旨在探讨血管内皮功能损伤与青年T2DM患者10年ASCVD高风险之间的相关性,进一步探究其对未来心血管事件的额外预测价值。
材料与方法
本研究共纳入了浙江省人民医院内分泌科243例18~40岁的T2DM患者。通过血流介导的血管舒张反应(FMD)对血管内皮功能进行评估,根据FMD值将患者进行四分位数分组。采用logistic逐步回归分析确定青年T2DM患者10年ASCVD高风险与不同FMD水平之间的独立相关性。通过构建受试者工作特征(ROC)曲线,并计算曲线下面积(AUC),以评估FMD对于10年ASCVD高风险的预测能力。使用限制性立方样条模型评估青年T2DM患者FMD与10年ASCVD高风险之间的潜在非线性关系。并通过多元线性回归分析探讨影响FMD的独立危险因素。
结果
在入组的243例青年T2DM患者中,152例(62.6%)存在血管内皮功能损伤(FMD<6.5%)。FMD最低四分位数组的患者10年ASCVD高风险比例明显增加(P<0.001),FMD第1与第4四分位数患者10年ASCVD高风险的比值比(OR)为15.10(4.20~54.34),即使在校正了混杂因素后,这种关联仍然存在。FMD对于青年T2DM患者10年ASCVD高风险具有较高的预测价值,其AUC值为0.711(95%CI:0.650~0.768)。此外,FMD与10年ASCVD高风险的相关性符合非线性样条模型,当FMD≤5.4%时,ASCVD高风险的OR值≥1。进一步多元线性回归分析显示,男性、年龄、吸烟和腰围是影响青年T2DM患者FMD的独立危险因素。
结论
在青年T2DM患者中,血管内皮功能损伤与10年ASCVD高风险存在明显相关性,常规检测FMD有助于预测青年T2DM患者的ASCVD风险。因此,需要对该人群血管内皮功能进行全面评估,以解决这一人群ASCVD的一级预防问题,并尽早启动保护性干预措施。
PERK/ATF4轴靶向ATG4B自噬信号通路促进DKD的机制研究[2]
195 - Mechanisms of PERK/ATF4 axis-targeted ATG4B autophagy signalling pathway in promoting diabetic kidney disease
作者:黄青华 费鲜明 龚建光 吴晖 陈晓婷 武晓泓
背景与目的
PERK/ATF4轴在自噬调控中发挥重要作用,但自噬蛋白ATG4B相关通路在DKD中的调控机制尚不清楚。本研究旨在通过建立高糖诱导损伤的HK2细胞和DKD小鼠模型,探索和阐明PERK/ATF4轴对ATG4B自噬通路的调控机制。
材料与方法
构建高糖损伤的HK2细胞模型,进行氧化应激(ROS)激活或抑制实验,采用CCK-8、DCFH-DA荧光探针、透射电镜、流式细胞术、RT-PCR、Western-Blot、IF等方法分析HK-2细胞增殖活力、ROS产生、自噬体形成、凋亡水平、PERK/ATF4轴和ATG4B通路mRNA和蛋白表达,以及ATG4B、LC3和p62在细胞内的定位和表达。构建ATF4敲低和ATG4B过表达的HK2细胞模型,以PERK抑制剂培养,检测细胞增殖活力、ROS生成、细胞凋亡、信号蛋白表达水平及细胞内蛋白定位表达状况。最后构建糖尿病(DM)和DKD小鼠模型,分别用AAV-atg4b和AAV shATF4病毒感染小鼠,提取小鼠肾组织标本,制备FFPE切片,观察肾小球肾小管病理变化。
结果
高糖处理后,HK2细胞增殖活力降低,细胞凋亡率和ROS生成增加(P<0.05或0.01),细胞内自噬体形成减少。小鼠PERK磷酸化水平升高,ATF4、CHOP、
p62表达上调,ATG4B、LC3蛋白表达下调(P<0.05或0.01)。ROS激活剂具有与高糖培养物相似的作用,而ROS抑制剂具有逆转作用。PERK抑制剂促进高糖处理的细胞增殖活力,降低ROS的产生和细胞凋亡(P<0.05或0.01),促进ATG4B和LC3在细胞内定位表达,抑制p62的表达。
PERK抑制剂可下调ATF4、上调ATG4B蛋白表达,降低PERK、Eif2α磷酸化和CHOP表达(P<0.05或0.01)。ATF4基因敲低可提高HK2细胞的增殖能力,降低ROS的产生和细胞凋亡水平(P<0.05或0.01)。SiATF4促进细胞内ATG4B和LC3的定位表达,抑制p62的表达。ATG4B过表达对PERK/ATF4轴蛋白表达没有影响。动物实验显示,与正常对照组比较,DKD模型组肾系膜细胞增生、肾小管变性、蛋白渗出、间质淋巴细胞浸润增加。shATF4和ATG4B过表达组肾小球细胞增生减弱,肾小管蛋白变性和间质淋巴细胞数量明显减少。
结论
肾小管细胞ATG4B自噬途径参与了DKD的发病机制。高糖培养触发HK2细胞氧化应激和凋亡增加,降低细胞自噬,可能受PERK/ATF4轴靶向ATG4B自噬信号的抑制作用影响,该信号轴可能在DKD的发病机制中起重要作用。
专家简介
武晓泓 教授
主任医师、博士生导师
浙江省人民医院内分泌科主任
浙江省糖尿病防治中心副主任
浙江省万人计划科技创新领军人才、卫生创新人才
中华医学会糖尿病学分会胰岛素抵抗学组委员
中国临床肿瘤学会甲状腺癌专家委员会副主任委员
浙江省预防医学会糖尿病预防与控制专业委员会主任委员
浙江省医学会内分泌学分会副主任委员
浙江省医师协会内分泌代谢科医师分会副会长
主持国家自然科学基金4项、部省级项目12项,发表论文115篇
获得省市级科研奖励5次、荣获市五一劳动奖章
1.Hu Y, et al. 1010 - Association between vascular endothelial dysfunction and higher 10-year atherosclerotic cardiovascular disease risk in young-onset type 2 diabetes: a cross-sectional study in China. Presented at EASD Annual Meeting 2024.
2.Huang Q, et al. 195 - Mechanisms of PERK/ATF4 axis-targeted ATG4B autophagy signalling pathway in promoting diabetic kidney disease. Presented at EASD Annual Meeting 2024.
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