Diabetologia：IGFBP-1在人2型糖尿病肾小球中的表达降低并调节人足细胞中的β1-整联蛋白/FAK信号传导

目的:足细胞丢失或损伤是糖尿病肾病(DKD)发病机制中观察到的最早的特征之一，这是全球终末期肾衰竭的主要原因。胰岛素样生长因子轴功能障碍，包括胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)，与DKD有关，特别是在疾病进展的早期阶段。这项研究的目的是研究IGFBPs在2型DKD发生中的潜在作用，重点是足细胞。

方法:分析IGFBP在PIMA DKD队列中的表达，以及来自Nephroseq数据库的数据，以及体外人肾小球中的IGFBP表达。体外研究了人足细胞和肾小球内皮细胞，用定量PCR和ELISA分析IGFBP-1的表达。细胞对IGFBPs的反应通过迁移、细胞存活和粘附分析、细胞-底物阻抗传感、Western blotting和高含量自动成像来研究。

结果:来自PIMA DKD队列和Nephroseq数据库的数据显示，在人类2型DKD的早期阶段，肾小球IGFBP-1显著减少。在肾小球中，IGFBP-1主要表达于足细胞，并受磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-叉头盒O1(FoxO1)活性控制。在体外，IGFBP1通过β1整合素向足细胞发出信号，导致粘着斑激酶磷酸化，增加足细胞的运动性、粘附性、跨粘附细胞层的电阻和细胞存活率。

表 肾小球IGFBP-1在2型DKD早期降低

图1 在2型DKD中观察到肾小球IGFBP表达的变化。比较(A)IGFBP1的表达(以中位数为中心的log2)(q=0.02)，(B)IGFBP2(q=0.18)，(C)IGFBP3(q=0.04)，(D)IGFBP4(q=0.41)，(E)Igfbp5(q=0.0 4)DKD组(n=9)肾小球中1个nd(F)IGFBP6(q=0.09)，与健康组(n=1 3)比较，*P<0.05，**p<0.01(G)IGFBP1(q=0.006)，(H)IGFBP2(q=1.23×10⁻⁷)，(I)IGFBP3(q=0.06)，(J)IGFBP4(q=0.001)，(K)IgFBP5(q=1.19×10⁻⁷)和nd(L)IGFBP6(q=0.46)，每组6例，**p<0.0 1，*p<0.001，经Welch’sttest检验，q值用BenjiminHochberg法调整。LD，活体供体；肾小球，肾小管；肾小管间质

图2 IGFBP-1在人肾小球和足细胞中的表达受FoxO1调控。(A)Nephroseq：FOXO1 Woroniecka糖尿病Glom数据库中的表达，健康活体供者(n=1 3)vsDKD(n=9)，*p=0.0 2，W e l c hsttest(qvalue=0.10)。(B)PIMA型2型糖尿病早期糖尿病组(早期DKD组，69例)与活体供者组(LD组，n=18)中FOXO1的表达(log2mRNA强度)，†q=0.0003。(C)人离体肾小球IGFBP-1mRNA的Q-P-C R结果；(D)FoxO_1抑制(50 ng/ml AS1842856 FoxO_1抑制剂)10天后，肾小球培养液中IGFBP-1浓度的变化，n=3，P<0.0 5，**p<0.0 1，测试。(E)IGFBP-1mRNA表达的qPCR结果(n=4)，**p<0.01，采用Tukey‘s多重比较检验。(F)足细胞裂解物中IGFBP-1水平归一化为总蛋白(n=4)，**p=0.007。(G)FoxO1抑制6h后足细胞培养液中IGFBP-1浓度(50 ng/mlAS1842856)(n=4)，*p=0.0 3，t检验，6h与基础值比较。FoxO1i，FoxO1抑制剂；qPCR，定量PCR

结论：本研究确认了IGFBP-1在足细胞功能调节中的新作用，并且在2型DKD早期，通过降低FoxO1活性，使得IGFBP-1的肾小球表达减少。因此，我们假设维持肾小球IGFBP-1水平的策略可能有利于在DKD早期维持足细胞功能。

原文出处：

Lay AC,  Hale LJ,  Stowell-Connolly H,et al,IGFBP-1 expression is reduced in human type 2 diabetic glomeruli and modulates β1-integrin/FAK signalling in human podocytes.Diabetologia 2021 Jul;64(7)