一滴尿预测糖尿病未来恶化情况

生命科学 2018年06月29日
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日本冈山大学研究生院医齿药学综合研究科肾脏、免疫、内分泌代谢内科学领域的和田淳教授与三濑广记医生等人的研发小组全球首次查明,尿液中的糖链排泄量差异是一种新的生物标志物,利用其能够预测糖尿病患者未来的肾病恶化情况。相关研究成果已于美国东部标准时间6月21日下午2时,发布在美国科学杂志《Diabetes Care》的电子版上。

糖链是在人身体中扮演多种角色的重要生物聚合物,但由于结构复杂,很难对其进行检测,肾病和糖尿病的糖链研究一直没有取得进展。此次,利用联合研究企业GlycoTechnica公司开发的凝集素阵列,只需一滴尿(约20微升),就能在短时间内同时预测大量患者的尿液中的多种糖链数量。另外,研发小组测量了多家医疗机构的糖尿病患者尿中糖链数量,发现将来肾功能不良的患者,特定的尿中糖链数量大不相同。

尿中糖链数量有可能反应了糖尿病肾病恶化时的重要机理,对尿中糖链进行进一步研究,有望明确糖尿病肾病的新治疗靶点。

研究成果

和田教授与三濑医生等人组成的研发小组全球首次查明尿液中的糖链排泄量差异是一种新的生物标志物,能够比以前更准确地预测糖尿病患者未来的肾病恶化情况。

糖链是在身体中扮演多种角色的重要物质,但由于结构复杂,很难对其进行检测,针对肾病和糖尿病患者的糖链研究一直没有取得进展。不过,此次利用联合研究企业GlycoTechnica公司开发的凝集素阵列,只需一滴尿(20微升),就能在短时间内测量出大量患者尿液中的多种糖链数量。

研发小组利用这种凝集素阵列,在包括冈山大学医院在内的冈山县内8家医院,检测了2型糖尿病患者的尿中糖链数量。结果发现,将来肾功能不良的患者,特定的尿中糖链数量大不相同。

具体来说,研究发现,与接骨木凝集素(SNA)结合的Siaα2-6Gal/GalNAc糖链、与蓖麻凝集素(RCA120)结合的Galβ1-4GlcNAc糖链,以及与双孢菇凝集素(ABA)、木菠萝凝集素(Jacalin)和尾穗苋凝集素(ACA)三种凝集素都能结合的Galβ1-3GalNAc糖链在尿液中排泄量较多的患者,以及与双花扁豆凝集素(DBA)结合的GalNAcα1-3GalNAc糖链在尿液中排泄量较少的患者,将来肾功能恶化的人比较多。另外还发现,通过在以前就知道的白蛋白尿等生物标志物中加入这些尿中糖链生物标志物,能更加准确地预测肾功能的恶化状况。

一滴尿预测糖尿病未来恶化情况

图1.在固定了45种凝集素的芯片(凝集素阵列)上,放上标记好的尿液,尿液中的糖链分别与对应的凝集素结合,可以测量尿中糖链。

一滴尿预测糖尿病未来恶化情况

图2. 在2型糖尿病患者中,尿中的Siaα2-6Gal/GalNAc(与SNA凝集素结合)、Galβ1-4GlcNAc(与RCA120凝集素结合)和Galβ1-3GalNAc(与ABA、Jacalin和ACA三种凝集素都能结合)糖链排泄量较多的患者,以及尿中的GalNAcα1-3GalNAc(与DBA凝集素结合)糖链排泄量较少的患者,将来肾功能容易恶化。

文 客观日本编辑部

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