Science子刊|糖尿病肾病治疗新突破:性别差异下的代谢机制研究

百姓健康频道 2024-05-05 17:24:58

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语:在糖尿病肾病(DKD)治疗领域,性别差异的影响一直未受到足够重视。2024年3月, Science Translational Medicine杂志发表了一项突破性研究,首次系统性地揭示了性别如何影响DKD的代谢机制,并指出了性别特异性治疗的潜在靶点。这项研究不仅为DKD的个性化治疗提供了新思路,也为性别医学的发展注入了新动力。

糖尿病肾病(DKD)作为慢性肾脏病(CKD)的重要发病原因,在男性患者中的发病率尤其显著。尽管如此,现有的DKD治疗方案大多未能充分考虑性别差异,缺乏基于性别特征的个性化治疗途径。这种对性别差异的忽视,可能使DKD患者诊疗过程中的一些重要细节被忽略,尤其是关于性别如何影响DKD进展的具体机制,以及性别特异性代谢路径的存在与否。

2024年3月,Science Translational Medicine杂志发表的研究成果《Sex differences in kidney metabolism may reflect sex-dependent outcomes in human diabetic kidney disease》突破了这一局限,揭示了性别在DKD中的代谢差异,并将其与糖尿病肾病的性别依赖性结果联系起来。这项研究不仅填补了对DKD性别差异认识的空白,更为临床治疗的个性化和精准化提供了科学依据。

研究方法本研究是一项多中心、多队列的临床和基础研究,旨在探索性别如何影响糖尿病肾病患者的肾脏代谢,并揭示潜在的性别特异性治疗靶点。研究包括对健康男性和女性供体的肾近曲小管上皮细胞(PTECs)的实验室分析,以及对不同性别、年龄、糖尿病持续时间和DKD严重程度的三个独立患者队列的代谢组学分析。研究中,男性和女性PTECs在高血糖条件下的代谢特征进行了比较,同时评估了性别激素对肾脏代谢的影响。

研究结果性别在细胞代谢中的差异性作用:结果显示,相较于女性PTECs,男性PTECs在高血糖条件下表现出更高的线粒体呼吸作用、氧化应激和凋亡率。男性细胞显示出增加的葡萄糖和谷氨酰胺通量至TCA循环,而女性细胞则显示出增加的丙酮酸含量。这些结果揭示了性别在肾脏细胞代谢中的重要作用,并指出了性别特异性治疗的潜在靶点。

D:ptec的糖酵解(ECAR)和耗氧率(OCR);E:PTEc代谢表型评估;H-K:(H到K) ATP标记的呼吸,最大呼吸能力,储备能力,和从OCR曲线计算的非线粒体呼吸

性别激素对肾脏代谢的调节作用在上述发现的基础上,作者进一步探讨了性别激素如何影响PTECs的代谢。结果显示,二氢睾酮(DHT)在男性PTECs中增强了糖酵解和氧耗率,而在女性PTECs中,DHT和雌二醇(EST)均增加了这些代谢参数。这些发现表明性别激素可能通过影响代谢途径参与DKD的发展。

雄性和雌性PTECs在乙醇(CONT)、100 nM DHT或100 nM EST刺激16小时后的ECAR和OCR

人类队列研究中的性别特异性代谢物在人类队列研究中,男性糖尿病患者的血浆TCA循环代谢物水平增加,与肾功能下降和全因死亡率增加相关。而女性糖尿病患者中,血清丙酮酸浓度的增加与eGFR正相关,与全因死亡率负相关。这些结果强调了性别在DKD患者代谢和预后中的潜在作用。

性别特异性治疗策略的潜在价值作者指出,上述结果为性别特异性的DKD治疗提供了新的靶点,特别是在性别激素和代谢途径的交互作用方面。此外,研究中发现的性别特异性代谢物可能作为早期诊断和预后评估的生物标志物,有助于开发新的治疗策略,改善DKD患者的治疗效果和生活质量。

总结本研究的核心价值在于揭示了性别在DKD代谢途径中的作用,为性别特异性的DKD治疗提供了新的靶点,特别是在性别激素和代谢途径的交互作用方面。研究结果强调了在DKD治疗策略中考虑性别差异的重要性,这可能引导未来的研究和临床实践向更加个性化的方向发展。

此外,通过识别性别特异性的代谢物,本研究为早期诊断和治疗DKD提供了新的生物标志物,这可能有助于改善患者的预后。然而,研究的局限性在于其细胞实验和动物模型与人类DKD的直接关联性,以及需要在更广泛的人群中验证这些发现。未来的研究需要进一步探索性别特异性代谢途径在DKD中的作用机制,并在不同性别、种族和地理位置的人群中验证这些结果。

参考文献:

Clotet-Freixas S, Zaslaver O, Kotlyar M, et al. Sex differences in kidney metabolism may reflect sex-dependent outcomes in human diabetic kidney disease[J]. Sci Transl Med. 2024 Mar 6;16(737):eabm2090. doi: 10.1126/scitranslmed.abm2090. Epub 2024 Mar 6. PMID: 38446901.

编辑:连翘

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