m~6A修饰及(去)甲基化酶与CKD的关系和患病影响因素的研究

目的:1.通过Me RIP-Seq分析揭示m~6A甲基化在CKD中的修饰情况,初步筛选m~6A修饰相关m RNAs和相关信号通路;2.探讨m~6A相关修饰酶在CKD的表达水平和肾纤维化因子之间的关系;3.筛选老年人群中CKD的影响因素;方法:1.选取华北某市两社区内进行体检的老年人群,按CKD的诊断标准分为病例组和对照组。通过面对面调查的方式,结合健康问卷对研究对象的基本情况、健康状况和生物样品进行收集。2.采用高通量测序技术Me RIP-Seq对病例组和对照组进行转录组测序。在符合质量控制和完整性的前提下,利用m~6A抗体通过免疫共沉淀实验建立测序文库,寻找m~6A的Motif序列。将筛选出的差异基因进行KEGG富集分析和GO分确认细节析,选出m~6A水平与m RNA表达水平同时变化的基因。利用GSEA富集分析的方法判断CKD中相关信号通路的状态。3.应用对硝基苯酚法测定尿中β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(UNAG)的含量;苦味酸比色法测定尿肌酐(UCr)水平;全自动生化分析仪测定研究CB-839纯度对象的血肌酐(SCr)、血糖(Glu)和血脂水平;相对定量PCR法检测人外周血中甲基转移酶METTL3和METTL14,去甲基转移酶ALKBH5和FTO的相对表达水平;Elisa法检测血浆中纤维化因子(TGF-β1)的含量。4.采用Epidata3.0录入数据,采用SPSS 23.0进行数据分析。组间比较采用t检验,对于不符合t检验条件的采用Wilcoxon法进行检验;计数资料采用χ~2检验,相关性检验采用Spearman相关分析。运行R3.6.1进行LASSO回归,使用五折交叉验证选择最佳λ值并作为检验LASSO回归的方法。采用随机森林和Gini指数将变量重要性评分排序,选取CKD中较重要的影响因素。检验水准α=0.05。结果:1.按照纳入排除标准筛选出病例组和对照组各12人进行高通量测序。结果显示,病例组中m~6A的总水平高于对照组,且在CKD病例中发现了甲基化经典Motif序列,筛选出了m~6A修饰水平有显著差异且m RNA显著变化的基因13个,其中包含高甲基化且m RNA水平升高的基因1个,高甲基化而m RNA水平下降的基因3个,低甲基化而m RNA水平升高的基因9个。GO分析结果显示,差异基因在转录调节、信号转导、蛋白结合、RNA结合、金属离子结合等注释类别中显著富集。KEGG分析显示差异基因与癌症通路、RAS信号通路、Wnt信号通路、脂代谢等过程有关。2.单因素分析共纳入研究对象773人,其中对照组656人,病例组117人。结果显示对照组和病例组的年龄、性别、人均月收入、教育程度、BMI、饮酒、吸烟和高密度脂蛋白之间的差异有统计学意义(P<0.05)。对照组UNAG的中位数水平为11.89U/g Cr,病例组UNAG的中位数水平为15.41 U/g Cr;对照组BUN的中位数水平为5.23mmol/L,病例组BUN的中位数水平为5.89 mmol/L,病例组与对照组的UNAG、BUN差异有统计学意义(P<0.05)。病例组和对照组的纤维化因子TGF-β1和UCr水平差异暂未发现统计学意义。3.病例组和对照组之间的m~6A去甲基化酶ALKBH5相对表达水平有统计学差异(P<0.05),病例组中ALKBH5的相对表达水平更低。甲基转移酶METTL3和METTL14以及去甲基化酶FTO在两组之间的差异没有统计学意义。4.相关性分析结果显示,UNAG和TGF-β1有负相关性(r=-0.08,P<0.05);UNAG和FTO有负相关性(r=-0.14,P<0.001);UNAG和UCr正相关性(r=0.22,P<0.001);UCr和TGF-β1有负相关性(r=-0.08,P<0.05);METTL14和TGF-β1有负相关性(r=-0.10,P<0.05)。5.将研究因素纳入LASSO回归,结果显示CKD可能与FTO、ALKBH5、性别、年龄、BUN、BMI、TGF-β1、UNAG、LDL、TG、UCr、高血压患病情况、人均月收入和HDL有关。采用随机森林和Gini指数将上述变量进行重要排序,结果显示重要性最高的7个变量分别是BMI、ALKBH5、UCr、UNAG、BUN、TGF-β1和FTO,应用ROC曲线对模型进行判别,曲线下面积(AUC)为0.lipid mediator788,说明模型总体较好。结论:1.在CKD病例组中发现了经典的甲基化结合位点Motif序列,且CKD中m~6A总水平升高,提示CKD的发生和发展可能受m~6A调控。2.m~6A可能通过调控肾纤维化引起肾损伤。3.BMI、ALKBH5、UCr、UNAG、BUN、TGF-β1和FTO是老年人群CKD的重要影响因素。