ISG15作为新靶标在糖尿病肾病诊断和治疗药物中的应用

本发明涉及生物医药和分子生物学，具体涉及isg15作为新靶标在糖尿病肾病诊断和治疗药物中的应用。

背景技术：

1、糖尿病肾病(diabetic nephropathy，dn)是指由糖尿病所致的慢性肾脏病，常与ⅱ型糖尿病相关，目前已成为终末期肾脏病的主要病因，其临床上以持续性白蛋白尿和(或)肾小球滤过率进行性下降为主要特征，主要病理表现为肾小球基底膜增厚、肾小球系膜扩张和小管间质纤维化等。dn的发病机制较为复杂，涉及到糖脂代谢紊乱、炎症因子释放、线粒体功能障碍和氧化应激等多种因素的综合影响，最终导致肾小管纤维化和肾小球硬化等，但其具体机制仍不明确且无较理想的治疗药物。因此，深入探讨dn的发病机制并寻找有效的治疗药物显得尤为重要。

2、肾小管上皮细胞(renal tubular epithelial cells,rtecs)是肾脏的固有细胞之一，在维持肾脏重吸收功能中发挥重要作用。高血糖环境下造成肾脏多种类型的细胞均受到不同程度的损害，但研究发现rtecs结构和功能的异常是糖尿病肾病患者发生肾功能障碍的起始因素。rtecs在持续性的高血糖、高血流动力学、氧化应激和炎症浸润等因素刺激下，发生细胞衰老、死亡，最终导致肾脏炎症和纤维化。值得注意的是，rtecs的损伤不可避免地伴随着肾小管功能障碍，更重要的是，rtecs死亡经常通过释放损伤相关的分子模式和炎性细胞因子来刺激甚至放大炎症，从而进一步加剧rtecs损伤，从而促进dn的进展。因此，靶向rtecs死亡被认为是延缓dn进展的一种有前途的策略。因此，深入研究rtecs与dn的关系，是dn防治研究的重要课题，对dn发病机制及临床诊疗具有重要意义。

3、焦亡是一种程序性细胞死亡，主要通过nlrp3/caspase-1/gsdmd经典途径和caspase-11/gsdmd非经典途径发挥作用。该过程的特征是细胞膜破裂，细胞肿胀，最后是包括多种促炎因子(如il-1β和il-18)在内的细胞内容物的释放，从而引发一系列炎症反应。焦亡通常与许多慢性炎症疾病的发病机制有关，在糖尿病肾病的发生发展过程中扮演重要角色，可能成为预防和治疗糖尿病肾病的潜在靶向。因此深入研究rtecs焦亡的机制有助于了解dn的发病机理。

4、isg15(interferon-stimulating gene 15)是一种15kda的泛素样蛋白，是由干扰素或病原微生物诱导产生，在宿主抵御病毒感染过程中发挥重要作用。isg15不仅能够以细胞因子形式发挥功能，还可以通过一系列酶促反应共价结合到底物蛋白上，这一过程称为isg化，即isgylation，是一个类泛素化的三步酶级联反应，而宿主自身编码的usp18(也称为ubp43)介导去isg化过程。研究认为isg15在线粒体稳态、氧化应激等方面发挥重要作用，目前isg15用作糖尿病肾病药物中的研究较少，具体作用机制尚不明确，且isg15在糖尿病肾病背景下rtecs焦亡中的作用和调控机制也是一个未知领域，目前尚无任何报道。在此基础上，本发明提供了isg15作为新靶标在糖尿病肾病诊断和治疗药物中的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种isg15在诊断或治疗糖尿病肾病中的应用。本发明证实了isg15可促进rtecs焦亡，敲低isg15具备抑制rtecs焦亡从而延缓糖尿病肾病进展的作用，为糖尿病肾病的防治提供了新的研究方向。

2、为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了isg15在糖尿病肾病诊断和治疗药物中的应用。

4、进一步地，isg15在患者中的表达上调。

5、第二方面，本发明提供了isg15表达抑制剂在制备防治糖尿病肾病的药物中的应用。

6、第三方面，本发明提供了isg15作为靶标在筛选防治糖尿病肾病的药物中的应用。

7、进一步地，所述药物抑制isg15的表达。

8、第四方面，本发明提供了检测样本中生物标志物的试剂在制备诊断糖尿病肾病的产品中的应用，所述生物标志物为isg15。

9、进一步地，isg15调控肾小管上皮细胞线粒体损伤和焦亡。

10、本发明的优点在于：

11、利用c57小鼠构建dn动物模型，通过细胞生物学及分子化学等技术对肾小管上皮细胞中isg15进行表达验证和机制研究。通过本发明研究，探索与dn发生发展过程中肾小管上皮细胞损伤和焦亡的具体调节机制，为dn临床诊断提供新的靶点。

12、经本发明研究证实：肾小管上皮细胞的isg15在糖尿病肾病中显著上调，发现其可以通过引起肾小管上皮细胞的焦亡从而加剧糖尿病肾病的发生发展。由于isg15可以作为调控糖尿病肾病进展的潜在分子，因此通过构建抑制isg15基因运载系统可为抑制肾小管上皮细胞焦亡和延缓糖尿病肾病进展的治疗提供新途径。

技术特征：

1.isg15在糖尿病肾病诊断和治疗药物中的应用。

2.isg15表达抑制剂在制备防治糖尿病肾病的药物中的应用。

3.isg15作为靶标在筛选防治糖尿病肾病的药物中的应用。

4.检测样本中生物标志物的试剂在制备诊断糖尿病肾病的产品中的应用，其特征在于，所述生物标志物为isg15。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，与正常对照相比，isg15在患者中的表达上调。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述药物抑制isg15的表达。

7.根据权利要求1至4任一项所述的应用，其特征在于，isg15调控肾小管上皮细胞线粒体损伤和焦亡。

技术总结本发明提供ISG15在制备抑制糖尿病肾病药物中的应用，涉及生物医药和分子生物学技术领域。本发明发现与对照组相比，ISG15在糖尿病肾病小鼠模型的肾脏中高表达，并且在肾小管上皮细胞中敲低ISG15后可明显抑制肾小管上皮细胞的损伤和焦亡，而过表达ISG15后又显著加剧了细胞损伤。因此，抑制ISG15的表达可用于抑制肾小管上皮细胞的损伤从而达到缓解糖尿病肾病的发生发展。技术研发人员：唐丽琴,黄玲芝,邓淑军,邵雅纹,解勇圣受保护的技术使用者：安徽省立医院（中国科学技术大学附属第一医院）技术研发日：技术公布日：2024/6/13