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背景近年来,糖尿病发病率持续增高,其常见并发症糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者中发生率高达20%~40%,为社会造成了沉重的经济负担。然而,DN的发病机制复杂,至今仍未彻底阐明。2型DN是典型的基因效应与环境因素相互作用而导致的复杂性疾病,表观遗传学机制在其发生发展中发挥着重要作用。然而,DN表观遗传学研究仍处于起步阶段,目前尚无针对DN患者肾组织甲基化状态改变的研究。因此,本研究拟利用DN患者的肾组织绘制DNA甲基化图谱,并结合生物信息学分析,以探寻在DN发生过程中出现的特异性甲基化改变和相关信号通路,为后续治疗靶点的探寻奠定基础。目的1.率先绘制2型DN患者肾组织全基因组DNA甲基化图谱,为后续人类DN表观遗传学的研究提供依据;2.通过DNA甲基化图谱的绘制和生物信息学分析,筛选出数个2型DN患者中特有的甲基化差异位点,有助于DN治疗靶点的探寻,从而为精准治疗和个体化无创诊断奠定基础。方法1.标本来源:非糖尿病患者7例(癌旁组织)、T2DM患者7例(癌旁组织)、2型DN患者7例(肾穿刺组织)和2型非糖尿病性肾脏疾病(non-diabetic renal disease,NDRD)患者8例(其中膜性肾病3例,Ig A肾病3例和局灶阶段性肾小球硬化症2例,均为肾穿刺组织),诊断标准均为肾脏病理检查确诊;2.全基因组甲基化测序和甲基化图谱的绘制:借助Illumina二代高通量测序平台并结合全基因组重亚硫酸盐处理技术,完成全基因组甲基化测序和DNA甲基化图谱的绘制;3.生物信息学分析:通过甲基化差异分析和GO、KEGG分析,得到与DN密切相关的信号通路,锚定数个与DN发病机制相关的基因位点。结果1.率先完成了DN患者肾组织DNA甲基化图谱的绘制;2.发现了DN组和NDRD组之间649个甲基化差异区域,在DN组和DM组之间,发现了609个甲基化差异区域;综合分析后,有160个甲基化差异区是DN组既不同于NDRD组又不同于DM组的位点;3.结合甲基化水平差异分析和相关富集分析,发现了Hippo信号通路,泛酸盐,CoA生物合成,内吞作用和细胞黏附分子等生化代谢通路和信号转导通路与DN组的相关度最高;4.结合甲基化差异程度和富集程度,进一步锚定了7个排名最高且与DN发病机制相关的基因位点:CTGF,MMP-9,MTHFR,let-7a-3,ITGB1,PANK1和Mst1。结论Hippo信号通路,泛酸盐,CoA生物合成,内吞作用和细胞黏附分子等生化代谢通路和信号转导通路在DN的发生发展中发挥着重要作用,CTGF,MMP-9,MTHFR,let-7a-3,ITGB1,PANK1和Mst1基因在DN组中的甲基化差异程度和富集程度排名最高,可能成为未来DN的治疗靶点或无创诊断标志物。