随着糖尿病发病率的上升和预期寿命的延长,糖尿病肾病(DN)已成为糖尿病患者发病率和死亡率的主要原因(Grek&Arasi, 2016)。然而,DN的治疗选择仍然有限,目前的疗法如血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素II受体拮抗剂和钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂的效果有限(Ricciardi&Gnudi, 2021)。DN的发病机制复杂,包括肾小球基底膜增厚、肾小球系膜区细胞外基质积聚以及肾小球硬化,可能伴有或不伴有肾小管间质纤维化,最终导致慢性肾功能衰竭(Qi et al., 2017; Samsu, 2021)。识别DN的易感因素对于及时实施针对性的预防和干预策略至关重要。
铁死亡是一种由铁依赖性氧化损伤引起的新型细胞死亡形式,导致膜脂质中活性氧(ROS)的积累。这种机制与其他形式的细胞死亡(如凋亡、坏死和自噬)有显著不同(Mou et al., 2019; Xu et al., 2019)。铁死亡的主要特征是脂质ROS的产生,其清除主要依赖于谷胱甘肽过氧化物酶4。脂质ROS的产生和清除失衡会促进铁死亡的发生(Shen et al., 2018)。这一过程已被证实与多种疾病有关,并成为潜在的治疗靶点。铁死亡在癌症、急性肾损伤(AKI)、神经退行性疾病和缺血/再灌注损伤中发挥作用(Xie et al., 2016)。最近的研究表明,近端肾小管上皮细胞的铁死亡参与了DN的发生和发展(Kim et al., 2021a; Wang et al., 2020),这突显了铁死亡相关生物标志物在糖尿病中的潜在价值。
已经确定了几种在DN进展中起关键作用的机制,其中铁死亡是一个重要的因素(Wang et al., 2024b)。鉴于涉及多种铁死亡相关分子,使用生物信息学方法探索关键的铁死亡相关基因(FRGs)至关重要。本研究收集并分析了与DN相关的高通量数据,旨在识别潜在的FRGs作为DN的诊断标志物,以改善疾病的诊断和治疗。此外,还研究了差异表达的FRGs(DE-FRGs)与疾病相关药物之间的关联。为了全面验证候选基因在DN中的致病作用,使用了动物模型和人类临床样本进行了跨物种研究。