糖尿病肾病(DN)做为糖尿病的一种主要微血管并发症,发病率逐年升高,严重影响了我国人民的健康水平和社会经济的发展,但目前对其潜在分子致病机制的认识有限。人体胃肠道中有约100万亿种不同的微生物,DN患者中肠道微生物的变化以及微生物与宿主遗传学之间的关系目前仍不清楚。因而,本研究采用全基因组关联研究的方法,从遗传学角度探讨DN的易感基因,研究DN肠道菌群失衡模式以及遗传变异对肠道菌群的影响,有利于深入探讨DN的发病机制,构建风险预测模型,进行精准诊断和治疗。第一部分糖尿病肾病易感基因筛查目的:采用全基因组关联研究(GWAS)的方法对中国糖尿病肾病的易感基因进行筛查。方法:纳入了2019年9月至2022年9月在山西省人民医院经肾脏穿刺活检证实的糖尿病肾病患者(DN组)85例,患2型糖尿病10年以上而无微血管病变的患者(DM组)107例,进行全基因组关联研究,并在由198名DN患者和200名DM患者组成的独立队列中对结果进行验证。结果:通过对283名DN患者和307名DM患者的两阶段GWAS研究,我们发现了DN新的遗传易感位点,为磷酸二酯酶8B(PDE8B)基因中的bile duct biopsyrs251418以及细胞因子信号转导抑制蛋白-2(SOCS2)Tamoxifen基因中的rs10859525,这两个位点的风险基因型与肾小球滤过率、尿微量白蛋白与肌酐比值密切相关。拷贝数变异(CNV)分析结果显示,6号染色体上包含人类白细胞抗原复合物5(HCP5)、主要组织相容性复合体Ⅰ类链相关分子A(MICA)和人类白细胞抗原B(HLA-B)的单个CNV在两组间存在显著差异。我们还对先前报道的与DN有关的SNP位点进行了检验。结论:我们发现了中国汉族人群中新的DN易感基因。第二部分糖尿病肾病肠道菌群失衡模式研究目的:分析糖尿病肾病患者、糖尿病患者及健康人群的肠道菌群变化及失衡模式,寻找疾病中的关键菌群。方法:纳入在山西省人民医院经肾脏穿刺活检证实的糖尿病肾脏病患者(DN组)50例,患2型糖尿病10年以LY2835219化学结构上而无微血管病变的患者50例(DM组),年龄、性别匹配的健康人50例。收集粪便进行16S r DNA测序,对粪便微生物群落的结构进行鉴定,并评估肠道菌群的相对丰度与临床表型和病理指标之间的关系。结果:DN患者、DM患者和健康对照组的肠道菌群丰富度和多样性存在显著差异。通过梭状芽孢杆菌属＿XVⅢ可以将DM患者与年龄、性别匹配的健康对照组准确区分(AUC=0.929),通过芽殖菌属可以较好地区分DN组与健康对照组(AUC=0.842),通过黄杆菌属和艾森伯格氏菌能够很好的区分DM组和DN组(AUC分别为0.909和0.886)。肠道菌群也与临床表型和病理指标密切相关。结论:我们探究了两种疾病状态下肠道菌群的失衡模式及功能变化,建立了通过肠道菌群区分两者的分类算法模型,为通过肠道菌群来诊断和治疗糖尿病肾病提供了一定的依据。第三部分糖尿病肾病遗传变异与肠道菌群的关系目的:探讨糖尿病肾病遗传变异与肠道菌群的关系。方法:在全基因组关联研究数据库中检索与肠道微生物相关的遗传变异,并在DN易感基因筛查的队列中进行检验,利用微生物数量性状基因座进行注释,最后使用16S r DNA基因测序验证可能存在遗传关联的候选微生物。结果:我们发现了13个位点与DN易感性相关,且这些位点的基因型与临床表型密切相关,如TCF7L2风险基因型与糖尿病病程长,舒张压高相关,ZCWPW2风险基因型与糖化血红蛋白升高相关,ZNRF3风险基因型与尿微量白蛋白与肌酐比值升高相关。此外,SPECC1L和ZNRF3的风险基因型与乳球菌属相关,16S r DNA测序证实了乳球菌属在DN和DM患者中确实存在明显差异。结论:我们的研究证明DN肠道菌群受到宿主遗传的影响,控制肠道微生物组成的遗传变异与DN易感性及临床表型密切相关。