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Non-invasive metabolic biomarkers for early diagnosis of diabetic nephropathy: Meta-analysis of profiling metabolomics studies

代谢物 代谢组学 糖尿病肾病 医学 尿素循环 内科学 生物标志物 代谢组 荟萃分析 代谢途径 马尿酸 小桶 2型糖尿病 生物信息学 糖尿病 尿 新陈代谢 生物 氨基酸 内分泌学 转录组 基因 生物化学 基因表达 精氨酸
作者
Amir Roointan,Yousof Gheisari,Kelly L. Hudkins,Alieh Gholaminejad
出处
期刊:Nutrition Metabolism and Cardiovascular Diseases [Elsevier BV]
卷期号:31 (8): 2253-2272 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.numecd.2021.04.021
摘要

Abstract

Aim

Diabetic nephropathy (DN) is one of the worst complications of diabetes. Despite a growing number of DN metabolite profiling studies, most studies are suffering from inconsistency in their findings. The main goal of this meta-analysis was to reach to a consensus panel of significantly dysregulated metabolites as potential biomarkers in DN.

Data synthesis

To identify the significant dysregulated metabolites, meta-analysis was performed by "vote-counting rank" and "robust rank aggregation" strategies. Bioinformatics analyses were performed to identify the most affected genes and pathways. Among 44 selected studies consisting of 98 metabolite profiles, 17 metabolites (9 up-regulated and 8 down-regulated metabolites), were identified as significant ones by both the meta-analysis strategies (p-value<0.05 and OR>2 or <0.5) and selected as DN metabolite meta-signature. Furthermore, enrichment analyses confirmed the involvement of various effective biological pathways in DN pathogenesis, such as urea cycle, TCA cycle, glycolysis, and amino acid metabolisms. Finally, by performing a meta-analysis over existing time-course studies in DN, the results indicated that lactic acid, hippuric acid, allantoin (in urine), and glutamine (in blood), are the topmost non-invasive early diagnostic biomarkers.

Conclusion

The identified metabolites are potentially involved in diabetic nephropathy pathogenesis and could be considered as biomarkers or drug targets in the disease.

Prospero registration number

CRD42020197697.
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