Dažādi nieru fibrozes veidi norāda uz atsevišķu nieru nodalījumu traumu
Mar 20, 2022
Abstract:Nieru fibroze ir bieži sastopama dažādu hronisku slimību izpausme un pazīmenieru slimība(CKD), kas parādās dažādos morfoloģiskos modeļos, kas liecina par atšķirīgiem patogēniem cēloņiem. Plašas makroskopiski redzamas rētas ir smaga fokusa ievainojuma un pilnīgas parenhīmas iznīcināšanas sekas, kas atspoguļo brūču dzīšanas reakciju kā infarkta sekas. Iekšnieres,hronisks glomerulārs bojājums izraisa atbilstošo kanāliņu atrofiju, šī specifiskā nefrona deģenerāciju un visbeidzot intersticiālu fibrozi/tubulāru atrofiju (IF/TA). Salīdzinot ar šo glomerulu izraisīto fokusa nomaiņas rētu, difūzā fifibroze, kas nav atkarīga no tubulārās atrofijas, šķiet atšķirīgs patogēns process.NieresŠķiet, ka fifibroze attīstās nodalījumam raksturīgā veidā, taču joprojām nav skaidrs, vai fokālajai un difūzajai fibrozei ir atšķirīgas īpašības, kas saistītas ar citiem glomerulāriem vai tubulointersticiāliem bojājumiem. Šajā pētījumā mūsu mērķis bija analizēt nieru fibrotiskos modeļus, kas saistīti ar nieru bojājumiem, kas tieši veicina nieru fibroģenēzi, lai atšķetinātu fibrotiskos modeļus un izpausmes pēc atsevišķu nieru nodalījumu bojājumiem. Raksti nonieresfifibroze tika analizēta eksperimentālos HNS un dažādu nieru patoloģiju modeļos korelācijā ar histopatoloģiskajiem un ultrastrukturālajiem atklājumiem. Pēc izolēta pusmēness glomerulonefrīta (GN) indukcijas nefrotoksiskā seruma-nefrīta (NTN) gadījumā hronisks glomerulārs bojājums izraisīja pārsvarā fokālu fibrozi blakus atrofiskiem kanāliņiem. Turpretim, izmantojot vienpusēju urētera obstrukciju (UUO) kā primārā tubulointersticiālā nodalījuma ievainojuma modeli, tika atklāta difūzā fifibroze kā dominējošais hronisko bojājumu modelis. Visbeidzot, folijskābes izraisīta nefropātija (FAN) kā primārā cauruļveida ievainojuma modelis ar secīgu tubulāru atrofiju neatkarīgi no hroniskiem glomerulāriem bojājumiem vienādi izraisīja dominējošo fokālo IF / TA. Analizējot vairākas nieru patoloģijas, mūsu dati arī liecina, ka fokālā un difūzā fibroze, šķiet, veicina hroniskus bojājumus lielākajā daļā cilvēka nieru slimību, galvenokārt ar antineitrofilo citoplazmas antivielām (ANCA), kas saistītas ar GN, lupus nefrītu un IgA nefropātiju ( IgAN). Fokālais IF / TA korelēja ar glomerulāriem bojājumiem un neatgriezeniskiem nefronu bojājumiem, savukārt difūzā fifibroze ANCA GN bija tieši saistīta ar intersticiālu iekaisumu neatkarīgi no glomerulu bojājumiem un nefronu zuduma. Fokālās IF / TA ultrastrukturālā analīze pret difūzo fibrozi atklāja atšķirīgas matricas kompozīcijas, ko vēl vairāk atbalstīja dažādi kolagēna paraksti transkripta datu kopās. Attiecībā uz ilgtermiņa nieru iznākumu tikai fokālās IF/TA apjoms korelēja ar beigu stadijas attīstību.nieru slimība(ESKD) ANCA GN. Turpretim difūzsnieresfifibroze nebija saistīta ar ilgtermiņa nieru iznākumu. Noslēgumā mēs šeit sniedzam pierādījumus, ka fokusa modelisnieresŠķiet, ka fifibroze ir saistīta ar nefrona zudumu un aizstājēju rētu veidošanos. Turpretim izkliedēts modelisnieresFifibroze, šķiet, rodas primāra intersticiāla iekaisuma un traumas rezultātā.
Atslēgvārdi:fibrozes modelis; nieru fibroze; nieru traumas; cauruļveida atrofija; iekaisums; sistēmisks vaskulīts
CISTANČE UZLABOS NIeru/NIeru INFEKCIJU
Ievads
Nieru fibroze ir bieži sastopama izpausme un dažādu hronisku slimību pazīmenieru slimības(CKD), kas noved pie beigu stadijasnieru slimība(ESKD), neatkarīgi no pamatā esošās etioloģijas [1]. Parasti nieru fibroze (vai tubulointersticiāla fibroze) atspoguļo ekstracelulārās matricas (ECM) nogulsnēšanās histomorfoloģiju visos CKD posmos.NieresFifibroze var parādīties dažādos morfoloģiskos veidos, kas liecina par citiem patogēniem cēloņiem [2]. Plašas makroskopiski redzamas rētas ir smaga fokusa ievainojuma un pilnīgas parenhīmas iznīcināšanas sekas, kas atspoguļo brūču dzīšanas reakciju kā infarkta sekas [3]. Iekšnieres, hronisks glomerulārs bojājums izraisa atbilstošā kanāliņa atrofiju, šī specifiskā nefrona deģenerāciju un visbeidzot intersticiālu fibrozi/tubulāru atrofiju (IF/TA) [4,5]. Salīdzinot ar šo glomerulu izraisīto fokusa nomaiņas rētu, fifibroze, kas nav atkarīga no tubulārās atrofijas (turpmāk tekstā saukta par difūzo fifibrozi), šķiet atšķirīgs patogēns process [6, 7]. Cauruļvadu atrofija tiek definēta kā specializētas transporta un vielmaiņas kapacitātes zudums, un to parasti raksturo mazi kanāliņi, epitēlija šūnas ar bālu citoplazmu vai paplašināti ļoti plāni kanāliņi. Atšķirībā no mūsu izpratnes par fifibrozi kā rētaudi, kas atspoguļo nepilnīgu nieru atjaunošanās procesu, difūzā fibroze tiek uzskatīta par aktīvu HNS progresēšanas veicinātāju, kas būtībā balstās uz novērojumu, ka nieru funkcijas pasliktināšanās vairāk korelē ar tubulointersticiālu fibrozi, nevis. ar glomerulu bojājumiem [8–11]. Pamatojoties uz iepriekš minētajiem jēdzieniem,nieresfifibroze tiek apspriesta vai nu kā mehānisms nepilnīgsnieresremonts vai aktīvs HNS progresēšanas veicinātājs [12,13].NieresŠķiet, ka fifibroze attīstās nodalījumam raksturīgā veidā, taču joprojām nav skaidrs, vai fokālajai IF/TA vai difūzajai fibrozei ir atšķirīgas īpašības, kas saistītas ar citiem glomerulāriem vai tubulointersticiāliem bojājumiem. Šajā pētījumā mūsu mērķis bija analizēt nieru fibrotiskos modeļus, kas saistīti ar iepriekšminētajiem nieru bojājumiem (piemēram, glomerulāriem, cauruļveida un intersticiāliem bojājumiem), kas tieši veicina nieru fibroģenēzi.
Materiāli un metodes
2.1. DzīvniekiVisi eksperimentālie pētījumi ar dzīvniekiem tika veikti ar Beth Israel Deaconess medicīnas centra (BIDMC) un Getingenes universitātes medicīnas centra Institucionālās dzīvnieku aprūpes un lietošanas komitejas apstiprinājumu saskaņā ar ARRIVE vadlīnijām [14]. Eksperimenta protokoli ir sīkāk aprakstīti zemāk. n=5 peļu izlases lielums katrā grupā nebija formāli darbināms vai iepriekš noteikts. 2.2. Nefrotoksiskais serums-nefrīts (NTN) Katra pele sākotnēji tika iepriekš imunizēta ar 200 µg aitu IgG (Capralogics, Gilbertville, IA, ASV) 200 µL pilnīgā Freunda adjuvantā (Sigma, Sentluisa, MO, ASV), intravenozi injicējot 40 µL nefrotoksiskais serums 5., 6. un 7. dienā pēc pirmsimunizācijas. Eksperimenti beidzās 63 dienas pēc imunizācijas [15,16]. 2.3. Vienpusēja urīnizvadkanāla obstrukcija (UUO) Astoņas līdz divpadsmit nedēļas vecas C57BL/6 peles tika anestezētas ar izoflurāna inhalāciju, un atsāpināšanu veica ar subkutānu buprenorfīna injekciju. Urīnvads tika atdalīts no apkārtējiem audiem, un divas ligatūras tika novietotas apmēram 5 mm attālumā viena no otras kreisās nieres urīnvada augšējās divās trešdaļās, lai iegūtu ticamu obstrukciju. Eksperimenti beidzās desmit dienas pēc urīnvada nosiešanas, kā aprakstīts iepriekš [17].
CISTANCHE UZLABOS NIERU/NIeru SLIMĪBU
2.4. Folijskābes izraisīta nefropātija (FAN)Nieru bojājumi tika izraisīti ar vienu intraperitoneālu folijskābes injekciju (250 mg/kg ķermeņa svara PBS) CD1 pelēm. Eksperimenti beidzās 96 dienas pēc injekcijas.
2.5. Pētījuma populācija Kopējais 112 dažādu nieru patoloģiju gadījumu skaits, ieskaitot akūtu intersticiālu nefrītu (AIN), ar antineitrofilo citoplazmas antivielām saistītu glomerulonefrītu (ANCA GN), membranozu GN, sarkano vilkēdes nefrītu, hipertensīvu nefropātiju, IgA nefropātiju, foslopātijas (IgA nefropātijas). glomeruloskleroze (FSGS) un diabētsnieru slimība(DKD) tika iekļauti. Lai gan ikdienas klīnisko datu izmantošanai nebija nepieciešams oficiāls apstiprinājums, Göttingenas Universitātes Medicīnas centra ētikas komiteja sniedza labvēlīgu atzinumu (nr. 22/2/14 un 28/9/17). Turklāt visi pacienti piekrita datu vākšanai kā daļai no viņu regulārās medicīniskās aprūpes. 2.6. Definīcijas Aprēķinātais glomerulārās filtrācijas ātrums (GFR) tika aprēķināts, izmantojot hroniskoNieru slimībaEpidemioloģijas sadarbības (CKD-EPI) vienādojums [18]. ANCA GN gadījumiem Birmingemas Vasculitis Activity Score (BVAS) 3. versija tika aprēķināta, kā aprakstīts iepriekš [19]. BVAS tiek novērtēts skalā no 0 līdz 63, kur 0 norāda uz slimības aktivitātes neesamību un augstāki rādītāji norāda uz aktīvu slimību. 2.7. Masona trihroma traipu ar formalīnu fiksētās, parafīnā iestrādātās nieres tika sadalītas 3 µm garumā, un krāsošana tika veikta BIDMC histopatoloģijas kodolā un Getingenes universitātes medicīnas centrā. 2.8. Nieru histopatoloģija Nieru patologi (LS, SH un PS) novērtēja visas biopsijas un bija akli pret klīnisko datu vākšanu un analīzi. Līdzīgi Banff vērtēšanas sistēmai, kortikālo apgabalu procentuālais daudzums, ko ietekmē kopējaisnieresvisā paraugā tika novērtēta fibroze un fokusa intersticiāla fibroze tubulārās atrofijas (IF/TA) zonā. Difūzā fibroze, kas nav saistīta ar tubulāro atrofiju, tika aprēķināta, atņemot [20]. Turklāt katrs glomeruls tika novērtēts atsevišķi, lai noteiktu nekrozes, pusmēness un globālās sklerozes klātbūtni. Līdz ar to glomerulu procentuālais daudzums ar kādu no šīm pazīmēm tika aprēķināts kā daļa no kopējā glomerulu skaita katrā nieru biopsijā. Pamatojoties uz šiem vērtējumiem, histopatoloģiskā apakšgrupa saskaņā ar Berden et al. (fokālā, pusmēness, jauktā vai sklerozes klase) un ARRS saskaņā ar Brix et al. (zems, vidējs vai augsts risks) tika veiktas [21,22].
2.9. Remisijas indukcijas terapijaGlikokortikoīdi (GC) tika ievadīti vai nu kā intravenoza pulsa terapija, vai arī iekšķīgi ar konsistences shēmu. Plazmas apmaiņa (PEX) tika ievadīta indukcijas periodā pēc ārstējošo ārstu ieskatiem. Rituksimabs (RTX) tika ievadīts četrās intravenozās devās 375 mg/m2 katru nedēļu; RTX netika ievadīts 48 stundu laikā pirms PEX terapijas. Ciklofosfamīds (CYC) tika ievadīts trīs intravenozās devās līdz 15 mg/kg ik pēc divām nedēļām un pēc tam ik pēc trim nedēļām, pielāgojot vecumam un nieru funkcijai. Kombinētā terapija tika ievadīta četrās intravenozās devās ar 375 mg/m2 RTX katru nedēļu un divās intravenozās devās ar 15 mg/kg CYC ik pēc divām nedēļām. Pēc ārstējošo ārstu ieskatiem remisijas indukcijas terapija bija atkarīga no iepriekšējām shēmām un individuāliem pacienta faktoriem. RTX tika dota priekšroka jaunākiem pacientiem, un toksicitāte bija galvenais šīs izvēles iemesls [23]. Profilakse, lai novērstu Pneumocystis jiroveci infekciju, tika veikta saskaņā ar vietējo praksi.
CISTANČE UZLABOS NIeru/NIeru mazspēju
2.10. Publiski pieejamo masīvu datu kopu analīzePubliski pieejamās datu kopas tika analizētas saskaņā ar vispārīgiem ieteikumiem [24]. Cilvēka transkripta masīva dati tiek parādīti kā log2 vidējā intensitāte, kas iegūta no Nephroseq datu bāzes, tostarp Eiropas nieru cDNS biobankas (ERCB) no 170 hroniskas nieru slimības pacientiem un 31 veselīga dzīvesveida donora (piekļuves numurs GSE69438) [25].
2.11. Statistikas metodesMainīgie tika pārbaudīti normālam sadalījumam, izmantojot Shapiro-Wilk testu. Nenormāli sadalītie nepārtrauktie mainīgie tiek izteikti kā vidējais un starpkvartiļu diapazons (IQR), kategoriskie mainīgie tiek parādīti kā biežums un procenti. Statistikas salīdzinājumi nebija formāli vai iepriekš noteikti. Grupu salīdzināšanai tika izmantots Kruskal-Wallis tests. Grupu salīdzināšanai tika izmantots Mann-Whitney U-tests, lai noteiktu mediānu atšķirības. Neparametrisks grupu salīdzinājums tika veikts ar Pīrsona hī kvadrāta testu. Korelācijas tika analizētas, izmantojot Spīrmena ranga korelācijas koeficientu (Spīrmena ρ), un datu analīze tika veikta ar GraphPad Prism (versija 8.4.3 operētājsistēmai macOS, GraphPad Software, Sandjego, Kalifornija, ASV).
3. Rezultāti
3.1. Atšķirīgu nieru nodalījumu ievainojumi izraisa dažādus nieru fibrozes veidusLai noskaidrotu iespējamos pamatā esošos slimības mehānismus fokusa IF / TA un difūzās fibrozes attīstībā glomerulāru vai tubulāru ievainojumu rezultātā, mēs vispirms apstrīdējām peles ar eksperimentāliem primārā glomerulārā bojājuma modeļiem, kas izraisa nefrotoksiskā seruma nefrīta (NTN) izraisītu glomerulāro sklerozi. , difūzs tubulointersticiāls ievainojums pēcnieru mazspējas dēļ ar nieru hemodinamikas un vielmaiņas izmaiņām, ko izraisa vienpusēja urētera obstrukcija (UUO), un specifisks kanāliņu bojājuma modelis, kas izraisa folijskābes izraisītas nefropātijas izraisītu tubulāru atrofiju (FAN, 1.A attēls) [26–28 ]. Nieres šajos eksperimentālajos modeļosnieru traumastika novērtēti ar Masona trihroma krāsošanu, atklājot, ka hroniski glomerulāri bojājumi NTN izraisīja pārsvarā fokusa IF / TA blakus atrofiskām kanāliņām (1.B, C attēls un 1. tabula). Turpretim, izmantojot UUO kā primārā tubulointersticiālā nodalījuma ievainojuma modeli ar saistītiem iekaisuma bojājumiem, tika atklāta difūzā fibroze kā galvenais hronisko bojājumu modelis (1.B, C attēls un 1. tabula). Interesanti, ka FAN kā primārā cauruļveida ievainojuma modelis ar secīgu tubulāru atrofiju neatkarīgi no hroniskiem glomerulāriem bojājumiem vienādi izraisīja dominējošo fokusa IF/TA (1.B, C attēls un 1. tabula), tādējādi uzsverot cauruļveida ievainojuma un tubulārās atrofijas lomu attīstībā. šī fokālās fibrozes modeļa.
3.2. Fokālās IF/TA un difūzās fibrozes izplatība cilvēka patoloģijāsLai pārbaudītu, vai atšķirīgi nieru fibrozes modeļi ir vispārēji slimības progresēšanas mehānismi, reaģējot uz hroniskiem ievainojumiem un novēroti nieru patoloģijās, mēs pēc tam analizējām fokālās IF / TA un difūzās fifibrozes rašanos un izplatību dažādos citos cilvēkos.nieru slimības.Kopumā 67 nieru biopsijās ar dažādām nieru patoloģijām, tostarp ar antineitrofilu citoplazmas antivielām saistītu glomerulonefrītu (ANCA GN), akūtu intersticiālu nefrītu (AIN), membranozu GN, sarkano vilkēdes nefrītu, hipertensīvu nefropātiju, IgA nefropātiju (IgAN), glomeruloskleroze (FSGS) un diabētsnieru slimība(DKD), fokusa IF/TA un difūzo fibrozi varēja novērot dažādās pakāpēs (2.A–C attēls un 2. tabula). Interesanti, ka difūzā fibroze pārsvarā bija ANCA GN, lupus nefrīta un IgAN gadījumos.nieru slimībasar glomerulāru un intersticiālu bojājumu (2.C attēls). Šie atklājumi liecina, ka dažādās nieru patoloģijās, tostarp ANCA GN, ir atšķirīgi nieru fibrozes modeļi un ka ANCA GN varētu kalpot kā paraugslimība dažādu nieru nodalījumu iekaisuma un deģeneratīvo traumu mehānismu pētīšanai [29].
3.3. Fokālā IF/TA un difūzā fibroze norāda uz atsevišķu nieru nodalījumu ievainojumu ANCA GNTā kā mēs atklājām, ka dažādās nieru patoloģijās, tostarp ANCA GN kā nieru slimība ar glomerulāru un iekaisīgu intersticiālu traumu ar vienādu fokusa IF / TA un difūzo fibrozi, ir atšķirīgi nieru fibrozes modeļi, mēs analizējām atšķirīgus nieru fibrozes modeļus. ar klīniskiem, laboratoriskiem un histopatoloģiskiem atradumiem kopumā 49 nieru biopsijās ar apstiprinātu ANCA GN (3. tabula) [30–36]. Kopējās fifibrozes apjoms korelēja ar nopietnu nieru darbības pasliktināšanos, ko atspoguļoja seruma kreatinīna līmeņa paaugstināšanās un glomerulārās filtrācijas ātruma samazināšanās (GFR, 3.B attēls). Sistemātiski vērtējot ANCA GN, kopējā fifibroze korelēja ar samazinātu normālu glomerulu daļu, ko attiecināja uz paātrinātiem pusmēness un globālo glomerulāro sklerozi (3.C attēls). Starp iekaisuma bojājumiem kopējā fibroze korelēja ar kopējo iekaisumu ANCA GN, kas nav tieši saistīta ar intersticiālu iekaisumu ārpus IF/TA zonām vai iekaisumu intersticiālas fibrozes un tubulārās atrofijas zonās (i-IF/TA, 3.C attēls). Pēc tam mēs sadalījām nieru fibrozi fokusā IF / TA un difūzu fibrozi, kas ieskauj neskartus kanāliņus bez izteiktām tubulārās atrofijas pazīmēm, lai veiktu atsevišķu analīzi (3D attēls). Interesanti, ka mēs nenovērojām tiešu korelāciju starp fokālo IF / TA un difūzo fibrozi (3.E attēls), kas norāda uz katra bojājuma atšķirīgām īpašībām ANCA GN. Kā mēs iepriekš novērojām attiecībā uz kopējo fifibrozi, IF/TA korelēja ar samazinātu normālu glomerulu daļu, ko galvenokārt attiecināja uz globālo glomerulāro sklerozi (3.E attēls), apstiprinot izveidoto mehānismu, ka hronisks glomerulārs bojājums izraisa atbilstošo kanāliņu deģenerāciju ar tubulāru atrofiju un fokālās fibrotiskās rētas [4]. Turpretim difūzā fibroze korelēja nevis ar hroniskiem glomerulu bojājumiem, bet gan ar pusmēness glomeruliem (3.E attēls), kas nozīmē, ka difūzā fifibroze (kas nav saistīta ar tubulāro atrofiju) ir pamatā vēl nezināmiem mehānismiem, kas nav atkarīgi no hroniska glomerulārā ievainojuma un nefronu zuduma. Sistemātiska nieru iekaisuma vērtēšana atklāja, ka difūzā fibroze bija īpaši saistīta ar intersticiālu iekaisumu nefibrotiskajos apgabalos (attēls 3E), savukārt fokālais IF/TA korelēja ar kopējo kortikālo iekaisumu, kas nebija īpaši saistīts ar intersticiālu iekaisumu vai i-IF/TA. 3. E attēls). Jāatzīmē, ka abi bojājumi korelēja ar smagāku nieru darbības pasliktināšanos (3.F attēls), vēl vairāk apstiprinot novērojumu, ka katrs bojājums ir būtisks nieru bojājumu un iznākuma veicinātājs.
3. attēls. Fokālais IF/TA un difūzā fibroze norāda uz atsevišķu nieru nodalījumu ievainojumu ANCA GN. (A) Reprezentatīvs fotomikrogrāfs ar Masona ar trihromu iekrāsotas nieru sekcijas ANCA GN (mēroga josla: 200 µm). (B) Saistība starp kopējo nieru fibrozi, klīniskajiem un laboratoriskajiem atklājumiem ANCA GN ir parādīta siltuma kartē, kas atspoguļo Spīrmena ρ vidējās vērtības, zvaigznītes norāda p < 0.05.="" (c)="" asociācija="" starp="" kopējo="" nieru="" fibrozi,="" glomerulārajiem="" un="" iekaisuma="" atradumiem="" anca="" gn="" ir="" parādīta="" siltuma="" kartē,="" kas="" atspoguļo="" spīrmena="" ρ="" vidējās="" vērtības,="" zvaigznītes="" norāda="" p=""><0, 05.="" (d)="" tiek="" parādīts="" reprezentatīvs="" massona="" trihroma="" iekrāsotās="" nieru="" sekcijas="" fotomikrogrāfs="" anca="" gn="" ar="" fokusa="" if/ta="" (augšējais="" panelis)="" un="" difūzo="" fibrozi="" (apakšējais="" panelis)="" (mēroga="" joslas:="" 40="" µm).="" (e)="" fokālās="" if/ta="" un="" difūzās="" fifibrozes="" saistību="" ar="" glomerulāriem="" un="" iekaisuma="" atradumiem="" ilustrē="" siltuma="" karte,="" kas="" atspoguļo="" spīrmena="" ρ="" vidējās="" vērtības,="" zvaigznītes="" norāda="" p=""><0,05. (f)="" fokālās="" if/ta="" un="" difūzās="" fifibrozes="" saistība="" ar="" klīniskajiem="" un="" laboratoriskajiem="" atklājumiem="" anca="" gn="" ir="" parādīta="" siltuma="" kartē,="" kas="" atspoguļo="" spīrmena="" ρ="" vidējās="" vērtības,="" zvaigznītes="" norāda="" p="">< 0,05.="" saīsinājumi:="" anca="" gn="" —="" antineitrofilo="" citoplazmas="" antivielu="" glomerulonefrīts;="" bvas="" —="" birmingemas="" vaskulīta="" aktivitātes="" rādītājs;="" crp-c="" reaktīvais="" proteīns;="" gfr="" —="" glomerulārās="" filtrācijas="" ātrums;="" if/ta="" —="" intersticiāla="" fibroze/tubulāra="" atrofija;="" iqr="" —="" starpkvartila="" diapazons;="" mpo="" —="" mieloperoksidāze;="" acr="" —="" urīna="" albumīna/kreatinīna="" deva;="" upcr="" —="" urīna="" proteīna/kreatinīna="">
3.4. Fokālās IF/TA un difūzās fibrozes analīze atklāj atšķirīgus matricas sastāvusTālāk mēs sīkāk analizējām fokālās IF / TA un difūzās fifibrozes morfoloģiskās īpašības ANCA GN. Semitīna sekcijas atklāja, ka fokusa IF / TA, kas ieskauj atrofiskās kanāliņus, bija vairāk kondensēts nekā brīvi sakārtotie fibrotiskie audi, kas ieskauj saglabātās neskartās kanāliņus (4.A attēls). Transmisijas elektronu mikroskopija (TEM) noskaidroja kolagēna saišķus, kas iegulti blīvi iesaiņotā stromas matricā (4.B attēls). Turpretī difūzās fifibrozes ultrastrukturālā analīze parādīja gandrīz neskartas kanāliņus, ko ieskauj paplašināts tūskas iekšpuse ar fokusa kolagēna saišķiem, atklājot nepilnīgu fibrotisko audu veidu (4.B attēls). Šie novērojumi liecināja, ka fokusa IF / TA un difūzā nieru fibroze var atšķirties ECM sastāva un organizācijas ziņā.
3.5. Tubulointersticiāls transkripts saistībā ar tubulāro atrofiju atklāj izteiktus kolagēna parakstus nieru fibrozes gadījumāPēc tam mēs analizējām ECM sastāvu, ko atspoguļo kolagēna paraksti transkriptu datu kopās no mikrodisektētiem tubulointersticiālajiem nodalījumiem 170 HNS pacientiem un 31 veselīgam donoram (Nephroseq datu bāze), lai noteiktu saistību ar konstatētiem kanāliņu atrofijas marķieriem, tostarp citokeratīnu-7 (kodēts ar KRT7), -18 (KRT18) un -19 (KRT19) [25,37]. Tubulointersticiālajos nodalījumos ar augstu tubulāro bojājumu marķieru ekspresiju galvenokārt tika ekspresēti kolagēni COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL4A2, COL5A2, COL6A3, COL16A1 un COL18A1 (5. attēls). Turpretim COL2A1, COL5A3, COL6A1, COL8A2, COL11A1, COL11A2, COL17A1 un COL19A1 tika novērota apgriezta korelācija (5. attēls). Šie rezultāti liecina, ka nieru fibrozei var būt atšķirīgi kolagēna paraksti cauruļveida bojājuma marķieros.
3.6. Fokālais IF/TA ir saistīts ar sliktākiem ilgtermiņa rezultātiem ANCA GNLai gūtu ieskatu par to, vai atšķirīgi nieru fibrozes modeļi ir saistīti ar ilgtermiņa nieru iznākumiem, mēs pēc tam salīdzinājām kopējo, fokālo IF / TA un difūzo nieru fibrozi ANCA GN ar ESKD attīstību. Kopējā nieru fibroze ANCA GN korelēja ar sliktākiem ilgtermiņa nieru iznākumiem (4. tabula). Interesanti, ka tikai fokālās nieru fibrozes apjoms korelēja ar nieru iznākumu (4. tabula). Turpretim difūzā nieru fibroze nebija saistīta ar ilgtermiņa nieru iznākumiem (4. tabula), kas nozīmē, ka atšķirīgi fifibrozes modeļi var ietekmēt arī slimības progresēšanu un iespējamo ārstēšanas reakciju.
Diskusija
Līdz šim nieru fibrozes attīstību var iedalīt divos jēdzienos: no vienas puses, literatūrā sniegti pārliecinoši pierādījumi tam, ka nieru fibroze ir vienkāršas sekas neatgriezeniskam nefrona bojājumam vai nu hroniska glomerulāra vai tubulāra ievainojuma dēļ. tubulārās atrofijas un fokālās intersticiālās fibrozes gadījumā, kas aptver bojātos nefronus [12,13]. Tādējādi fokālais IF/TA, kas saistīts ar tubulāro atrofiju, veicina nieru atjaunošanos, kalpojot kā rētaudi, tādējādi aizstājot jau zaudētos nefronus [12]. No otras puses, nieru fibrozi var uzskatīt par aktīvu, progresējošu un kaitīgu nieru interstitiuma pārmodelēšanas procesu. Šajā procesā fibroblasti tieši veicina epitēlija bojājumus, kas liecina par īstu intersticiālu HNS progresēšanas mehānismu [13]. Cik mums zināms, šis ir pirmais pētījums, kas sistemātiski sadala nieru fibrozi divās atšķirīgās un neatkarīgās izpausmēs ar fokāliem vai difūziem histomorfoloģiskiem modeļiem, tādējādi noskaidrojot divus dažādus šo bojājumu patogēnos ceļus. Lai sniegtu jaunu ieskatu nieru fibroģenēzes jomā, nieru fibrozes attīstībā un liktenī, mēs pārbaudījām trīs dažādus peles modeļus ar zināmām nieru fibrozes vienībām, lai atšķetinātu fibrotiskos modeļus un izpausmes pēc atsevišķu nieru nodalījumu bojājumiem. Izolēta pusmēness GN indukcija NTN un hroniski glomerulāri bojājumi izraisīja pārsvarā fokālu fibrozi blakus atrofiskiem kanāliņiem [26]. Šie novērojumi apstiprina neatgriezeniska nefronu bojājuma koncepciju, kas izraisa fokusa IF/TA, kas ieskauj bojātos nefronus [12,13]. Turpretim, izmantojot UUO kā primārā tubulointersticiālā nodalījuma ievainojuma modeli ar saistītiem iekaisuma bojājumiem, tika atklāta difūzā fibroze kā galvenais hronisko bojājumu modelis [27]. Nieru fibrozi UUO pelēm raksturoja smalkas kolagēna šķiedras, kas ieskauj gandrīz neskartus kanāliņus.
Interesanti, ka UUO peļu interstitijs parādīja ne tikai difūzu fibrozi, bet arī bagātīgas iekaisuma šūnas. Tā kā iekaisums ir reakcija uz traumu, ir svarīgi apspriest, vai intersticiāls iekaisums rodas no tieša intersticiālā nodalījuma bojājuma neatkarīgi no blakus esošā nefrona. Līdz ar to difūzā fifibroze rodas izolēta intersticiāla nefrīta rezultātā bez primāra nieru epitēlija parenhīmas bojājuma, kas var rasties vēlākos slimības progresēšanas posmos kā tubulointersticiāls nefrīts un, iespējams, noved pie atrofiskiem nefroniem. Urīna sastrēgums cauruļveida epitēlija sistēmā ir galvenais UUO modeļa vaininieks, kas izraisa difūzu fibrozi, nieru hemodinamikas un vielmaiņas izmaiņas [27]. Tā kā katrs parenhīmas sastrēgums izraisa apkārtējā intersticija tūsku, nieru interstitija difūzs tūskas bojājums varētu izskaidrot iekaisuma un difūzās fifibrozes apmēru UUO pelēm. Visbeidzot, FAN kā primārā cauruļveida ievainojuma modelis ar secīgu tubulāru atrofiju neatkarīgi no hroniskiem glomerulāriem bojājumiem vienādi izraisīja dominējošo fokālo IF/TA, tādējādi uzsverot cauruļveida ievainojuma un tubulārās atrofijas lomu fokusa IF/TA attīstībā [28]. Šajā modelī vairāki blakus esošie nefroni bija ievainoti tiešas cauruļveida toksicitātes dēļ, izraisot paplašinātu cauruļveida atrofiju bez glomerulu bojājumiem.
Pēc vairāku nieru patoloģiju analīzes mūsu dati arī liecina, ka fokusa IF / TA un difūzā fibroze, šķiet, veicina hroniskus bojājumus lielākajā daļā cilvēka nieru slimību. Fokālā IF/TA un difūzā fibroze galvenokārt ir sastopama ANCA GN, un tas pasvītro postulēto tiešas intersticiālas traumas mehānismu kā difūzās fifibrozes cēloni. ANCA GN kā nieru slimība ar glomerulāru ievainojumu (pusmēness veidošanās, glomerulārā skleroze un nefronu zudums) un intersticiāls ievainojums (iekaisuma dēļ), mēs šeit sniedzam pierādījumus tam, ka tubulointersticiāla fibroze ir vai nu saistīta ar nefrona bojājumiem (atkarīgi vai neatkarīgi no glomerulārām rētām). vai primārs intersticiāls ievainojums (kas noved pie difūzas fibrozes intersticiālas pārveidošanas) [22,38–41]. Turklāt mūsu dati liecina, ka fokusa IF / TA ANCA GN korelēja ar globālo glomerulāro sklerozi, izraisot glomerulāro sklerozi un nefronu zudumu [26]. Šeit mēs varētu arī atklāt, ka fokālās nieru rētas ir nieru fibrozes centrālais modelis, apstiprinot lielu literatūras daudzumu, kurā aprakstīts, ka hroniski glomerulāri bojājumi izraisa atbilstošā kanāliņu deģenerāciju ar tubulāru atrofiju, šī specifiskā nefrona zudumu un nepilnīgu nieru atjaunošanos. ar fokusa nomaiņas rētu [12]. Tādējādi mūsu dati apstiprina, ka fokusa IF / TA ir saistīta ar neatgriezeniskiem nefronu bojājumiem, kas ir atkarīgi vai neatkarīgi no glomerulārā bojājuma. Fokālajiem IF / TA modeļiem cilvēka biopsijās, šķiet, ir līdzīga izcelsme, kas atspoguļo nieru atjaunošanos. Turpretī difūzā fibroze ANCA GN bija īpaši saistīta ar intersticiālu iekaisumu. Semitīna sekcijas atklāja fibrotiskos audus ar brīvi sakārtotām kolagēna šķiedrām, kas ieskauj gandrīz pilnīgi neskartas kanāliņus, kuriem nebija patiesas atrofijas pazīmju. Jāatzīmē, ka TEM analīze parādīja ļoti reti izvietotus kolagēna saišķus ļoti brīvi organizētā intersticijā, kas liecina par tūsku intersticiālām izmaiņām. Tā kā ANCA GN ir vaskulīts, kas skar mazos asinsvadus, intersticiālu iekaisumu un difūzo fibrozi var izskaidrot ar intersticiālu vaskulītu ar pavadošu kapilāru noplūdi; tādējādi tūska un intersticiāls iekaisums pastiprina difūzo intersticiālu fibrozi [42].
CISTANCHE UZLABOS NIeru/NIeru DIALĪZI
Transkriptu datu kopas no mikrodissektētiem tubulointersticiāliem nodalījumiem atklāja atšķirīgus kolagēna parakstus, kas saistīti ar fokusa IF / TA, kas saistīta ar tubulāru atrofiju un difūzu fifibrozi, kas nav saistīta ar tubulāru atrofiju, kas nozīmē, ka fokusa IF / TA un difūzā nieru fibroze var atšķirties ECM sastāvā. Kolagēns ir galvenais bagātīgais šķiedru proteīns ekstracelulārajā matricā. Kolagēni veido ECM primāro strukturālo elementu un nodrošina stiepes izturību, regulē šūnu adhēziju, atbalsta ķīmijaksi un migrāciju un vada audu attīstību [43]. Līdz šim ir aprakstīti 28 kolagēna veidi. Galvenie kolagēna veidi, kas atrodami saistaudos, ir I, II, III, V un XI tipi. Mikrodissektētos tubulointersticiālos nodalījumos fokusa fibroze, kas saistīta ar tubulārās atrofijas marķieriem, pārsvarā saturēja I, III, IV un V tipa kolagēnu. Turpretim mēs identificējām apgrieztu korelāciju ar II un XI tipa kolagēnu, kas nozīmē, ka fokusa IF/TA un difūzā nieres. Fifibroze var atšķirties ar atšķirīgiem kolagēna parakstiem. Visbeidzot, mēs šeit parādām, ka kopējā nieru fibroze ANCA GN korelē ar sliktākiem ilgtermiņa nieru rezultātiem, kā aprakstīts iepriekš [22]. Interesanti, ka tikai fokālās nieru fibrozes apjoms korelēja ar nieru iznākumu. Turpretim difūzā nieru fibroze nebija saistīta ar ilgtermiņa nieru iznākumu. Šie novērojumi liecina, ka atšķirīgi fifibrozes modeļi var ietekmēt arī slimības progresēšanu un iespējamo ārstēšanas reakciju.
Kopumā mēs šeit sniedzam pierādījumus tam, ka lielākā daļa nieru fibrozes, šķiet, ir saistīta ar nefronu zudumu un aizstājēju rētām, kas atspoguļo nepilnīgu audu atjaunošanos. Turpretim difūzā fibroze, šķiet, ir primāra intersticiāla iekaisuma un ievainojuma rezultāts, nesabojājot nieres epitēlija nodalījumu. Interesanti, ka abi fifibrozes modeļi korelēja ar smagāku nieru darbības pasliktināšanos, kas nozīmē, ka katrs intersticiāls fibrotiskais bojājums ir būtisks rezultāta veicinātājs. Tajā pašā laikā nierēs vēl nav sistemātiski aprakstīts jēdziens par funkcionālās parenhīmas zudumu, kas izraisa fokusa aizstājēju fibrozi un difūzu fibrozi, kas ir alternatīvu mehānismu pamatā. Tomēr ir ziņots par šādiem mehānismiem sirds fibrozes gadījumā. Aizstājfibroze (rētu fibroze) ir fokusa un rodas pēc kardiomiocītu nekrozes, piemēram, pēc miokarda infarkta, un tiek uzskatīta par neatgriezenisku, lai novērstu sirds muskuļa plīsumu pēc infarkta [44]. No otras puses, difūzā fifibroze ir saistīta ar ekstracelulārā kolagēna difūzu izplatīšanos bez kardiomiocītu nekrozes, un tiek uzskatīts, ka tā principā ir atgriezeniska [45–48].
Mūsu pētījuma galvenie ierobežojumi ir ierobežotais nieru biopsiju skaits dažās nieru patoloģijās, tā retrospektīvais dizains un ierobežotā nieru bojājumu eksperimentālo modeļu pārnesamība uz cilvēkiem. Tomēr mūsu galvenais konstatējums, ka fokusa IF / TA un difūzā fibroze ir neatkarīgi nieru fibrozes modeļi ANCA GN (un citās hroniskās nieru slimībās), nozīmē, ka katram bojājumam ir atšķirīgas īpašības un, iespējams, mehānismi ANCA GN. Turklāt šie novērojumi vēl vairāk paplašina mūsu pašreizējās zināšanas par iekaisuma, nieru bojājumu un fibrozes mijiedarbību, veicinot precīzāku izpratni par iekaisuma reakcijām un iespējamām jaunām terapeitiskām stratēģijām, lai modulētu atšķirīgas nieru fibrozes izpausmes.
Secinājumi
Noslēgumā mēs šeit sniedzam pierādījumus tam, ka nieru fibrozes fokālais modelis, šķiet, ir saistīts ar nefrona zudumu un aizstājēju rētām. Turpretī difūzais nieru fibrozes modelis, šķiet, rodas primāra intersticiāla iekaisuma un traumas dēļ.