Iekaisumu uztveroši katalāzi imitējoši nanozīmi mazina akūtu nieru bojājumu, mainot lokālo oksidatīvo stresu Ⅱ

PTC-M enzīma bioloģiskā sadale IRI pelēm

PTC bioloģiskā izplatība tika pētīta IRI pelēm, ievietojot fluorescējošu krāsvielu IR780 kā paraugzāles (PTC-IR780). Mēs arī salīdzinājām tikai PC-IR780 un IR780 bioloģisko sadalījumu un novērojām, ka visas grupas uzrādīja fluorescenci galvenajos orgānos, tomēr PTC-IR780 uzrādīja pastiprinātu uzkrāšanos nierēs atšķirībā no PC-IR780 vai IR780 grupas (1. papildu fails: S14 A attēls. ). Mēs arī pārbaudījām PTC-IR780 bioloģiskās izkliedes profilu normālām pelēm un atklājām, ka tas uzrādīja lielāku uzkrāšanos aknās, kas ir raksturīga nanodaļiņām pēc intravenozas injekcijas, bet nav daudz uzkrājusies nierēs (1. papildu fails: S15 attēls). Tādējādi mēs secinām, ka uzlabotānieresuzkrāšanāsPTC pārsvarā mediē nieru iekaisums. Mūsu pētījumā mēs izstrādājām PTC nano micellas tā, lai tās cirkulētu asinīs un pakāpeniski uzkrājas iekaisuma vietā, un pēc iekaisuma vietas sasniegšanas PTC tiek destabilizēts pastiprinātas ROS klātbūtnes dēļ un noslogotais IR780 izdalās, kas paliek nierēs ilgāku laiku, kā rezultātā uzlabojas fluorescence. Nieru uzkrāšanās visās grupās tika salīdzināta, kvantitatīvi nosakot ex vivo fluorescences intensitāti un novēroja, ka PTC uzrādīja labāku.nieru uzkrāšanāspat ja tas parāda fluorescenci citos galvenajos orgānos, kas ir neizbēgama sistēmiskas injekcijas gadījumā (1. papildu fails: S14 B attēls) Kā parādīts 6.A attēlā, spēcīga IR780 fluorescences intensitāte tika novērota nierēs 6 stundas pēc PTC injekcijas. -IR780. Galveno orgānu fluorescences intensitāte bija augsta aknās, plaušās, liesā un nierēs. Citu orgānu fluorescences intensitāte laika gaitā samazinājās, savukārt nieru fluorescences intensitāte saglabājās relatīvi nemainīga līdz 48 stundām. Tādējādi,nieru fluorescences intensitātepret aknām bija tendence pakāpeniski palielināties laika gaitā (6.B attēls). Tas varētu atbilst iepriekšējiem pētījumiem, kuros ziņots, ka palielināsnieru iekaisumsvar izraisīt pastiprinātu asinsvadu caurlaidību un līdz ar to palielinātu NM uzkrāšanos nierēs [16]. Bioloģisko sadalījumu vēl vairāk apstiprināja, pārbaudot Mn saturu dažādos orgānos, izmantojot induktīvi savienotas plazmas masas spektrometra (ICP-MS) analīzi. Kā parādīts 6.C attēlā, Mn koncentrācija abās nierēs sasniedza maksimumu 6 stundas pēc injekcijas un pakāpeniski samazinājās līdz 48 stundām. Salīdzinot audu Mn koncentrāciju ar citu galveno orgānu Mn koncentrāciju, nieres jebkurā laikā sasniedza augstāku Mn koncentrāciju audos nekā aknas, plaušas un liesa. Lai apstiprinātu PTCM klīrensu, pētījuma beigās mēs veicām visu orgānu, fekāliju un urīna ICP-MS analīzi, un pēc nedēļas novērojām, ka lielākā daļa Mn tika parādīta zarnās un izkārnījumos. . Tika novērots, ka Mn klīrenss galvenokārt notika hepatobiliāru, nevis nieru klīrensu. Mēs pieņemam, ka pēc uzkrāšanās nierēs Mn3O4 nanodaļiņa sadalās līdz Mn joniem, kas seko parastajam Mn hepatobiliāram klīrensam (1. papildu fails: S16 attēls)[17].

Organiskie augi nieru slimību ārstēšanai

PTC-M enzīms samazina nieru bojājumu marķierus un mazina morfoloģiskās izmaiņas IRI peļu nierēs

Visbeidzot, mēs veicām in vivo eksperimentu, lai noteiktu PTC-M efektivitāti, lai samazinātu nieru bojājumus nieru IRI. Lai izpētītu kopējo bojājumu stāvokliIRI nieres, mēs izmērījām ar plazmas neitrofilu želatināzi saistīto lipokalīnu (NGAL), kas ir labi zināms kanāliņu bojājumu marķieris AKI [18]. NGAL līmenis plazmā bija ievērojami augstāks IRI grupā nekā viltus grupā, bet to samazināja ārstēšana ar PTC-M (7.B att.). Mēs veicām periodisko skābes-Shif (PAS) krāsošanunieru sekcijaslai pārbaudītu morfoloģiskās izmaiņas (7.C att.). Atšķirībā no fiktīvajām pelēm tika novērots nieru kanāliņu pietūkums un paplašināšanās, kas piepildīta ar nekrotisku materiālu. IRI peļu nierēs tika novērotas iekaisuma šūnas, kas piepūš intersticiālās telpas. Šīs izmaiņas uzlaboja ārstēšana ar PTC-M. Cauruļveida pietūkums, nekrotiskie materiāli kanāliņos un iekaisuma šūnu infiltrācija bija salīdzinoši novājinātas ar PTC M apstrādātām IRI pelēm. Atšķirībā no izmaiņām kanāliņos, katrā grupā glomerulos netika novērotas būtiskas morfoloģiskas atšķirības.

PTC-M uzlabo iekaisumu un apoptozi IRI peļu nierēs

Lai noskaidrotu, vai PTC-M varētu samazināt zīdaiņa kustību, ko izraisa oksidatīvs ievainojums, mēs pārbaudījām HO-1 proteīna ekspresijas līmeni ar Western blot analīzi, lai novērtētu oksidatīvā stresa pakāpi IRI peļu nierēs. Mēs atklājām ievērojami paaugstinātu HO-1 ekspresijas līmeni IRI peļu nierēs, ko novājināja ārstēšana ar PTC-M (8.A att.). HO-1 imūnhistoķīmiskā krāsošana parādīja tā pastiprinātu ekspresiju IRI peļu nieru glomerulos, periglomerulārajās telpās un peritubulārajā intersticiālajā telpā, kas tika samazināta ar PTC-M ārstētām peļu nierēm (8. C attēls). Lai noskaidrotu aktīvo iekaisumu IRI peļu nierēs, mēs pārbaudījām proinflammatorisko citokīnu un adhēzijas molekulu transkripta līmeni ar kvantitatīvās polimerāzes ķēdes reakcijas (qPCR) analīzi (8.B att.). Interleikīna (IL)-6, monocītu ķīmijatraktanta proteīna (MCP)-1, audzēja nekrozes faktora (TNF), intracelulārās adhēzijas molekulas (ICAM)-1 mRNS ekspresijas līmeņi, asinsvadu šūnu adhēzija molekula (VCAM-1) un transformējošais augšanas faktors (TGF) – tika ievērojami palielināts IRI peļu nierēs, un ārstēšana ar PTC-M nomāca šīs izmaiņas (8.B attēls). F4/80, peļu makrofāgu marķiera, imūnhistoķīmiskā krāsošana atklāja palielinātu ekspresiju IRI peļu nieru periglomerulārajā un intersticiālajā telpā, ko arī vājināja ārstēšana ar PTC-M (8.C att.). Šie dati liecina, ka PTC-M nomāca nieru iekaisumu un oksidatīvo stresu IRI pelēm.

Lai novērtētu nieru kanāliņu šūnu nāves pakāpi IRI pelēm, tika novērtēts apoptotisko proteīnu proteīna ekspresijas līmenis. Imunoblotēšana atklāja palielinātu Bax/Bcl-2 attiecību un šķelto kaspāzes 3/kaspāzes 3 attiecību IRI peļu nieru audos, kas liecina, ka apoptoze ir saasinājusies (9.A att.). Šīs izmaiņas netika novērotas pelēm, kas tika ārstētas ar PTC-M. Ārstēšana ar PTC-M ievērojami samazināja oksidatīvā stresa izraisītās apoptotiskās kaskādes IRI peļu nierēs. Lai noteiktu, vai PTC-M inhibē ROS mediētu apoptozi, izmantojot mitogēnu aktivētu proteīna kināzi (MAPK), mēs novērtējām izmaiņas MAPK signalizācijas ceļā. Mēs veicām imūnblota analīzi MAPK ceļa proteīnu līmenim un to fosforilētajām (aktivētajām) formām (9.B att.). Fosforilētā ERK, JNK un P38 līmenis tika paaugstināts IRI peļu nierēs, salīdzinot ar fiktīvajām pelēm, kuras novājināja PTC-M, lai gan ievērojams fosforilētā JNK samazinājums netika novērots. Terminālās dezoksinukleotidiltransferāzes dUDP nickend marķēšanas (TUNEL) krāsošana parādīja vairāk TUNEL pozitīvu cauruļveida epitēlija šūnu IRI peļu nieru garozā, salīdzinot ar viltus pelēm, savukārt ārstēšana ar PTC-M samazināja TUNEL pozitīvo šūnu skaitu (att. 9C). Šie rezultāti liecina, ka PTC-M samazināja apoptozi IRI peļu nierēs, ietekmējot MAPK signalizācijas ceļu. Šie atklājumi IRI peļu nierēs saskanēja ar H2O2-stimulēto cilvēka nieru šūnu rezultātiem, parādot kopīgu PTC-M nieru aizsardzības mehānismu. H&E krāsošana tika veikta galvenajiem orgāniem, kas savākti no normālām un ar PTC-M ārstētām grupām, un netika novērotas būtiskas histoloģiskas izmaiņas, kas liecinātu par bojājumiem (1. papildu fails: S17 attēls).