Agrīnās stadijas nierakmeņu pārvaldība: TGF{0}} signalizācija

lai iegūtu plašāku informāciju:ali.ma@wecistanche.om

Ⅱ daļa: fosfatidilserīna eversija, ko regulē fosfolipīdu skramblāze, ko aktivizē TGF- 1/Smad signalizācija agrīnā nierakmeņu veidošanās stadijā

Xiu Guo Gan1 · Hai Tao Xu1 · Zhi Hao Wang

Abstrakts

Mehānisms, kas ir pamatā fosfatidilserīna eversijai nieru kanāliņu šūnās pēc kalcija oksalāta izraisīta bojājuma, joprojām nav skaidrs; tāpēc mēs pētījām ietekmiTGF- 1/Smad signalizācija par fosfatidilserīna eversiju nieru kanāliņu šūnu membrānā agrīnā stadijānierakmensattīstību. Žurku modelī kalcija oksalāta akmeņu veidošanās agrīnai stadijai fosfatidilserīna eversija uz nieru kanāliņu šūnu membrānas tika noteikta ar plūsmas citometriju unTGF- 1(transformējošais augšanas faktors- 1), Smad7 un fosfolipīdu skramblāze nieru kanāliņu šūnu membrānā tika mērīta ar Western blot metodi. Mēs novērojām, kaTGF- 1/ Smad signalizācijas ceļš palielināja fosfatidilserīna eversiju organisma līmenī. In vitro pētījumu rezultāti parādīja, ka oksalāta iedarbība uz nieru kanāliņu šūnām izraisīja TGF-1 ekspresiju, palielinot fosfolipīdu skramblāzes aktivitāti un fosfatidilserīna eversiju nieru kanāliņu šūnu membrānā. Šie rezultāti liecina, kaTGF- 1stimulē fosfatidilserīna eversiju, palielinot fosfolipīdu skramblāzes aktivitāti nieru kanāliņu šūnu membrānā agrīnā stadijānierakmensattīstību. Šī pētījuma rezultāti ir pamats turpmākiem detalizētiem pētījumiem par tādu terapeitisku līdzekļu izstrādi, kas īpaši ārstē urolitiāzi un rada mazāku blakusparādību skaitu.

Atslēgvārdi:Fosfolipīdu skramblāze. Fosfatidilserīns.Nierakmens.TGF- 1

SPIED ŠEIT, LAI DAĻĀS Ⅰ

Noklikšķiniet uz Cistanche deserticola ma par nieru slimību

Diskusija

Līdz šim pētījumi ar dzīvniekiem nav vērsti uz PS lomunierakmensnetika aplūkots arī tas, vai in vitro pētījumu rezultāti attiecas uz tiem, kas iegūti ar dzīvniekiem. Lai iegūtu ticamākus rezultātus, priekšroka dodama pētījumiem, izmantojot in vitro modeļus. Mūsu žurku modelī agrīnās stadijas CaOx akmeņiem,TGF- 1līmenis un PS versijas līmenisnierakmensgrupā palielinājās, kas atbilst rezultātiem, kas iegūti šūnu līmenī, parādot, ka, palielinoties skābeņskābes koncentrācijai, vienlaicīga šūnu membrānas-PS versijas palielināšanās ļauj kristāliem pieķerties šūnu membrānai [28]. Tādējādi mēs apstiprinājām, ka iepriekš minētie citoloģiskie pētījumi ir piemēroti žurku modeļa pārbaudei. Mēs atklājām, ka oksalāts pats par sevi ir kaitīgs šūnām un ka tas var kalpot kā primārais līdzeklis, lai regulētuTGF- 1. Turklāt,TGF- 1līmeni un PS eksternalizāciju būtiski kavēja SB431542, kas liecina, kaTGF- 1/ Smad signalizācijas ceļš veicina palielinātu PS eksternalizāciju organisma līmenī. Progresīva NAD(P)H oksidāzes aktivācija nieru kanāliņu šūnās, indukējotTGF- 1, ir potenciāls molekulārais mehānismsTGF- 1/Smad signalizācijas izraisīta ROS ražošana [7], savukārt ROS mediētai MRP-1 vai BCRP uzkrāšanai ir galvenā loma oksalātu izraisītā PS eksternalizācijā nieru epitēlija šūnu membrānā [23]. Tāpēc mēs secinām, ka mehānismsTGF- 1/ Smad signālu izraisīta PS versija nieru kanāliņu epitēlija šūnās ir saistīta ar oksidatīvo stresu, ko izraisa ROS.

Kad LLC-PK1 šūnas tika apstrādātas ar 1 mmol kālija oksalātu (Kox) 6, 12, 24 vai 48 stundas, Khan et al. nekonstatēja būtiskas apoptotiskas morfoloģiskas izmaiņas šūnās pēc 6 stundu ilgas apstrādes ar oksalātu. Tomēr pēc 12 stundu ilgas iedarbības viņi novēroja nozīmīgas apoptotiskas izmaiņas, tostarp kodolhromatīna kondensāciju un robežu, DNS fragmentāciju un PS migrāciju plazmas membrānas divslānī no iekšpuses uz šūnas virsmu [8]. Iepriekšējā pētījumā mēs parādījām, ka { {10}},5 mmol oksalātu izraisīja no laika un koncentrācijas atkarīgu PS eksternalizācijas pieaugumu MDCK nieru epitēlija šūnu līnijā [2]. Šajā pētījumā šūnām tika uzklāti 0,5% CaOx un gadā palielinājās PS versiju līmenisnierakmensgrupai. Lai gan mūsu pašreizējā pētījumā šūnu membrāna PS tika apgriezta, šīm šūnām nevajadzētu būt apoptozei. PS eversija ir svarīgs apoptozes virsmas marķieris. Nesenie pētījumi ir parādījuši, ka apoptoze un PS eversija ir divi neatkarīgi notikumi, tas ir, apoptotiskās šūnas ne vienmēr parāda PS eversiju, un PS-versijas šūnas ne vienmēr ir apoptotiskas [29]. Nav pareizi paļauties tikai uz PS versiju, lai noteiktu, vai šūna ir apoptotiska, jo pētījumos ir ziņots par PS iedarbību neapoptotiskās šūnās [30-32].

Šajā pētījumā kontroles grupas šūnās tika konstatēts nenozīmīgs PLSCR līmenis, turpretim šis proteīns bija ievērojami palielināts CaOx grupā, norādot uz PLSCR pārmērīgu ekspresiju. Šie rezultāti saskan ar Singireesu et al. konstatējumiem par DHCL potenciāli toksisko ietekmi uz nieru šūnām[33]. Kad CaOx grupas šūnas tika apstrādātas ar anti-TGF- 1antivielu, PLSCR līmenis tika ievērojami pazemināts, norādot, ka PLSCR aktivāciju izraisījaTGF- 1Turklāt mēs novērojām pastiprinātu NBD-PS kustību uz āruTGF- 1grupa un CaOx grupa. Kad nieru kanāliņu epitēlija šūnas no šīm grupām tika transficētas ar PLSCR siRNS, PS internalizācijas ātrums palielinājās, bet eksternalizācijas ātrums samazinājās, norādot, kaTGF- 1izraisa PSexter-finalizāciju nieru kanāliņu šūnu membrānā, aktivizējot PLSCR nieru kanāliņu šūnu membrānā in vitro . Kopumā oksalāta iedarbība uz nieru kanāliņu šūnām izraisaTGF- 1ekspresija, kā rezultātā palielinās ROS ražošana, izmantojot NAD(P)H oksidāzi; Pēc tam ROS maina PLSCR aktivitāti [9, 10]. Visbeidzot, PLSCR izraisa PS eksternalizāciju nieru kanāliņu šūnu membrānā, kā parādīts mūsu pētījumā.

Iepriekšējais pētījums liecināja, ka apstrāde ar oksalātu neaktivizē PLSCR MDCK šūnās in vitro, jo PLSCR aktivācijai nepieciešams palielināts citoplazmas Ca2, un oksalāts strauji samazina intracelulāro Ca2 plus koncentrāciju MDCK šūnās [2]. Šo hipotēzi apstiprina šī pētījuma rezultāti. Tas ir, lai gan iepriekšējais pētījums parādīja skābeņskābes, nevis CaOx ietekmi uz nieru kanāliņu epitēlija šūnām, mēs atklājām, ka CaOx koncentrācija palielinājās nieru savākšanas sistēmā CaOx akmeņu attīstības agrīnajā stadijā žurku modelī. Tā kā PLSCR ir pakļauts ārpus šūnu membrānas, mēs uzskatām, ka PLSCR var aktivizēt Ca2 nieru savākšanas sistēmā, nevis intracelulārais Ca2 plus.

Fizioloģiskos apstākļos fosfolipīdu asimetrisks sadalījums eikariotu šūnu membrānā, kam nepieciešama aminofosfolipīdu translokāze (APLT) un PLSCR, lai spēlētu sinerģisku lomu, ir nepieciešams, lai šūnas membrāna veiktu savas fizioloģiskās funkcijas [34]. Šajā eksperimentā mēs ņēmām vērā PS eversijas attiecība šūnu membrānā, lai norādītu uz PLSCR aktivitāti. Tā kā APLT ir apstiprināts kā viens no faktoriem, kas izraisa PS versiju, APLT ietekmēja PLSCR enzīmu aktivitātes mērījumus šajā eksperimentā. Ir nepieciešami turpmāki klīniskie pētījumi, lai apstiprinātu, kā APLT un PLSCR darbojas kopā nieru kanāliņu šūnu membrānas PS versijā, un lai identificētu citus faktorus, kas kontrolē PS versiju, lai labāk izprastu pamatā esošo mehānismu.nierakmensveidošanās.

Secinājumi

CaOx iedarbība var pastiprināt regulēšanuTGF- 1, kas pēc tam aktivizē ROS nieru kanāliņu šūnās; Pēc tam ROS spēcīgi aktivizē PLSCR, kas ir viens no galvenajiem mehānismiemTGF- 1-ROS signalizācija stimulē PS eksternalizāciju nieru kanāliņu šūnu membrānā agrīnā stadijānierakmensattīstību. Šī pētījuma rezultāti ir pamats turpmākiem detalizētiem pētījumiem par tādu terapeitisku līdzekļu izstrādi, kas īpaši ārstē urolitiāzi un rada mazāku blakusparādību skaitu.

Atsauces

1. Detsyk O, Solomchak D, Bugro V (2019) Pacientu ceļi kā rīks steidzamas un plānotas veselības aprūpes pārvaldības uzlabošanainierakmensslimība. Wild Lek 72:2128-2134

2. Yu SL, Gan XG, Huang JM, et al (2011) Oksalāts samazina aminofosfolipīdu translokāzes aktivitāti nieru epitēlija šūnās, izmantojot oksidatīvo stresu: ietekme uz kalcija oksalāta urolitiāzi. J Urol 186:1114-1120

3. Zhao YW, Guo D, Li CY, Ouyang JM (2019) Kalcija oksalāta monohidrāta adhēzijas salīdzinājums ar HK-2 šūnām pirms un pēc labošanas, izmantojot tējas polisaharīdus. Int J Nanomed 14:4277-4292

4. Jayachandran M, Lugo G, Heiling H, Miller VM, Noteikums AD, LieskeJC (2015) Ārpusšūnu pūslīši sieviešu urīnā ar, bet ne beznierakmeņiizpaužas vīriešiem līdzīgi modeļi: gadījuma kontroles pētījums.Biol Sex Differ 24:2

5. Liu Y, Chen S, Liu J, Jin Y, An R(2020) Telmisartāns inhibē oksalātu un kalcija oksalāta kristālu izraisītu epitēlija-mezenhimālo transformāciju, izmantojot PPAR-y-AKT/STAT3/p38 MAPK-gliemežu ceļu. Life Sci 241:117108

6. Han S, Zhao C, Pokhrel G, Sun X, Chen Z, Xu H (2019) Hidroksicitronskābes tri-kālijs kavē kalcija oksalāta kristālu veidošanos Drosophila melanogaster hiperoksalurijas modelī. Med Sci Monit 25:3662-3667

7. Joshi S, Peck AB, Khan SR (2013) NADPH oksidāze kā terapeitisks mērķis oksalātu izraisītiem ievainojumiemnieres. Oxid Med Cell Longev 2013: 462361

8. Khan SR, Byer KJ, Thamilselvan S, et al (1999) Kristālu šūnu mijiedarbība un apoptoze ar oksalātu saistītos nieru epitēlija šūnu ievainojumos. J Am Soc Nephrol 10:S457-463

9. Schreiber R, Ousingsawat J, Wanitchakool P (2018) TMEM16A/ANO1 un TMEM16F/ANO6 jonu strāvu un fosfolipīdu kodēšanas regulēšana ar Ca2² plus un plazmas membrānas lipīdu palīdzību. J Physiol 596:217-229

10. Schreiber R, Buchholz B, Kraus A (2019) Lipīdu peroksidācija veicina nieru cistu augšanu in vitro, aktivizējot TMEM16A. J Am Soc Nephrol 30:228-242

11. Clarke RJ, Hossain KR, Cao K (2020) Dzīvnieku membrānu šķērseniskās lipīdu asimetrijas fizioloģiskās lomas. Biochim Biophys Acta Biomembr 1862:183382

12. Bernhards I, Nguyen DB, Wesseling MC, Kaestner L (2020) Intracelulārā Ca koncentrācija un fosfatidilserīna ekspozīcija vesela cilvēka eritrocītu neatkarībā no in vivo šūnu vecuma. Priekšējais fiziols 10:1629

13. Nagata S, Sakuragi T, Segawa K (2020) Flippase un scramblase fosfatidilserīna iedarbībai. Curr Opin Immunol 62:31-38

14. Sakuragi T, Kosako H, Nagata S (2019) Fosforilācijas izraisīta peles Xkr8 scramblase aktivācija fosfatidilserīna iedarbībai. Proc Natl Acad Sci USA 116:2907-2912

15. Yang X, Cheng X, Tang Y u.c. (2019) Baktēriju endotoksīns aktivizē koagulācijas kaskādi, izmantojot gadermīna D atkarīgo fosfatidilserīna iedarbību. Imunitāte 51:983-996.e6

16. Yu A, McMaster CR, Byers DM, Ridgway ND, Cook HW (2003) Fosfatidilserīna biosintēzes stimulēšana un UV izraisītas apoptozes atvieglošana Ķīnas kāmja olnīcās