Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu informāciju par šī raksta I daļu (Ievads, materiāli un metodes).

Nieru epitēlija mērķa mitohondriju transkripcijas faktora A deficīts izraisa progresējošu mitohondriju izsīkumu, kas saistīts ar smagu cistisko slimību--II daļa

Kens Išijs^1,2,11un citi.

DISKUSIJA

Šeit mēs izveidojam kritisku funkciju mt transkripcijas faktoram TFAM nieru audu homeostāzē. Mēs parādām, ka TFAM inaktivācija SIX2, bet ne HOXB7 cilmes šūnās izraisīja smagas pēcdzemdību cistiskās slimības attīstību, kas bija saistīta ar mt izsīkumu un vielmaiņas pāreju no OXPHOS uz glikolīzi. Turklāt šūnu TFAM līmeņa pazemināšanās un mt disfunkcija ir raksturīgas peles un cilvēka PKD pazīmes.(policistiska nieru slimība), kas liecina, ka TFAM aktivitātes samazināšanās var veicināt un/vai modulēt nieru cistiskās slimības attīstību.

Pacientiem ar mt slimības sindromiem ir tendence attīstītiesnierespatoloģija.Nieru slimībašajā vidē bieži izpaužas kā kanāliņu disfunkcija un/vai tubulointersticiāla slimība, savukārt nieru cistu veidošanās ir reta.12,19 22 Lai gan pacientiem ar tubulointersticiāla slimība, nav ziņots par mutācijām pašā TFAM pacientiem ar hroniskunieru slimība. Tomēr hroniskas nieru slimības progresēšana nesen tika saistīta ar samazinātu TFAM aktivitāti, kā rezultātā mt stresa dēļ aktivizējās fibrotiskie un iekaisuma ceļi.14,24 Atšķirībā no Six2-Tfam^-/-mutantiem, pelēm ar Ksp-Cre mediētu Tfam inaktivāciju attīstījās nieru fibroze un iekaisums14, bet ne cistiskā slimība. Fenotipiskās atšķirības starp diviem modeļiem, iespējams, atspoguļo to, kuri nieru šūnu tipi tika mērķēti, kā arī Cre ekspresējošo šūnu diferenciācijas stāvokli. Ksp-Cre mediē rekombināciju distālajā nefronā ar izteiktu Cre aktivitāti Henles segmenta medulāri resnajā augšupejošajā ekstremitātē un no urīnizvadkanāla atvasinātā CD25, turpretī Six{6}}eGFP/Cre ir izteikts vāciņa mezenhīmā un nav vērsts uz urīnizvadkanālu. no pumpuriem iegūti nefrona segmenti.16 Saskaņā ar šiem atklājumiem palielinās ārpusšūnu matricas nogulsnēšanās un cistiskās slimības neesamība 15-mēnešus veciem Hoxb7-Tfam/mutantiem; Hoxb7-Cre mērķis ir urētera pumpuru atvasināti nefrona segmenti (papildu attēls S5).26 Turklāt saskaņā ar priekšstatu par atkarību no attīstības stadijas un šūnu tipa ir novērojums, ka Tfam inaktivācija, izmantojot Nphs{16 }}Cre (Podocin-Cre) neizraisīja attīstības vai pieaugušo nieru fenotipus,27 savukārt seši2-Tfam^-/- pelēm attīstījās ievērojama albuminūrija.

Akteozīds iekšāCistancheir labs priekšpolicistiska nieru slimība

Nefronu diferenciācijas defekti nebija pilnīgi negaidīti sešos{0}}Tfam^-/- pelēm, jo ​​šūnu diferenciācija ir saistīta ar pastiprinātu paļaušanos uz OXPHOS ATP ģenerēšanai, turpretim nediferencētas pluripotentās šūnas dod priekšroku glikolīzei, nevis OXPHOS, lai apmierinātu enerģijas pieprasījumu.28 Cik lielā mērā progresējošais OXPHOS aktivitātes zudums pats par sevi veicināja cistoģenēzi sešās valstīs{{1} }Tfam^-/-mutanti prasa turpmāku izmeklēšanu. Jaunākie pētījumi liecina, ka mutācijas PKD(policistiska nieru slimība)1, kas ir atbildīgi par w85 procentiem ADPKD gadījumu,29 ir saistīti ar pastiprinātu glikolītisko plūsmu.30 Tomēr šī atraduma patofizioloģiskā un terapeitiskā nozīme nav pilnībā skaidra, jo glikozes trūkuma ietekme uz cistu proliferāciju un PKD progresēšanu ir pretrunīga. 31,32.

Lai gan mēs neierosinām, ka TFAM disfunkcija ir galvenais notikums PKD attīstībā(policistiska nieru slimība), mūsu pētījumi rada iespēju, ka TFAM disfunkcijai var būt nozīme tās patoģenēzē un/vai progresēšanā. Mēs parādām, ka TFAM proteīna līmenis ir samazināts cistu oderējošās epitēlija šūnās no peļu un cilvēka PKD audiem, un konstatējām, ka seši{0}}Tfam^-/- audiem ir kopīgas molekulārās iezīmes ar PKD(policistiska nieru slimība)audi, kas saistīti ar cistoģenēzi. Patoloģiska skropstu funkcija ir saistīta ar nieru cistisko slimību patoģenēzi.29,33,34 Lai gan dažu PKD gadījumā ziņots par skropstu neesamību.(policistiska nieru slimība)dzīvnieku modeļiem Pkd1 veidojas 35,36 skropstas^-/-epitēlija šūnas37 un tika konstatētas arī nieru cistās no Six2-Tfam^-/- pelēm (papildu attēls S3). Ar cilijām saistītā signalizācijā ir iesaistīti vairāki signalizācijas ceļi, kas saistīti ar cistoģenēzi. Tie ietver mitogēna aktivētu proteīnkināzi/ārpusšūnu signālu regulētu kināzes signālu pārraidi un b-katenīna regulētus ceļus.33 Gan p-ERK, gan b-katenīna līmenis tika paaugstināts sešos 2-Tfam^-/- nieres, kas liecina, ka šie ceļi tika aktivizēti. Šie atklājumi atbilst novērojumiem, kas veikti cilvēka ADPKD šūnās un vairākās peles PKD(policistiska nieru slimība)modeļi.38–43.

Peroksisomu proliferatora aktivētais receptoru-gamma koaktivators 1a (PGC-1a), TFAM augšējais transkripcijas regulators un mt bioģenēzes virzītājspēks, tika samazināts šūnu līnijās, kas izolētas no pacientiem ar ADPKD, un papildus pašam TFAM ir potenciāls PKD terapeitiskais mērķis(policistiska nieru slimība). Ir ierosināts samazināt PGC{0}}a ekspresiju, lai veicinātu cistu proliferāciju, jo palielinās mt superoksīda ražošana PKD(policistiska nieru slimība)1-bojātas šūnas.44 Lai gan mēs savā modelī nemērījām mt ROS veidošanos, audiem specifiskā TFAM inaktivācija citos šūnu veidos bija saistīta ar mt ROS ražošanas samazināšanos, nevis palielināšanos.9 Papildus PGC -1a/TFAM ass, jaunākie pētījumi ir uzsvēruši potenciālo hipoksijas un hipoksijas izraisītā faktora ceļa lomu mt slimību terapijā.45,46 Cik lielā mērā ar hipoksiju saistītos ceļus var izmantot terapeitiski ārstēšanai slimībām, kas saistītas ar mt disfunkciju, piemēram, PKD, nepieciešama turpmāka izmeklēšana.

Rezumējot, mūsu dati parāda, ka mt transkripcijas faktors TFAM ir nepieciešams normālai nefronu diferenciācijai un ka TFAM aktivitātes zudums nieru epitēlija šūnās atveido ar PKD saistītās molekulārās un vielmaiņas pazīmes.(policistiska nieru slimība). Mūsu atklājumi sniedz spēcīgu pamatojumu turpmākiem pētījumiem par mt veselības un funkcijas lomu cistoģenēzē. Mēs ierosinām, ka terapeitiskās stratēģijas, kuru mērķis ir uzlabot mt veselību, var būt noderīgas pacientu ar PKD ārstēšanai(policistiska nieru slimība).

7. attēls|Mitohondriju transkripcijas faktora A (TFAM) ekspresija nieru cistās pacientiem arpolicistiska nieru slimībatiek samazināts. a) reprezentatīvi attēli no formalīnā fiksētām parafīnā iestrādātām sekcijām no normālām cilvēka nierēm un nierēm nopolicistiska nieru slimība(PKD) pacienti tika analizēti ar imūnhistoķīmiju attiecībā uz TFAM ekspresiju, ar imūnfluorescenci (IF) attiecībā uz sprieguma atkarīgo anjonu selektīvo kanālu 1 (VDAC) ekspresiju un ar RNS fluorescējošu in situ hibridizāciju mitohondriāli kodētai citohroma c oksidāzei 1 (MT-CO1) un mitohondriju kodēta ATP sintāzes membrānas apakšvienības 6 (MT-ATP6) mRNS ekspresija. Bultiņas apzīmē cistu apšuvuma epitēlija šūnas, skaitļu zīmes attēlo cistas lūmenu, un zvaigznītes attēlo glomerulus. Josla =100 mm attēliem ar zemu palielinājumu un 10 mm liela palielinājuma attēliem. (b) Cilvēka PKD reprezentatīvi 3-dimensiju strukturēti apgaismojuma mikroskopiski attēli (policistiska nieru slimība)nieru sekcijas, kas analizētas ar IF VDAC ekspresijai. 4', 6-diamidino-2-fenilindols (DAPI) tika izmantots kodolkrāsošanai (zilā fluorescence). Punktētas līnijas apzīmē kanāliņus, un skaitļu zīmes attēlo cauruļveida vai cistu luminisu. Mitohondriju (mt) tilpums tika kvantificēts, izmantojot programmatūru Imaris (n=5). Stienis=4 mm. Dati ir attēloti kā vidējais plus -SEM un tika analizēti, izmantojot Stjudenta t-testu. *P < 0.05.="" lai="" optimizētu="" šī="" attēla="" skatīšanu,="" lūdzu,="" skatiet="" šī="" raksta="" tiešsaistes="" versiju="" vietnē="">

Cistancheir labs priekšpolicistiska nieru slimība

METODES

Nosacītās Tfam alēles ģenerēšana ir aprakstīta citur.9 Sīks peles līniju un eksperimentālo metožu apraksts ir atrodams sadaļā Papildu metodes un materiāli. RNAseq datu kopas tiek koplietotas vietnē geo@ncbi.nlm.hih.gov(piekļuves numurs GSE147189).

Statistiskā analīze

Dati tiek ziņoti kā vidējais SEM. Statistiskās analīzes tika veiktas ar Prism 6 programmatūru (GraphPad Software Inc., Sandjego, CA), izmantojot Studenta t-testu. Izdzīvošana tika analizēta, izmantojot Kaplan-Meier metodi, un grupas tika salīdzinātas ar log-rank testu. P vērtības, kas mazākas par 0,05, tika uzskatītas par statistiski nozīmīgām.

Studiju apstiprināšana

Visas procedūras, kas saistītas ar pelēm, tika veiktas saskaņā ar Nacionālo veselības institūtu vadlīnijām par dzīvu dzīvnieku izmantošanu un aprūpi, un tās apstiprināja Vanderbiltas universitātes Institucionālā dzīvnieku aprūpes un lietošanas komiteja.

ATKLĀŠANA

Visi autori nav paziņojuši par konkurējošām interesēm.

PATEICĪBA

VHH atbalsta Krick-Brooks nefroloģijas katedra Vanderbiltas universitātē, Nacionālo veselības institūtu stipendijas R01-DK101791 un R01-DK081646, kā arī Veterānu lietu departamenta nopelnu balva 1I01BX002348. Papildu atbalstu sniedza Nacionālo veselības institūtu dotācijas R01-DK103033 (PVT), R01-DK108433 (MS) un R01-DK56942 (ABF); Vanderbilta O'BraiensNierescentrs (P30-DK114809); Vanderbiltas Diabēta pētniecības un apmācības centrs (P30-DK20593); Digitālās histoloģijas koplietojamo resursu kodols Vanderbiltas Universitātes Medicīnas centrā (www.mc.vanderbilt.edu/dhsr); Translational Pathology Shared Resource kodols (P30-CA68485); Vanderbiltas peles metaboliskās fenotipēšanas centrs (U24-DK059637); un koplietojamo instrumentu dotāciju S10-OD023475. Informāciju par Hāses laboratorijā veiktajiem darbiem var atrast www.haaselab.org.

AUTORU IEGULDĪJUMI

VHH izstrādāja projektu. KI, HK un VHH izstrādāja pētījumus, analizēja un interpretēja datus, uzrakstīja manuskriptu un veidoja skaitļus. KI, HK, NG, KT, AL, CT, OD un CRB veica eksperimentus un ieguva un analizēja datus. MS, NSC un PVT nodrošināja peles reaģentus un peles audus un konceptuālu ievadi un palīdzēja interpretēt datus. ABF un MEK nodrošināja cilvēka audus.

Cistancheir labs priekšpolicistiska nieru slimība

PAPILDU MATERIĀLS

Papildu fails (PDF)

S1 attēls. Saistīts ar 1. attēlu. Heterozigotā Tfam inaktivācija SIX2 cilmes šūnās nav saistīta arnieru slimība. Parādīti reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieres sections from Cre littermate control and heterozygous Six2-Tfam β/ mice at (A) 3 months of age and (B) >10 months of age. Sections were stained with alcian blue/periodic acid–Schiff (AB-PAS) and analyzed by immunohistochemistry (IHC) for a smooth muscle actin (ACTA2) expression. Asterisks depict glomeruli. Bars ¼ 100 mm. Right panels show blood urea nitrogen (BUN) levels and renal mt DNA content in Cre littermate control and Six2-Tfamþ/mutant mice at 3 months of age (n ¼ 5 and 6, respectively) and age>10 mēneši (attiecīgi n =4 un 3). Dati tiek attēloti kā vidēji 0,01. SEM un tika analizēti, izmantojot 2-tailed Studenta t-testu; **P<>

S2 attēls. Saistīts ar 1. attēlu.Tfam^-/- nieru cistas ir iegūtas no šūnām ar Six{0}}eGFP/Cre ekspresiju. Parādīti reprezentatīvi attēli ar formalīnā fiksētām, parafīnā iestrādātām nieru sekcijām no Six2-mT/mG;Tfam^-/-pelēm, kas analizētas ar imunofluorescenci (IF) ar antivielām pret pastiprinātu zaļo fluorescējošo proteīnu (eGFP) un tdTomato sarkano fluorescējošo proteīnu. eGFP izteiksme norāda uz sešām2- eGFP/Cre mediētām mT/mG Cre-reportera alēles rekombinācijām. (A) tdTomato un/vai eGFP ekspresijas IF analīzenieresP7, P14 un P29 vecumā. Zvaigznītes attēlo lielas cistas, kas iegūtas no sešām 2-eGFP/Cre mērķa eGFP ekspresējošām šūnām (zaļā fluorescence); ciparu zīmes attēlo 2 mazas cistas, kas iegūtas no nemērķētām, tdTomatoekspresējošām šūnām (sarkanā fluorescence). Sarkanās bultiņas attēlo eGFP negatīvas šūnas (bez rekombinācijas). Baltās bultiņas attēlo eGFP pozitīvas cistu oderējuma šūnas (norāda rekombināciju). Stienis=100 mm. (B) TFAM izteiksmes analīze, izmantojot IF Cre kontrolē un sešos{10}}Tfam^-/-mutanti P7 vecumā. Baltās bultiņas attēlo TFAM pozitīvas cauruļveida struktūras (sarkanā fluorescence). gl, glomeruls. Bārs=25μm.

S3 attēls. Saistīts ar 1. attēlu.Tfam^-/- nieresir raksturīga pastiprināta proliferatīvā aktivitāte. (A) Reprezentatīvi nieru sekciju attēli no Cre metiena biedru kontroles un Six2-Tfam^-/-pelēm P14 vecumā tika analizēta Ki67 ekspresija ar imūnhistoķīmiju (IHC). Sarkanās bultiņas attēlo Ki67-pozitīvās šūnas kontroles unTfam^-/- nieress. Stienis =100 mm. (B) ERK, fosfo-ERK (p-ERK) un b-katenīna ekspresijas imūnblota analīze kopumāniereshomogenāti no Cre metiena biedru kontroles un sešām 2- Tfam/mutantu pelēm P14 vecumā. (C) Sašķeltās kaspāzes 3 izteiksmes formalīnā fiksētā, parafīnā iegultā veidānieressadaļas no Cre metiena biedru kontroles un Six{0}}mT/mG;Tfam^-/- pelēm P14 vecumā, kas analizētas ar IHC. Sarkanie punkti tika novietoti virs šķeltām kaspāzes 3 pozitīvām šūnām, lai ilustrētu audu sadalījumu ar mazjaudas palielinājumu. Sarkanās bultiņas attēlo šķeltās kaspāzes 3 pozitīvas šūnas lieljaudas palielinājuma attēlos. Stieņi =1 mm (augšpusē) un 100 mm (apakšā). (D) Ciliālo aksonēmu marķēšana ar imunofluorescenci ar anti-acetilētu a-tubulīna krāsošanu. Parādīti reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieressadaļas no Cre metienabiedru kontroles un Six2-Tfam^-/- mutācijas peles P14 vecumā. #, ##, ### attēlo attiecīgi mazas, vidējas un lielas cistas. Baltās bultiņas attēlo skropstas. Stieņi =100 mm (augšpusē) un 10 mm (apakšā).

S4 attēls. Saistīts ar 2. attēlu. Tfam inaktivācija SIX2 līnijā kavē nefronu nobriešanu. Parādīti reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieressadaļas no Cre metienabiedru kontroles un Six2-Tfam^-/- mutācijas peles vecumā P{{{{10}}}, P7 un P14 (n=4–6). Sadaļa tika analizēta ar lektīna histoķīmiju, izmantojot lotosa tetragonolobusa (LTL) lektīnu un Dolichos biflorus aglutinīna (DBA) lektīnu. Vilmsa audzēja 1 (WT1) proteīna ekspresija tika analizēta ar imunofluorescenci. Apgabali ar LTL un DBA kanāliņiem tika kvantificēti ar ImageJ (Nacionālie veselības institūti, Bethesda, MD); glomerulu skaits tika skaitīts manuāli. Baltās bultiņas attēlo nefronus, kas reaģē ar LTL vai DBA, un zvaigznītes attēlo glomerulus. Stieņi ¼ 100 mm. Dati ir attēloti kā vidējais SEM, un tie tika analizēti ar 2-saites Stjudenta t-testu. **P < 0,01.="" ***p=""><>

Cistancheir labs priekšpolicistiska nieru slimība

S5 attēls. Saistīts ar 2. attēlu. Tfam inaktivācija HOXB7 cilmes šūnās neizraisa cistu attīstību. (A) Parādīti reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieressadaļas no 3-mēnesi veca heterozigota Hoxb7-Tfamþ/ un Hoxb7-Tfam^-/- mutācijas peles. Sekcijas tika iekrāsotas ar Masson trihromu (MTrichrome) un analizētas ar imunofluorescenci (IF), lai noteiktu tdTomato (TDT) un citohroma oksidāzes IV (COX IV) ekspresiju. Ciparu zīmes attēlo paplašinātus kanāliņus ar MTrihromu iekrāsotajās sekcijās, un zvaigznītes attēlo tdT pozitīvus HOXB7 cilmes šūnu savākšanas kanālus. (B) IF un RNS fluorescējošas in situ hibridizācijas (RNA-FISH) attēli ar formalīnā fiksētām, parafīnā iegultām nieru sekcijām no 3-mēnesi veca heterozigota Hoxb7-Tfam.^-/-un Hoxb7-Tfam^-/- mutācijas peles. Sekcijas tika analizētas, lai noteiktu tdT un AQP2 proteīna ekspresiju ar IF un tdT RNS un mitohondriāli kodētas citohroma c oksidāzes 1. apakšvienības (mt-Co1) RNS ekspresiju ar RNS-FISH palīdzību. Zvaigznītes attēlo TD, kas izsaka kanāliņus (savācošos kanālus). Pakalpojumā Hoxb7-Tfam^-/- mutantu peles tdT ekspresējošās kanāliņos neizpauž AQP2 un mt-Co1. Stienis =100 mm. (C) reprezentatīvi attēlinieressadaļas no 15-month-old control un Hoxb{2}}Tfam^-/-peles, kas iekrāsotas ar MTrichrome. Stienis =100 mm. Labais panelis, asins urīnvielas slāpeklis (BUN) no Cre metiena biedru kontroles pelēm un Hoxb7-Tfam^-/- mutanti (n=6 katrs). Dati ir attēloti kā vidējais SEM un tika analizēti, izmantojot 2-saites Stjudenta t-testu.

S6 attēls. Saistīts ar 3. attēlu. Nefrona segmenta marķiera ekspresijas trūkums cistās no sešiem2-Tfam^-/- nieres. Reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieressekcijas no Six{0}}mT/mG;Tfam^-/- pelēm P14 vecumā. Sekcijas tika analizētas ar imunofluorescenci ar antivielām, kas ir specifiskas pastiprinātai zaļai fluorescējošai olbaltumvielai (eGFP), megalīnam, uromodulīnam, tiazīdiem jutīgam nātrija hlorīda kotransporteram (NCC) un akvaporīnam 2 (AQP2). Apvienotie attēli tiek parādīti labajā pusē. Bultiņas norāda cauruļveida struktūras, kas izsaka attiecīgos nefrona segmenta marķierus. Bārs=100μm.

S7 attēls. Saistīts ar 4. attēlu.Komanda^-/- epitēlija šūnās trūkst MT-CO1. (A) Parādīti reprezentatīvi ar formalīnu fiksēti, parafīnā iestrādāti attēlinieressekcijas no Six2-mT/mG;Tfam^-/- pelēm P7 vecumā. Nieru sekcijas tika analizētas ar imunofluorescenci, lai noteiktu pastiprināta zaļā fluorescējošā proteīna (eGFP) un mitohondriāli kodētās citohroma c oksidāzes 1. apakšvienības (MT-CO1) ekspresiju. eGFP izteiksme norāda uz sešu2-eGFP/Cre mediētu mT/mG Cre-reportera alēles rekombināciju. Zvaigznītes attēlo eGFP negatīvus kanāliņus (bez rekombinācijas), kas izsaka MT-CO1; ciparu zīmes attēlo eGFP pozitīvus kanāliņus (rekombinētus), kas neizpauž MT-CO1, norādot uz TFAM funkcijas zudumu. Josla =100μm.

S8 attēls. Saistīts ar 5. attēlu. Tfam inaktivācija SIX2 līnijas šūnās maina vielmaiņas gēnu ekspresiju. Genoma mēroga RNS ekspresijas analīze ar RNAseq tika veikta ar visu nieru garozu, kas izolēta no Cre kontroles metiena biedra un sešiem2-Tfam^-/- mutācijas peles P7 vecumā. Parādītas siltuma kartes, kas ilustrē izmaiņas gēnu ekspresijas modeļos, kas iesaistīti oksidatīvajā fosforilācijā, glikolīzē, glikozes transportēšanā, taukskābju metabolismā un trikarbonskābes ciklā (katrs n=4).

S9 attēls. Saistīts ar 6. attēlu. TFAM ekspresija ir samazināta Cyscpk/cpk nieru cistās. (A) Parādīti reprezentatīvi attēli ar formalīnā fiksētām, parafīnā iestrādātām nieru sekcijām no Cys^cpk/cpkpelēm P18 vecumā. Sekcijas tika analizētas ar RNS fluorescējošu in situ hibridizāciju, lai noteiktu mitohondriāli kodētu citohroma c oksidāzes 1. apakšvienību (mt-Co1) un mitohondriju kodētu ATP sintāzes membrānas 6. apakšvienību (mt-Atp6) ekspresiju, izmantojot imūnfluorescenci (IF) no sprieguma atkarīgajam kanālam un selektīvajam kanālam. 1 (VDAC) ekspresiju un ar lektīna histoķīmiju ar lotosa tetragonolobusa lektīnu (LTL). Baltas bultiņas attēlo cistu oderējošās epitēlija šūnas, punktētās līnijas iezīmē cistu oderējušo epitēlija šūnu kontūru, un skaitļu zīmes attēlo cistas luminisu. Stieņi ¼ 100 mm (mazjaudas palielinājums) un 10 mm (lieljaudas palielinājums). (B) 3D strukturētā apgaismojuma mikroskopija (3D SIM) savvaļas tipa metiena biedramnieresP18 vecumā. Parādīti reprezentatīvi nieru sekciju attēli, kas iekrāsoti ar LTL un analizēti ar IF citohroma c oksidāzes IV apakšvienībai (COX IV) un VDAC ekspresijai. Josla ¼ 10 mm (mazjaudas palielinājuma attēli) un 2 mm (lieljaudas palielinājuma attēli). Zvaigznīte attēlo intersticiālu šūnu kodolu.

S10 attēls. Saistīts ar 7. attēlu. TFAM ekspresija ir samazināta nieru cistās pacientiem arpolicistiska nieru slimība. Relatīvais TFAM ekspresijas līmenis nieru cistās no 5 pacientiem arpolicistiska nieru slimībatika novērtēti ar imūnhistoķīmiju (n=5). Parādīts cistu īpatsvars ar zemu vai augstu TFAM ekspresiju cistu oderes epitēlijā. Vienā sadaļā saskaitīto cistu skaits ir parādīts baltā krāsā.

Cistancheprodukti ir piemērotipolicistiska nieru slimība

Izvilkums no: "Nieru epitēlija mērķa mitohondriju transkripcijas faktora A deficīts izraisa progresējošu mitohondriju samazināšanos, kas saistīta ar smagu cistisko slimību", Ken Ishii1,2,11 et al.

---NieresInternational (2021) 99, 657–670

ATSAUCES

1. West AP, Shadel GS. Mitohondriju DNS iedzimtajās imūnās reakcijās un iekaisuma patoloģijā. Nat Rev Immunol. 2017; 17:363–375.

2. Chandel NS. Mitohondriju kā signalizācijas organellu evolūcija. Šūnu Metab. 2015;22:204–206.

3. Campbell CT, Kolesar JE, Kaufman BA. Mitohondriju transkripcijas faktors A regulē mitohondriju transkripcijas ierosināšanu, DNS iepakojumu un genoma kopiju skaitu. Biochim Biophys Acta. 2012;1819:921–929.

4. Kukats C, Larsons NG. mtDNS veic mitohondriju nukleoīda apgriezienu. Trends Cell Biol. 2013; 23:457–463.

5. Taanman JW. Mitohondriju genoms: struktūra, transkripcija, translācija un replikācija. Biochim Biophys Acta. 1999;1410:103–123.

6. Larsson NG, Wang J, Wilhelmsson H u.c. Mitohondriju transkripcijas faktors A ir nepieciešams mtDNS uzturēšanai un embrioģenēzei pelēm. Nats Ženē. 1998;18:231–236.

7. Larsson NG, Rustin P. Dzīvnieku modeļi elpošanas ķēdes slimībām. Trends Mol Med. 2001; 7:578–581.

8. Torraco A, Diaz F, Vempati UD u.c. Oksidatīvās fosforilācijas defektu peles modeļi: spēcīgi instrumenti mitohondriju slimību patobioloģijas pētīšanai. Biochim Biophys Acta. 2009;1793:171–180.

9. Hamanaka RB, Glasauer A, Hoover P u.c. Mitohondriju reaktīvās skābekļa sugas veicina epidermas diferenciāciju un matu folikulu attīstību. Zinātniskais signāls. 2013;6:ra8.

10. Vernochet C, Mourier A, Bezy O u.c. Tauku specifiskā TFAM dzēšana palielina mitohondriju oksidāciju un aizsargā peles pret aptaukošanos un insulīna rezistenci. Šūnu Metab. 2012; 16:765–776.

11. Hall AM, Unwin RJ, Hanna MG u.c. Nieru darbība un mitohondriju citopātija (MC): vairāk jautājumu nekā atbilžu? QJM. 2008; 101:755–766.

12. Emma F, Montini G, Parikh SM u.c. Mitohondriju disfunkcija iedzimtas nieru slimības un akūtu nieru bojājumu gadījumā. Nat Rev Nephrol. 2016; 12: 267–280.

13. Kang I, Chu CT, Kaufman BA. Mitohondriju transkripcijas faktors TFAM neirodeģenerācijā: jauni pierādījumi un mehānismi. FEBS Lett. 2018;592:793 811.

14. Chung KW, Dhillon P, Huang S u.c. Mitohondriju bojājumi un STING ceļa aktivizēšana izraisa nieru iekaisumu un fibrozi. Šūnu Metab. 2019;30:784–799.e785.

15. Little MH, McMahon AP. Zīdītāju nieru attīstība: principi, progress un prognozes. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012;4:a008300.

16. Kobayashi A, Valerius MT, Mugford JW u.c. Six2 definē un regulē multipotentu pašatjaunojošu nefronu priekšteču populāciju visā zīdītāju nieru attīstības laikā. Šūnu cilmes šūna. 2008; 3:169–181.

17. Wredenberg A, Wibom R, Wilhelmsson H u.c. Palielināta mitohondriju masa mitohondriju miopātijas pelēm. Proc Natl Acad Sci US A. 2002;99:15066–15071.

18. Guder WG, Ross BD. Fermentu sadalījums pa nefronu. Kidney Int.1984;26:101–111.

19. Guery B, Choukroun G, Noel LH ​​u.c. Sistēmiskās iesaistīšanās spektrs pieaugušajiem, kuriem ir nieru bojājumi un mitohondriju tRNS (Leu) gēna mutācija. J Am Soc Nephrol. 2003;14:2099–2108.

20. O'Toole JF, Liu Y, Davis EE u.c. Indivīdiem ar mutācijām XPNPEP3, kas kodē mitohondriju proteīnu, attīstās nefronoftizei līdzīga nefropātija. J Clin Invest. 2010; 120:791–802.

21. Alston CL, Morak M, Reid C u.c. Jauna mitohondriju MTND5 kadru maiņas mutācija, kas izraisa izolētu I kompleksa deficītu, nieru mazspēju un miopātiju. Neiromuskulāri traucējumi. 2010; 20:131–135.

22. Finsterers J, Skorza FA. Primāro mitohondriju traucējumu nieru izpausmes. Biomed Rep. 2017;6:487–494.

23. Fervenza FC, Gavrilova RH, Nasr SH u.c. CKD jaunas mitohondriju DNS mutācijas dēļ: gadījuma ziņojums. Esmu J Nieres Dis. 2019; 73:273–277.

24. Huang S, Park J, Qiu C u.c. Jagged1 / Notch2 kontrolē nieru fibrozi, izmantojot Tfam mediētu vielmaiņas pārprogrammēšanu. PLoS Biol. 2018;16:e2005233.

25. Shao X, Somlo S, Igarashi P. Epitēlija specifiskā Cre/lox rekombinācija jaunattīstības nierēs un uroģenitālajā traktā. J Am Soc Nephrol.2002;13:1837–1846.

26. Yu J, Carroll TJ, McMahon AP. Sonic hedgehog regulē mezenhimālo šūnu proliferāciju un diferenciāciju peles metanefriskās nierēs. Attīstība. 2002;129:5301–5312.

27. Brinkkoetter PT, Bork T, Salou S u.c. Anaerobā glikolīze uztur glomerulārās filtrācijas barjeru neatkarīgi no mitohondriju metabolisma un dinamikas. Cell Rep. 2019;27:1551–1566.e1555.

28. Wanet A, Arnould T, Najimi M u.c. Mitohondriju, vielmaiņas un cilmes šūnu likteņa savienošana. Stem Cells Dev. 2015; 24:1957–1971.

29. Gvaja-Vudforda LM. Nieru cistiskās slimības: dažādi fenotipi saplūst ciliuma/centrosomu kompleksā. Pediatr Nephrol. 2006; 21:1369–1376.

30. Rowe I, Chiaravalli M, Mannella V u.c. Bojāts glikozes metabolisms policistiskās nieru slimībās nosaka jaunu terapeitisko stratēģiju. Nat Med.2013;19:488–493.

31. Warner G, Hein KZ, Nin V u.c. Pārtikas ierobežošana uzlabo policistiskās nieru slimības attīstību. J Am Soc Nephrol. 2016;27:1437–1447.

32. Chiaravalli M, Rowe I, Mannella V u.c. 2-Deoksi-d-glikoze uzlabo PKD(policistiska nieru slimība)progresēšanu. J Am Soc Nephrol. 2016;27:1958–1969.

33. Hildebrandt F, Benzing T, Katsanis N. Ciliopathies. N Engl J Med. 2011; 364: 1533–1543.

34. Hariss PC, Torres VE. Ģenētiskie mehānismi un signalizācijas ceļi autosomāli dominējošā policistiskā nieru slimībā. J Clin Invest. 2014;124:2315–2324.

35. Pazour GJ, Dickert BL, Vucica Y u.c. Chlamydomonas IFT88 un tā peles homologs, policistiskās nieru slimības gēns tg737, ir nepieciešami skropstu un flagellas montāžai. J Cell Biol. 2000;151:709–718.

36. Lin F, Hiesberger T, Cordes K u.c. Kinezīna-II apakšvienības nierēm specifiska inaktivācija kavē nieru cilioģenēzi un izraisa policistisku nieru slimību. Proc Natl Acad Sci US A. 2003;100:5286–5291.

37. Nauli SM, Alenghat FJ, Luo Y u.c. Policistīni 1 un 2 mediē mehanizāciju nieru šūnu primārajā cilumā. Nats Ženē. 2003;33:129–137.

38. Saadi-Kheddouci S, Berrebi D, Romagnolo B u.c. Policistiskās nieru slimības agrīna attīstība transgēnām pelēm, kas ekspresē aktivētu beta-katenīna gēna mutantu. Onkogēns. 2001;20:5972–5981.

39. Yamaguchi T, Nagao S, Wallace DP u.c. Cikliskā AMP aktivizē B-Raf un ERK cistu epitēlija šūnās no autosomāli dominējošām policistiskām nierēm. Kidney Int. 2003;63:1983–1994.

40. Nagao S, Yamaguchi T, Kusaka M u.c. Āršūnu signālu regulētās kināzes aktivizēšana nierēs žurkām ar autosomāli dominējošu policistisku nieru slimību. Kidney Int. 2003; 63:427–437.

41. Qian CN, Knol J, Igarashi P u.c. Cistiskā nieru neoplāzija pēc nosacīta APC inaktivācijas peles nieru kanāliņu epitēlijā. J Biol Chem. 2005;280:3938–3945.

42. Omori S, Hida M, Fujita H u.c. Ekstracelulārā signāla regulētā kināzes inhibīcija palēnina slimības progresēšanu pelēm ar policistisku nieru slimību. J Am Soc Nephrol. 2006;17:1604–1614.

43. Shibazaki S, Yu Z, Nishio S u.c. Cistu veidošanās un ārpusšūnu regulētā kināzes ceļa aktivizēšana pēc nierēm specifiskas PKD inaktivācijas(policistiska nieru slimība)1. Hum Mol Genet. 2008;17:1505–1516.

44. Ishimoto Y, Inagi R, Yoshihara D u.c. Mitohondriju anomālija atvieglo cistu veidošanos autosomāli dominējošā policistiskā nieru slimībā. Mol Cell Biol. 2017;37:e00337-17.

45. Jain IH, Zazzeron L, Goli R u.c. Hipoksija kā mitohondriju slimību terapija. Zinātne. 2016; 352:54–61.

46. ​​Ferrari M, Jain IH, Goldberger O u.c. Hipoksijas ārstēšana novērš neirodeģeneratīvo slimību Leigh sindroma peles modelī. Proc Natl Acad Sci US A. 2017;114:E4241–E4250.