Neerufibroosi tõhus ravi: tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5 (TXNDC5)

lisateabe saamiseks:ali.ma@wecistanche.com

Ⅱ osa:Endoplasmaatiline retiikulumi valk TXNDC5 soodustab neerufibroosi, tugevdades TGF-i signaaliülekannet neerufibroblastides

Yen-Ting Chen, Pei-Yu Jhao jt.

OSAKS KLIKI SIIA Ⅰ

Neerufibroos, peaaegu igat tüüpi patoloogiline ilmingkrooniline neeruhaigus(CKD), põhjustab sageli difuusset neeruarmistumist ja soodustab lõppstaadiumis neeruhaigust. Praegu ei ole selle vastu tõhusat ravineerufibroos. Hiljuti tuvastas meie labor ER-resident valgu,tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5(TXNDC5) kui südame kriitiline vahendajafibroos. Kroonilise neeruhaigusega patsientide neeru biopsia proovide transkriptoomianalüüsid näitasid märgistatud TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)fibrootiliste neerude ülesreguleerimine, mis viitab TXNDC5 potentsiaalsele rollile (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5) sisseneeru-fibroos. Kasutades mitut fluorestsentsreporteri hiireliini, näitasime, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)oli spetsiifiliselt ülesreguleeritud kollageeni sekreteerivates fibroblastides fibrootilistes hiirte neerudes. Lisaks näitasime, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)oli vajalik TGF{0}}-indutseeritud fibrogeensete vastuste jaoks inimese neeru fibroblastides (HKF), samas kui TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)üleekspressioon oli piisav, et soodustada HKF aktivatsiooni, proliferatsiooni ja kollageeni tootmist. Mehaaniliselt näitasime, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5), mida kontrollib transkriptsiooniliselt ATF{0}}sõltuv ER stressirada, vahendas selle profibrogeenset toimet, tugevdades TGF-i signaaliülekande aktiivsust läbi posttranslatsioonilise stabiliseerimise ja I tüüpi TGF-retseptori ülesreguleerimise neeru fibroblastides. Kasutades tamoksifeeniga indutseeritavat fibroblastispetsiifilist Txndc5 knockout hiireliini, näitasime, et Txndc5 kustutamine neerufibroblastides leevendas väljakujunenud haiguse progresseerumist.neerudfibroos, mis viitab TXNDC5 terapeutilisele potentsiaalile (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)sihtimineneeru-fibroosja CKD.

Klõpsake Cistanche herba neeruhaiguse jaoks

Selles uuringus näitame, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)ER-resident valgu disulfiidisomeraas, mis on rikastatud neerufibroblastidega, aitab kriitiliselt kaasaneerufibroos. TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)oli nii kroonilise neeruhaigusega patsientide kui ka hiiremudelite neerudes ülesreguleeritudneerufibroosUUO, uIRI või FA-ravi indutseeritud. Mehhaanilised uuringud näitasid, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)soodustab neerufibrogeneesi, suurendades profibrootilist TGF-signaali, suurendades valgu voltimist ja TGFBR1 stabiilsust, mis viib liigselt ECM-valke tootvate neerufibroblastide aktiveerumiseni ja proliferatsioonini. Lisaks indutseerib TGF- 1 TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)ekspressioon suurenenud ER stressitaseme ja ATF{0}}sõltuva transkriptsioonikontrolli kaudu neerufibroblastides. Kooskõlas TXNDC5 profibrogeense toimega (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)täheldatud neeru fibroblastides, Txndc5 globaalne deletsioon (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)eest kaitsebneeru-fibroosUUO, uIRI või FA poolt indutseeritud. Txndc5 sihipärane kustutamine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)kollageeni sekreteerivates neerufibroblastides, kuid mitte TEC-des, endoteelirakkudes ja podotsüütides, võivad need leevendada teket ja aeglustada progresseerumist.neeru-fibroosvastuseks vigastusele. Kokkuvõttes näitavad need tulemused TXNDC5 uudset põhjuslikku rolli (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)väljatöötamiselneeru-fibroosTGFBR1 ja TGF- 1 signaalimise reguleerimise kaudu. Need andmed viitavad ka sellele, et sihtimine on TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)on potentsiaalselt võimas terapeutiline lähenemisviis raviks või ennetamiseksneeru-fibroosja CKD. Skeem joonisel 11D illustreerib TXNDC5 reguleerimist ja fibrogeenset funktsiooni (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neeru fibroblastides.

TGF{0}} signaalimine mängib olulist rolli selle arendamiselneeru-fibroos(32-34). Pärast neerude solvamist vabaneb TGF- 1 vigastatud TEC-dest ja käivitab TGF- 1 signaaliülekande ümbritsevates neerufibroblastides(4). TGF- 1 seondub TGFBR2-ga, mis värbab fosforüülib ja aktiveerib TGF-BR1. Fosforüülitud TGFBR1 aktiveerib seejärel SMAD3-sõltuva kanoonilise TGF- 1 signaali, samuti Ras ja TAK1, mis on SMAD-sõltumatu, mittekanoonilise TGF- 1 signaalimise koostisosad (35). TGF-i signaaliülekande farmakoloogiline inhibeerimine neutraliseerivate antikehade (36-38) või inhibiitorite (39, 40) abil on näidanud kaitsvat toimet.neeru-fibroosprekliinilistes mudelites. Eelkõige leiti, et pentoksüfülliin, mittespetsiifiline fosfodiesteraasi inhibiitor, mis kliiniliselt tõestatult aeglustab glomerulaarfiltratsiooni kiiruse langust ja parandab proteinuuriat (16, 41), nõrgendab.neeru-fibroosblokeerides Smad3/4-vahendatud fibrogeenseid toimeid(14). Kuigi TGF- 1 raja inhibeerimine näib olevat atraktiivne ravistrateegianeeru-fibroos, enamik, kui mitte kõik, TGF{0}} või TGF-retseptoritele suunatud farmakoloogilised ained ebaõnnestusid kliinilistes uuringutes (42). Kuna TGF-i signaalimine mängib olulist füsioloogilist rolli arengus, rakkude diferentseerumises, kudede homöostaasis ja immuunvastuses (43), võib TGF-i signaaliülekande otsene pärssimine põhjustada füsioloogiliste funktsioonide kahjustusi ja kõrvaltoimeid, sealhulgas maksa (44) ja südametoksilisust (45, 46). Siin esitatud tulemused näitavad TGF- 1/ATF6/TXNDC5/TGFBR1 signaalitelje uudset positiivset tagasisideahelat neerufibroblastides, kus TGF- 1 kutsub esile TXNDC5 ülesreguleerimise. (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)ER stressi ja ATF{0}}vahendatud transkriptsioonikontrolli kaudu. Suurenenud TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)tase suurendab veelgi TGFBR1 voltimist ja stabiilsust, mille tulemuseks on võimendatud TGF- 1 signaaliülekanne ja sellele järgnev fibrogeenne reaktsioon. Sihtimine TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)Seetõttu võib see positiivse tagasiside ahela katkestades represseerida fibrogeenset TGF{0}} signaali ja seega nõrgendada neerufibrogeneesi. TXNDC5 fibroblastidega piiratud olemus muudab selle ka soodsaks ravimi sihtmärgiks, et vältida TGF- -sõltuvate füsioloogiliste funktsioonide häirimise ohtu mittefibroblastirakkudes.

Globaalse Txndc5 kasutamine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)kustutamise hiireliini, näitasime, et TXNDC5 kadu (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib ära hoida neerufibogeneesi vastusena neerukahjustustele. Siiski on kliiniliselt asjakohasem kindlaks teha, kas see on suunatud TXNDC5-le (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib olemasolevat heidutada või isegi lahendadaneerudfibroos. Selle küsimuse lahendamiseks tamoksifeeniga indutseeritav fibroblastispetsiifiline Txndc5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)Kasutati tingimuslikku knockout hiireliini (Txnd5ko) ja see näitas, et Txndc5 induktsioon (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)deletsioon neeru fibroblastides 10 päeva pärast UUO-d, ajahetk, milneeru-fibroosloodi (joonis 11B), hõlbustas oluliselt selle progresseerumist ja laienemistneeru-fibrooskui kontrollhiirtel. Need andmed viitavad tugevalt TXNDC5 sihtimise potentsiaalile (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)uudse terapeutilise lähenemisviisina haiguse progresseerumise peatamiseksneeru-fibrooskroonilise neeruhaigusega patsientidel. Tuleb märkida, et käesolevas uuringus kasutatud hiiremudelites ei mõõdetud vere uurea lämmastiku (BUN) ja kreatiniini taset seerumis, kuna UUO ja ulRI mudelid ei mõjuta BUN/kreatiniini taset ning on foolhappes mõnevõrra varieeruvad. nefropaatia mudel (47-49). Txndc5 mõju kindlaksmääramiseks on vaja täiendavaid uuringuid (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neerufunktsiooni deletsioon, kasutades CKD hiiremudeleid, mis on põhjustatud ravi või ennetamise lähenemisviisistneeru-fibroosja CKD. Skeem joonisel 11D illustreerib TXNDC5 reguleerimist ja fibrogeenset funktsiooni (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neeru fibroblastides.

TGF{0}} signaalimine mängib olulist rolli selle arendamiselneeru- fibroos(32-34). Pärast neerude solvamist vabaneb TGF- 1 vigastatud TEC-dest ja käivitab TGF- 1 signaaliülekande ümbritsevates neerufibroblastides(4). TGF- 1 seondub TGFBR2-ga, mis värbab fosforüülib ja aktiveerib TGF-BR1. Fosforüülitud TGFBR1 aktiveerib seejärel SMAD3-sõltuva kanoonilise TGF- 1 signaali, samuti Ras ja TAK1, mis on SMAD-sõltumatu, mittekanoonilise TGF- 1 signaalimise koostisosad (35). TGF-i signaaliülekande farmakoloogiline inhibeerimine neutraliseerivate antikehade (36-38) või inhibiitorite (39, 40) abil on näidanud kaitsvat toimet.neeru-fibroosprekliinilistes mudelites. Eelkõige leiti, et pentoksüfülliin, mittespetsiifiline fosfodiesteraasi inhibiitor, mis kliiniliselt tõestatult aeglustab glomerulaarfiltratsiooni kiiruse langust ja parandab proteinuuriat (16, 41), nõrgendab.neeru-fibroosblokeerides Smad3/4-vahendatud fibrogeenseid toimeid(14). Kuigi TGF- 1 raja inhibeerimine näib olevat atraktiivne ravistrateegianeeru-fibroos, enamik, kui mitte kõik, TGF{0}} või TGF-retseptoritele suunatud farmakoloogilised ained ebaõnnestusid kliinilistes uuringutes (42). Kuna TGF-i signaalimine mängib olulist füsioloogilist rolli arengus, rakkude diferentseerumises, kudede homöostaasis ja immuunvastuses (43), võib TGF-i signaaliülekande otsene pärssimine põhjustada füsioloogiliste funktsioonide kahjustusi ja kõrvaltoimeid, sealhulgas maksa (44) ja südametoksilisust (45, 46). Siin esitatud tulemused näitavad TGF- 1/ATF6/TXNDC5/TGFBR1 signaalitelje uudset positiivset tagasisideahelat neerufibroblastides, kus TGF- 1 kutsub esile TXNDC5 ülesreguleerimise. (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)ER stressi ja ATF{0}}vahendatud transkriptsioonikontrolli kaudu. Suurenenud TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)tase suurendab veelgi TGFBR1 voltimist ja stabiilsust, mille tulemuseks on võimendatud TGF- 1 signaaliülekanne ja sellele järgnev fibrogeenne reaktsioon. Sihtimine TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)Seetõttu võib see positiivse tagasiside ahela katkestades represseerida fibrogeenset TGF{0}} signaali ja seega nõrgendada neerufibrogeneesi. TXNDC5 fibroblastidega piiratud olemus (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)muudab selle ka soodsaks ravimi sihtmärgiks, et vältida TGF- -sõltuvate füsioloogiliste funktsioonide häirimise ohtu mittefibroblastirakkudes.

Globaalse Txndc5 kasutamine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)kustutamise hiireliini, näitasime, et TXNDC5 kadu (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib ära hoida neerufibogeneesi vastusena neerukahjustustele. Siiski on kliiniliselt asjakohasem kindlaks teha, kas see on suunatud TXNDC5-le (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib olemasoleva neeru ära hoida või isegi lahendadafibroos. Selle küsimuse lahendamiseks tamoksifeeniga indutseeritav fibroblastispetsiifiline Txndc5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)Kasutati tingimuslikku knockout hiireliini (Txnd5ko) ja see näitas, et Txndc5 deletsiooni esilekutsumine neeru fibroblastides 10 päeva pärast UUO-d, mis on ajahetk, milneeru-fibroosloodi (joonis 11B), hõlbustas oluliselt selle progresseerumist ja laienemistneeru-fibrooskui kontrollhiirtel. Need andmed viitavad tugevalt TXNDC5 sihtimise potentsiaalile (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)uudse terapeutilise lähenemisviisina haiguse progresseerumise peatamiseksneeru-fibrooskroonilise neeruhaigusega patsientidel. Tuleb märkida, et käesolevas uuringus kasutatud hiiremudelites ei mõõdetud vere uurea lämmastiku (BUN) ja kreatiniini taset seerumis, kuna UUO ja ulRI mudelid ei mõjuta BUN/kreatiniini taset ning on foolhappes mõnevõrra varieeruvad. nefropaatia mudel (47-49). Txndc5 mõju kindlaksmääramiseks on vaja täiendavaid uuringuid (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neerufunktsiooni deletsioon, kasutades 5/6 nefrektoomia ja/või tsüklosporiini/tsisplatiini raviga indutseeritud kroonilise neeruhaigusega hiiremudeleid, mudelid, millel on ilmsed muutused BUN-i ja kreatiniini tasemetes (48).

Tendeseko hiirtel täheldatud fibrootilise piirkonna vähenemise ulatus oli suhteliselt madalam kui Txndc 57 hiirtel. See võib olla tingitud Txndc5 mittetäielikust kustutamisest (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neerufibroblastides, mis on seotud Cre-vahendatud rekombinatsiooni efektiivsusega. Kuigi elukoha neerufibroblaste peetakse arme moodustavate müofibroblastide peamiseks allikaks fibrogeensete neeruhaiguste (50), epiteeli-mesenhümaalse ülemineku (EMT, viited 51, 52) ja endoteeli-mesenhümaalse ülemineku (EndoMT, viide 53) korral. ) on näidanud, et nad aitavad kaasa arenguleneeru-fibroos. Kuna TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)ekspresseeriti ka TEC-de ja endoteelirakkude fraktsioonis, ei saanud me välistada võimalust, et TXNDC5 võib nende rakkude EMT või EndoMTin edendamise kaudu kaasa aidata ka neeru fibrogeneesile. Selle hüpoteesi otseseks kontrollimiseks on vaja täiendavaid uuringuid. Käesolevas uuringus kasutatav tamoksifeeniga indutseeritav fibroblastispetsiifiline tingimuslik knockout hiireliin võimaldab aga Txndc5in kollageeni tootvate aktiivsete müofibroblastide kustutamist sõltumata nende päritolust (st TEC-dest või endoteelirakkudest). Arusaam, et Txndc5 fibroblastispetsiifiline deletsioon (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)hõlbustas tõhusalt vigastusejärgset arengut ja progresseerumistneeru-fibrooshiirtel jääb seetõttu muutumatuks, kas TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)mängib mis tahes rolli EMT- või EndoMT-vahendatud neerufibrogeneesis.

Kuigi TGF-signalisatsiooni peetakse üldiselt keskseks vahendajaksneeru-fibroosTGF-i signaalimine iseenesest võib olla neerukoe homöostaasi ja tervise säilitamiseks hädavajalik. Näiteks Tbgbr2 tingimuslik deletsioon neerutuubulite rakkudes põhjustab NF-KB signaalide suurenemist ja neerupõletikku (54). Tbgbr2 kustutamine kogumiskanalites süvendabneeru-fibroosvastuseks UUO-le, võib-olla tõhustades parakriinset TGF-i signaaliülekannet epiteeli- ja interstitsiaalsete rakkude vahel (55). Neelisetty jt uuringus Tbgbr2 selektiivne deletsioon maatriksit tootvatest interstitsiaalsetest rakkudest, kasutades Colla2-Cre/ERT2* Tgfbr2 ja Tenascin C-Cre/ERT*Tgfbr2M hiired ei näidanud kaitsetneeru- fibroosindutseeritud UUO või aristolochic happe poolt (56), mis viitab sellele, et TGF-signalisatsiooni tühistamine neerufibroblastides ei pruugi olla vigastusjärgseks vähendamiseks piisavneeru-fibroos. Siin näitasime, et fibroblastispetsiifiline Txndc5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)kustutamine (kasutades Colla2-Cre/ERT2*Txndc5) (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)tulemuseks on vähenenud TGFBR1, TGF-signalisatsiooniaktiivsus jafibroosneerudes. Tähelepanu, et Txndc5 kustutamine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5), kuid mitte Tgfbr2, väheneb neerufibroblastides/interstitsiaalsetes rakkudesneeru-fibroossoovitab kustutada Txndc5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib omada täiendavaid fibroosivastaseid toimeid, mis ei sõltu TGF-i signaaliülekandest. Tõepoolest, oleme varem näidanud, et südame fibroblastides on TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5), kui PDI, soodustab ka fibrogeneesi, hõlbustades ECM-valkude voltimist ja tootmist (17). Samuti on võimalik, et Txndc5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)deletsioon võib kaasa tuua fibrogeensete signaaliradade täiendava pärssimise, mis ei sõltu TGF-retseptoritest, nagu PDGF, CCN2, Hedgehog ja HIF-1 (57), tugevdades seeläbi selle fibroosivastast toimet neerudes. Nende hüpoteeside otseseks kontrollimiseks on vaja täiendavaid katseid.

Kokkuvõtteks võib öelda, et käesolev uuring näitas neerufibroblastidega rikastatud ER-valgu TXNDC5 olulist ja varem tundmatut rolli (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)aasta patogeneesisneeru-fibroos. Eksperimentaalsed tõendid näitavad, et TXNDC5 (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)edendabneeru-fibroossuurendades TGF-i signaaliülekande aktiivsust, suurendades TGFBR1 voltimist ja stabiilsust neerufibroblastides, mis põhjustab liigset müofibroblastide transdiferentseerumist, proliferatsiooni ja ECM-i tootmist. Txndc5 sihipärane kustutamine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)neerufibroblastides kaitseb vigastusejärgse arengu ja progresseerumise eestneeru-fibroos. Need tulemused viitavad sellele, et TXNDC5 sihtimine (tioredoksiini domeen, mis sisaldab 5)võib olla uudne ja võimas lähenemine ravile või ennetamiseleneerufibroosja CKD.

Viide

1. Liu Y.Neerudfibroos: uusi teadmisi patogeneesist ja ravimeetoditest. KidneyInt. 2006;69(2):213-217.

2. Cho MH.Neerudfibroos.KoreanJPediatr. 2010;53(7):735-740.

3.Meng XM et al.TGF-B: põhiregulaatorfibroos.Nat Rev Nephrol.2016;12(6):325-338. 4.Liu BC, etal.Neerutuubulite vigastus: kroonilise neeruhaiguse edasiviiv jõud.Kidney Int 2018;93(3):568-579.

5. Macconi D et al. Peamised fibrogeensed vahendajad: vanad mängijad.Reniin-angiotensiini süsteem.Kidney Int Suppl (2011).2014;4(1):58-64.

6. Yang L et al. Epiteelirakkude tsüüdi peatamine G2 / M-s vahendabneerudfibroospärast vigastust.NatMed. 2010;16(5):535-543.

7. Kendall RT, Feghali-Bostwick CA. Fibroblastid sissefibroos: uudsed rollid ja vahendajad.Front Pharmacol.2014;5:123.

8. Strutz F, Zeisben M.Neeru fibroblastid ja müofibroblastid kroonilise neeruhaiguse korral.JAmSoc Nephrol.2006;17(11):2992-2998.

9. Thannidkal VJ. Vananemine, antagonistlik pleiotroopia ja fibrootiline haigus. Int JBiochem Cell Bol. 2010;42(9):1398-1400.

10. LeBleu VS, et al. Müofibroblastide päritolu ja funktsioonneerudfibroos. Nat Med. 2013;19(8):1047-1053.