Pachymic happe kaitsev toime ägeda neerukahjustuse korral
Mar 25, 2022
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
GUI-PING JIANG, YUE-JUANLIAO, L-LI HUANG, XU-JIAZENG ja XIAO-HUI LIAO
Abstraktne
Äge neerukahjustus(AKI) on tavaline kliiniline haigus. Ferroptoos, uut tüüpi regulatiivne rakusurm, täidab AKI-s olulist regulatiivset rolli.Äge neerukahjustus). Pahüdermiline hape(PA), lanostaani tüüpi triterpenoid, mis on pärit Poria cocostest, kaitseb AKI eest(Äge neerukahjustus). Kuid PA kaitsemehhanism (Pahümiinhape) AKI-s(Äge neerukahjustus)pole veel täielikult aru saanud. Käesoleva uuringu eesmärk oli uurida PA (PA) toimet ja molekulaarset mehhanismi.Pahümiinhape) ferroptoosi kohta neeruisheemia-reperfusioonikahjustuse korral in vio. Kokku 30 hiirele süstiti intraperitoneaalselt 5, 10 ja 20 mg/kg PA(Pahümiinhape) 3 päevaks. Neeruisheemia-reperfusioonikahjustuse esilekutsumiseks ja mudeli loomiseks kasutati 40 minuti jooksul kahepoolset neerupeaklambrit. Tulemused näitasid, et ravi PA-gaPahümiinhape) seerumi kreatiniini ja vere uurea lämmastikusisalduse vähenemine ning neerupatoloogilise kahjustuse leevenemine. Transmissioonelektronmikroskoopia ei näidanud iseloomulikke muutusi ferroptoosis neerukoe mitokondrites suure annuse PA(Pahümiinhape) rühma ja ainult kerge turse. Lisaks ravi PA-ga (Pahümiinhape) suurendas glutatiooni ekspressiooni ning vähendas malondialdehüüdi ja tsüklooksügenaasi 2 ekspressioonitaset. 2. Ravi PA(Pahümiinhape) suurendas ferroptoosiga seotud valkude, glutatioonperoksidaasi 4 (GPX4), lahustunud aine kandja perekonna 7 (katioonsete aminohapete transporter, y pluss süsteem) liikme 11 (SLC7All) ja heemi oksügenaasi 1 (HO{{6) valgu ja mRNA ekspressioonitasemeid. }}) neerudes ja suurendas tuumafaktorist erütroidist pärinevate 2 like 2 (NRF2) signaaliraja liikmete ekspressioonitaset. Kokkuvõttes näitavad käesoleva uuringu tulemused, et PA(Pahümiinhape) omab isheemiast põhjustatud reperfusiooni kaitsvat toimetäge neerukahjustushiirtel, mida võib seostada ferroptoosi inhibeerimisega neerudes NRF2 otsese või kaudse aktiveerimise kaudu ja allavoolu ferroptoosiga seotud valkude GPX4, SLCTA11 ja HO-1 ekspressiooni ülesreguleerimisega.
dr vita opc fda heaks kiidetudjaoksneerud
OSAKS KLIKI SIIA Ⅰ
Arutelu
Varasemad uuringud on näidanud, et PA(Pahümiinhape) leevendab AKI neerukahjustust(Äge neerukahjustus)ja krooniline neeruhaigus põletikuvastase ja antioksüdatiivse stressi kaudu (21, 22). Kuid kas PA(Pahümiinhape) pärsib ferroptoosi ei ole veel uuritud. Meie teadmiste kohaselt oli käesolev uuring esimene, mis uuris PA(Pahümiinhape) ferroptoosi kohta IRI-AKI-s(Äge neerukahjustus)Käesolevas uuringus kasutati IRI edukaks tuvastamiseks ja AKI esilekutsumiseks hiirtel 40-minutist kahepoolset neeruvarre kinnitamist, millele järgnes 24-tunnine reperfusioon.(Äge neerukahjustus). Tulemused näitasid, et Scr ja BUN tasemed olid mudelirühmas märkimisväärselt kõrgenenud ja neerutuubulid olid oluliselt kahjustatud, tuginedes H&E värvimisele ja Palleri skoorile. Seega IRI-AKI(Äge neerukahjustus)mudel ehitati. Eelkõige PA manustaminePahümiinhape) vähendas oluliselt IRI-ga suurendatud Scr ja BUN seerumitasemeid ning leevendas annusest sõltuval viisil neerukahjustust.
GPX4 mängib ferroptoosis olulist rolli (30). Väikesed molekulid, nagu elastiin, RSL-3 ja RSL-5(13), pärsivad erinevate signaaliradade kaudu otseselt või kaudselt GPX4 aktiivsust, vähendades seega rakkude antioksüdantide võimet, põhjustades reaktiivsete hapnikuliikide ülekoormust ja membraani. lipiidide peroksüdatsioonireaktsioonid, kahjustades lõpuks rakumembraani terviklikkust ja põhjustades raku ferroptoosi (13). GPX4 knockout hiirtel põhjustab GPX4 puudulikkus spontaanset ägedat neerupuudulikkust ja suurenenud varase suremuse määra, samas kui neerutuubulite epiteelirakkude ferroptoos on GPX4 knockout hiirte neerupuudulikkuse peamine põhjus (30). Seega pärsib GPX4 aktiivsuse suurendamine tõhusalt ferroptoosi. GPX4 funktsiooni jaoks vajaliku kofaktori GSH süntees suurendab otseselt GPX4 aktiivsust. GSH sünteesi mõjutab tsüstiin. Tsüstiini transport ekstratsellulaarsest rakusisesesse ruumi sõltub suuresti rakumembraanil olevast tsüstiini/glutamaadi pöördtransporterist (süsteem xc-). See transporter on heterodimeer, mis koosneb kahest alaühikust SLC7Al1(xCT) ja SLC3A2. See transpordib peamiselt glutamaati rakuvälisesse ruumi ja vahendab tsüsteiini sisenemist rakku (28). Süsteemi aktiivsuse inhibeerimine xc- mõjutab GSH sünteesi, inhibeerides tsüstiini imendumist, põhjustades seeläbi GPX4 inaktiivsust, rakkude antioksüdantide võime vähenemist, lipiididega reaktiivsete hapnikuliikide akumuleerumist ning lõpuks oksüdatiivset kahjustust ja ferroptoosi (31) . Yang jt (32) kinnitasid, et prostaglandiin-endoperoksiidi süntaas 2 (PTGS2), mis kodeerib COX-2, on sobiv marker lipiidide peroksüdatsioonile, mis toimub GPX4-reguleeritud ferroptoosi ajal. Seega on pakutud, et PTGS2 ülesreguleerimine on ferroptoosi allavoolu marker. Süsteemi xc- tugevdamine, tsüstiini imendumise soodustamine, GSH tootmise suurendamine ja GPX4 aktiivsuse suurendamine võib pärssida ferroptoosi ja vähendada neerukahjustusi (32, 33). Käesoleva uuringu tulemused näitasid, et süsteemi xc-aktiivsus vähenes, GSH süntees vähenes, GPX4 aktiivsus vähenes, MDA ja Cox-2 ekspressioon suurenes ning IRI-AKI-s tekkis ferroptoos.(Äge neerukahjustus)hiired. Lisaks ravi PA(Pahümiinhape) suurendas oluliselt GSH, xCT ja GPX4 ekspressioonitasemeid ning vähendas MDA ja Cox-2 ekspressioonitasemeid, mis viitab sellele, et ravi mõõdukate ja suurte PA(Pahümiinhape) suurendab süsteemi xc aktiivsust, soodustab tsüstiini imendumist, suurendab GSH tootmist, suurendab GPX4 aktiivsust ja pärsib ferroptoosi.
NRF2, stressist indutseeritav transkriptsioonifaktor, on kujunenud nii lipiidide peroksüdatsiooni kui ka ferroptoosi põhiregulaatoriks (23). Nimelt on mitmed valgud ja ensüümid (nagu GPX4, xCT ning glutamaat-tsüsteiini ligaasi katalüütilised ja modifikaatorid) vastutavad lipiidide peroksüdatsiooni ärahoidmise ja seega ferroptoosi algatamise eest NRF2 sihtgeenid (23). NRF2 mängib võtmerolli raua / heemi metabolismi reguleerimisel (34). Pärast NRF2 aktiveerimist reguleerib NRF2 üles ferroptoosiga seotud raua metabolismiga seotud valke, nagu ferritiin (ferritiini kerge ahel ja ferritiini raske polüpeptiid 1), rakusisesed raua säilitamise valgud (35), raudkelataas ja HO-1 (36). Adedoyin jt (37) teatasid, et HO-1 proksimaalsetes neerutuubulite epiteelirakkudes võib vastu seista Erastini poolt AKI-s indutseeritud ferroptoosile(Äge neerukahjustus), seega väheneb AKI(Äge neerukahjustusy). Lisaks reguleerib NRF2 GSH sünteesis ja metabolismis osalevaid proteaase, nagu glutamiin-tsüsteiini ligaasi katalüütilisi ja regulatoorseid alaühikuid, glutatiooni süntaasi ja tsüstiini/glutamaadi transporteri xCT (38–40) subühikut. GPX4 on NRF2 sihtmärk-reguleeriv geen (41). Li jt (42) näitasid, et eeltöötlemine Roxadustat'iga (FG-4592) nõrgendab foolhappest põhjustatud neerukahjustusi ferroptoosivastase toimega Akt/GSK-3 /NRF2 raja kaudu. Käesoleva uuringu tulemused näitasid, et mõõdukate ja suurte annuste manustamine PA(Pahümiinhape) soodustas otseselt või kaudselt NRF2 signaaliraja aktiveerimist, reguleeris allavoolu ferroptoosiga reguleeritud valkude GPX4, xCT ja HO-1 ekspressioonitasemeid, suurendas GSH taset neerukoes ja vähendas ferroptoosiga seotud lipiidide taset. peroksüdatsioonivalk, COX-2 ja lipiidide oksüdatsiooniindikaator, MDA.
Kokkuvõttes näitavad käesoleva uuringu tulemused, et PA(Pahümiinhape) võib parandada neerufunktsiooni ja vähendada neerukahjustust IRI-AKI korral(Äge neerukahjustus)hiired. Seda kaitsvat toimet võib seostada ferroptoosi pärssimisega neerudes NRF2 otsese või kaudse aktiveerimise ja allavoolu ferroptoosiga seotud valkude GPX4, xCT ja HO-1 ülesreguleerimise kaudu (joonis 6). Kuid käesolev uuring ei ole piiranguteta. PA (Pahümiinhape) ferroptoosi kohta ei ole põhjalikult uuritud. Seega peaksid tulevased uuringud kasutama elastiini, süsteemi xc- selektiivset inhibiitorit, et inhibeerida xCT aktiivsust hiirtel ja seejärel kontrollida, kas xCT inhibeerimine kutsub esile ferroptoosi hiire neerurakkudes, mis viib AKI tekkeni.(Äge neerukahjustus)ja kas PA(Pahümiinhape) pärsib ferroptoosi peamiselt xCT-GPX4 raja kaudu. Täiendavad mehaanilised uuringud tuleb läbi viia in vitro. Lisaks tuleks PA-d kasutada neerutorukeste epiteelirakkude raviks, et kontrollida PA (PA) toimet.Pahümiinhape) ferroptoosi kohta in vitro.
Joonis 6. PA(Pahümiinhape) ferroptoosi reguleerimine IRI-AKI-s(Äge neerukahjustus).PA(Pahümiinhape) võib parandada neerufunktsiooni ja vähendada neerukahjustust IRI-AKI korral(Äge neerukahjustus)hiired, aktiveerides NRF2 signaaliraja, GSH ja allavoolu ferroptoosiga seotud valke (GPX4, xCT ja HO-1), et pärssida neerude ferroptoosi. PA,pachydermiline hape; IRI, isheemia-reperfusioonikahjustus; AKI(Äge neerukahjustus); NRF2, tuumafaktori erütroid, tuletatud 2 nagu 2; GSH, glutatioon; GPX4, glutatioonperoksüdaas 4; HO-1, heemi oksügenaas 1; xCT, glutamaadi transportersüsteem; Glu, glutamiinhape; Cys, tsüsteiin.
Viited
1. Hoste EAJ, Kellum JA, Selby NM, Zarbock A, Palevsky PM, Bagshaw SM, Goldstein SL, Cerda J ja Chawla LS: ülemaailmne epidemioloogia ja ägeda neerukahjustuse tulemused. Nat Rev Nephrol 14: 607-625.2018.
2. Kaddourah A.Basu RK.Bagshaw SM ja Goldstein SL: TEADLIKUD Uurijad: Kriitiliselt haigete laste ja noorte täiskasvanute ägeda neerukahjustuse epidemioloogia. N Inglise J Med 376: 11-20.2017.
3. Chertow GM, Burdick, Honor M, Bonventre JV ja Bates DW: äge neerukahjustus, suremus, haiglaravi kestus ja haiglaravi kulud. J Am Soc Nephrol 16:3365-3370, 2005.
4. Susantitaphong P, Cruz DN, Cerda J, Abulfaraj M, Alqahtani F Koulouridis I ja Jaber BL; Ameerika nefroloogiaühingu ägedate neerukahjustuste nõuanderühm: AKI esinemissagedus maailmas(Äge neerukahjustus): Metaanalüüs. Clin JAm Soc Nephrol 8:1482-1493, 2013.
5. Ronco C, Bellomo R ja Kellum JA: äge neerukahjustus. Lancet 394:1949-1964, 2019.
6. James MT, Bhatt M, Pannu Nand Tonelli M: Ägeda neerukahjustuse pikaajalised tulemused ja ravi parandamise strateegiad. Nat Rev Nephrol 16: 193-205, 2020.
7. Han SJ ja Lee HT: Isheemilise ägeda neerukahjustuse mehhanismid ja terapeutilised eesmärgid. Kidney Res Clin Pract 38: 427-440, 2019.
8. Priante G, GianeselloL, Ceol M, Del Prete D ja England F: rakusurm neerus. Int J Mol Sci 20:3598, 2019.
9. Martin-Sanchez D, Poveda J, Fontecha-Barriuso M, Ruiz-Andres O, Sanchez-Nino MD, Ruiz-Ortega M, Ortiz A ja Sanz AB: Neeruhaiguse reguleeritud nekroosi sihtimine. Nefrologia 38: 125-135.2018.
10. Kers J.Leemans JCand Linkermann A: Ülevaade reguleeritud nekroosi tekketeedest ägeda neerukahjustuse korral. Semin Nephrol 36:139-152, 2016.
11. Pefanis A, Perino FL, Murphy JM ja Cowan PJ: Reguleeritud nekroos neeruisheemia-reperfusioonikahjustuse korral. Kidney Int 96:291-301, 2019.
12. Hu Z, Zhang H, Yang SK, Wu X, He D, Cao K ja Zhang W: ferroptoosi esilekerkiv roll ägeda neerukahjustuse korral. Oxid Med Cell Longev 2019:8010614,2019.
13. Dixon SJ, Lemberg KM, Lamprecht MR, Skouta R, Zaitsev EM, Gleason CE, Patel DN, Bauer AJ, Cantley AM, Yang WS jt: Ferroptosis: rauast sõltuv mitteapoptootilise rakusurma vorm. Lahter 149: 1060-1072, 2012.
14. Li J, Cao F, Yin HL, Huang ZJ, Lin ZT, Mao N, Sun B ja Wang G: Ferroptoos: minevik, olevik ja tulevik.Cell Death Dis 11:88,2020.
15. Linkermann A, Skouta R, Himmerkus N, Mulay SR, Dewitz C, De Zen F, Prokai A, Zuchtriegel G, Krombach F, Welz PS jt: Sünkroniseeritud neerutuubulaarrakkude surm hõlmab ferroptoosi. Proc Natl Acad Sci USA 111: 16836-16841, 2014.
16. Ling H, Zhang Y, Ng KY ja Chew EH: Pahümiinhape kahjustab rinnavähirakkude invasiooni, pärssides tuumafaktorist kB sõltuvat maatriksi metalloproteinaasi-9 ekspressiooni. Breast Cancer Res Treat 126: 609-620.2011.
17. Li FF, Yuan Y, Liu Y, Wu QQ, Jiao R, Yang Z, Zhou MQ ja Tang QZ: Pachymic hape kaitseb H9c2 kardiomüotsüüte lipopolüsahhariididest põhjustatud põletiku ja apoptoosi eest, pärssides rakuvälist signaaliga reguleeritud kinaasi 1/2 ja p38 rajad. Mol Med Rep 12: 2807-2813, 2015.
18. Li JY, Wu HX ja Yang G: Pahümiinhape parandab septiliste rottide ellujäämist ja nõrgendab umbsoole ligeerimise ja punktsiooniga põhjustatud ägedat kopsukahjustust.Eur Rev Med Pharmacol Sci 21:1904-1910.2017
19. Li TH, Hou CC, Chang CL ja Yang WC: Poria kookose toorekstrakti ja triterpeenide antihüperglükeemilised omadused. Evid Based Complement Alternat Med 2011: 128402,2011.
20. Shah VK, Choi JJ, Han JY, Lee MK, Hong JT ja Oh KW: Pahümiinhape suurendab pentobarbitaalist põhjustatud magamiskäitumist GABAA-ergiliste süsteemide kaudu hiirtel.Biomol Ther(Seoul)22:314-320. 2014. aasta.
21. Cai ZY, Sheng ZX ja Yao H: Pahümiinhape leevendab sepsisest põhjustatud ägedat neerukahjustust, surudes maha põletikku ja aktiveerides rottidel Nrf2/HO-1 rada.Eur Rev Med Pharmacol Sci 21:{{5} },2017.
22. Chen DQ, Feng YL, Chen L, Liu JR, Wang M, Vaziri ND ja Zhao YY: porikoiinhape A suurendab AKI melatoniini pärssimist(Äge neerukahjustus)-üleminek CKD-le, reguleerides Gas6/AxINFxB/Nrf2 telge. Free Radic Biol Med 134: 484-497, 2019.
23. Dodson M, Castro-Portuguez R ja Zhang DD: NRF2 mängib olulist rolli lipiidide peroksüdatsiooni ja ferroptoosi leevendamisel. Redox Biol 23:101107,2019.
24. National Research Council (USA) Laboratory Animal Research Institute: Laboratory Animals hooldamise ja kasutamise juhend. Washington (DC): National Academies Press (USA); 1996. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK232589/doi: 10.17226/5140.
25. Wei Qand Dong Z: Isheemilise ägeda neerukahjustuse hiiremudel: tehnilised märkused ja nipid.Am J Physiol Renal Physiol 303:F1487-F1494,.2012.
26. Paller MS, Hoidal JR ja Ferris TF: hapnikuvabad radikaalid isheemilise ägeda neerupuudulikkuse korral rottidel. J Clin Invest 74:1156-1164, 1984.
