Liječenje ranog stadija bubrežnih kamenaca: TGF- 1 signalizacija
Mar 19, 2022
za više informacija:ali.ma@wecistanche.om
Dio Ⅱ: Everzija fosfatidilserina regulirana fosfolipidnom skramblazom koju aktivira TGF- 1/Smad signalizacija u ranoj fazi stvaranja bubrežnih kamenaca
Xiu Guo Gan1 · Hai Tao Xu1 · Zhi Hao Wang
Sažetak
Mehanizam koji je u osnovi everzije fosfatidilserina u stanicama bubrežnih tubula nakon oštećenja posredovanog kalcijevim oksalatom ostaje nejasan; stoga smo istražili učinkeTGF- 1/Smad signalizacija na fosfatidilserinsku everziju u staničnoj membrani bubrežnih tubula tijekom rane fazebubrežni kamenacrazvoj. U štakorskom modelu ranog stadija stvaranja kamenca od kalcijeva oksalata, protočnom citometrijom otkrivena je everzija fosfatidilserina na staničnoj membrani bubrežnih tubula, a ekspresijaTGF- 1(transformirajući čimbenik rasta- 1), Smad7 i fosfolipidnu skramblazu u staničnoj membrani bubrežnih tubula mjereni su Western blotingom. Primijetili smo da jeTGF- 1/Smad signalni put povećao je everziju fosfatidilserina na razini organizma. Rezultati in vitro studija pokazali su da je izloženost oksalatu stanicama bubrežnih tubula inducirala ekspresiju TGF-1, povećavajući aktivnost skramblaze fosfolipida i everziju fosfatidilserina u staničnoj membrani bubrežnih tubula. Ovi rezultati ukazuju na toTGF- 1stimulira everziju fosfatidilserina povećanjem aktivnosti skramblaze fosfolipida u staničnoj membrani bubrežnih tubula tijekom rane fazebubrežni kamenacrazvoj. Rezultati ove studije čine osnovu za daljnja detaljna istraživanja o razvoju terapeutskih sredstava koja specifično liječe urolitijazu i imaju manje nuspojava.
Ključne riječi:Fosfolipidna skramblaza. Fosfatidilserin.Bubrežni kamenac.TGF- 1
KLIKNITE OVDJE ZA DIO Ⅰ
Kliknite na Cistanche deserticola ma za bolesti bubrega
Rasprava
Do danas se studije na životinjama nisu usredotočile na ulogu PS-a ububrežni kamenacniti se bavio mogu li se nalazi in vitro studija prenijeti na one na životinjama. Za dobivanje pouzdanijih rezultata, poželjne su studije koje koriste in vitro modele. U našem štakorskom modelu ranog stadija CaOx kamenca,TGF- 1razina i stopa PS-verzije ububrežni kamenacskupina povećala, što je u skladu s rezultatima dobivenim na staničnoj razini, pokazujući da s povećanom koncentracijom oksalne kiseline, istodobno povećanje everzije stanične membrane-PS omogućuje kristalima da prianjaju na staničnu membranu [28]. Time smo potvrdili da su gore navedene citološke studije prikladne za ispitivanje modela štakora. Otkrili smo da je oksalat sam po sebi štetan za stanice i da može poslužiti kao primarni agens za regulacijuTGF- 1. Nadalje,TGF- 1razina i eksternalizacija PS-a bili su znatno inhibirani SB431542, što sugerira daTGF- 1/Smad signalni put olakšava povećanu eksternalizaciju PS-a na razini organizma. Progresivna aktivacija NAD(P)H oksidaze u stanicama bubrežnih tubula putem indukcijeTGF- 1, potencijalni je molekularni mehanizamTGF- 1/Smad signalizacijom inducirana proizvodnja ROS [7], dok ROS posredovana akumulacija MRP-1 ili BCRP igra ključnu ulogu u eksternalizaciji PS izazvanoj oksalatom u membrani bubrežnih epitelnih stanica [23]. Stoga zaključujemo da mehanizam odTGF- 1/Smad signalizacijom inducirana PS everzija u epitelnim stanicama bubrežnih tubula posredovana je oksidativnim stresom uzrokovanim ROS.
Kada su stanice LLC-PK1 tretirane s 1 mmol kalijevog oksalata (Kox) tijekom 6, 12, 24 ili 48 sati, Khan i sur. nisu otkrili značajne apoptotičke morfološke promjene u stanicama nakon 6 sati tretmana oksalatom. Međutim, nakon 12 sati izlaganja, primijetili su značajne apoptotičke promjene uključujući kondenzaciju i marginalizaciju jezgrinog kromatina, fragmentaciju DNK i migraciju PS u dvosloju plazma membrane iz unutrašnjosti na površinu stanice [8]. U našoj prethodnoj studiji pokazali smo da { {10}}.5 mmol oksalata uzrokovalo je povećanje eksternalizacije PS-a ovisno o vremenu i koncentraciji u staničnoj liniji bubrežnog epitela MDCK [2]. U ovoj studiji na stanice je primijenjeno 0,5 posto CaOx, a stopa PS-verzije porasla je ububrežni kamenacskupina. Iako je stanična membrana PS preokrenuta u našoj ovoj studiji, te stanice nisu trebale biti podvrgnute apoptozi. PS everzija je važan površinski marker apoptoze. Nedavne studije su pokazale da su apoptoza i PS everzija dva neovisna događaja, odnosno da apoptotične stanice ne pokazuju nužno PS everziju i stanice PS-everzije nisu nužno apoptotične [29]. Nije prikladno oslanjati se samo na everziju PS-a kako bi se utvrdilo je li stanica apoptotična, jer su studije pokazale izloženost PS-u u neapoptotičnim stanicama [30-32].
U ovoj studiji otkrivena je zanemariva razina PLSCR-a u stanicama kontrolne skupine, dok je ovaj protein značajno povećan u CaOx skupini, što ukazuje na prekomjernu ekspresiju PLSCR-a. Ovi su rezultati u skladu s nalazima Singireesua i suradnika u pogledu potencijalno toksičnih učinaka DHCL-a na bubrežne stanice[33]. Kada su stanice u CaOx skupini tretirane anti-TGF- 1protutijela, razina PLSCR-a bila je značajno snižena, što ukazuje da je aktivacija PLSCR-a posredovanaTGF- 1Osim toga, primijetili smo pojačano kretanje NBD-PS-a prema van uTGF- 1skupina i CaOx skupina. Kada su epitelne stanice bubrežnih tubula iz ovih skupina transficirane s PLSCR siRNA, stopa internalizacije PS se povećala, dok se stopa eksternalizacije smanjila, što ukazuje daTGF- 1uzrokuje PSexter-finalizaciju u staničnoj membrani bubrežnih tubula aktiviranjem PLSCR u staničnoj membrani bubrežnih tubula in vitro. Uzeto zajedno, izloženost oksalatu stanicama bubrežnih tubula uzrokujeTGF- 1ekspresija, što rezultira povećanom proizvodnjom ROS putem NAD(P)H oksidaze; ROS zatim mijenja aktivnost PLSCR [9,10]. Konačno, PLSCR dovodi do eksternalizacije PS u staničnoj membrani bubrežnih tubula, kao što je pokazano u našoj studiji.
Prethodno istraživanje pokazalo je da liječenje oksalatom ne aktivira PLSCR u MDCK stanicama in vitro, jer aktivacija PLSCR-a zahtijeva povećani citoplazmatski Ca2, a oksalat brzo smanjuje intracelularnu koncentraciju Ca2 plus u MDCK stanicama [2]. Ovu hipotezu podupiru rezultati ove studije. To jest, iako je prethodna studija pokazala učinke oksalne kiseline, a ne CaOx, na epitelne stanice bubrežnih tubula, otkrili smo da se koncentracija Ca2 plus povećala u bubrežnom sabirnom sustavu tijekom rane faze razvoja CaOx kamenca u modelu štakora. Budući da je PLSCR izložen izvan stanične membrane, vjerujemo da PLSCR može aktivirati Ca2 u bubrežnom sabirnom sustavu, a ne intracelularni Ca2 plus.
Pod fiziološkim uvjetima, asimetrična raspodjela fosfolipida u eukariotskoj staničnoj membrani, koja zahtijeva aminofosfolipidnu translokazu (APLT) i PLSCR da igraju sinergističku ulogu, neophodna je da bi stanična membrana obavljala svoje fiziološke funkcije [34]. U ovom smo eksperimentu razmotrili omjer everzije PS u staničnoj membrani da bi se ukazalo na aktivnost PLSCR. Budući da je APLT potvrđen kao jedan od čimbenika koji uzrokuju everziju PS-a, APLT je utjecao na mjerenje aktivnosti enzima PLSCR u ovom eksperimentu. Potrebne su daljnje kliničke studije kako bi se potvrdilo kako APLT i PLSCR rade zajedno u PS everziji membrane bubrežnih tubularnih stanica i kako bi se identificirali drugi čimbenici koji kontroliraju PS everziju kako bi se bolje razumio mehanizam koji je u pozadinibubrežni kamenacformiranje.
Zaključci
Izloženost CaOx može pojačati regulacijuTGF- 1, koji potom aktivira ROS u stanicama bubrežnih tubula; ROS tada snažno aktivira PLSCR, predstavljajući jedan od glavnih mehanizama kojimTGF- 1- ROS signalizacija stimulira eksternalizaciju PS-a u staničnoj membrani bubrežnih tubula tijekom rane fazebubrežni kamenacrazvoj. Rezultati ove studije čine osnovu za daljnja detaljna istraživanja o razvoju terapeutskih sredstava koja specifično liječe urolitijazu i imaju manje nuspojava.
Reference
Detsyk O, Solomchak D, Bugro V (2019)Putovi pacijenata kao alat za poboljšanje upravljanja hitnom i planiranom zdravstvenom skrbi zabubrežni kamenacbolest. Divlji Lek 72:2128-2134
Yu SL, Gan XG, Huang JM, et al (2011) Oksalat oštećuje aktivnost aminofosfolipidne translokaze u epitelnim stanicama bubrega putem oksidativnog stresa: implikacije za urolitijazu kalcijevog oksalata. J Urol 186:1114-1120
Zhao YW, Guo D, Li CY, Ouyang JM (2019) Usporedba adhezije kalcijevog oksalata monohidrata na HK-2 stanice prije i nakon popravka upotrebom polisaharida čaja. Int J Nanomed 14:4277-4292
Jayachandran M, Lugo G, Heiling H, Miller VM, Rule AD, LieskeJC (2015) Izvanstanične vezikule u urinu žena s, ali ne i bezbubrežni kamenciočituju obrasce slične muškarcima: studija kontrole slučaja.Biol Sex Differ 24:2
Liu Y, Chen S, Liu J, Jin Y, An R(2020)Telmisartan inhibira epitelno-mezenhimalnu transformaciju izazvanu oksalatima i kalcijevim oksalatom putem PPAR-y-AKT/STAT3/p38 MAPK-puževog puta. Life Sci 241:117108
Han S, Zhao C, Pokhrel G, Sun X, Chen Z, Xu H (2019) Tri-kalij hidroksicitrične kiseline inhibira stvaranje kristala kalcijevog oksalata u modelu hiperoksalurije Drosophila melanogaster. Med Sci Monit 25:3662-3667
Joshi S, Peck AB, Khan SR (2013)NADPH oksidaza kao terapeutska meta za ozljede izazvane oksalatom ububrega. Oxid Med Cell Longev 2013:462361
Khan SR, Byer KJ, Thamilselvan S, et al (1999) Interakcija kristalnih stanica i apoptoza u oštećenju epitelnih stanica bubrega povezanom s oksalatom. J Am Soc Nephrol 10:S457-463
Schreiber R, Ousingsawat J, Wanitchakool P (2018) Regulacija TMEM16A/ANO1 i TMEM16F/ANO6 ionskih struja i kodiranja fosfolipida pomoću Ca2² plus i lipida plazma membrane. J Physiol 596:217-229
Schreiber R, Buchholz B, Kraus A (2019) Peroksidacija lipida potiče rast bubrežne ciste in vitro putem aktivacije TMEM16A. J Am Soc Nephrol 30:228-242
Clarke RJ, Hossain KR, Cao K (2020) Fiziološke uloge transverzalne lipidne asimetrije životinjskih membrana. Biochim Biophys Acta Biomembr 1862:183382
Bernhardt I, Nguyen DB, Wesseling MC, Kaestner L (2020) Intracelularna koncentracija Ca i izloženost fosfatidilserinu u zdravim ljudskim eritrocitima neovisno o starosti stanica in vivo. Front Physiol 10:1629
Nagata S, Sakuragi T, Segawa K (2020)Flippaza i scramblase za izloženost fosfatidilserinu. Curr Opin Immunol 62:31-38
Sakuragi T, Kosako H, Nagata S (2019) Fosforilacijom posredovana aktivacija mišje Xkr8 skramblaze za izloženost fosfatidilserinu. Proc Natl Acad Sci USA 116:2907-2912
Yang X, Cheng X, Tang Y, et al (2019) Bakterijski endotoksin aktivira kaskadu koagulacije kroz izloženost fosfatidilserinu ovisnom o gasderminu D. Imunitet 51:983-996.e6
Yu A, McMaster CR, Byers DM, Ridgway ND, Cook HW (2003) Stimulacija biosinteze fosfatidilserina i olakšavanje UV-inducirane apoptoze u jajniku kineskog hrčka
