hrJezik
Dom / Znanje / Sadržaj

Znanje

Hoće li nikal utjecati na bubrege?

Mar 10, 2022

Za više informacija:ali.ma@wecistanche.com

Dio Ⅱ: Nikal inducira autofagiju putem puteva PI3K/AKT/mTOR i AMPK u bubregu miša

Heng Yin, Zhicai Zuo i dr.


SAŽETAK


nikal(Ni), široko rasprostranjen metal, važan je zagađivač okoliša. iakobubregključna je meta Ni (nikal) toksičnost, informacije o autofagiji i potencijalni mehanizmi bubrežne toksičnosti izazvane Ni još uvijek su slabo opisani. Kao što smo otkrili, NiCl2 može izazvati oštećenje bubrega uključujući smanjenje bubrežne težine, bubrežne histološke promjene i oštećenje bubrežne funkcije. Prema dobivenim rezultatima, NiCl2 je očito mogao povećati autofagiju, koju karakterizira povećanje ekspresije LC3 i smanjenje ekspresije p62. U međuvremenu, rezultat promatranja ultrastrukture pokazao je povećani broj autolizosoma ububregNiCl2 (nikal klorid 2)-tretirani miševi. Osim toga, NiCl2 je povećao razine mRNA i proteina autofagijskog toka proteina uključujući Beclin1, Atg5, Atg12, Atg16L1, Atg7 i Atg3. Nadalje, NiCl2 je inducirao autofagiju kroz puteve AMPK i PI3K/AKT/mTOR koji su imali niže regulirane razine ekspresije p-PI3K, p-AKT i p-mTOR i povećane razine ekspresije p-AMPK i p-ULK1. Ukratko, gornji rezultati ukazuju na uključenost autofagije u bubrežnu ozljedu izazvanu NiCl2, i autofagiju izazvanu NiCl2 putem PI3K/AKT/mTOR i AMPK putova u mišabubrega.

Kliknite na Cistanhe za bubreg


how does kidney affects kidney

KLIKNITE OVDJE ZA DIO Ⅰ


Rasprava


Kako je rašireno onečišćenje okoliša, toksikologija Ni (nikal)je potvrđeno, međutim, temeljni mehanizmi još uvijek su uglavnom nejasni. Kao što svi znamo,bubregje glavni ciljni organ gdje Ni (nikal)nakuplja se i dolazi do intoksikacije. U našim prethodnim studijama, oksidativni stres, zaustavljanje staničnog ciklusa, upala i apoptoza bili su uključeni u NiCl2 (nikalklorid 2)toksikologija u brojlerimabubreg(Guo i sur., 2014., 2015., 2016.a, 2016.b, 2019.). Autofagija igra ključnu ulogu u staničnoj homeostazi, a abnormalna autofagija može uzrokovati apoptozu (Denton i Kumar, 2019.). Međutim, nije jasno je li autofagija inducirana ububregod Ni (nikal). U trenutnom istraživanju, rezultati istraživanja ukazali su na pojačanje bubrežne autofagije viškom NiCl2. U ovoj studiji, porast LC3-II/LC3-I dok pad p62 ukazuje da NiCl2 (nikalklorid 2)liječenje bi moglo izazvati autofagiju. U međuvremenu, rezultati promatranja ultrastrukture pokazali su da su autolizosomi povećani u Ni-izloženom ububregod miševa. Slično, dokazano je da teški metali (Cd, Cu, As, Pb) mogu inducirati autofagiju ububreg(Gu i sur., 2018.; Shi i sur., 2019.; Q. Guo i sur., 2020.; H. Guo i sur., 2020.; Wan i sur., 2020.). Proces autofagije regulira nekoliko evolucijski očuvanih gena koji se nazivaju geni povezani s autofagijom (ATG). Da bismo dodatno istražili je li NiCl2 (nikalklorid 2)utječe na proteine ​​uključene u tok autofagije, provjerili smo razine proteina povezanih s autofagijom, kao što su Beclin1, Atg5, Atg12, Atg16L1, Atg7 i Atg3. Beclin1, važan gen koji olakšava pokretanje autofagije, uključen je tijekom pokretanja autofagije (Wargasetia et al., 2015.). Kompleks Atg12-Atg5-Atg16L1 kao bitna komponenta za formiranje autofagosoma ide u prilog ekspanziji fagofora (Lystad et al., 2019). LC3-I aktivira ATG7 i konjugira ga s fosfatidiletanolaminom pomoću ATG3 za formiranje LC3-II, što se naziva lipidacija LC3 (Tan et al., 2020.). Osim toga, utvrđeno je da kompleks ATG12-ATG3 igra ključnu ulogu u osnovnim tokovima autofagije, endolizosomskom transportu i funkcijama endosoma u kasnom nuklearnom razdoblju (Murrow et al., 2015.). U ovom istraživanju rezultati su pokazali povećane razine mRNA i proteina Beclin1, Atg5, Atg12, Atg7, Atg16L1 i Atg3 nakon tretmana NiCl2.

best herb for kidneny diease

Ovi rezultati su pokazali da NiCl2 (nikalklorid 2)mogao inducirati autofagiju bubrega putem pojačane regulacije proteina povezanih s autofagijom. Slični rezultati primijećeni su iu nedavnim studijama drugih teških metala. Zou i sur. (2020.) izvijestili su da bi Pb i Cd mogli povećati ekspresiju proteina povezanih s autofagijom (Beclin-1, Atg5 i Atg7) u jetri štakora. Wan i sur. (2020.) pokazali su da dugotrajno izlaganje Cu može izazvati autofagiju i pojačati ekspresiju Beclin1 i Atg5 ububregštakora. mTOR, glavni negativni regulator za autofagiju, odgovoran je za gubitak hranjivih tvari, nisku energiju ili oksidativni stres (Parzych i Klionsky, 2014.). Inhibicijom kompleksa ULK1-ATG13-FIP200, posebno putem inhibicijske fosforilacije ULK1, aktivni mTOR van potiskuje autofagiju (Park et al., 2016.). Nadalje, ULK1 također može fosforilirati Beclin 1, što rezultira kanonskom indukcijom puta autofagije (Russell et al., 2013). U trenutnom istraživanju, smanjenje p-mTOR i povećanje p-ULK1 implicira sposobnost NiCl2 (nikalklorid 2)u inhibiciji mTOR aktivnosti. Ovo zauzvrat aktivira ULK1 da započne autofagiju. U skladu s ovdje dobivenim rezultatima, Huang et al. (2016) također su predložili da izloženost Ni inducira autofagiju u Beas-2B stanicama inhibicijom mTOR. Smatra se da klasični put PI3K/AKT-mTOR služi kao važan negativni regulator u formiranju autofagosoma. PI3K kontrolira različite stanične procese kao što su rast, preživljavanje, metabolizam, apoptoza, autofagija i tako dalje (Xu et al., 2020.). AKT je glavni efektor PI3K. Fosforilacija kompleksa tuberozne skleroze 2 (TSC2) pomoću aktiviranog AKT-a sprječava stvaranje inhibitornih TSC1/TSC2 heterodimera, zatim aktiviranje TOR kompleksa 1 (TORC1), kompleksa mTOR-a s različitim funkcijama (Wang et al., 2017.). U ovoj studiji, niža regulacija p-PI3K i p-AKT ukazuje na to da je put PI3K/AKT-mTOR uključen u autofagiju izazvanu NiCl2. Nadalje, nedavna istraživanja sugeriraju da negativna regulacija mTOR-a i aktivacija AMPK vjerojatno izazivaju autofagiju (Yang et al., 2018). Osim toga, AMPK može izravno fosforilirati ULK1 kako bi inducirao autofagiju (Gwinn et al., 2008). Rezultati istraživanja pokazali su da NiCl2 povećava razine proteina p-AMPK, što otkriva da NiCl2 aktivira put AMPK/mTOR ububreg.

best herb for kidney disease

Ukratko, nalazi istraživanja ukazuju na uključenost autofagije u NiCl2 (nikalklorid 2)-izazvano oštećenje bubrega i NiCl2 (nikalklorid 2)induciranu autofagiju preko AMPK i PI3K/AKT/mTOR putova u mišabubrega. Međutim, uloga autofagije u Ni-induciranojbubregtoksičnost treba dodatno istražiti.


Cistanche treat nickel caused kidney diseases

Cistanche liječi bolesti bubrega uzrokovane niklom


Reference

  1. Cao, W., Li, J., Yang, K., Cao, D., 2021. Pregled autofagije: mehanizam, regulacija i napredak istraživanja.

  2. Bik. Rak. Chen, CY, Lin, TK, Chang, YC, Wang, YF, Shyu, HW, Lin, KH, Chou, MC, 2010.nikal(II)-inducirani oksidativni stres, apoptoza, zaustavljanje G2/M i genotoksičnost u normalnog štakorabubregStanice. J. Toxicol. okoliš. Zdravlje A 73, 529–539.

  3. Das, KK, Reddy, RC, Bagoji, IB, Das, S., Bagali, S., Mullur, L., Khodnapur, JP, Biradar, MS, 2018. Primarni konceptnikaltoksičnost - pregled. J. Bašić. Clin. Physiol. Pharmacol. 30, 141–152.

  4. Deng, J., Guo, H., Cui, H., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Wang, X., Zhao, L., 2016. Oksidativni stres i upalni odgovori uključeni u prehranunikal klorid(NiCl2)-inducirana plućna toksičnost u tovnih pilića. Toxicol. Res. 5, 1421–1433. Denton, D., Kumar, S., 2019. Stanična smrt ovisna o autofagiji. Stanična smrt Differ. 26, 605–616.

  5. Dodson, M., Darley-Usmar, V., Zhang, J., 2013. Stanični metabolički i autofagni putovi: kontrola prometa putem redoks signalizacije. Slobodan Radić. Biol. Med. 63, 207–221.

  6. Elangovan, P., Ramakrishnan, R., Amudha, K., Jalaludeen, AM, Sagaran, GK, Babu, FR, Pari, L., 2018. Povoljan zaštitni učinak troxerutina nanikal-izazvana bubrežna disfunkcija u Wistar štakora. J. Okolina. Pathol. Toxicol. Oncol. 37, 1–14.

  7. Fang, J., Yin, H., Zheng, Z., Zhu, P., Peng, X., Zuo, Z., Cui, H., Zhou, Y., Ouyang, P., Geng, Y., Deng, J., 2018. Molekularni mehanizmi zaštitne uloge Se na zaustavljanje G2/M faze jejunuma uzrokovano AFB1. Biol. Trace Elem. Res. 181, 142–153.

  8. Gathman, KH, Al-Karkhi, IHT, Jaffar AL-Mulla, EA, 2013. Jetrena toksičnostnikalklorida kod miševa. Res. Chem. Srednji. 39, 2537–2542. Genchi, G., Carocci, A., Lauria, G., Sinicropi, MS, Catalano, A., 2020.nikal: toksikologija ljudskog zdravlja i okoliša. Int. J. Okolina. Res. Javnost. Zdravlje 17, 679.

  9. Gomez-Sanchez, R., Yakhine-Diop, SM, Rodriguez-Arribas, M., Bravo-San, PJ, Martinez-Chacon, G., Uribe-Carretero, E., Pinheiro, DCD, Pizarro-Estrella, E. , Fuentes, JM, Gonzalez-Polo, RA, 2016. Skup podataka mRNA i proteina markera autofagije (LC3 i p62) u nekoliko staničnih linija. Data Brief 7, 641–647.

  10. Gong, L., Pan, Q., Yang, N., 2020. Autofagija i regulacija upale uakutna ozljeda bubrega. Ispred. Physiol. 11, 576463.

  11. Gu, X., Qi, Y., Feng, Z., Ma, L., Gao, K., Zhang, Y., 2018. Mitofagija ovisna o ATM-u izazvana olovom (Pb) putem PINK1/Parkinovog puta. Toxicol. Lett. 291, 92–100.

  12. Guo, H., Chen, L., Cui, H., Peng, X., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Wang, X., Wu, B., 2016a. Napredak istraživanja na putovimanikal- izazvana apoptoza. Int. J. Mol. Sci. 17, 10.

  13. Guo, H., Cui, H., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Wang, X., Zhao, L., Chen, K., Deng, J., 2016b.nikalklorid (NiCl2) u jetrenoj toksičnosti: apoptoza, zaustavljanje staničnog ciklusa G2/M i upalni odgovor. Starenje 8, 3009–3027.

  14. Guo, H., Cui, H., Peng, X., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Wang, X., Wu, B., Chen, K., Deng, J., 2015. Modulacija puta PI3K/Akt i proteina obitelji Bcl-2 uključenih u tubularnu apoptozu pilića izazvanunikalklorid (NiCl2). Int. J. Mol. Sci. 16, 22989–23011.

  15. Guo, H., Liu, H., Jian, Z., Cui, H., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Li, Y., Wang, X., Zhao, L., He, R., Tang, H., 2020a. Imunotoksičnost odnikal: patološki i toksikološki učinci. Ecotoxicol. okoliš. Saf. 203, 111006.

  16. Guo, H., Liu, H., Wu, H., Cui, H., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Li, Y., Wang, X., Zhao, L., 2019.nikalmehanizam karcinogeneze: oštećenje DNK. Int. J. Mol. Sci. 20, 4690.

  17. Guo, H., Wu, B., Cui, H., Peng, X., Fang, J., Zuo, Z., Deng, J., Wang, X., Deng, J., Yin, S., 2014. NaCl 2-niže regulirana ekspresija mRNA antioksidativnog enzima uzrokuje oksidativno oštećenje u tovnih pilićabubreg. Biol. Trace Elem. Res. 162, 288–295.

  18. Guo, Q., Sun, Z., Niu, R., Manthari, RK, Yuan, M., Yang, K., Cheng, M., Gong, Z., Wang, J., 2020. Učinak arsena i /ili gestacijsko izlaganje fluoridu na bubrežnu autofagiju kod potomaka miševa. Kemosfera 241, 124861.

  19. Gwinn, DM, Shackelford, DB, Egan, DF, Mihaylova, MM, Mery, A., Vasquez, DS, Turk, BE, Shaw, RJ, 2008. AMPK fosforilacija grabljivice posreduje u metaboličkoj kontrolnoj točki. Mol. Ćelija 30, 214–226.

  20. Hasanein, P., Felegari, Z., 2017. Kelirajući učinci karnozina u poboljšanjunikal-inducirana nefrotoksičnost u štakora.Kan. J. Physiol. Pharmacol. 95, 1426–1432.

  21. Huang, H., Zhu, J., Li, Y., Zhang, L., Gu, J., Xie, Q., Jin, H., Che, X., Li, J., Huang, C., 2016. Upregulacija SQSTM1/p62 doprinosinikal-inducirana maligna transformacija epitelnih stanica ljudskih bronha. Autofagija 12, 1687–1703.

  22. Lee, SH, Choi, JG, Cho, MH, 2001. Apoptoza, ekspresija bcl2 i analiza staničnog ciklusa unikal(II)-tretirani normalni štakorbubregStanice. J. Korean Med. Sci. 16, 165–168.

  23. Li, W., Zhang, L., 2019. Regulacija ATG-a i početak autofagije. Adv. Exp. Med. Biol. 1206, 41–65.

  24. Livak, KJ, Schmittgen, TD, 2001. Analiza podataka o relativnoj ekspresiji gena korištenjem kvantitativne PCR u stvarnom vremenu i 2∃ ΔΔCT metoda. Metode 25, 402–408.

  25. Lystad, AH, Carlsson, SR, Simonsen, A., 2019. Prema funkciji kompleksa ATG12-ATG5-ATG16L1 sisavaca u autofagiji i srodnim procesima. Autofagija 15, 1485–1486.

  26. Martin, LM, Jeyabalan, N., Tripathi, R., Panigrahi, T., Johnson, PJ, Ghosh, A., Mohan, RR, 2019. Autofagija u zdravlju i bolesti rožnice: sažeti pregled. Okul. Surfati. 17, 186–197.

  27. Murrow, L., Malhotra, R., Debnath, J., 2015. ATG12-ATG3 stupa u interakciju s Alixom radi promicanja bazalnog autofagijskog protoka i funkcije kasnog endosoma. Nat. Cell Biol. 17, 300–310.

  28. Nishimura, T., Tooze, SA, 2020. Nove uloge ATG proteina i membranskih lipida u stvaranju autofagosoma. Cell Discov. 6, 32.

  29. Park, D., Jeong, H., Lee, MN, Koh, A., Kwon, O., Yang, YR, Noh, J., Suh, PG, Park, H., Ryu, SH, 2016. Resveratrol izaziva autofagija izravnom inhibicijom mTOR kroz ATP kompeticiju. Sci. Rep. 6, 21772.

  30. Parzych, KR, Klionsky, DJ, 2014. Pregled autofagije: morfologija, mehanizam i regulacija. Antioksid. Redox signal. 20, 460–473.

  31. Russell, RC, Tian, ​​Y., Yuan, H., Park, HW, Chang, YY, Kim, J., Kim, H., Neufeld, TP, Dillin, A., Guan, KL, 2013. ULK1 inducira autofagiju fosforilacijom Beclin-1 i aktivacijom VPS34 lipidne kinaze. Nat. Cell Biol. 15, 741–750.

  32. Schrenk, D., Bignami, M., Bodin, L., Chipman, JK, Del, MJ, Grasl-Kraupp, B., Hogstrand, C., Hoogenboom, LR, Leblanc, JC, Nebbia, CS, Ntzani, E ., Petersen, A., Sand, S., Schwerdtle, T., Vleminckx, C., Wallace, H., Guerin, T., Massanyi, P., Van Loveren, H., Baert, K., Gergelova, P., Nielsen, E., 2020. Ažuriranje procjene rizika odnikalu hrani i vodi za piće. EFSA J. 18, e6268.

  33. Shi, Q., Jin, X., Fan, R., Xing, M., Guo, J., Zhang, Z., Zhang, J., Xu, S., 2019. Kadmijem posredovan miR{{2} }a-GRP78 dovodi do JNK-ovisne autofagije kod pilićabubrega. Kemosfera 215, 710–715.

  34. Son, Y., Pratheeshkumar, P., Divya, SP, Zhang, Z., Shi, X., 2017. Nuklearni faktor eritroid 2-srodan faktor 2 pojačava karcinogenezu potiskivanjem apoptoze i promicanjem autofagije unikal-transformirane stanice. J. Biol. Chem. 292, 8315-8330.

  35. Su, P., Aschner, M., Chen, J., Luo, W., 2017. Metali i autofagija u neurotoksičnosti, Biometali u neurodegenerativnim bolestima. Elsevier, str. 377–398.


Mogli biste i voljeti