A vesefibrózis hatékony kezelése: 5-öt tartalmazó tioredoxin domén (TXNDC5)

további információ:ali.ma@wecistanche.com

Ⅱ rész:A TXNDC5 endoplazmatikus retikulum fehérje elősegíti a vesefibrózist azáltal, hogy erősíti a TGF-jelátvitelt a vese fibroblasztokban

Yen-Ting Chen, Pei-Yu Jhao és társai.

A RÉSZÉHEZ KATTINTSON IDE Ⅰ

Vesefibrózis, gyakorlatilag minden típusának gyakori kóros megnyilvánulásakrónikus vesebetegség(CKD), gyakran diffúz vesehegesedést okoz, és hajlamosít a végstádiumú vesebetegségre. Jelenleg nincs hatékony terápia ellenevesefibrózis. Laboratóriumunk nemrégiben azonosított egy ER-rezidens fehérjét,5-öt tartalmazó tioredoxin domén(TXNDC5), mint a szív kritikus közvetítőjefibrózis. A CKD-ben szenvedő betegek vesebiopsziás mintáinak transzkriptoma analízise TXNDC5-t mutatott (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)a fibrotikus vesékben fellépő szabályozás, ami a TXNDC5 potenciális szerepére utal.5-öt tartalmazó tioredoxin domén) ban benvese-fibrózis. Több fluoreszcens riporter egérvonalat alkalmazva megmutattuk, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)specifikusan felszabályozott a fibrotikus egérvesék kollagén-kiválasztó fibroblasztjaiban. Ezenkívül megmutattuk, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)szükséges volt a TGF- 1-indukálta fibrogén válaszokhoz humán vese fibroblasztokban (HKF), míg a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)a túlzott expresszió elegendő volt a HKF aktiválásának, proliferációjának és kollagéntermelésének elősegítéséhez. Mechanikailag megmutattuk, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén), amelyet az ATF{0}}függő ER stresszútvonal transzkripciósan szabályoz, profibrogén hatásait azáltal közvetítette, hogy a vesefibroblasztokban lévő I. típusú TGF-receptor poszttranszlációs stabilizálásán és upregulációján keresztül erősítette a TGF-jelátviteli aktivitást. Tamoxifennel indukálható, fibroblaszt-specifikus Txndc5 knockout egérvonal segítségével kimutattuk, hogy a Txndc5 deléciója a vese fibroblasztokban mérsékelte a kialakult progressziót.vesefibrózis, ami a TXNDC5 terápiás potenciáljára utal (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)célzásvese-fibrózisés CKD.

Kattintson a Cistanche herba vesebetegségre

Ebben a tanulmányban bemutatjuk, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén), egy ER-rezidens fehérje-diszulfid izomeráz, amely vese fibroblasztokban gazdag, és kritikusan hozzájárul avesefibrózis. TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)CKD-ben szenvedő betegek veséjében és egérmodellekben egyaránt felszabályozottvesefibrózisUUO, uIRI vagy FA kezelés indukálta. A mechanikai vizsgálatok kimutatták, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)elősegíti a vese fibrogenezist azáltal, hogy fokozza a profibrotikus TGF-jelátvitelt a TGFBR1 fehérje feltekeredésének és stabilitásának növelésével, ami a túlzott ECM fehérjéket termelő vese fibroblasztok aktiválódásához és proliferációjához vezet. Ezenkívül a TGF- 1 indukálja a TXNDC5-öt (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)expressziója a megnövekedett ER stresszszinten és az ATF{0}}függő transzkripciós szabályozáson keresztül a vese fibroblasztokban. A TXNDC5 profibrogén hatásaival összhangban (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vese fibroblasztokban megfigyelhető, a Txndc5 globális deléciója (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)ellen védvese-fibrózisUUO, uIRI vagy FA indukálta. A Txndc5 célzott törlése (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)a kollagént kiválasztó vesefibroblasztokban, de nem a TEC-ekben, az endothelsejtekben és a podocitákban, mérsékelheti a sejtek kialakulását és progresszióját.vese-fibrózissérülésre válaszul. Összességében ezek az eredmények felfedik a TXNDC5 új okozati szerepét (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)fejlesztésébenvese-fibrózisa TGFBR1 és TGF- 1 jelátvitel szabályozásán keresztül. Ezek az adatok arra is utalnak, hogy a TXNDC5 célzása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)potenciálisan hatékony terápiás megközelítés a kezelésre vagy a megelőzésrevese-fibrózisés CKD. A 11D. ábrán látható vázlat a TXNDC5 szabályozását és fibrogén funkcióját szemlélteti (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vese fibroblasztokban.

A TGF- 1 jelzés alapvető szerepet játszik a kialakulásábanvese-fibrózis(32-34). A vesék sérülését követően a TGF- 1 felszabadul a sérült TEC-ből, és aktiválja a TGF- 1 jelátvitelt a környező vese fibroblasztokban(4). A TGF- 1 a TGFBR2-hez kötődik, amely foszforilálja és aktiválja a TGF-BR1-et. A foszforilált TGFBR1 ezután aktiválja az SMAD3-függő kanonikus TGF- 1 jelátvitelt, valamint a Ras-t és a TAK1-et, amelyek az SMAD-független, nem kanonikus TGF- 1 jelátvitel összetevői (35). A TGF-jelátvitel farmakológiai gátlása semlegesítő antitestekkel (36-38) vagy inhibitorokkal (39,40) védő hatást mutatottvese-fibrózispreklinikai modellekben. Különösen a pentoxifillin, egy nem specifikus foszfodiészteráz gátló, amely klinikailag bizonyítottan lassítja a glomeruláris filtrációs ráta csökkenését és javítja a proteinuriát (16, 41), gyengíti.vese-fibrózisa Smad3/4-közvetített fibrogén hatások blokkolásával(14). Bár a TGF- 1-útvonal gátlása vonzó kezelési stratégiának tűnikvese-fibrózis, a legtöbb, ha nem az összes, a TGF- 1 vagy TGF-receptorokat célzó farmakológiai szerek közvetlenül kudarcot vallottak a klinikai vizsgálatok során (42). Mivel a TGF-jelátvitel alapvető élettani szerepet játszik a fejlődésben, a sejtdifferenciálódásban, a szöveti homeosztázisban és az immunválaszban (43), a TGF-jelátvitel közvetlen gátlása károsodott élettani funkciókhoz és mellékhatásokhoz vezethet, beleértve a májat (44) és a szívtoxicitást (45, 46). Az itt bemutatott eredmények egy új pozitív visszacsatolási hurkot tárnak fel a TGF- 1/ATF6/TXNDC5/TGFBR1 jelátviteli tengelyben vesefibroblasztokban, ahol a TGF- 1 a TXNDC5 felszabályozását indukálja. (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)az ER stressz és az ATF{0}}közvetített transzkripció szabályozása révén. Megnövelt TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)szintje tovább fokozza a TGFBR1 feltekeredését és stabilitását, ami megerősített TGF- 1 jelátvitelhez és ezt követő fibrogén válaszhoz vezet. A TXNDC5 célzása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)ezért elnyomhatja a fibrogén TGF{0}} jelátvitelt azáltal, hogy megszakítja ezt a pozitív visszacsatolási hurkot, és ezáltal gyengíti a vese fibrogenezist. A TXNDC5 fibroblaszt-korlátozott természete szintén kedvező gyógyszercélponttá teszi a nemfibroblaszt sejtekben a TGF- -függő fiziológiai funkciók megzavarásának kockázatának elkerülésére.

A globális Txndc5 kihasználása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)deléciós egérvonalat, kimutattuk a TXNDC5 elvesztését (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)megakadályozhatja a vese fibrogenezist válaszul a vesekárosodásra. Klinikailag azonban helyénvalóbb annak meghatározása, hogy a TXNDC5-re irányul-e (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)elriaszthatja vagy akár fel is oldhatja a meglévőtvesefibrózis. A kérdés megválaszolásához egy tamoxifennel indukálható, fibroblaszt-specifikus Txndc5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)feltételes knockout egérvonalat (Txnd5ko) használtunk, és kimutatta, hogy a Txndc5 indukciója (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)deléció a vese fibroblasztokban 10 nappal az UUO után, egy időpont, amikorvese-fibrózislétrejött (11B. ábra), jelentősen megkönnyítette a progresszióját és terjeszkedésétvese-fibrózismint a kontroll egerekben. Ezek az adatok erősen sugallják a TXNDC5 megcélzásának lehetőségét (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)mint új terápiás megközelítés a progresszió megállításáravese-fibrózisCKD-ben szenvedő betegeknél. Megjegyzendő, hogy a vér karbamid-nitrogén (BUN) és kreatinin szérumszintjét nem mérték a jelenlegi vizsgálatban használt egérmodellekben, mivel a BUN/kreatinin szintek nem változnak az UUO és ulRI modellekben, és némileg változnak a folsavban. nephropathia modell (47-49). További vizsgálatokra van szükség a Txndc5 hatásának meghatározásához (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)deléció a vesefunkcióban a CKD egérmodellek alkalmazásával, amelyet a kezelés vagy a megelőzés megközelítése indukáltvese-fibrózisés CKD. A 11D. ábrán látható vázlat a TXNDC5 szabályozását és fibrogén funkcióját szemlélteti (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vese fibroblasztokban.

A TGF- 1 jelzés alapvető szerepet játszik a kialakulásábanvese- fibrózis(32-34). A vesék sérülését követően a TGF- 1 felszabadul a sérült TEC-ből, és aktiválja a TGF- 1 jelátvitelt a környező vese fibroblasztokban(4). A TGF- 1 a TGFBR2-hez kötődik, amely foszforilálja és aktiválja a TGF-BR1-et. A foszforilált TGFBR1 ezután aktiválja az SMAD3-függő kanonikus TGF- 1 jelátvitelt, valamint a Ras-t és a TAK1-et, amelyek az SMAD-független, nem kanonikus TGF- 1 jelátvitel összetevői (35). A TGF-jelátvitel farmakológiai gátlása semlegesítő antitestekkel (36-38) vagy inhibitorokkal (39,40) védő hatást mutatottvese-fibrózispreklinikai modellekben. Különösen a pentoxifillin, egy nem specifikus foszfodiészteráz gátló, amely klinikailag bizonyítottan lassítja a glomeruláris filtrációs ráta csökkenését és javítja a proteinuriát (16, 41), gyengíti.vese-fibrózisa Smad3/4-közvetített fibrogén hatások blokkolásával(14). Bár a TGF- 1-útvonal gátlása vonzó kezelési stratégiának tűnikvese-fibrózis, a legtöbb, ha nem az összes, a TGF- 1 vagy TGF-receptorokat célzó farmakológiai szerek közvetlenül kudarcot vallottak a klinikai vizsgálatok során (42). Mivel a TGF-jelátvitel alapvető élettani szerepet játszik a fejlődésben, a sejtdifferenciálódásban, a szöveti homeosztázisban és az immunválaszban (43), a TGF-jelátvitel közvetlen gátlása károsodott élettani funkciókhoz és mellékhatásokhoz vezethet, beleértve a májat (44) és a szívtoxicitást (45, 46). Az itt bemutatott eredmények egy új pozitív visszacsatolási hurkot tárnak fel a TGF- 1/ATF6/TXNDC5/TGFBR1 jelátviteli tengelyben vesefibroblasztokban, ahol a TGF- 1 a TXNDC5 felszabályozását indukálja. (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)az ER stressz és az ATF{0}}közvetített transzkripció szabályozása révén. Megnövelt TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)szintje tovább fokozza a TGFBR1 feltekeredését és stabilitását, ami megerősített TGF- 1 jelátvitelhez és ezt követő fibrogén válaszhoz vezet. A TXNDC5 célzása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)ezért elnyomhatja a fibrogén TGF{0}} jelátvitelt azáltal, hogy megszakítja ezt a pozitív visszacsatolási hurkot, és ezáltal gyengíti a vese fibrogenezist. A TXNDC5 fibroblaszt-korlátozott természete (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)emellett kedvező gyógyszercélponttá teszi a nemfibroblaszt sejtekben a TGF- -függő fiziológiai funkciók megzavarásának kockázatának elkerülésére.

A globális Txndc5 kihasználása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)deléciós egérvonalat, kimutattuk a TXNDC5 elvesztését (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)megakadályozhatja a vese fibrogenezist válaszul a vesekárosodásra. Klinikailag azonban helyénvalóbb annak meghatározása, hogy a TXNDC5-re irányul-e (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)elriaszthatja vagy akár megoldhatja a meglévő vesétfibrózis. A kérdés megválaszolásához egy tamoxifennel indukálható, fibroblaszt-specifikus Txndc5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)feltételes knockout egérvonalat (Txnd5ko) alkalmaztak, és kimutatta, hogy a Txndc5 deléció indukciója vese fibroblasztokban 10 nappal az UUO után, egy olyan időpontban, amikorvese-fibrózislétrejött (11B. ábra), jelentősen megkönnyítette a progresszióját és terjeszkedésétvese-fibrózismint a kontroll egerekben. Ezek az adatok erősen sugallják a TXNDC5 megcélzásának lehetőségét (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)mint új terápiás megközelítés a progresszió megállításáravese-fibrózisCKD-ben szenvedő betegeknél. Megjegyzendő, hogy a vér karbamid-nitrogén (BUN) és kreatinin szérumszintjét nem mérték a jelenlegi vizsgálatban használt egérmodellekben, mivel a BUN/kreatinin szintek nem változnak az UUO és ulRI modellekben, és némileg változnak a folsavban. nephropathia modell (47-49). További vizsgálatokra van szükség a Txndc5 hatásának meghatározásához (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vesefunkció deléciója CKD egérmodellek alkalmazásával, amelyet 5/6-os nefrektómia és/vagy ciklosporin/ciszplatin kezelés indukált, a BUN és a kreatininszint nyilvánvaló változásait mutató modellek (48).

A Tendeseko egerekben megfigyelt fibrotikus terület csökkenés mértéke viszonylag alacsonyabb volt, mint a Txndc 57 egereknél. Ennek oka lehet a Txndc5 hiányos törlése (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vese fibroblasztokban a Cre-közvetített rekombináció hatékonyságával kapcsolatos. Bár a rezidens vese fibroblasztokat tekintik a hegképző miofibroblasztok fő forrásának fibrogén vesebetegségekben (50), epithelialis-mezenchimális átmenetben (EMT, 51., 52. hivatkozás) és endothel-mezenchimális átmenetben (EndoMT, ref. 53). ) kimutatták, hogy hozzájárulnak a fejlődéséhezvese-fibrózis. Mivel a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)A TEC-k és az endothelsejtek egy részében is expresszálódott, nem zárhattuk ki annak lehetőségét, hogy a TXNDC5 szintén hozzájárulhat a vese fibrogeneziséhez azáltal, hogy elősegíti az EMT vagy az EndoMTin ezeket a sejteket. További vizsgálatokra van szükség ennek a hipotézisnek a közvetlen teszteléséhez. A jelen tanulmányban használt tamoxifennel indukálható, fibroblaszt-specifikus feltételes knockout egérvonal azonban lehetővé teszi a Txndc5in kollagéntermelő aktív miofibroblasztok delécióját, függetlenül azok eredetétől (azaz TEC-kből vagy endoteliális sejtekből). Az az elképzelés, hogy a Txndc5 fibroblaszt-specifikus deléciója (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)hatékonyan megkönnyítette a posztsérülés kialakulását és progressziójátvese-fibrózisegerekben ezért változatlan marad, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)bármilyen szerepet játszik az EMT vagy EndoMT által közvetített vese fibrogenezisben.

Bár a TGF-jelátvitelt általában központi közvetítőnek tekintikvese-fibrózis, a TGF-jelátvitel önmagában elengedhetetlen lehet a veseszövet homeosztázisának és egészségének fenntartásához. A Tbgbr2 feltételes deléciója a vesetubuláris sejtekben például fokozott NF-kB jelátvitelhez és vesegyulladáshoz vezet (54). A Tbgbr2 törlése a gyűjtőcsatornákban súlyosbítjavese-fibrózisválaszul UUO-ra, esetleg a parakrin TGF-jelátvitel fokozásával az epiteliális és intersticiális sejtek között (55). Neelisetty és munkatársai tanulmányában a Tbgbr2 szelektív delécióját mátrixot termelő intersticiális sejtekben Colla2-Cre/ERT2* segítségével A Tgfbr2 és Tenascin C-Cre/ERT*Tgfbr2M egerek nem mutattak védelmetvese- fibrózisUUO vagy arisztolochsav indukálta (56), ami arra utal, hogy a TGF-jelátvitel megszüntetése a vese fibroblasztjaiban nem biztos, hogy elegendő a posztsérülés csökkentésérevese-fibrózis. Itt megmutattuk, hogy a fibroblaszt-specifikus Txndc5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)törlés (a Colla2-Cre/ERT2*Txndc5 használatával) (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)csökkent TGFBR1, TGF-jelátviteli aktivitást ésfibrózisa vesékben. Az a megfigyelés, hogy a Txndc5 törlése (5-öt tartalmazó tioredoxin domén), de nem a Tgfbr2, a vese fibroblasztokban/intersticiális sejtekben csökkenvese-fibrózisa Txndc5 törlését javasolja (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)további antifibrotikus hatásai lehetnek, amelyek függetlenek a TGF-jelátviteltől. Valójában korábban kimutattuk, hogy a szív fibroblasztjaiban a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén), mint PDI, szintén elősegíti a fibrogenezist azáltal, hogy elősegíti az ECM fehérjék feltekeredését és termelését (17). Az is lehetséges, hogy a Txndc5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)A deléció a TGF-receptoroktól, például a PDGF-, CCN2-, Hedgehog- és HIF-1-jelátviteltől független fibrogén jelátviteli utak további gátlását eredményezheti (57), ezáltal erősítheti fibrotikus hatását a vesékben. Ezen hipotézisek közvetlen teszteléséhez további kísérletekre lesz szükség.

Összefoglalva, a jelen tanulmány feltárta a vese fibroblasztokban dúsított ER fehérje TXNDC5 alapvető és korábban fel nem ismert szerepét. (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)patogenezisébenvese-fibrózis. Kísérleti bizonyítékok arra utalnak, hogy a TXNDC5 (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)előmozdítjavese-fibrózisa TGF-jelátviteli aktivitás fokozásával a TGFBR1 feltekeredésének és stabilitásának fokozásával a vesefibroblasztokban, ami túlzott myofibroblast transzdifferenciálódáshoz, proliferációhoz és ECM-termeléshez vezet. A Txndc5 célzott törlése (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)vese fibroblasztjaiban véd a posztsérülés kialakulásától és progressziójátólvese-fibrózis. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a TXNDC5 célzása (5-öt tartalmazó tioredoxin domén)újszerű és hatékony megközelítés lehet a kezelésben vagy a megelőzésbenvesefibrózisés CKD.

Referencia

1. Liu Y.Vesefibrózis: új betekintések a patogenezisbe és a terápiába. KidneyInt. 2006;69(2):213-217.

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

3.Meng XM, et al.TGF-B: a főszabályzófibrózis.Nat Rev Nephrol.2016;12(6):325-338. 4.Liu BC, etal.Renaltubulus sérülés: a hajtóerő a krónikus vesebetegség felé.Kidney Int 2018;93(3):568-579.

5. Macconi D, et al. Főbb fibrogén mediátorok: régi játékosok.Renin-angiotenzin rendszer.Kidney Int Suppl (2011).2014;4(1):58-64.

6. Yang L és mtsai. A hámsejtek leállása a G2/M-ben közvetítvesefibrózissérülés után.NatMed. 2010;16(5):535-543.

7. Kendall RT, Feghali-Bostwick CA. Fibroblasztok befibrózis: újszerű szerepek és közvetítők.Front Pharmacol.2014;5:123.

8. Strutz F, Zeisben M. Vese fibroblasztok és myofibroblastok krónikus vesebetegségben.JAmSoc Nephrol.2006;17(11):2992-2998.

9. Thannidkal VJ. Öregedés, antagonista pleiotrópia és fibrotikus betegség.Int JBiochem Cell Bol. 2010;42(9):1398-1400.

10. LeBleu VS, et al. A myofibroblasztok eredete és funkciójavesefibrózis. Nat Med. 2013;19(8):1047-1053.