Neuronális nitrogén-monoxid-szintáz és renin expressziója fiatal kutyák diszpláziás veséjében

ABSZTRAKT:

A renin és a neuronális nitrogén-monoxid-szintáz a vesében szabályozza a renin-angiotenzin és a tubuloglomeruláris visszacsatolási rendszert. Jelen tanulmány a renin és a neuronális nitrogén-monoxid-szintáz expresszióját vizsgálta adiszpláziás vesékhárom fiatal kutya. Renin-immunreaktivitás, amely a juxtaglomeruláris és tubuláris sejtekben fordul elődiszpláziás vesék, nem különbözött a fiatal kutyák normál veséjétől. A normál vesékben a makula densa sejtjei neuronális nitrogén-monoxid-szintáz-immunreaktivitást mutattak, de a diszpláziás vesékben nem mutattak látható jeleket. Ez a megfigyelés összefüggésbe hozható a patológiás mechanizmusokkalveseelégtelenségfiatal kutyákban.

KULCSSZAVAK: krónikus vesebetegség, diszpláziás vese, immunhisztokémia, neuronális nitrogén-monoxid szintáz, renin

További információért forduljon:joanna.jia@wecistanche.com

cistanche a veseműködés javítására

Veseelégtelenségesetenként fiatal kutyáknál is előfordul. Ilyen esetekben a szövettani vizsgálat gyakran kimutatjadiszpláziás veseelváltozások. Azonban a patofiziológiai mechanizmusok, amelyek adiszpláziás veséka kutyák száma továbbra is tisztázatlan. Nemrég kimutattuk a ciklooxigenáz (COX)-2 gyengülésétkrónikus vesebetegségekfiatal kutyáknáldiszpláziás vesékimmunhisztokémiai elemzéssel [19].

A COX-2 egy indukálható gyulladásos enzim, amely nélkülözhetetlen a normális vesefejlődéshez a magzati és újszülöttkori stádiumban [12, 15]. Születés után a COX-2 konstitutívan expresszálódik a vesében, és a vastag felszálló végtagok macula densa (MD) szűkített területén koncentrálódik [1, 4, 22]. Az MD egy speciális régió a glomerulus vaszkuláris pólusa mellett. Szabályozza a renin szekréciót és a tubuloglomeruláris visszacsatolási (TGF) rendszert. Az MD sejtekben expresszálódó COX-2 szabályozza ezeket a mechanizmusokat [6, 8]. A COX-2 mellett a neuronális nitrogén-monoxid-szintáz (nNOS), amely MD-sejtekben is expresszálódik, a TGF-rendszer fő szabályozója [3, 18]. Ez a két molekula, amelyek együtt expresszálódnak MD-ben, ismert módon kölcsönhatásba lépnek egymással [2, 5, 9]. Jelen tanulmányunkban a renin és az nNOS expresszióját vizsgáltukdiszpláziás vesékimmunhisztokémiával annak meghatározására, hogy a COX-2 gyengülésediszpláziás vesékfiatal kutyákban a renin-angiotenzin rendszer és a TGF rendszer megzavarását idézi elő.

A formalinnal fixált paraffin blokkokdiszpláziás vesékfiatal kutyáktól (n{{{{10}}}}), fiatal kutyáktól normál veséktől (n=3) és felnőtt kutyáktól normál veséktől (n=4) megegyezik az előző vizsgálatunkban használtakkal, amelyekben a klinikai anamnézist és a szövetek előkészítését korábban leírták [19]. A tanulmányt a japán Kagoshima Egyetem Állatkísérletek Bizottsága (VM15020) hagyta jóvá. A metszeteket 3-µm vastagsággal készítettük el, és a renin és nNOS immunhisztokémiai analízisét a következő protokollok szerint végeztük: (1) paraffinmentesítés; (2) antigén kinyerés mikrohullámú melegítéssel 10 mM citrát pufferben (pH 6,0) nNOS-hoz; (3) inkubálás 3% H202-vel 30 percig; (4) 3 százalékos szarvasmarha-szérumalbuminnal (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) a reninre vagy 0,25 százalékos kazeinnel (Sigma-Aldrich) az nNOS-ra, foszfáttal pufferolt sóoldattal hígítva, 30 percig; (5) inkubálás egy éjszakán át 4 fokon nyúl antirekombináns renin poliklonális antiszérum 1:3,000 hígításával (Dr. Murakami, Tsukuba Egyetem, Japán) vagy 1:3,{{31} }} nyúl anti-nNOS poliklonális antiszérum (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, USA) hígítása blokkoló oldatban; (6) 30 perces inkubálás szobahőmérsékleten peroxidáz-polimer-konjugált univerzális antitesttel (egér immunglobulin (Ig) G és anti-nyúl IgG; egyszerű MAX-PO [MULTI] festés; Nichirei Biosciences, Tokió, Japán) ; és (7) immunszignál kimutatás 3,3'-diaminobenzidin rendszerrel (3,3'-diaminobenzidin puffer tabletta; Merck, Darmstadt, Németország). A negatív kontroll metszetekhez normál nyúl IgG-t (Lab Vision, Fremont, CA, USA) használtunk az elsődleges antitest helyett.

A renin immunreaktivitásának randomizált morfometriai analízisét egy korábban leírt módszer szerint végeztük [20]. Röviden, a renin indexet a renin-pozitív arteriolák teljes számának a glomerulusok teljes számához viszonyított arányaként határoztuk meg, és 100 glomerulusonként fejeztük ki. A csoportok közötti különbségeket Bonferroni többszörös összehasonlító módszerével elemeztük az SPSS 24-es verziójával (IBM SPSS Statistics, Armonk, NY, USA).

A kórszövettani diagnózist a kutya vese dysplasia mikroszkópos kritériumai alapján végezte Picut és Lewis [14]. Mindhárom eset szövettani metszete aszinkron differenciálódást mutatott, ami magzati/éretlen glomerulusokkal járó elváltozások jelenlétét jelzi. Változó súlyosságú másodlagos változásokat, például tubuláris károsodást, intersticiális fibrózist és szklerotikus glomerulusokat figyeltek meg az érett veseszövetekben.

Ban,-bendiszpláziás vesék, a renin-immunreaktivitási jeleket a juxtaglomeruláris sejtekben (JGC) figyelték meg (1A. ábra), a tubuláris sejtek pedig a distalis nephronokban (1B. ábra). Néhány glomerulusban néhány sejt renin-pozitív jeleket mutatott az érpólusok közelében (1A. ábra). A fiatal kontrollvesékben renin jeleket is detektáltunk mind a JGC-ben, mind a disztális tubulusokban, beleértve az MD sejteket is. A felnőtt kontroll vesékben a renin-pozitív jelek a JGC-kre korlátozódtak. Statisztikailag a diszpláziás vesékben a renin-pozitív területek száma nem mutatott szignifikáns különbséget a fiatal és felnőtt vesékéitől.

A renintermelés stimulálása köztudottan szerepet játszik a COX{0}} jelátvitelben, és korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a plazma reninaktivitása és -koncentrációja csökkent a COX-2 inhibitor beadása vagy a COX kiütése után. -2 gén [10, 11]. Ahogy adiszpláziás vesékA jelen tanulmányban megvizsgált vese-COX-2 [19] nem mutatott ki expressziót, a renin immunszignáljának csökkenését a JGC-kben kezdetben a diszpláziás vesék lehetséges fiziológiai rendellenességeként gyanították. A jelen immunhisztokémiai elemzés azonban nem tudta megerősíteni ezt a hipotézist, és nem javasoltak a renin nyilvánvaló csökkenését a JGC-kben. Bár a tubuláris renin fiziológiai szerepét korábban nem tisztázták, a nátrium renális kezelése lehet a tubuláris renin lehetséges szerepe, mivel a renin expresszió fokozódása a disztális nephronban indukálódott patkányok sószegény étrenddel történő táplálása után. [16], és a jelen tanulmányban vizsgált kutyák diszpláziás veséi megtarthatták ezt a tubuláris funkciót.

A COX{0}} a TGF-rendszer szabályozásában is fontos, ami fontos a glomeruláris filtrációs ráta fenntartásában. Egy patkányokon végzett mikropunkciós módszerrel végzett vizsgálat kimutatta, hogy COX-2-inhibitorral végzett kezelés után elnyomja a TGF-választ [2]. TGF válasz bediszpláziás vesékgyengülhet a renális COX{0}} expresszió hiánya miatt. Korábban azonban nem számoltak be releváns megállapításokról. A vesében az nNOS az MD sejtekben expresszálódik, és segít a TGF-rendszer szabályozásában [18].

A jelen nNOS analízisben egyetlen esetben sem észleltünk látható jeleket az MD régiókban (2. ábra). Az nNOS ezen csökkenését etiopatogén eseménynek tekintették adiszpláziás veséknem pedig egy szerzett után azveseelégtelenségaz esetek közül. Valójában korábbi, OLETF (Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty) patkányokkal, mint a 2-es típusú cukorbetegség modelljével végzett vizsgálatunk kimutatta, hogy a diabéteszes nefropátia későbbi szakaszában az nNOS túlzottan expresszálódott az MD-ben és a tubuláris sejtekben [21]. A TGF-rendszer szabályozásában az nNOS funkciója hasonló a COX-éhoz, és azzal kölcsönhatásba lép. Egyes tanulmányok szerint az nNOS a jelátviteli útvonal előtt helyezkedik el, és serkenti a COX-2 expresszióját [5, 9]. Másrészről más tanulmányok ennek az ellenkezőjét sugallják, hogy a COX-2 az akkori NOS-tól felfelé helyezkedik el [2, 13]. A jelátviteli útvonal különbségétől függetlenül az nNOS-immunjelek hiánya az MD sejtekben a vese COX-2 expressziójának csökkenését válthatja ki.diszpláziás vesék.

Néhány tubulus két esetben mutatott pozitív jelet az nNOS-ra. A fennmaradó esetben sok kitágult és lapított tubulus, valószínűleg a distalis nephronban, egyértelműen pozitív jeleket mutatott (3. ábra). Ebben az esetben kiemelkedő nNOS-pozitív tubulusok esetén,

a veseszövetek fejlődése volt a legéretlenebb. Fiatal és felnőtt egészséges vesékben nNOS-pozitív jeleket figyeltek meg a vastag felszálló végtagokban, különösen az MD sejtekben (4. ábra). Az nNOS eloszlása ​​megváltozik a vese fejlődési lefolyása során. A sertések fejlődő veséjében az nNOS széles körben elterjed, és a vastag felszálló végtag macula densa-hoz vezető részeiben figyelhető meg [17]. Patkányokban az nNOS jelenléte a fejlődő disztális tubulusban már az S alakú testben a nefrogenezis legkorábbi stádiumától kezdve megfigyelhető [7]. Bár korábban nem vizsgálták az nNOS eloszlását a fejlődő kutyák veséjében, fennáll annak a lehetősége, hogy a tubulusokban lévő kiemelkedő nNOS jelek a nagyon éretlen tubulusokra utalhatnak.diszpláziás vesenem pedig a sérült érett tubulusok.

Összefoglalva, a renin és az nNOS expressziója adiszpláziás vesékhárom fiatal kutyát immunhisztokémiailag vizsgáltak a jelenlegi vizsgálatban. Ez az nNOS romlását igazolta az állandó renin expresszióval rendelkező MD sejtekben. Az nNOS expressziójának csökkenése az MD sejtekben gyengítheti a vesék TGF rendszerét, és ez lehet az egyik kóros mechanizmus, amely a háttérben áll.veseelégtelenségfiatal kutyáknáldiszpláziás vesék.

POTENCIÁLIS ÉRDEKÜLTÖTTETÉS

A szerzőknek nincs mit elárulniuk.

ELISMERÉS

E munka egy részét a Tudományos Kutatást Segítő Grant-in-Aid for Scientific Research (19K06385 számú támogatás) támogatta a Japan Society for the Promotion of Science.

Szerző

Akira YABUKI1,2)*, Yu FURUSAWA2), Noriaki MIYOSHI3), Kazuyuki TANIGUCHI4)és Osamu YAMATO1)

1) Veterinary Clinical Pathology Laboratory of Veterinary Clinical Pathology, Joint Faculty of Veterinary Medicine, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japán

2) Kagoshima Egyetemi Állatorvosi Oktatókórház, Kagoshima Egyetem Állatorvosi Egyesített Kara, 1-21-24 Korimoto, Kagoshima 890-0065, Japán

3) Veterinary Histopatology Laboratory of Veterinary Histopatology, Joint Faculty of Veterinary Medicine, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japán

4) Állatorvosi anatómiai laboratórium, Mezőgazdasági Kar, Iwate Egyetem, Morioka 020-8550, Japán

IRODALOM

1. Adegboyega, PA és Ololade, O. 2004. A ciklooxigenáz-2 immunhisztokémiai expressziója normál vesékben. Appl. Immunhisztokémia. Mol. Morphol. 12, 71–74. [Medline] [CrossRef]

2. Araujo, M. és Welch, WJ 2009. A ciklooxigenáz 2 gátlása elnyomja a tubuloglomeruláris visszacsatolást: a tromboxán receptorok és a nitrogén-monoxid szerepe. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 296: F790–F794. [Medline] [CrossRef]

3. Blantz, RC, Deng, A., Lortie, M., Munger, K., Vallon, V., Gabbai, FB és Thomson, SC 2002. A nitrogén-monoxid komplex szerepe a glomeruláris ultrafiltráció szabályozásában. Kidney Int. 61, 782–785. [Medline] [CrossRef]

4. Câmpean, V., Theilig, F., Paliege, A., Breyer, M. és Bachmann, S. 2003. Kulcsenzimek a vese prosztaglandin szintéziséhez: helyspecifikus expresszió rágcsáló vesében (patkány, egér). Am. J. Physiol. Renal Physiol. 285: F19–F32. [Medline] [CrossRef]

5. Cheng, HF, Zhang, MZ és Harris, RC, 2006. A nitrogén-monoxid stimulálja a ciklooxigenázt-2 tenyésztett CTAL-sejtekben az ap38-függő útvonalon keresztül. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 290: F1391–F1397. [Medline] [CrossRef]

6. Deng, A., Wead, LM és Blantz, RC 2004. A tubuloglomeruláris visszacsatolás időbeli adaptációja: COX hatásai-2. Kidney Int. 66: 2348–2353.[Medline] [CrossRef]

7. Fischer, E., Schnermann, J., Briggs, JP, Kriz, W., Ronco, PM és Bachmann, S. 1995. Ontogeny of NO synthase and renin in juxtaglomerular apparatus of patkányvese. Am. J. Physiol. 268: F1164–F1176. [Medline]

8. Hao, CM és Breyer, MD 2008. A prosztaglandinok fiziológiai szabályozása a vesében. Annu. Rev. Physiol. 70, 357–377. [Medline] [CrossRef]

9. Ichihara, A., Imig, JD, Inscho, EW and Navar, LG, 1998. A ciklooxigenáz-2 részt vesz a tubuláris áramlástól függő afferens arterioláris tónusban: interakció a neuronális NOS-szal. Am. J. Physiol. 275: F605–F612. [Medline]

10. Kim, SM, Chen, L., Mizel, D., Huang, YG, Briggs, JP és Schnermann, J. 2007. Alacsony plazma renin és csökkent renin szekréciós válaszok akut ingerekre tudatos COX-2-hiányban egerek. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 292: F415 F422. [Medline] [CrossRef]

11. Matzdorf, C., Kurtz, A. és Höcherl, K. 2007. A COX-2 aktivitás meghatározza a renin expresszió szintjét, de nélkülözhetetlen a renin expressziójának akut fokozásához patkányvesében. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 292: F1782–F1790. [Medline] [CrossRef]

12. Norwood, VF, Morham, SG and Smithies, O. 2000. Vese diszplázia születés utáni fejlődése és progressziója ciklooxigenáz-2 null egerekben. Kidney Int. 58: 2291–2300. [Medline] [CrossRef]

13. Paliege, A., Mizel, D., Medina, C., Pasumarthy, A., Huang, YG, Bachmann, S., Briggs, JP, Schnermann, JB és Yang, T. 2004. Az nNOS expresszió gátlása a macula densa a COX{2}}eredetű prosztaglandin E2 által. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 287: F152–F159. [Medline] [CrossRef]

14. Picut, CA és Lewis, RM 1987. A kutya vese-diszpláziájának mikroszkópos jellemzői. Állatorvos. Pathol. 24: 156–163. [Medline] [CrossRef]

15. Seta, F., Chung, AD, Turner, PV, Mewburn, JD, Yu, Y és Funk, CD 2009. COX-2 knockdown egerek vese- és szív-érrendszeri jellemzése. Am. J. Physiol. Regul. Egész szám. Összeg. Physiol. 296: R1751–R1760. [Medline] [CrossRef]

16. Shao, W., Seth, DM, Prieto, MC, Kobori, H. és Navar, LG 2013. A renin-angiotenzin rendszer aktiválása alacsony sótartalmú diétával nem növeli az intratubuláris angiotenzinogén és az angiotenzin II szintjét patkányokban. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 304: F505 F514. [Medline] [CrossRef]

17. Solhaug, MJ, Ballèvre, LD, Guignard, JP, Granger, JP és Adelman, RD 1996. Nitrogén-monoxid a fejlődő vesében. Pediatr. Nephrol. 10: 529–539. [Medline] [CrossRef]

18. Wilcox, CS 1998. A macula densa NOS szerepe a tubuloglomeruláris visszacsatolásban. Curr. Opin. Nephrol. Hipertónia. 7: 443–449. [Medline] [CrossRef]

19. Yabuki, A., Miyazaki, A., Ichii, O., Kohyama, M., Sawa, M. and Yamato, O. 2016. Alacsony expressziója a ciklooxigenáz-2 krónikus vesebetegségében fiatal kutyákban. Res. Állatorvos. Sci. 109: 71–73. [Medline] [CrossRef]

20. Yabuki, A., Suzuki, S., Matsumoto, M., Taniguchi, K. and Nishinakagawa, H. 2002. Egyszerű módszer a Ren{2}} renin specifikus kimutatására. Kidney Int. 62: 2294–2299. [Medline] [CrossRef]

21. Yabuki, A., Tahara, T., Taniguchi, K., Matsumoto, M. és Suzuki, S. 2006. Neuronális nitrogén-monoxid szintáz és ciklooxigenáz-2 2-es típusú diabetikus OLETF patkányok diabéteszes nephropathiájában. Exp. Anim. 55: 17–25 [CrossRef]. [Medline]

22. Zhang, MZ, Wang, JL, Cheng, HF, Harris, RC és McKanna, JA 1997. Ciklooxigenáz-2 patkány nephron fejlődésében. Am. J. Physiol.

23: F994–F1002. [Medline]