A korai stádiumú vesekő kezelése: TGF{0}} jelzés

további információ:ali.ma@wecistanche.om

Ⅱ rész: A TGF- 1/Smad jelátvitel által aktivált foszfolipid scrambláz által szabályozott foszfatidilszerin-everzió a vesekőképződés korai szakaszában

Xiu Guo Gan1 · Hai Tao Xu1 · Zhi Hao Wang

Absztrakt

A kalcium-oxalát által közvetített károsodást követően a vesetubulussejtekben a foszfatidil-szerin-everzió hátterében álló mechanizmus továbbra is tisztázatlan; ezért hatását vizsgáltukTGF- 1/Smad jelzés a vesetubulus sejtmembránjában a foszfatidilszerin-everzióról a vesetubulus sejtmembránjában a betegség korai szakaszábanvesekőfejlődés. A kalcium-oxalát kőképződés korai stádiumának patkánymodelljében áramlási citometriával kimutatták a foszfatidilszerin-everziót a vese tubuláris sejtmembránján, és aTGF- 1(transzformáló növekedési faktor- 1), a Smad7 és a foszfolipid scramblase szintjét a vesetubuláris sejtmembránban Western blottal mértük. Megfigyeltük, hogy aTGF- 1/Smad jelátviteli útvonal megnövelte a foszfatidilszerin everziót szervezeti szinten. Az in vitro vizsgálatok eredményei azt mutatták, hogy a vesetubulusok sejtjeinek való oxalát expozíció indukálta a TGF-1 expresszióját, növelve a foszfolipid scramblase aktivitást és a foszfatidilszerin-everziót a vesetubulus sejtmembránjában. Ezek az eredmények azt mutatjákTGF- 1serkenti a foszfatidilszerin-everziót azáltal, hogy növeli a foszfolipid scrambláz aktivitást a vesetubulus sejtmembránjában a vesetubulusok sejtmembránjában a vesetubulusok korai szakaszában.vesekőfejlődés. Ennek a tanulmánynak az eredményei alapját képezik további részletes kutatásoknak olyan terápiás szerek kifejlesztésére vonatkozóan, amelyek kifejezetten az urolithiasist kezelik és kevesebb káros hatást fejtenek ki.

Kulcsszavak:Foszfolipid scramblase. Foszfatidil-szerin.Vesekő.TGF- 1

A RÉSZÉHEZ KATTINTSON IDE Ⅰ

Kattintson a Cistanche deserticola ma-ra vesebetegség esetén

Vita

A mai napig az állatkísérletek sem a PS szerepére összpontosítottakvesekősem foglalkoztak azzal, hogy az in vitro vizsgálatok eredményei az állatokon végzett vizsgálatokra vonatkoznak-e. Megbízhatóbb eredmények elérése érdekében az in vitro modelleket használó vizsgálatok előnyösebbek. A korai stádiumú CaOx kövek patkánymodelljében aTGF- 1szint és PS-verziós arány avesekőcsoportban megnövekedett, ami összhangban van a sejtszinten kapott eredményekkel, ami azt mutatja, hogy megnövekedett oxálsav-koncentráció mellett a sejtmembrán-PS verzió egyidejű növekedése lehetővé teszi a kristályok tapadását a sejtmembránhoz [28]. Ezzel megerősítettük, hogy a fenti citológiai vizsgálatok alkalmasak a patkánymodell vizsgálatára. Megállapítottuk, hogy maga az oxalát káros a sejtekre, és elsődleges hatóanyagként szolgálhat a sejtek szabályozásában.TGF- 1. Továbbá aTGF- 1szintet és a PS-externalizációt jelentősen gátolta az SB431542, ami arra utal, hogy aTGF- 1/Smad jelátviteli útvonal elősegíti a fokozott PS-externalizációt a szervezet szintjén. A NAD(P)H oxidáz progresszív aktiválása vesetubuláris sejtekben aTGF- 1, potenciális molekuláris mechanizmusaTGF- 1/Smad jelátvitel által kiváltott ROS termelés [7], míg a ROS által közvetített MRP-1 vagy BCRP felhalmozódása kulcsszerepet játszik az oxalát által kiváltott PS externalizációban a vese epiteliális sejtmembránjában [23]. Ezért arra a következtetésre jutunk, hogy a mechanizmusTGF- 1/Smad jelátvitel által kiváltott PS-everziót a vese tubuláris epiteliális sejtjeiben a ROS által okozott oxidatív stressz közvetíti.

Amikor az LLC-PK1 sejteket 1 mmol kálium-oxaláttal (Kox) kezeltük 6, 12, 24 vagy 48 órán keresztül, Khan és munkatársai nem észleltek jelentős apoptotikus morfológiai változásokat a sejtekben 6 órás oxalát kezelés után. 12 órás expozíció után azonban jelentős apoptotikus változásokat figyeltek meg, beleértve a nukleáris kromatin kondenzációját és határvonalát, DNS fragmentációt és PS migrációt a plazmamembrán kettősrétegében belülről a sejtfelszínre [8]. Korábbi vizsgálatunkban kimutattuk, hogy { A {10}},5 mmol oxalátok idő- és koncentrációfüggő növekedést okoztak a PS-externalizációban az MDCK vesehámsejtvonalban [2]. Ebben a vizsgálatban 0,5% CaOx-ot juttattak a sejtekbe, és a PS-verziós arány nőtt avesekőcsoport. Bár a PS sejtmembránt jelen tanulmányunkban megfordítottuk, ezeknek a sejteknek nem kellett volna apoptózison menniük. A PS-everzió az apoptózis fontos felszíni markere. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az apoptózis és a PS-everzió két független esemény, vagyis az apoptotikus sejtek nem feltétlenül mutatnak PS-everziót, és a PS-eversion sejtek nem feltétlenül apoptotikusak [29]. Nem helyénvaló pusztán a PS-verzióra hagyatkozni annak megállapítására, hogy egy sejt apoptotikus-e, mert a vizsgálatok PS-expozícióról számoltak be nem apoptotikus sejtekben [30-32].

Ebben a vizsgálatban a PLSCR elhanyagolható szintjét mutatták ki a kontrollcsoport sejtjeiben, míg ez a fehérje szignifikánsan megemelkedett a CaOx csoportban, ami a PLSCR túlzott expressziójára utal. Ezek az eredmények összhangban vannak Singireesu és munkatársai megállapításaival a DHCL vesesejtekre gyakorolt ​​potenciálisan toxikus hatásaival kapcsolatban[33]. Amikor a CaOx csoport sejtjeit anti-TGF- 1antitest, a PLSCR szintje jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy a PLSCR aktiválását aTGF- 1.Emellett megfigyeltük az NBD-PS fokozott kifelé irányuló mozgását aTGF- 1csoport és CaOx csoport. Amikor ezekből a csoportokból származó vese tubuláris epiteliális sejtjeit PLSCR siRNS-sel transzfektáltuk, a PS internalizációs aránya nőtt, míg az externalizáció sebessége csökkent, ami azt jelzi, hogyTGF- 1PSexter-végződést okoz a vesetubulus sejtmembránban azáltal, hogy in vitro aktiválja a PLSCR-t a vesetubulus sejtmembránban. Összességében a vesetubulussejtek oxalát-expozíciója indukáljaTGF- 1expressziója, ami a NAD(P)H oxidázon keresztül megnövekedett ROS termelést eredményez; A ROS ezután megváltoztatja a PLSCR aktivitását [9,10]. Végül, a PLSCR a PS külsődéséhez vezet a vesetubulus sejtmembránban, amint azt tanulmányunkban kimutattuk.

Egy korábbi tanulmány szerint az oxalát kezelés nem aktiválja a PLSCR-t az MDCK sejtekben in vitro, mivel a PLSCR aktiválásához megnövekedett citoplazma Ca2-szintre van szükség, az oxalát pedig gyorsan csökkenti az intracelluláris Ca2 plusz koncentrációt az MDCK sejtekben [2]. Ezt a hipotézist jelen tanulmány eredményei is alátámasztják. Ez azt jelenti, hogy bár az előző vizsgálat a CaOx helyett az oxálsav hatását igazolta a vese tubuláris hámsejtekre, azt találtuk, hogy a Ca2 plusz koncentrációja nőtt a vesegyűjtő rendszerben a CaOx kőfejlődés korai szakaszában patkánymodellben. Mivel a PLSCR a sejtmembránon túl van kitéve, úgy gondoljuk, hogy a PLSCR-t a vese gyűjtőrendszerében lévő Ca2 aktiválhatja, nem pedig az intracelluláris Ca2 plus.

Fiziológiás körülmények között a foszfolipidek aszimmetrikus eloszlása ​​az eukarióta sejtmembránban, amelyhez aminofoszfolipid transzlokáz (APLT) és PLSCR szükséges ahhoz, hogy szinergista szerepet játsszon, szükséges ahhoz, hogy a sejtmembrán elláthassa élettani funkcióit [34]. Ebben a kísérletben figyelembe vettük. a PS-everzió aránya a sejtmembránban a PLSCR aktivitásának jelzésére. Mivel az APLT-t a PS-verziót okozó egyik tényezőként igazolták, az APLT befolyásolta a PLSCR enzimaktivitás mérését ebben a kísérletben. További klinikai vizsgálatokra van szükség annak igazolására, hogy az APLT és a PLSCR hogyan működik együtt a vese tubuláris sejtmembránjának PS változatában, és azonosítani kell a PS-verziót szabályozó egyéb tényezőket a mögöttes mechanizmus jobb megértése érdekében.vesekőképződés.

Következtetések

A CaOx expozíció potencírozhatja a felszabályozástTGF- 1, amely ezt követően aktiválja a ROS-t a vesetubuláris sejtekben; A ROS ezután erőteljesen aktiválja a PLSCR-t, amely az egyik fő mechanizmus, amellyelTGF- 1A -ROS jelátvitel serkenti a PS-externalizációt a vesetubulus sejtmembránjában a betegség korai szakaszábanvesekőfejlődés. Ennek a tanulmánynak az eredményei alapját képezik további részletes kutatásoknak olyan terápiás szerek kifejlesztésére vonatkozóan, amelyek kifejezetten az urolithiasist kezelik és kevesebb káros hatást fejtenek ki.

Hivatkozások

1. Detsyk O, Solomchak D, Bugro V (2019) A betegútvonalak a sürgős és ütemezett egészségügyi ellátás kezelésének javításának eszközekéntvesekőbetegség. Wild Lek 72:2128-2134

2. Yu SL, Gan XG, Huang JM és munkatársai (2011) Az oxalát oxidatív stresszen keresztül károsítja az aminofoszfolipid transzlokáz aktivitást a vese epiteliális sejtjeiben: következményei a kalcium-oxalát urolithiasisnak. J Urol 186:1114-1120

3. Zhao YW, Guo D, Li CY, Ouyang JM (2019) A kalcium-oxalát-monohidrát HK-2 sejtekhez való adhéziójának összehasonlítása teapoliszacharidokkal történő javítás előtt és után. Int J Nanomed 14:4277-4292

4. Jayachandran M, Lugo G, Heiling H, Miller VM, Rule AD, LieskeJC (2015) Extracelluláris hólyagok olyan nők vizeletében, akiknél előfordul, de nemvesekövekférfiakhoz hasonló megnyilvánulási minták: eset-kontroll vizsgálat.Biol Sex Differ 24:2

5. Liu Y, Chen S, Liu J, Jin Y, An R(2020) Telmisartan gátolja az oxalát és a kalcium-oxalát kristály által kiváltott epiteliális-mezenchimális transzformációt a PPAR-y-AKT/STAT3/p38 MAPK-Snail útvonalon keresztül. Life Sci 241:117108

6. Han S, Zhao C, Pokhrel G, Sun X, Chen Z, Xu H (2019) A hidroxi-citromsav tri-kálium gátolja a kalcium-oxalát kristályképződést a Drosophila melanogaster hyperoxaluria modelljében. Med Sci Monit 25:3662-3667

7. Joshi S, Peck AB, Khan SR (2013) NADPH-oxidáz, mint terápiás célpont az oxalát által kiváltott sérüléseknélvese. Oxid Med Cell Longev 2013:462361

8. Khan SR, Byer KJ, Thamilselvan S és munkatársai (1999) Kristály-sejt kölcsönhatás és apoptózis a vese epiteliális sejtek oxaláttal összefüggő sérülésében. J Am Soc Nephrol 10:S457-463

9. Schreiber R, Ousingsawat J, Wanitchakool P (2018) A TMEM16A/ANO1 és TMEM16F/ANO6 ionáramok szabályozása és a foszfolipid kódolás szabályozása Ca2² plusz és plazmamembrán lipid segítségével. J Physiol 596:217-229

10. Schreiber R, Buchholz B, Kraus A (2019) A lipid-peroxidáció in vitro a TMEM16A aktiválásával serkenti a vese ciszta növekedését. J Am Soc Nephrol 30:228-242

11. Clarke RJ, Hossain KR, Cao K (2020) Az állati membránok transzverzális lipid aszimmetriájának fiziológiai szerepei. Biochim Biophys Acta Biomembr 1862:183382

12. Bernhardt I, Nguyen DB, Wesseling MC, Kaestner L (2020): Intracelluláris Ca-koncentráció és foszfatidil-szerin expozíció az egészséges emberi eritrociták függetlenségében az in vivo sejtkortól. Front Physiol 10:1629

13. Nagata S, Sakuragi T, Segawa K (2020) Flippase és scramblase a foszfatidilszerin expozícióhoz. Curr Opin Immunol 62:31-38

14. Sakuragi T, Kosako H, Nagata S (2019) Az egér Xkr8 scramblase foszforiláció által közvetített aktiválása foszfatidilszerin expozícióhoz. Proc Natl Acad Sci USA 116:2907-2912

15. Yang X, Cheng X, Tang Y és munkatársai (2019) A bakteriális endotoxin aktiválja a véralvadási kaszkádot a gasdermin D-függő foszfatidil-szerin expozíció révén. Immunitás 51:983-996.e6

16. Yu A, McMaster CR, Byers DM, Ridgway ND, Cook HW (2003) A foszfatidil-szerin bioszintézisének stimulálása és az UV-indukált apoptózis elősegítése kínai hörcsög petefészekben