Negyedik rész A DsbA-L kölcsönhatásba lép a VDAC1-gyel a mitokondriumok által közvetített tubuláris sejt apoptózisban, és hozzájárul az akut vesebetegség progressziójához

Vita

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a DsbA-L elnyomta a vesetubuláris sejt apoptózisa és a mitokondriális károsodás által kiváltott magas glükózszintet (HG) diabéteszes nephropathiában (DN) (18, 37). A jelenlegi vizsgálatban kimutattuk, hogy a DsbA-L expresszió indukálódott az I/R kezelést követően BUMPT sejtekben, valamint egerek és betegek veséjében (1. ábra). Ezek az eredmények megerősítették egy korábbi cikk eredményeit, amely beszámolt a DsbA-L expressziójáról a vesesejteken belüli mitokondriumokban (5. ábra).22 Funkcionálisan azt találtuk, hogy a DsbA-L által közvetített vesesejtek apoptózisa és a mitokondriális károsodás az AKI progresszióját idézi elő ischaemia, VAN és CLP (2. ábra, S1 és S3). Ez a hatás azonban a DsbA-L ellentéte volt a HG-indukált vesesejtek apoptózisában. Ez a különbség összefügghet a károsodást okozó tényezőkkel és a betegség típusával. Mechanikailag azt találtuk, hogy a DsbA-L kölcsönhatásba lép a VDAC1-gyel a vesesejtek mitokondriumában, majd apoptózist indukált. Ezeket az eredményeket tovább erősítették az ischaemiás vagy akut interstitialis nephritis (AIN) által kiváltott AKI-s betegek (S8 ábra). Ezek az adatok együttesen azt mutatták, hogy a DsbA-L új beavatkozási célpontnak tekinthető az AKI számára.

Kattintson ide, hogy megismerje a Cistanche előnyeit

Korábbi munkák arról számoltak be, hogy a DsbA-L kulcsfontosságú védőhatást gyakorolt ​​a vesére a DN-ben.37 Ezzel szemben jelen tanulmányunk kimutatta, hogy a DsbA-L közvetítette a vesefibrózis progresszióját UUO-ban.22 A DsbA-L AKI szerepe azonban továbbra is fennáll. nagyrészt ismeretlen. A jelenlegi tanulmányban azt találtuk, hogy a DsbA-L közvetítette az AKI progresszióját. Számos bizonyíték támasztotta alá ezeket a megállapításokat. Először is, a PT-DsbA-L-KO jelentősen gyengítette az ischaemiás AKI-t (2. ábra). Másodszor, a DsbA-L leütése csökkentette az I/R által kiváltott apoptózist a BUMPT sejtekben; ezzel szemben ezt a hatást fokozta a DsbA-L túlzott expressziója (3. ábra). Harmadszor, a PT-DsbA-L-KO javította mind a VAN-, mind a CLP-indukált AKI-t (S1 és S3 ábra). Összességében ezek az adatok erős bizonyítékot szolgáltattak annak igazolására, hogy a DsbA-L expressziója a proximális vesetubulusokban kulcsfontosságú szerepet játszik az AKI-ban.

Cistanche tubulosa

A VDAC1, egy többfunkciós fehérje kulcsszerepet játszik a Ca2 plusz homeosztázisban, az oxidatív stresszben és a mitokondriális közvetített apoptózisban.19,38- 40 Egyre több kutatás számolt be arról, hogy a VDAC1 közvetíti a rák progresszióját, a neurodegenerációt, és a szívizom I/R sérülése.{7}} A VDAC1 vesebetegségben betöltött szerepéről azonban nagyon keveset tudunk. Egy közelmúltban megjelent tanulmány kimutatta, hogy a VDAC1 globális deléciója gátolta a proximális tubulusok morfológiai felépülését, a vesefunkció javulását és az ischaemiás sérülést követő fokozott vesefibrózist.44 A VDAC1 szerepe azonban a vesetubulusokban ischaemiás sérülés során továbbra sem tisztázott. Jelen vizsgálatunkban kimutattuk, hogy az ischaemiás sérülés in vitro indukálta a VDAC1 expresszióját, és fokozta az AKI progresszióját. Számos bizonyíték támasztja alá a VDAC1 szerepét az AKI:1 PT-VDAC1-KO egerekben, amelyek az I/R-indukált AKI jelentős gyengülését mutatják (9. ábra) 2; a VDAC1 gátlása elnyomta az I/R-indukált apoptózist BUMPT sejtekben (6. ábra) 3; A CLP-t és a VAN-indukált AKI-t PT-VDAC1-KO gyengítette (S2 és S3 ábra). Ezenkívül a VDAC1 globális kiütése megakadályozta az I/R által okozott mitokondriális károsodások helyreállítását.44 Vizsgálatunk kimutatta, hogy a VDAC1 gátlása jelentősen gyengítette a vesesejtek apoptózisát, valamint az ischaemiás sérülés által kiváltott mitokondriális károsodást, valamint a CLP és a VAN-sérülés modelljei , amint azt az alacsonyabb apoptózis sebessége, a mitokondriális sérülések csökkent szintje, a hasított kaszpáz csökkent szintje-3, a Bax kisebb mértékű felhalmozódása a mitokondriumokban és a citoszolba történő Cyt-c alacsonyabb szintje bizonyítja (ábra). S1, S2 és S4). Azonban a VDAC1 szabályozási mechanizmusa az I/R által okozott vesesejtes apoptózisra továbbra is tisztázatlan a jelenlegi tanulmányban, ami arra késztetett bennünket, hogy a jövőbeni tanulmányokban tovább vizsgáljuk. Ezek az adatok együttesen alátámasztják azt a tényt, hogy a VDAC1 expressziója a vese proximális tubulusaiban részt vesz az AKI progressziójában.

Cistanche kiegészítő

A DsbA-L szerepe az AKI-ban túlnyomórészt a VDAC1-től függ. Először is, a PT-DsbA-L KO egerek a VDAC1 expressziójának jelentős gyengülését mutatták VAN- és CLP-indukált AKI-ban (S1 és S3 ábra). Ezzel szemben a VDAC1 siRNS vagy a PT-VDAC1-KO nem befolyásolta a VDAC1 expresszióját (6., S2 és S4 ábra). Másodszor, a DsbA-L túlzott expressziója fokozta az AKI I/R által kiváltott progresszióját, amit a vesesejtek apoptózisának megnövekedett szintje kísér; ez a hatás jelentősen csökkent a PTDsbA-L KO egerekben (S2 ábra). Harmadszor, a PT-DsbA-L KO gyengítette az ischaemiás sérülést; ezt megfordította a VDAC1 túlzott expressziója (10. ábra). Negyedszer, a DsbA-L siRNS jelentősen gyengítette az I/R-indukált HK-2 sejtek apoptózisát, ezt a hatást megfordította a VDAC1 plazmid túlzott expressziója (S6a-h ábra). Ötödször, a VDAC1 siRNS jelentősen javította a HK-2 sejtek apoptózisát, ezt nem erősítette meg a DsbA-L plazmid túlzott expressziója (S7a-h ábra). Ezek az adatok erősen alátámasztották azt a tényt, hogy a DsbA-L a VDAC1 felszabályozásával közvetíti az AKI progresszióját. Tovább kell vizsgálni, hogy a DsbA-L közvetlenül szabályozza-e a VDAC1 expresszióját. A jelen tanulmányban a ko-IP eredményeink azt mutatják, hogy a DsbA-L kölcsönhatásba lép a VDAC1-gyel a BUMPT sejtekből származó kontroll és I/R csoportok mitokondriumaiban, valamint egerek és betegek veséjében (1a. és b. ábra). A DsbA-L és a VDAC1 együttes lokalizációja tovább erősítette a co-IP eredményeit (5. ábra). Ezek a kísérletek nem tudták teljes mértékben igazolni a DsbA-L és a VDAC1 közötti közvetlen kölcsönhatást. A bioinformatikai előrejelzés IP-kísérleteinkkel kombinálva azt mutatta, hogy a DsbA-L kölcsönhatásba lép a VDAC1 fehérje 9-13 és 22-27 aminosavaival (5. c-g ábra). Így adataink azt mutatják, hogy a DsbA-L közvetlenül kölcsönhatásba lép a VDAC1-gyel, hogy indukálja a vesesejtek apoptózisát, majd elősegítse az AKI progresszióját. Ezenkívül egy korábbi tanulmány arról számolt be, hogy a mitokondriális kulcsszerepet játszott a patogenezisben és az AKI alatti felépülésben.{57}} Ezért az adatok arra is utaltak, hogy a DsbA-L kölcsönhatás a VDAC1-gyel potenciális terápiás célpontnak tekinthető a kóros folyamatok enyhítésében. AKI által okozott mitokondriális hatások.

Herba Cistanche

Összefoglalva, kimutattuk, hogy a proximális tubulus-specifikus DsbA-L KO egerek az I/R, CLP és VAN által kiváltott AKI gyengülését mutatták. Érdekes módon azt is megállapítottuk, hogy a VDAC1 hasonló funkciót fejt ki, mint a DsbA-L. Mechanikailag a DsbA-L kölcsönhatásba lép a VDAC1-gyel, majd apoptózist indukált a vesesejtekben. Mind az ischaemiás, mind az AIN szövetekből nyert adatok azt mutatták, hogy a DsbA-L/VDAC1 tengely részt vehet a humán AKI-ban. Jelen tanulmányunk azt mutatja, hogy ez a jelút az AKI terápiás célpontja lehet.

Cistanche kivonat

Hivatkozások

36 Briones R, Weichbrodt C, Paltrinieri L, et al. A VDAC konformációs dinamikájának és alvezetési állapotainak feszültségfüggése-1. Biophys J. 2016;111(6):1223–1234.

37 Gao P, Yang M, Chen X, Xiong S, Liu J, Sun L. A DsbA-L hiány súlyosbítja a tubuláris sejtek mitokondriális diszfunkcióját diabéteszes vesebetegségben. Clin Sci (London). 2020;134(7):677–694.

38 Shoshan-Barmatz V, Krelin Y, Chen Q. A VDAC1 a mitokondriumok által közvetített apoptózis szereplője és az apoptózis moduláló célpontja. Curr Med Chem. 2017;24(40):4435–4446.

39 Ham SJ, Lee D, Yoo H, Jun K, Shin H, Chung J. Döntés a mitofág és az apoptózis között Parkin által VDAC1 ubikvitináción keresztül. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(8):4281–4291.

40 Shoshan-Barmatz V, Krelin Y, Shteinfer-Kuzmine A. VDAC1 funkció Ca(2 plusz) homeosztázisban, valamint sejtélet és halálozás egészségben és betegségben. Sejt kalcium. 2018;69:81–100.

41 Magri A, Reina S, De Pinto V. VDAC1 mint farmakológiai célpont a rákban és a neurodegenerációban: összpontosítson az apoptózisban betöltött szerepére. Front Chem. 2018;6:108.

42 Zhou H, Zhang Y, Hu S et al. A melatonin a mitokondriális hasadás-VDAC1-HK2-mPTP-mitofágia tengelyének elnyomásán keresztül védi a szív mikroérrendszerét az ischaemia/reperfúziós sérülés ellen. J Pineal Res. 2017;63 (1).

43 Lin D, Cui B, Ren J, Ma J. A VDAC1 szabályozása hozzájárul a fenciklidin-hidroklorid kardioprotektív hatásához a szívizom ischaemia/reperfúzió során. Exp Cell Res. 2018;367(2):257–263.

44 Nowak G, Megyesi J, Craigen WJ. A VDAC1 törlése akadályozza a mitokondriális és vesefunkciók helyreállítását akut vesekárosodás után. Biomolekulák. 2020;10(4):585–607.

45 Bhargava P, Schnellmann RG. Mitokondriális energetika a vesében. Nat Rev Nephrol. 2017;13(10):629–646.

46 Sun J, Zhang J, Tian J et al. Mitokondriumok szepszis által kiváltott AKI-ban. J Am Soc Nephrol. 2019;30(7):1151–1161.

47 Tang C, Cai J, Yin XM, Weinberg JM, Venkatachalam MA, Dong Z. Mitokondriális minőségellenőrzés vesekárosodásban és -javításban. Nat Rev Nephrol. 2021;17(5):299–318.

48 Jiang M, Bai M, Lei J et al. Mitokondriális diszfunkció és az AKIto-CKD átmenet. Am J Physiol Ren Physiol. 2020;319(6):F1105–F1F16.

Xiaozhou Li,a,b,1 Jian Pan,a,b,1 Huiling Li,c Guangdi Li,g Bohao Liu,a,b Xianming Tang,a,b Xiangfeng Liu,f Zhibiao He,a,b Zhenyu Peng,a ,b Hongliang Zhang,a,b Luxiang Wang,a,b Yijian Li,d Xudong Xiang,a,b Xiangping Chai,a,b Yunchang Yuan,e Peilin Zheng,h és Dongshan Zhang a,b *

a Kínai Népköztársaság Sürgősségi Orvostudományi Osztálya

b Sürgősségi Orvosi és Nehéz Betegségek Intézete, Második Xiangya Kórház, Közép-Dél Egyetem, Changsha, Hunan 410011, Kínai Népköztársaság

c Szemészeti Osztály, Kínai Népköztársaság

d Húgysebészeti Osztály, Kínai Népköztársaság

e Mellkassebészeti Osztály, Kínai Népköztársaság

f Második Xiangya Kórház Általános Sebészeti Osztálya, Kínai Népköztársaság

g Közegészségügyi Tanszék, Central South University, Changsha, Hunan, Kínai Népköztársaság

h Endokrinológiai Osztály, Shenzhen Népi Kórház, A Jinan Egyetem Második Klinikai Orvosi Főiskolája, A Déli Tudományos és Technológiai Egyetem első társkórháza, Shenzhen, Kínai Népköztársaság

1 Xiaozhou Li és Jian Pan egyformán hozzájárult ehhez a tanulmányhoz