Storknun, próteasavirkir viðtakar og nýrnasjúkdómur af völdum sykursýki: Lærdómur frá ENOS-skortum músum

Endothelial nitric oxide synthasiVitað er að vanstarfsemi (eNOS) eykur framvindu og horfurnýrnasjúkdómur af völdum sykursýki(DKD). Einn af þeim leiðum sem þetta er náð er að lágt eNOS gildi tengist ofstorknun, sem stuðlar að nýrnaskaða. Í ytri storkufallinu auka vefjaþátturinn (þáttur III) og storkuþættir aftan við, eins og virkur þáttur X (FXa), bólgu með virkjun próteasavirkja viðtaka (PAR). Nýlega hefur verið sýnt fram á að skortur á eða minnkað eNOS tjáningu í sykursýkismúsum, sem fyrirmynd að langt gengið DKD, eykur gildi nýrnavefsþátta og PAR1 og 2 tjáningu í nýrum þeirra. Ennfremur lyfjahömlun eða erfðafræðileg eyðing á storkuþáttum eða PARbætt bólguí DKD í músum sem skortir eNOS. Í þessari endurskoðun tökum við saman tengslin milli eNOS, storknunar og PAR og leggjum til nýjan meðferðarkost til að meðhöndla sjúklinga með DKD.

Leitarorð:glomerulosclerosis af völdum sykursýki; þáttur Xa;bólga; vefja þáttur

SMELLTU HÉR TIL AÐ FÁ NÁTTÚRULEGA LÍFFRÆNT CISTANCHE ÚTDRÆT MEÐ 25% ECHINACOSIDE OG 9% ACTEOSIDE FYRIR NÝRAVERKUN

Kynning

Fjöldi sjúklinga meðnýrnasjúkdómur af völdum sykursýki(DKD) fer vaxandi um allan heim (de Boer o.fl. 2011; Kainz o.fl. 2015; Ogurtsova o.fl. 2017). DKD er ein helsta dánarorsök sjúklinga með fylgikvilla sykursýki (Afkarian o.fl. 2013). Ennfremur er DKD framsækið og er helsta orsök nýrnasjúkdóms á lokastigi sem krefst nýrnauppbótarmeðferðar (Gregg o.fl. 2014; Liyanage o.fl. 2015). Í Japan er nýrnakvilli af sykursýki meira en 39% nýrra skilunarsjúklinga (Nitta o.fl. 2020). Þess vegna er þróun áný lækningalyfvalkostir eru nauðsynlegir til að stjórna sjúklingum með DKD.

kerfi í DKD meingerð. Ofstorknun tengist DKD (Goldberg 2009; Domingueti o.fl. 2016). Sýnt hefur verið fram á að hækkað fíbrínógenmagn í blóði tengist lágum áætluðum gaukulsíunarhraða, mikilli próteinmigu og alvarlegum vefjafræðilegum skaða og það var spá fyrir framvindu til lokastigs nýrnasjúkdóms (Dalla Vestra o.fl. 2005; Pan et al. al. 2018; Zhang o.fl. 2018). Sumar rannsóknir hafa sýnt fram á fylgni á milli magns D-dímers, fíbrín niðurbrotsafurðar, og skerta nýrnastarfsemi í DKD (Domingueti o.fl. 2018; Pan o.fl. 2018). Ofstorknun í DKD ræðst líklega af mörgum þáttum. Til dæmis virkjar renín-angíótensín-aldósterónkerfið vefjaþátt (TF, þáttur III) og eykur segamyndun (Dielis o.fl. 2005). Annars er blóðsykurshækkun, blóðfituhækkun, bólga eða truflun á starfsemi æðaþels þátt í for-segamyndun undir DKD meingerð (Goldberg 2009).

Truflun á starfsemi æðaþels er til staðar í DKD sem þróast yfir í örvandi fylgikvilla (Goldberg 2009; Nakagawa o.fl. 2011). Skert æðaþels nitric oxide synthase (eNOS) framleiðsla eða skert eNOS virkni (td skert eNOS fosfórun) er einkenni truflunar á starfsemi æðaþels í DKD (Nakagawa o.fl. 2011; Cheng o.fl. 2012). Við höfum sýnt fram á að tap á eNOS tjáningu var tengt hækkun á TF stigi og ytri storkuvirkni (Li o.fl. 2010; Wang o.fl. 2011a), sem er nátengt segamyndun hjá sjúklingum með langvarandi nýru sjúkdóma (Kolachalama o.fl. 2018).

Til viðbótar við aukna hættu á segamyndun, miðla storkupróteasar, eins og virkur þáttur FVII (FVIIa), virkur þáttur (FXa) og trombín, sem eru til staðar í ytri storkufallinu, vefjaskaða í gegnum próteasavirkjaðan viðtaka ( PAR) háð kerfi (Madhusudhan o.fl. 2016; Posma o.fl. 2019). Í þessari yfirferð tökum við saman niðurstöðurnar sem fengust frá sykursýkismúsum sem skortir eNOS og ræðum sambandið milli storku-PAR ferilsins, eNOS stigs ogDKD meingerð.

Vefjaþáttur/próteasavirkjaðir viðtakaleiðir

Vefjaþáttur (TF), þekktur sem storkuþáttur III, er 47 kDa yfirhimnuprótein sem hefur samskipti við storkuþátt VII (FVII) (Grover og Mackman 2018). TF/FVIIa flókið er virkjaður ytri storkufallsins og hvatar virkjun FX og FIX. FXa og virkjaður co-factor V (FVa) mynda forverjandi fléttu sem myndar trombín. Að lokum breytir trombín fíbrínógeni í fíbrín, sem leiðir til myndunar blóðsega (Grover og Mackman 2018). TF er tjáð bæði í sléttum vöðvafrumum í æðum og óviðkomandi trefjafrumum. Við bólguaðstæður er tjáning þess framkölluð í æðaþelsfrumum eða blóðrásarfrumum eins og einfrumur (Østerud og Bjørklid 2006).

Próteasavirkjaðir viðtakar (PAR) eru meðlimir G-próteintengdra viðtaka yfirfjölskyldunnar, sem samanstendur af fjórum PAR próteinum (PAR1-4). PARs gangast undir klofnun með próteasa í N-enda endanum og eru virkjuð við tengingu við nýjan N-enda sem inniheldur tjóðrað bindil. Fjórir meðlimir PAR (PAR1-4) eru virkjaðir með sérstökum storkupróteasum: TF og FVIIa flókið virkjar PAR2, þáttur Xa virkjar bæði PAR1 og PAR2 og trombín virkjar PAR1, PAR3 og PAR4 (Camerer o.fl. 2000; Coughlin 2005; Rothmeier og Ruf 2012; Zhao o.fl. 2014). Sambandið milli TF, storknunarpróteasa og PAR er sýnt á mynd 1.

Vitað er að PAR eru víða tjáð í nýrnafrumum og taka þátt í meinalífeðlisfræði nýrnaskaða. Bæði PAR1 og PAR2 eru tjáð í gauklaæðaþelsfrumum, mesangial frumum og nýrnapíplufrumum úr mönnum eða músum; PAR2, PAR3 og PAR4 eru tjáð í fræfrumum manna; PAR1, PAR3 og PAR4 eru tjáð í músabeinfrumum (Tanaka o.fl. 2005; Vesey o.fl. 2005; Madhusudhan o.fl. 2012; Dong o.fl. 2015; Madhusudhan o.fl. 2016).

Þó að skaðleg eða verndandi áhrif PAR ínýrnaskaðahefur verið sýnt fram á, uppsöfnuð gögn benda til þess að PARs auki bólgu með því að örva framleiðslu cýtókína og kemokína (Rothmeier og Ruf 2012; Isermann 2017; Posma o.fl. 2019). Í samræmi við þessa niðurstöðu stuðla PAR1 og PAR2 örvar tjáningu bólgumiðla, svo sem monocyte chemotactic protein 1 (MCP1) og plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), og pro-fibrotic sameindir í æðaþelsi. , mesangial og nýrnapípulaga frumur (Vesey o.fl. 2005; Vesey o.fl. 2013; Ellinghaus o.fl. 2016; Waasdorp o.fl. 2016; Oe o.fl. 2019). Í in vivo rannsóknum dró skortur á PAR1 eða nærveru PAR1 hemla úr bólgu í líkönum af hálfmánans gauklabólgu eða teppandi nýrnaskaða (Cunningham o.fl. 2000; Waasdorp o.fl. 2019; Lok o.fl. 2020). Að sama skapi fylgdu meðferðaráhrif PAR2 hömlunar við nýrnaskaða afminnkað bólguí nýrum (Hayashi o.fl. 2016; Du o.fl. 2017; Han o.fl. 2019; Watanabe o.fl. 2019).

Endothelial Nitric Oxide Synthase Polymorphisms í DKD

Endothelial nitric oxide synthasi(eNOS) er ein af þremur NOS ísóformum og það stuðlar að framleiðslu á NO í æðaþekinu (Walford og Loscalzo 2003). NO framleitt af eNOS í æðaþeli gegnir mikilvægu hlutverki við að stjórna slökun í æðum, bólgueyðandi og koma í veg fyrir segamyndun (Walford og Loscalzo 2003). Skert eNOS tjáning tengist þróun DKD. Nýlega gerðar smágreiningar á mönnum hafa leitt í ljós að G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) og intron 4b/4a ​​(rs869109213) í eNOS (NOS3) genum eru nátengd þróun DKD (Dellamea o.fl. 2014; Zhang o.fl. 2015; Dong o.fl. 2018). Af þessum afbrigðum hefur hlutverk G894T (Glu298Asp) fjölbreytileika í eNOS virkni verið vel lýst. Minnkuð framleiðsla á NO eða nítrítsöfnun kom fram í transsýktum CHO frumum með 298Asp samanborið við þær með 298Glu (Noiri o.fl. 2002). Samanlagt benda þessar niðurstöður til þess að minnkuð framleiðsla NO af völdum eNOS truflunar sé mikilvæg fyrir framgang DKD hjá mönnum.

Sykursýkismýs sem skortir eNOS sem fyrirmynd af nýrnakvilla með sykursýki

Stofnun áreiðanlegra forklínískra líkana sem líkjast DKD hjá mönnum er nauðsynleg fyrir rannsókn á nýjum meðferðarmöguleikum. Byggt á sönnunargögnum sem sýna tengsl milli eNOS fjölbreytileika og DKD, hefur fjöldi rannsókna sýnt fram á að eNOS útsláttarlíkön af gerð I og gerð II DM eru nokkrar af þeim farsælu líkönum sem líkja eftir DKD manna (Brosius o.fl. 2009; Azushima et al. al. 2018). Sýnt var fram á að sykursýkismýs af völdum streptósótósíns sem skortir eNOS fá alvarlega albúmínmigu, mesangial stækkun, þykknun á gauklagrunnhimnu og slagæðahýalínósu, sem líkist DKD úr mönnum (Nakagawa o.fl. 2007). Á sama hátt sýndu sykursýkismýs af tegund II (db/db) sem skorti eNOS alvarlega glomerulosclerosis og albúmínmigu (Zhao o.fl. 2006).

Hækkuð TF í sykursýkismúsum sem skortir eNOS

NO hindrar segamyndun og blóðflagnasamloðun (Walford og Loscalzo 2003). Vegna þess að gauklamyndun kom fram í músum með sykursýki sem skorti eNOS (Nakagawa o.fl. 2007), er skert eNOS tjáning líklega tengd aukinni TF-háðri storknun. Fjallað hefur verið um tengsl eNOS og TF í DKD í fyrri skýrslum okkar (Li o.fl. 2010; Wang o.fl. 2011a; Oe o.fl. 2016) (mynd 2).

Minni eða skortur á eNOS tjáningu eykur TF virkni nýrna í Akita músum með sykursýki Við einkenndum TF tjáningu í Akita (Ins2Akita/+) músum með sykursýki, líkan af tegund I DM, með mismunandi tjáningarstig eNOS (eNOS+/+, eNOS+/- , og eNOS-/-) (Wang o.fl. 2011a). Við komumst að því að alvarleiki DKD tengdist minni eNOS tjáningu. Útskilnaður albúmíns í þvagi, gauklakölkun og minnkun á gauklasíunarhraða jókst í eftirfarandi röð: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. Athyglisvert er að TF tjáning og virkni nýrna jókst í eNOS+/-; Ins2Akita/+ og eNOS-/-; Ins2Akita/+ mýs samanborið við þær í eNOS+/+; Ins2Akita/+ mýs. Glomerular fibrin útfelling var einnig athyglisverð í eNOS+/-; Ins2 Akita/+ og eNOS-/-; Ins2 Akita/+ mýs. Ennfremur var Tf mRNA tjáning í nýrum í tengslum við alvarleika sjúkdómsins, útskilnað albúmíns í þvagi ognýrnabólgacýtókín tjáning.

Fituríkt mataræði og skortur á eNOS auka samverkandi TF í sykursýkismúsum

Margar rannsóknir hafa sýnt fram á tengsl offitu og segamyndunar (Samad og Ruf 2013). Til dæmis eykur uppstjórnun á TLR4-NF-kB ferli við efnaskiptasjúkdóma TF gildi (Lv o.fl. 2009; Owens o.fl. 2012; Rogero og Calder 2018). Ennfremur framkallar mettuð fitusýrapalmitat losun históns H3 í gegnum ROS og JNK ferilháð kerfi og utanfrumu histón, sem eykur TF tjáningu í einfrumum (Shrestha o.fl. 2013). Með áherslu á sambandið milli storknunar, eNOS og blóðfituskorts, hefur fyrri rannsókn okkar sýnt fram á samsett áhrif eNOS skorts og fituríks mataræðis á tjáningu TF (Li o.fl. 2010). Í rannsókninni voru eNOS-null mýs meðhöndluð með lágskammta STZ til að þróa DM og fengu fituríkt fæði. Skortur á eNOS tjáningu jók útskilnað albúmíns í þvagi og vefjafræðilegum áverkum, sem versnuðu enn frekar af fituríku mataræði. Tjáning og virkni TF jókst í nýrum músa vegna skorts á eNOS tjáningu og fituríku mataræði á samverkandi hátt. Athyglisvert var að sýnt var fram á aukningu á magni ónæmisvirkra TF með samsetningu tilrauna með glomerular monocyte/makrophage mark.

Hlutleysandi mótefni gegn TF bæta bólgu í nýrum með sykursýki í eNOS-Knockout músum

Aukning á TF-háðri storknun tengist aukinni bólgu (Witkowski o.fl. 2016). Hömlun á TF-háða storkukerfinu batnaðibólgusjúkdóma, eins og blóðsýking af völdum LPS (Pawlinski o.fl. 2010). Til að skýra orsakatengsl milli bólgu og TF í DKD skoðuðum við skammtímaáhrif hlutleysandi mótefna gegn TF á bólgur í nýrum sykursýki í eNOS-skorti músum (Li o.fl. 2010). Niðurstöðurnar sýndu að gjöf and-TF mótefna dró verulega úr nýrnatjáningu bólgu- og bandvefjatengdra gena eins og Tnfa, Ccl2, Tgfb og Col4 mRNA í mRNA nýrum fjórum dögum eftir TF hlutleysingu.

Storku FXa hemill bætir nýrnaskaða hjá sykursjúkum músum sem skortir eNOS

Storknun FXa, staðsett neðan við TF/VIIa, stuðlar einnig að bólgu í gegnum PAR-háða ferilinn. Sýnt hefur verið fram á hlutverk þess í DKD í nokkrum dýralíkönum. Sumi o.fl. (2011) sýndu fram á að fondaparinux, FXa hemill, minnkaði próteinmagn í þvagi, gauklastækkun og fíbrínútfellingu í db/db músum. Meðferðaráhrif FXa hömlunar í DKD músum sem skortir eNOS voru sýnd af hópnum okkar (Oe o.fl. 2016). Edoxaban (50 mg/kg/dag), FXa hemill til inntöku, var gefið við eNOS-/-; Ins2Akita/+ mýs í þrjá mánuði, og niðurstöðurnar sýndu bata á vefjafræðilegum áverkum, svo sem útbreiðslu mesangial fylkis. Tjáningarstig bólgugena í nýrum minnkaði með edoxabani (tafla 1). FXa virkjar bæði PAR1 og PAR2. Til að útskýra fyrirkomulag FXa-miðlaðs nýrnaskaða sýndum við fram á að bólgueyðandi áhrif FXa-hemla eru svipuð þeim sem finnast í PAR2-/- músum og PAR2-/- músum með FXa-hemlum . Þessar niðurstöður bentu til þess að FXa valdi líklega bólgu í gegnum PAR2-háð kerfi í DKD. Aftur á móti bætti edoxaban ekki gauklaskaða í eNOS+/+; Ins2Akita/+ mýs, sem bendir til þess að meðferðaráhrif FXa hömlunar hafi verið tengd eNOS-háðri ofstorknun í sykursýkismúsum af tegund I.

Aðrir storkuþættir í DKD

Þar sem trombín miðar við PAR1, sem framkallar æðabólgu (Chen og Dorling 2009), eykur trombín líklega DKD. Hins vegar hefur verið sýnt fram á verndandi eða skaðleg hlutverk trombíns í DKD meingerð; lágskammta trombín (50 pM) komið í veg fyrir, en háskammta trombín (20 nM) versnaði, glúkósa-framkallaða frumudauða í fræfrumum (Wang o.fl. 2011b). Áhrif trombínhemla eins og dabigatrans á sykursýkismýs sem skortir eNOS ætti að skýrast í framtíðinni.

Fíbrínógen tekur þátt í ýmsum bólguástandum. Athyglisvert er að hluta minnkun eða skortur á fíbrínógeni var gagnlegt fyrir nýrnablóðþurrð-endurflæðislíkön eða teppandi nýrnatrefjun (Sörensen o.fl. 2011; Craciun o.fl. 2014). Vegna þess að gauklafíbrínútfelling er aukin í músum með sykursýki sem skortir eNOS (Nakagawa o.fl. 2007; Li o.fl. 2010; Wang o.fl. 2011a), verðskuldar frekari rannsóknir að útskýra hlutverk þess í meingerð DKD.

Tjáning á PAR1 og PAR2 í sykursýkismúsum sem skortir eNOS

Aukin tjáning PAR tengist nýrnaskaða. Við og aðrir höfum sýnt fram á að tjáningarmagn Par1 og/eða Par2 mRNA var aukin í dýralíkönum með nýrnakvilla af völdum sykursýki, nýrnaskaða af völdum ade-níu, teppandi nýrnatrefjun og nýrnaskaða af völdum cisplatíns (Chung o.fl. 2013; Hayashi o.fl. 2016; Oe o.fl. 2016; Watanabe o.fl. 2019). Ennfremur jókst magn gaukla PAR2 próteina í db/db músum, líkan af tegund II DM (Sumi o.fl. 2011). Við sýndum tengsl á milli PAR tjáningar og eNOS skorts hjá sykursjúkum músum (Oe o.fl. 2016). Tjáningarstig Par1 mRNA var marktækt hærra í eNOS−/−; Ins2Akita/+ mýs en í eNOS−/−; Ins2Akita/+ og ekki DM mýs. Á sama hátt var tjáning Par2 marktækt hærri í eNOS-/-; Ins2Akita/+ músum en í músum sem ekki eru DM. Aftur á móti voru Par4 mRNA gildi ekki mismunandi milli arfgerðanna. Skortur á eNOS eykur bólgu í DKD (Wang o.fl. 2011a). Vegna þess að bólgueyðandi cýtókín auka PARs að sögn (Nystedt o.fl. 1996), veldur aukin bólga af völdum skorts á eNOS líklega Pars-tjáningu í nýrum í DKD. Samanlagt bentu niðurstöður rannsókna okkar til þess að tjáningarmagn PAR1 og PAR2, svipað og TF, væri aukin í nýrum með sykursýki þegar eNOS vantaði (mynd 2).

PAR2 eyðing bætt nýrnaskaða af sykursýki í músum með skert eNOS

Við og aðrir höfum fjallað um hlutverk PAR2 í DKD í fyrri rannsóknum. Par2 eyðing hafði ekki áhrif á gauklaskaða hjá sykursýki villigerð Akita músa (Ins2Akita/+) með eNOS (Oe o.fl. 2016). Ennfremur sýndu STZ-framkallaðar sykursýkismýs sem skorti PAR2 minnkaða albúmínmigu samanborið við sykursýkis villigerðar mýs, en aukna mesangial stækkun (Waasdorp o.fl. 2017). Samanlagt sýna þessar niðurstöður að það eru engin eða væg meðferðaráhrif PAR2 hömlunar á nýrnaskaða í fyrstu og vægu líkönum DKD. Aftur á móti höfum við sýnt fram á áhrif PAR2 skorts á DKD í Akita músum með sykursýki með minni tjáningu á eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe o.fl. 2016). Skortur á PAR2 dró marktækt úr útskilnaði albúmíns í þvagi, útþenslu og þykkt GBM. Tjáningarstig bólgueyðandi og bandvefjatengdra gena, þar á meðal Tnfa, Tgfb og Col4, minnkaði einnig í músarnýrum. Þessar niðurstöður benda til þess að PAR2 sé sjúkdómsvaldandi ekki snemma, heldur í tiltölulega langt gengið gauklaskaða af völdum eNOS skorts (tafla 1).

Stuðningsþjónusta Wecistanche - Stærsti útflytjandi cistanche í Kína:

Netfang:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Sími:+86 15292862950

Verslaðu fyrir frekari upplýsingar:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop