Melatónín kemur í veg fyrir íferð T eitilfrumna í nýru háþrýstingsrottna, framkallað af saltríku mataræði, með því að koma í veg fyrir tjáningu CXCR3 Ligand Chemokines

Fyrir frekari upplýsingar:ali.ma@wecistanche.com

Ariel Bier¹, Rawan Khashab², Yehonatan Sharabi^1,2,3, Ehud Grossman^1,2,3og Avshalom Leibowitz^1,2,3,*

¹Medicine D, The Chaim Sheba Medical Center, Tel-Hashomer 5262000, Ísrael; arielbier@gmail.com (AB);Yehonatan.Sharabi@sheba.health.gov.il (YS); Ehud.Grossman@sheba.health.gov.il (EG)² Hypertension Unit, the Chaim Sheba Medical Center, Tel-Hashomer 5262000, Israel;rawankhasbab@gmail.com³Sackler læknadeild, Tel-Aviv háskólinn, Tel-Aviv 6997801, Ísrael*

Ágrip: Í fyrri rannsókn sýndum við fram á þaðmelatónínkemur í veg fyrirnýruskemmdir í háþrýstingslíkani af völdum salts með því að minnka oxunarálag. Við gerðum tilgátu um að þessi áhrif fæli í sér ónæmisbælandi eiginleika melatóníns. In vivo Study-Dahl saltnæmar (DSS) rottur fengu venjulegt fæðu, saltríkt fæði (HSD) eða HSD ogmelatónín(30 mg/kg/dag) í vatni í átta vikur.Nýruvoru safnað fyrir tafarlausa einangrun eitilfrumna og lýsingu með flæðifrumumælingum (CD3 plús CD4 plús og CD3 plús CD8 plús ) og fyrir eitilfrumuefnadrepandi lyf (aðallega CXCL)chemokines) rannsóknir á genatjáningu. In vitro rannsókn-rotta, mesangial frumur (RMC) voru ræktaðar í saltríkum miðli án og meðmelatónín. HSD tengdist marktækri nýrnasíferð CD4 plús og CD8 plús T eitilfrumna samanborið við samanburðarhóp. Melatónín minnkaði verulega íferð nýrnaeitilfrumna. HSD jók marktækt mRNA tjáningu CXCLchemokines.Að bæta melatóníni við HSD afnam þessi áhrif. Meðhöndlun RMC frumna með salti jók tjáningu CXCL10 og CXCL11 en ekki CXCL9. Bætir viðmelatóníntil menningarmiðla komið í veg fyrir þessa aukningu. Meðhöndlun á HSD-fóðruðum rottum með melatóníni dró úr nýrnaeitilfrumum chemoattractantmRNA tjáningu og tengist marktækt minnkandi T-eitilfrumna í nýru. Salt getur haft bein áhrif á nýrnafrumur sem framleiða kemókín, sem eru sljóar með melatónínmeðferð.

Leitarorð:melatónín; salt; T-eitilfrumur; háþrýstingur;nýru; CXCL 9; CXCL 10; CXCL 11

1. Inngangur

Háþrýstingur (HTN) er leiðandi breytanlegur áhættuþáttur hjarta- og æðasjúkdóma. Vegna öldrunar íbúa eykst algengi HTN jafnt og þétt og nær allt að 30 prósentum á efri árum [1]. Þrátt fyrir ýmsa læknisfræðilega meðferðarmöguleika er eftirlit með HTN lélegt um allan heim. Afleiðingar stjórnlausrar HTN eru hrikalegar og hafa gríðarleg neikvæð áhrif á lýðheilsu [2].

Ýmsir hegðunar-, umhverfis- og erfðaþættir taka þátt í meingerð HTN. Hátt saltinnihald í vestrænum mataræði hefur verið bent á sem stóran þátt í HTN og tengist aukinni veikindum og dánartíðni. Leiðbeiningar og opinber frumkvæði mæla með því að draga úr saltneyslu fyrir almenning. Hins vegar geta ekki allir notið góðs af þessari takmörkun, þar sem meinalífeðlisfræðin sem tengir saltnæmi við HTN er ekki að fullu skilin og þarfnast betri vélræns skilnings [3]. Þannig eru nýjar aðferðir mikilvægar fyrir betri HTN skilning og eftirlit, sem gerir nýjar rannsóknarmyndir að bráðri þörf.

Bólga og oxunarálag hefur reynst taka þátt í meingerð nauðsynlegs HTN. Þó að rannsakað er að kveikjunum sem koma af stað og halda áfram þessum ferlum, benda mörg tilrauna HTN líkön til þátttöku aðlögunarónæmissvörunar [4].

Smelltu til aðCistanche ávinningur og aukaverkanir fyrir nýrnastarfsemi

Vísbendingar sem tengja aðlögunarónæmi við HTN hafa þegar verið til síðan á sjöunda áratugnum. Hins vegar, aðeins undanfarið, með betri skilningi á ónæmiskerfinu, var hægt að ná framförum í þessa átt. Brautryðjandi rannsókn Guzik o.fl. sýndi fram á að angíótensín (Ang) II eða deoxýkortikósterón (DOC) salt HTN var slokknað í rag1−/− músum, sem skortir T og B eitilfrumum, og ættleiðingarflutningur á T, en ekki B frumum, gæti endurheimt BP svörun [5]. Frá þessari grein hafa ýmsir ættleiðingarónæmisþættir reynst hafa þýðingu fyrir meingerð HTN í flestum algengum dýralíkönum. Hlutverk T-frumna í salt-framkölluðu HTN líkaninu hefur einnig verið mikið rannsakað. In vitro rannsóknir sýna að salt getur ýtt frumlegri aðgreiningu T-frumna inn í TH17 frumur [6]. Fjölmargar in vivo vinnur í hásaltmataræði (HSD) framkölluðum HTN módelum, eins og í Dhal salt-næmum (DSS) rottum, sýna umfangsmikla íferð nýrna T-frumna [7-9].

Meðal margra lífeðlisfræðilegra ferla,melatónínsþátttaka í blóðþrýstingsstjórnun er nokkuð leiðandi. Dægurlagamynstur blóðþrýstings hvetur til ítarlegra rannsókna varðandi melatónín og HTN. Mörg verk í fortíðinni, í mönnum og í tilraunalíkönum, tengdu lágt melatónínmagn við HTN [10]. Það eru nokkrar klínískar upplýsingar sem benda til þess að melatónín viðbót geti meðhöndlað HTN, aðallega fyrir sjúklinga með næturlægt HTN [11]. Ósamræmi þessara gagna vekur hins vegar spurningar um hvort eiginleikar melatóníns sem ekki eru á sólarhring eigi einnig þátt í blóðþrýstingsstjórnun.

Bólgueyðandi og andoxunareiginleikar melatóníns hafa bent til þess að melatónín hafi samskipti við ónæmiskerfið. Ný gögn hafa bent á hlutverk melatóníns í þróun T-frumna, virkjun, aðgreiningu og minni. Það eru sannanir fyrir þvímelatónínhimna og kjarnaviðtakar eru til staðar á T frumum [12,13].Melatónínhefur áhrif á framleiðslu margra cýtókína sem taka þátt í ónæmissvörun, svo sem interferóni (IFN) - sem er snúningsstillir fyrir Th1 svörun [14].

Oxunarálag og T-frumuviðbrögð, samkvæmt sumum vísindamönnum, vinna að því að stuðla að þróun HTN og háþrýstingsskemmda á líffærum [15]. Í fyrri verkum okkar sýndum við þaðmelatóníndregur úr staðbundnu (nýra) oxunarálagi og kemur í veg fyrir salttrefjun í nýrum og próteinmigu í saltnæmu HTN rottulíkani (DSS líkanið) [16]. Þar sem oxunarálag hefur lykilhlutverk í HTN-tengdri aðlögunarónæmissvörun, gerðum við tilgátu um að ónæmisstýrandi eiginleikar melatóníns séu ábyrgir fyrir verndandi hlutverki þess í HSD-völdum HTN.

Markmið þessarar rannsóknar er að leggja mat á hvortmelatóníndregur úr salt-framkallaðri T frumu svörun og til að skýra aðferðir sem bera ábyrgð á þessum áhrifum.

2. Efni og aðferðir

2.1. Dýra- og rannsóknarbókun

Rannsóknarreglurnar voru samþykktar af dýrasiðanefnd stofnana í Sheba læknastöðinni í Ísrael. Fylgst var með heilsufari þeirra með því að mæla líkamsþyngd og daglega almennri athugun á hreyfingum og heilsufarsskilyrðum fyrir hvert dýr. Karlkyns Dahl saltnæmar rottur, fjögurra vikna gamlar (RGD Cat# 1582190, RRID: RGD_1582190), voru hýst í dýraaðstöðu í venjulegum búrum (tvær rottur í búri) við 22 ◦C með 14 ljós/10 klst. myrkri hringrás. Rottunum var haldið á venjulegu saltfæði og þeim var gefið kranavatn til að drekka að vild í fimm daga aðlögunartímabil. Rottunum var síðan skipt í þrjá hópa (n=8), eftir mataræði, á 8 vikna tímabili. Samkvæmt siðanefndinni átti að fórna dýrum sem sýndu merki um veikindi og þjáningu.

Viðmiðunarhópurinn var fóðraður með venjulegu rottufæðu (2018 SC; Teklad Envigo, Madison, WI, Bandaríkjunum) og kranavatni; hópurinn með hásaltfæði (HSD) fékk samsvarandi auðgað saltfæði (4 prósent) (TD.120485; Teklad Envigo, Madison, WI, Bandaríkjunum) og kranavatni, ogmelatónínhópurinn fékk sama auðgað saltfæði (4 prósent) með melatóníni (M5250; Sigma, Rehovot, Ísrael) (30 mg/kg/dag) í drykkjarvatninu. Líkamsþyngd og vatnsnotkun voru mæld reglulega. Rétt magn melatóníns var leyst upp í eldspýtuvatnsþörfunum í hverju búri til að gefa réttan skammt fyrir hvert dýr. Dagur núll er skilgreindur sem dagurinn þegar HSD og melatónínneysla hefst. Í lok rannsóknarinnar var rottunum fórnað með djúpri svæfingu með 3% ísóflurani (dýpt svæfingar staðfest með því að kreista afturfót) ognýruvoru tíndar. Bæði nýrun voru fjarlægð og skorin í háls. Nýrun voru tekin fyrir frumuflæðisgreiningu nema nokkrir skammtar sem voru fljótt fjarlægðir og snöggfrystir í fljótandi N2 og geymdir við -80 ◦C. Frosinn vefur var notaður til RNA útdráttar.

Cistanche-nýrnasjúkdómseinkenni

2.2. Rauntíma Magnbundin öfug umritun PCR

MRNA tjáningarstig gena var staðfest ínýruvefjum með rauntíma magnbundnu bakrita-PCR (qRT-PCR). Heildar-RNA var dregið úr nýrnavef með því að nota NucleoSpin RNA Kit (MACHERY-NAGEL, Düren, Þýskalandi). Öfug umritun var framkvæmd með því að nota Applied Biosystems High-Capacity cDNAR Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, Bandaríkjunum). qRT-PCR viðbrögð voru framkvæmd með Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Warrington, Bretlandi) og Applied Biosystems 7500 rauntíma PCR kerfi. Hringrásarskilyrðin voru: Fyrsta skrefið 95 ◦C í 0.20 mín og síðan 40 lotur af bræðslustigi í 3 sekúndur við 95 ◦C og framlengt stig í 30 s við 60 ◦C. Í lok 40 lotanna var bræðsluferill framkvæmd. Ríbósómalprótein hliðstöngulundireiningin P0 (Rplp0) mRNA var notuð sem innri stjórn. Grunnarnir eru taldir upp í töflu 1.

Tafla 1. Listi yfir rotta primers notaðar í þessari rannsókn.

2.3. T frumur einangrun frá nýrum

Eftir að nýrnahylkið hefur verið fjarlægt, tvönýruvoru söxuð og strítt með stimplinum úr 2 ml sprautu í gegnum 100 µm frumusíu í RPMI 1640 sem innihélt 2 mML-glútamín, 10 prósent FBS, 10 ug/ml DNase 1 (Stem Cells technologys, Cambridge, MA , Bandaríkjunum) og 0,1 prósent kollagenasa tegund IV (CLS 4, Worthington Decatur, AL, Bandaríkjunum). Lausnin var ræktuð í 25 mínútur við 37 ◦C. Þvottalausn (DPBS/2 prósent FBS/2 mM EDTA) var síðan bætt við nýrnajafnvægið til að ná 45 ml og var síað í gegnum 70 µm frumuhreinsun. Lausnin var skilin í skilvindu við 400× g/7 mín. og pilla var dreift í 5 mL þvottalausn og síuð í gegnum 40 µm frumu sigti og skilið aftur í skilvindu 400× g/7 mín. Kögglan var endurleyst í 3 ml af FBS (10 mM EDTA) og lagskipt yfir Histopaque-1083 (Sigma, Rehovot, Ísrael) og skilið í skilvindu við 20 ◦C við 400× g/30 mín með slökkt á bremsunni. Einkjarna frumulagið sem hvíldi fyrir ofan Histopaque var fjarlægt, þvegið með þvottalausn tvisvar og sett í 5 ml þvottalausn til flæðifrumugreiningar.

2.4. Flæðisfrumumæling

Úr hverjum hópi,nýrufrá 5-7 rottum voru greindar. Fyrir hvert sýni voru teknir 1 × 106 frumur. Einangraðar einkjarna frumur voru ræktaðar með utanfrumumerkjum: and-CD3 (Thermo Fisher Scientific Cat# 12-0030-82, RRID:AB_465493) og samsætustjórnun þess (Thermo Fisher Scientific Cat# 12-4742-41, RRID :AB_10753770), andstæðingur-CD4 (Thermo FisherScientific Cat# 17-0040-80, RRID:AB_1210581) og samsætustýring þess (Thermo Fisher Scientific Cat# 17-4724-81, RRID: AB_470188), andstæðingur-CD8 (Thermo Fisher Scientific Cat# 25-0084-82, RRID:AB_10548361) og samsætustjórnun þess (Thermo Fisher Scientific Cat# 25-4714-80, RRID: AB_657914). Allar frumur voru greindar með frumuflæðismælingu (BD FACSCalibur Flow Cytometry System, RRID: SCR_000401) með FlowJo hugbúnaðinum (FlowJo, RRID: SCR-008520).

Cistanche-nýrnastarfsemi

2.5. Frumumenning

Mesangial rottufrumulína, RMC (ATCC Cat# CRL{{0}}, RRID: CVCL_0506), var fengin frá ATCC®. Fruman var ræktuð í Dulbecco's modified Eagle medium (01-055-1A, biological industries, Beit HaEmek, Ísrael) með 4 mM L-glútamíni sem var stillt til að innihalda 1,5 g/L natríumbíkarbónat og 4,5 g/L glúkósa og bætt við 0,4 mg/mLG418 og 15 prósent nautgripasermi. Melatónín var fengið frá Sigma (M5250 Rehovot, Ísrael). A 250 mMmelatónínstofn var gerður í etanóli. Frumur voru ræktaðar við eðlilegar eða hásaltaðar aðstæður (bætti 80 mM NaCl við miðilinn) án eða með melatóníni (0,5 mM). Melatónín meðferð var tímasett 45 mín áður en NaCl var bætt við miðilinn. Allar tilraunir voru í 6 holu plötum með 3 × 105 frumum í hverri brunn og voru gerðar með 6 sjálfstæðum rannsóknum.

2.6. Tölfræðigreining

Gögnin eru sett fram sem meðaltal ± SEM Tölfræðilegar greiningar voru gerðar með því að nota IBMSPSS tölfræði, RRID: SCR_019096. Einhliða dreifigreining (ANOVA) og posthoc Tukey aðferðin skoðuðu muninn á milli hópa. Rauntíma qPCR gögn voru greind með DataAssist, RRID: SCR_014969.

3. Úrslit

3.1. Melatónín verndar rottur sem neyta HSD

Aldur rottanna meðan á þessari rannsókn stóð var 4–13 vikur. Á þessum aldri er líðan rottanna gefin til kynna með þyngdaraukningu sem viðmiðunarhópurinn sýndi [17]. Hins vegar náði HSD-hópurinn hásléttu á degi 30 og bættist viðmelatóníntil HSD bætti þetta fyrirbæri (Mynd 1A). HSD hópurinn sýndi háa dánartíðni, þar sem 50 prósent rottanna dóu eða höfðu klínískt ástand sem krafðist líknardráps samkvæmt reglum dýrasiðanefndar, á tilraunatímabilinu. Melatónín fæðubótarefni komu marktækt í veg fyrir dánartíðni rottanna, þar sem aðeins ein af hverjum átta rottum dó á degi 58, í lok tilraunatímabilsins (Mynd 1B).

Mynd 1.Melatónínbatnað blóðþrýsting og lifun í HSD. DSS Rottur voru meðhöndlaðar í 9 vikur með HSD með og án melatóníns. Saltríkt mataræði dró úr líkamsþyngd frá degi 36 og melatónín stöðvaði þessi áhrif (A). HSD jók dánartíðni frá degi 40. Meðhöndlun HSD-fóstra með melatóníni bætir lifun þeirra. (B). (n=8) *-p Minna en eða jafnt og 0.05 salt og salt plús melatónín á móti stjórn. #-p Minna en eða jafnt og 0,05 salt á móti stjórn og salti plús melatóníni. HSD-mikið saltfæði.

3.2. Melatónín kemur í veg fyrir íferð nýrna T-frumu af völdum HSD

Við einangruðum frumur fránýruog setti þá að T frumumerkinu, CD3. CD3 plús frumur voru hliðaðar á CD4 og CD8. Bæði CD3 plús CD4 plús og CD3 plús CD8 plús voru marktækt hærri í HSD (5,18 ± 1,62 og 4,6 ± 0,75 prósent, í sömu röð) samanborið við samanburðarhópinn (0.16 ± {{18} }.{{20}}2og 0,95 ± 0,15 prósent, í sömu röð) ogmelatónínviðbót við HSD minnkaði bæði CD3 plús CD4 plús og CD3 plús CD8 plús frumur aftur í stjórnstig (0.68 ± 0.21 og 1.37 ± 0,45, í sömu röð) (Mynd 2A–D).

Mynd 2. Melatónín kemur í veg fyrir íferð T-frumna tilnýru. T-frumur voru einangraðar úr nýrum rotta og voru lokaðar fyrir CD3. CD 3-jákvæðu frumurnar voru hliðaðar fyrir CD4 og CD8. Melatónín (C) minnkaði bæði CD3 plús CD4 plús og CD3 plús CD8 plús samanborið við HSD án melatóníns (B) án munar frá samanburðarhópnum (A). Greining fyrir allar rottur er sýnd í (D) (n=7–8). HSD-mikið saltfæði. *-p Minna en eða jafnt og 0.05 á móti stjórn. #-p Minna en eða jafnt og 0,05 á móti salti plús melatóníni.

3.3. Melatónín dregur úr ákveðnum nýrnakemokínum sem voru uppstýrðir í HSD

Nýliðun T-frumna í bólguvef er stjórnað af staðbundinni efnatjáningu. Við mældum því tjáningu tveggja chemokine fjölskyldur í rottunumnýru: chemokine (CXC mótíf) bindill (CXCL) fjölskyldan og chemokine (C-Cmotif) bindill (CCL) fjölskyldan.

Fyrir CXCL fjölskylduna, CXCL 9, 10 og 11 sem laða T frumur að markvef þeirra með því að nota CXCR3 viðtakann á T frumunum, var marktækt uppstýrt hjá HSD rottum. Viðbótin viðmelatóníntil HSD minnkaði tjáningu þeirra aftur í viðmiðunarstig. Sama mynstur greindist fyrir CXCL 1 og 16. Hins vegar, fyrir CXCL12, greindist engin uppstjórnun í HSD (Mynd 3A).

Fyrir CCL fjölskylduna sýndu CCL 2, 4, 12, 17, 19 og CX3CL1 enga uppstjórnun í HSD. CCL3 var uppstýrt í HSD, en engin marktæk breyting greindist með því að bæta melatóníni við mataræði. Fyrir CCL7, umtalsverð hækkun á HSD og umtalsverð niðurreglu að viðbættummelatóníntil HSD greindist (Mynd 3B).

Mynd 3. Uppstjórnun ánýruchemokinesí HSD með og án melatóníns. Tjáning chemokine (CXC mótíf) bindils (CXCL) fjölskyldu (A), chemokine (CC mótíf) bindilfjölskyldu og CX3CL1 (B) var ákvörðuð í rottunum. (n=7–8) *-p Minna en eða jafnt og 0.05 á móti stjórn. #-p Minna en eða jafnt og 0,05 á móti salti plús melating. HSD-mikið saltfæði.

3.4. Bein áhrif melatóníns á RMC mesangial frumulínu

Við einbeitum okkur síðan að CXCL9, 10 og 11 sem laða að T-frumur með því að bindast viðtakanum CXCR3. Við ákváðum tjáningu þessarachemokinesí RMC frumum sem eru mesangial frumulína hjá rottum.

Við meðhöndluðum frumurnar með 80 mM NaCl án og með 0,5 mMmelatónín. Þessi styrkur NaCl jók tjáningu CXCR10 marktækt um 2,4 ± 0.26-falt samanborið við samanburðarhópinn, og viðbótin á 0,5 mM melatóníni minnkaði marktækt þessi tjáning í 1,4 ± 0.{{10}}falt samanborið við viðmiðið (Mynd 4A). Fyrir CXCL11 jók 80 mM NaCl tjáningu marktækt um 3 ± 0.48-falt samanborið við viðmiðunina, og viðbót á 0,5 mM melatóníni minnkaði þessa tjáningu marktækt í 1,8 ± 0.{{22 }}falt samanborið við stýringu (Mynd 4B). CXCL9 greindist ekki í RMC frumum.

Mynd 4. Salt stýrði tjáningu CXCL10 og CXCL11 í mesangial frumulínu þar sem melatónmeðferð minnkaði tjáningu hennar. RMC (mesangial frumulína rotta) var meðhöndluð með salti 80 mM með og án 0,5 mM melatóníns. CXCL10 (A) og CXCL11 (B) var stjórnað með saltmeðferð og bætt viðmelatóníndraga úr þessari uppreglu. Línuritin sýna 6 sjálfstæðar tilraunir. *-p Minna en eða jafnt og 0.001 á móti stjórn #-p Minna en eða jafnt og 0.005 á móti salt 80 mM og melatónín 0,5 mM. $-p Minna en eða jafnt og 0,05 á móti salti 80 mM og melatóníni 0,5 mM.

4. Umræður

Hin jákvæðu áhrif afmelatóníná HTN var sýnt fram á í fyrri rannsóknum og var stungið upp á sem möguleg aðgerð fyrir meðferðarónæman HTN [18]. Í fyrstu rannsókn okkar lögðum við áherslu á oxunarálag og komum í ljós að melatónín dregur úr oxunarálagi af völdum HSD. Í þessari rannsókn lögðum við áherslu á aðlagandi ónæmisáhrif og sýndum fram á að melatónín bætir lifun rotta sem fengu HSD. Þessi áhrif eru tengd fækkun T-frumna sem síast inn í nýrun og minnkandi stjórnun ánýruchemokine tjáning.

Söguleg gögn sýna að DSS rottur sem neyta HSD þróa alvarlegt HTN og sýna hærri dánartíðni [19]. Dahl sjálfur greindi frá því þegar hann var að koma á líkaninu að þegar DSS rottur voru settar á HSD (8 prósent NaCl) við fráfærslu (21–23 daga aldur), mynduðu þær hratt HTN og dóu allar á 16. viku saltfóðrunar [20]. Síðar, eftir nokkrar breytingar á stofninum, Rapp o.fl. greint frá því að allar rottur væru dauðar innan átta vikna frá HSD (8 prósent NaCl) [21]. Rotturnar í rannsókninni okkar voru með háa dánartíðni en náðu ekki 100 prósentum, líklega vegna lægra hlutfalls (4 prósent) salts í fæðunni. Engu að síður er augljóst aðmelatónínfæðubótarefni kom marktækt í veg fyrir dauða rottu.

Þyngd er merki um líðan rottanna á aldrinum 4–13 vikna. DSS rottursoriginate frá Sprague Dawley, sem er vel einkennandi stofn. Á aldrinum rottanna sem við notuðum í tilraunum okkar, eiga rotturnar að þyngjast stöðugt [22]. Í mörgum dýrarannsóknum er þyngdarminnkun talin vera einn af „endapunktum“ tilraunanna [23]. Frá nokkrum rannsóknum er ljóst að HSD í DSS rottum leiðir til lægri þyngdaraukningar samanborið við viðmið [24,25]. Í samræmi við þessar rannsóknir sáum við einnig þyngdarmun á milli hópanna. Hér þyngdust rotturnar ekki eftir fjórar vikur með HSD. Melatónín stöðvaði einnig þessi áhrif HSD þar sem rotturnar sem fengu melatónín héldu áfram að þyngjast, þó minna en viðmiðunarhópurinn.

Hæfni afmelatóníntil að lækka blóðþrýsting í dýralíkönum var uppgötvað seint á áttunda áratug 20. aldar [26-28]. Síðan þá var greint frá því í nokkrum öðrum gerðum, svo sem að mikið frúktósafæði valdi efnaskiptaheilkenni hjá rottum með sjálfkrafa háþrýsting [29,30]. Rannsóknir okkar á þessu sviði eru þær fyrstu sem sýna fram á að melatónín gegnir hlutverki í saltvöldum HTN með því að koma í veg fyrir líffæraskemmdir og draga úr dánartíðni.

Í þessari rannsókn höfum við sýnt fram á að HSD veldur íferð T eitilfrumna tilnýru, ferli sem hefur verið lýst í DSS rottum aðallega af hópi Mattsons [31–33]. Lykilhlutverk þessa íferðarferlis í DSS líkaninu hefur verið sýnt fram á með einni rannsókn sem sá að DSS rottur sem skortir T-frumu eru verndaðar gegn HTN framkallað af HSD og miltisfrumuflutningi eykur saltnæmt HTN [34].

Melatónín getur haft áhrif á T-frumur í ýmsum þáttum (til skoðunar, sjá [35]). Þessi rannsókn hefur sýnt það í fyrsta skiptimelatóníndregur úr aðdráttarafl bæði CD4 plús og CD8 plús Tcells aðnýruí HSD. Þessi áhrif melatóníns geta verið aðferðin sem undirstrikar jákvæð áhrif þess í þessu líkani.

Hæfni melatóníns til að draga úr íferð T-frumna hefur verið lýst í tilraunalíkani með sjálfsofnæmisheilabólgu (EAE) músum. Í EAE var sýnt fram á að melatónín dregur úr íferð CD4 plús T frumna og Th17 frumna inn í miðtaugakerfið [36,37].

Aðdráttarafl T frumna að tilteknum vef er aðallega stjórnað af staðbundnum háum styrkchemokinessem eru efnafræðileg cýtókín sem stjórna flutningsmynstri og staðsetningu ónæmisfrumna. Tvær stórar chemokine fjölskyldur sem örva T frumu íferð eru CXC mótíf bindill (CXCL) og CC mótíf bindill (CCL) chemokine fjölskyldur [38].

Cistanche til að bæta nýrnastarfsemi

Í rannsókn okkar fundum við ekki stöðugt mynstur í viðbrögðum CCL fjölskyldunnar við HSD og viðmelatónín. Af þeim níuchemokinesí þessari fjölskyldu sást aðeins CCL7 og CLL21 auka tjáningu sína vegna HSD og melatónín viðbót dró úr því. HSD jók tjáningu CCL3, en engin lækkun greindist hjá rottum sem fengu melatónín. Nýleg rannsókn á sama líkani hefur sýnt að HSD stýrir CCL2 í thenýrumeð því að nota RNA-Seq aðferðina [39]. Hins vegar prófaði þessi rannsókn gildin dagana 3 og 21 eftir að mataræði hófst. Í rannsókn okkar prófuðum við gildin eftir átta vikur. Hugsanlegt er að chemokine tjáning breytist á HSD tímabilinu.

Aftur á móti jókst magn flestra af CXCL fjölskyldunni, þar með talið CXCL 1, 9, 10, 11 og 16, hjá rottum sem fengu HSD ogmelatónínviðbótin afnam þessa aukningu. Aðeins CXCL12 sýndi enga aukningu í svörun við HSD.

CXCL9, CXCL10 og CXCL11, kölluð "interferon-framkallanleg CXC chemokine receptor 3 bindlar", eru framkallaðir af IFN- og eru bindlar CXC chemokine receptor 3 (CXCR3). In vivo rannsóknir hafa sýnt fram á mikilvægi þeirra við virkjun og nýliðun T eitilfrumna í marklíffæri [40-42]. Youn o.fl. sýndi, hjá sjúklingum með háþrýsting, bæði nýrnaíferð T-frumna og hækkuð blóðrásarmagn allra þriggja CXCR3chemokines, sem bendir til þess að CXCR3 og bindlar þess séu viðeigandi fyrir T frumur sem taka þátt í HTN manna [43]. Önnur rannsókn hefur sýnt fram á að CXCL10 er hækkað hjá sjúklingum með háþrýsting og gildi þess eru í tengslum við blóðþrýstingsgildi þeirra [44].

Vegna þessara rannsókna lögðum við áherslu á CXCL9, CXCL10 og CXCL11. Við ræktuðum mesangial rottufrumulínuna og meðhöndluðum þær með 80 mM NaCl og 0,5 mM melatóníni. Við komumst að því að CXCL 10 og 11 eru uppstillt í frumunum og melatónín eyðir þessari hækkun. Niðurstöður okkar benda til þess að áhrif salts til að hækka CXCL 10 og 11 og öfug áhrifmelatónín, greindust bæði beint í mesangial frumum. Aftur á móti fannst CXCL9 ekki í þessum frumum.

Rannsóknin okkar hefur takmarkanir. Í FACS niðurstöðum okkar voru mörg CD3 plús tvöföld neikvæð fyrir bæði CD4 og CD8. Sömu niðurstöður sáust í rannsókn Mattsons frá 2010 [31]. Hins vegar, í nýlegri rannsóknum frá hópi Mattsons, voru CD3 plús CD4-CD8-frumurnar mjög fáar [32,33,45,46]. Marktæk fækkun á tvöföldu neikvæðu CD3 frumunum gæti verið afleiðing af því að bæta við CD45 merkinu og aðeins greina frumurnar sem voru CD45 jákvæðar, sem er það sem var gert í síðari rannsóknum Mattsons. Hugsanlegt er að stór hluti CD3 plús CD4-CD8- sé gripur. Hins vegar er enginn gripur þekktur fyrir CD3 plús CD4 plús og CD3 plús CD8 plús frumustofninn.

5. Ályktanir

Að lokum er saltríkt mataræði tengt innleiðingu T-frumna inn ínýruaf DSS rottum. Salt jók einnig tjáningu sérstakra T-frumna efnasamdráttarefna í nýrum. Meðferð meðmelatónín(30 mg/kg/dag) afmáði þessi áhrif (melatóníndregur úr HSD-völdum íferð T-frumna inn í nýrun ásamt lækkun á CXCL3 bindill chemokine tjáningu).

In vitro rannsókn okkar sýnir fram á að salt og melatónín geta stjórnað efnafræðilegum áhrifum með því að hafa bein áhrif ánýrufrumur.

Framlög höfundar: Conceptualization, AL; formleg greining, AB og RK; rannsókn, RK;aðferðafræði, AB og AL; skrif — frumdrög, AB og AL; skrif – yfirferð og klipping, YSog EG Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgáfu handritsins.

Fjármögnun: Þessi rannsókn fékk enga utanaðkomandi styrki.

Yfirlýsing rannsóknarnefndar: Rannsóknaráætlunin var samþykkt af dýrasiðanefnd stofnana í læknamiðstöðinni í Sheba, bókun nr. 1219/19/ANIM og siðareglur heilbrigðisráðuneytisins nr. 16418.

Yfirlýsing um upplýst samþykki: Á ekki við.

Yfirlýsing um framboð gagna: Gögnin sem kynnt eru í þessari rannsókn eru fáanleg ef óskað er eftir því frá samsvarandi höfundi.

Þakkir: Höfundarnir þakka Zehava Shabtai fyrir framúrskarandi tæknilega aðstoð og Michael Kanovsky fyrir ritstjórnarþjónustu hans.

Hagsmunaárekstrar: Höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.

Heimildir

1. Olsen, MH; Angell, SY; Asma, S.; Boutouyrie, P.; Burger, D.; Chirinos, JA; Damasceno, A.; Delles, C.; Gimenez-Roqueplo, AP; Hering, D.; o.fl. Ákall til aðgerða og lífshlaupsáætlun til að takast á við hnattræna byrði hækkaðs blóðþrýstings á núverandi og komandi kynslóðir: Lancet-nefndin um háþrýsting. Lancet 2016, 388, 2665–2712. [Krossvísun]

2. O'Brien, E. Lancet nefndin um háþrýsting: Að takast á við hnattræna byrði hækkaðs blóðþrýstings á núverandi og komandi kynslóðir. J. Clin. Háþrýstingur 2017, 19, 564–568. [Krossvísun]

3. O'Donnell, M.; Mente, A.; Yusuf, S. Natríuminntaka og hjarta- og æðaheilbrigði. Circ. Res. 2015, 116, 1046–1057. [Krossvísun]

4. Schiffrin, EL Mechanisms of remodeling of little arteries, blóðþrýstingslækkandi meðferð og ónæmiskerfið í háþrýstingi.Clin. Rannsaka. Med. 2015, 38, E394–E402. [Krossvísun]

5. Guzik, TJ; Hoch, NE; Brown, KA; McCann, LA; Rahman, A.; Dikalov, S.; Goronzy, J.; Weyand, C.; Harrison, DG Hlutverk T-frumunnar í tilurð háþrýstings af völdum angíótensíns II og truflun á æðum. J. Exp. Med. 2007, 204, 2449–2460. [CrossRef][PubMed]

6. Kleinewietfeld, M.; Manzel, A.; Titze, J.; Kvakan, H.; Jósef, N.; Linker, RA; Muller, DN; Hafler, DA Natríumklóríð rekur sjálfsofnæmissjúkdóm með örvun sjúkdómsvaldandi TH17 frumna. Náttúra 2013, 496, 518–522. [Krossvísun]

7. Mattson, DL; Lund, H.; Guo, C.; Rudemiller, N.; Geurts, AM; Jacob, H. Erfðafræðileg stökkbreyting á endurröðun sem virkjar gen 1 inDahl saltnæmar rottur dregur úr háþrýstingi og nýrnaskemmdum. Am. J. Physiol. Reglugerð. Heiltala. Samgr. Physiol. 2013, 304, 407–414.[CrossRef]

8. Mattson, DL Að síast inn ónæmisfrumur ínýruí saltnæmum háþrýstingi og nýrnaskaða. Am. J. Physiol. Ren. Physiol.2014, 307. [CrossRef] [PubMed]

9. Lu, X.; Crowley, SD Bólga í saltviðkvæmum háþrýstingi og nýrnaskemmdum. Curr. Háþrýstingsfulltrúi 2018, 20. [CrossRef][PubMed]

10. Baker, J.; Kempinski, K. Hlutverkmelatóníní blóðþrýstingsstjórnun: Auka blóðþrýstingslækkandi lyf. Clin. Exp. Pharm.Physiol. 2018, 45, 755–766. [CrossRef] [PubMed]

11. Grossman, E.; Laudon, M.; Zisapel, N. Áhrif melatóníns á blóðþrýsting á nóttunni: Meta-greining á slembiröðuðum samanburðarrannsóknum. Vasc. Heilsuáhættustjórnun. 2011, 7, 577–584. [CrossRef] [PubMed]

12. Pozo, D.; Delgado, M.; Fernandez-Santos, JM; Calvo, JR; Gomariz, RP; Martin-Lacave, I.; Ortiz, GG; Guerrero, JM Tjáning á Mel1a-melatónín viðtaka mRNA í T og B undirhópum eitilfrumna úr hóstarkirtli og milta rottu. Faseb J. Off. Útg. Fed.Am. Soc. Exp. Biol. 1997, 11, 466–473. [Krossvísun]

13. Guerrero, JM; Pozo, D.; García-Mauriño, S.; Osuna, C.; Molinero, P.; Calvo, JR. Þátttaka kjarnaviðtaka í aukinni IL-2 framleiðslu melatóníns í Jurkat frumum. Ann. NY Acad. Sci. 2000, 917, 397–403. [CrossRef] [PubMed]

14. Farez, MF; Mascanfroni, ID; Méndez-Huergo, SP; Yeste, A.; Murugaiyan, G.; Garo, LP; Balbuena Aguirre, ME; Patel, B.;Ysrraelit, MC; Zhu, C.; o.fl.MelatónínStuðlar að árstíðabundinni mænusiggköstum. Cell 2015, 162, 1338–1352.[CrossRef] [PubMed]

15. Kirabo, A.; Fontana, V.; de Faria, APC; Loperena, R.; Galindo, CL; Wu, J.; Bikineyeva, AT; Dikalov, S.; Xiao, L.; Chen, W.; o.fl. DC samsætubreytt prótein virkja T frumur og stuðla að háþrýstingi. J. Clin. Rannsaka. 2014, 124, 4642–4656. [CrossRef][PubMed]

16. Leibowitz, A.; Volkov, A.; Voloshin, K.; Shemesh, C.; Barshack, I.; Grossman, E. Melatónín kemur í veg fyrirnýruskaða í háþrýstingslíkani af völdum saltfæðis með því að minnka oxunarálag. J. Pineal Res. 2016, 60, 48–54. [CrossRef] [PubMed]

17. Hawkins, P.; Morton, DB; Burman, O.; Dennison, N.; Heiðarleiki, P.; Jennings, M.; Lane, S.; Middleton, V.; Roughan, JV; Wells, S.; o.fl. Leiðbeiningar um að skilgreina og innleiða samskiptareglur fyrir velferðarmat tilraunadýra: Ellefta skýrsla BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW Joint Working Group on Refinement. Lab. Anim. 2011, 45, 1–13. [Krossvísun]

18. Simko, F.; Reiter, RJ; Páll, L.Melatónínsem skynsamlegur valkostur í íhaldssamri meðferð á ónæmum háþrýstingi.Hypertens Res. 2019, 42, 1828–1831. [CrossRef] [PubMed]

19. Rapp, JP Dahl Saltnæmar og saltþolnar rottur. Háþrýstingur 1982, 4, 753-763. [Krossvísun]

20. Dahl, LK; Knudsen, KD; Heine, MA; Leitl, GJ Áhrif langvarandi umfram saltinntöku. Breyting á tilraunaháþrýstingi hjá rottum með breytingum á mataræði. Circ. Res. 1968, 22, 11–18. [CrossRef] [PubMed]

21. Rapp, JP; Dene, H. Þróun og eiginleikar innræktaðra stofna Dahl saltnæma og saltþolinna rotta. Háþrýstingur 1985,7, 340–349. [Krossvísun]

22. Brower, M.; Grace, M.; Kotz, CM; Koya, V. Samanburðargreining á vaxtareiginleikum Sprague Dawley rotta fengnar frá mismunandi aðilum. Lab. Anim Res. 2015, 31, 166–173. [Krossvísun]

23. Talbot, SR; Biernat, S.; Bleich, A.; van Dijk, RM; Ernst, L.; Häger, C.; Hilgers, SOA; Koegel, B.; Koska, I.; Kuhla, A.; o.fl. Að skilgreina líkamsþyngdarlækkun sem mannúðlegan endapunkt: mikilvægt mat. Lab. Animal 2020, 54, 99–110. [CrossRef] [PubMed]

24. Geschka, S.; Kretschmer, A.; Sharkovska, Y.; Evgenov, OV; Lawrenz, B.; Hucke, A.; Hocher, B.; Stasch, J.-P. Leysanleg gúanýlatsýklasa örvun kemur í veg fyrir endurgerð vefjavefs og bætir lifun hjá saltnæmum Dahl rottum. PLoS ONE 2011, 6, e21853. [CrossRef] [PubMed]

25. Wang, Y.; Mu, JJ; Liu, FQ; Ren, KY; Xiao, HY; Yang, Z.; Yuan, ZY Salt-framkallað þekjuvef-til-mesenchymal umskipti í Dahlsalt-næmum rottum er háð hækkuðum blóðþrýstingi. Braz. J. Med. Biol. Res. Séra Bras. Pesquisa Med. E Biol. 2014, 47, 223–230.[CrossRef]

26. Holmes, SV; Sugden, D. Proceedings: Áhrif melatóníns á háþrýsting af völdum pinealectomy hjá rottum. Br. J. Pharm.1976, 56, 360P–361P.

27. Zanoboni, A.; Zanoboni-Muciaccia, W. Tilraunaháþrýstingur hjá rottum sem hafa verið teknar úr furu. Lífvísindi. 1967, 6, 2327–2331. [Krossvísun]

28. Zanoboni, A.; Forni, A.; Zanoboni-Muciaccia, W.; Zanussi, C. Áhrif heilaskurðar á slagæðablóðþrýsting og fæðu og vatnsneyslu hjá rottum. J. Endocrinol. Rannsaka. 1978, 1, 125–130. [CrossRef] [PubMed]

29. Pechánová, O.; Zicha, J.; Paulis, L.; Zenebe, W.; Dobesová, Z.; Kojsová, S.; Jendeková, L.; Sládková, M.; Dovinová, I.; Simko, F.; o.fl. Áhrif N-asetýlsýsteins og melatóníns hjá fullorðnum rottum með sjálfkrafa háþrýsting með staðfestan háþrýsting. Eur. J.Pharmcol. 2007, 561, 129–136. [CrossRef] [PubMed]

30. Leibowitz, A.; Peleg, E.; Sharabi, Y.; Shabtai, Z.; Shamiss, A.; Grossman, E. Hlutverkmelatóníní meingerð háþrýstings hjá rottum með efnaskiptaheilkenni. Am. J. Hypertens 2008, 21. [CrossRef] [PubMed]

31. De Miguel, C.; Das, S.; Lund, H.; Mattson, DL T eitilfrumur miðla háþrýstingi ognýruskemmdir í Dahl saltviðkvæmum lyfjum. Am. J. Physiol. Reglugerð. Heiltala. Samgr. Physiol. 2010, 298, R1136–R1142. [CrossRef] [PubMed]

32. Evans, LC; Petrova, G.; Kurth, T.; Yang, C.; Bukowy, JD; Mattson, DL; Cowley, AW Aukinn gegnflæðisþrýstingur knýr T-frumuíferð nýrna í Dahl saltviðkvæma rottu. Háþrýstingur 2017, 70, 543-551. [Krossvísun]

33. Abais-Battad, JM; Alsheikh, AJ; Pan, X.; Fehrenbach, DJ; Dasinger, JH; Lund, H.; Roberts, ML; Kriegel, AJ; Cowley, AWJ;Kidambi, S.; o.fl. Áhrif á mataræði á Dahl saltnæman háþrýsting, nýrnaskemmdir og T eitilfrumuafritið.Hypertens 2019, 74, 854–863. [CrossRef] [PubMed]

34. Fehrenbach, DJ; Dasinger, JH; Lund, H.; Zmaj, J.; Mattson, DL Splenocyte flutningur eykur saltviðkvæman háþrýsting hjá rottum. Exp. Physiol. 2020, 105, 864–875. [CrossRef] [PubMed]

35. Ren, W.; Liu, G.; Chen, S.; Yin, J.; Wang, J.; Tan, B.; Wu, G.; Bazer, FW; Peng, Y.; Logandi.; o.fl. Melatónín boð í T frumum: Aðgerðir og notkun. J. Pineal Res. 2017, 62. [Krossvísun]

36. Álvarez-Sánchez, N.; Cruz-Chamorro, I.; López-González, A.; Utrilla, JC; Fernandez-Santos, JM; Martinez-López, A.; Lardone, PJ; Guerrero, JM; Carrillo-Vico, A. Melatónín stjórnar sjálfsofnæmisheilabólgu í tilraunaskyni með því að breyta T-verkunar/reglujafnvægi. Hegðun heilans. Ónæmi. 2015, 50, 101–114. [Krossvísun]

37. Chen, S.-J.; Huang, S.-H.; Chen, J.-W.; Wang, K.-C.; Yang, Y.-R.; Liu, P.-F.; Lin, G.-J.; Sytwu, H.-K.Melatóníneykur tjáningu interleukin 10 og bælir krabbameinslyf til að hindra bólgu á staðnum og draga úr alvarleika tilrauna sjálfsofnæmisheilabólgu. Alþj. Immunopharmacol. 2016, 31, 169–177. [CrossRef] [PubMed]

38. Griffith, JW; Sokol, CL; Luster, ADChemokinesog chemokine receptors: staðsetningarfrumur fyrir hýsilvörn og ónæmi.Annu. Séra Immunol. 2014, 32, 659–702. [CrossRef] [PubMed]

39. Alsheikh, AJ; Dasinger, JH; Abais-Battad, JM; Fehrenbach, DJ; Yang, C.; Cowley, AWJ; Mattson, DL CCL2 miðlar nýrnahvítfrumum íferð á meðan á saltnæmum háþrýstingi stendur. Am. J. Physiol. Ren. Physiol. 2020, 318, F982–F993. [CrossRef][PubMed]

40. Liu, L.; Callahan, MK; Huang, D.; Ransohoff, RM Chemokine viðtakinn CXCR3: Óvænt ráðgáta. Curr. Efst. Dev. Biol.2005, 68, 149–181. [CrossRef] [PubMed]

41. Brúðgumi, JR; Luster, AD CXCR3 bindlar: óþarfa, samvinnu- og andstæð virkni. Immunol. Cell Biol. 2011, 89.207–215. [CrossRef] [PubMed]

42. Van Raemdonck, K.; Van den Steen, PE; Liekens, S.; Van Damme, J.; Struyf, S. CXCR3 bindlar í sjúkdómum og meðferð. CytokineGrowth Factor Rev. 2015, 26, 311-327. [CrossRef] [PubMed]

43. Youn, J.-C.; Yu, HT; Lim, BJ; Koh, MJ; Lee, J.; Chang, D.-Y.; Choi, YS; Lee, S.-H.; Kang, S.-M.; Jang, Y.; o.fl. ImmunosenescentCD8 plús T frumur og CXC chemokine viðtaka gerð 3chemokineseru aukin í háþrýstingi hjá mönnum. Háþrýstingur 2013, 62, 126–133.[CrossRef] [PubMed]

44. Stumpf, C.; Auer, C.; Yilmaz, A.; Lewczuk, P.; Klinghammer, L.; Schneider, M.; Daníel, WG; Schmieder, RE; Garlichs, CDSerum þéttni Th1 efnafræðilega interferón-gamma-örvandi próteins (IP) 10 er hækkað hjá sjúklingum með ómissandi háþrýsting. Háþrýstingur Res. 2011, 34, 484–488. [CrossRef] [PubMed]

45. Rudemiller, NP; Lund, H.; Priestley, JRC; Endres, BT; Prokop, JW; Jakob, HJ; Geurts, AM; Cohen, EP; Mattson, DL Stökkbreyting á SH2B3 (LNK), erfðamengi-breiður tengsl rannsókn frambjóðandi fyrir háþrýsting, dregur Dahl salt-næmur háþrýstingi með bólgumótun. Háþrýstingur 2015, 65, 1111–1117. [CrossRef] [PubMed]

46. ​​Wade, B.; Petrova, G.; Mattson, DL Hlutverk ónæmisþátta í háþrýstingi af völdum angíótensíns II og nýrnaskemmdum hjá dahlsaltnæmum rottum. Am. J. Physiol. Reglugerð. Heiltala. Samgr. Physiol. 2018, 314, R323–R333. [CrossRef] [PubMed]