Galectin-3 hefur and-necroptotic og anti-apoptotic áhrif í cisplatin-völdum bráðum pípludrepi

Tengiliður: ali.ma@wecistanche.com

Suhail Al-Salama o.fl

Cistanche tubulosa skammtur fyrir nýrnasjúkdóm, smelltu hér til að fá sýnishornið

Ágrip

Bakgrunnur/markmið:Bráðnýruskaði (AKI) er lýðheilsubyrði með auknum sjúkdómum, dánartíðni og heilsugæslukostnaði. Það tengist aukinni hættu á þróun langvarandinýrusjúkdómur og dauða. Bráð pípludrep (ATN) er algengasta orsök AKI. Apoptosis og vefjadrep gegna mikilvægu hlutverki í ATN. Galectin 3 (GAL-3), beta galaktósíð bindandi lektín, er þekkt fyrir að gegna hlutverki í bólgu, frumudauða og oxunarálagi en hlutverk þess í bráðu pípludrepi af völdum cisplatíns er ekki skýrt með skýrum hætti.

Aðferðir:Karlkyns C57B6-J og C57BL-6 –GAL-3 útsláttarmýs voru notaðar til að framkalla ATN með því að nota cisplatín múslíkan af bráðu pípludrepi. GAL-3 tjáning, apoptotic, necrotic og necroptotic prótein ínýruvoru mældar með stöðluðum vefjafræðilegum, ónæmisvefjaefnafræðilegum og ensímtengdum ónæmissogandi prófunaraðferðum. Gögn voru sett fram sem meðaltal ± SE Tölfræðilega marktækur munur (bls<0.05) were="" calculated="" between="" experimental="" groups="" and="" corresponding="" control="" groups="" by="" one-way="" analysis="" of="">

Niðurstöður:Veruleg aukning varð á GAL-3 ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum í samanburði við samanburðarmýs. Að auki var marktækt hærra hlutfall af ATN, hærra magn þvagefnis og kreatíníns í plasma og hærra magn af cathepsin B og cathepsin D, ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum. Sömuleiðis var marktækt hærra magn af necroptosis próteinum RIPK1, RIPK3 og MLKL ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum. Þar að auki voru marktækt hærri stig afnýrupro-apoptótísk prótein; klofinn kaspasi-3, klofinn PARP, TRAIL og FAS í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum samanborið við cisplatínmeðhöndlaðar GAL-3 villtar mús.

Niðurstaða:GAL-3 getur haft áhrif á lifun og dauða frumna í gegnum samspil þess við necroptotic, apoptotic og pro-survival prótein í nýrnapíplum við bráða pípludrep af völdum cisplatíns.

Lykilorð: Nýra• Bráð pípludrep • Cisplatín • Galectin-3 • Necroptosis • Apoptosis

Kynning

Bráðnýrumeiðsli (AKI) einkennist af skyndilegri lækkun ánýruvirkni byggist á hækkun á kreatínínmagni í sermi, minnkun á þvagframleiðslu, þörf á nýrnauppbótarmeðferð eða samsetningu þessara þátta [1].

TheNýraDisease Improving Global Outcome (KDIGO) klínísk leiðbeiningar fyrir AKI, skilgreina AKI sem annað hvort aukningu á kreatíníni í sermi um meira en eða jafnt og 0,3 mg/dl (Stærra en eða jafnt og 26,5 µmól/l) innan 48 klukkustundir; eða aukning á kreatíníni í sermi í meira en eða jafnt og 1,5 sinnum upphafsgildi, sem vitað er eða talið að hafi átt sér stað innan síðustu 7 daga; eða þvagmagn<0.5 ml/kg/h="" for="" 6="" hours="">

Bráð pípludrep (ATN) er algeng orsök AKI [3]. Blóðþurrð og eiturverkanir á nýru eru helstu orsakir ATN [3]. Þrátt fyrir umfangsmiklar rannsóknir á ATN, sem fela í sér frumuskaða, frumudauða og endurnýjun, eru undirliggjandi aðferðir ekki skýrt skilgreindar.

Apoptosis er form forritaðs frumudauða sem miðlað er af kaspasum. Mikilvægar skýrslur hafa sýnt að frumudauði gegnir mikilvægu hlutverki í ATN [3, 4]. Aftur á móti er drep form frumudauða sem einkennist af snemmkominni gegndræpi í plasmahimnu, bólgu í frumulíffærum og sundrun frumuinnihalds [5]. Drep á sér stað oft þegar frumur eru ögraðar með of mikilli ytri streitu. Drep hefur jafnan verið talið óvirkt og óforritað; þess vegna hafði mjög lítið verið reynt að kanna hvernig drepi veldur, þrátt fyrir algengi þess í sjúkdómum í mönnum [5]. Vel þekkt tegund dreps er drepsótt [5]. Necroptosis er forritaður frumudauði án frumudauða sem orsakast af fjölda utanfrumuáreita, svo sem æxlisdrepsþáttar (TNF) [5]. Það var upphaflega skilgreint sem frumudauði sem einkenndist af drepandi frumudauðaformi með samhliða virkjun seríns/þreónínpróteinkínasa 1 (RIPK1) sem hefur áhrif á viðtaka. RIPK1 virkjar viðtaka-víxlverkandi serín/þreónín-prótein kínasa 3 (RIPK3) til að mynda flókið sem kallast drep [6]. Síðar öðlast virkjaða RIPK3 getu til að fosfórýlera og virkja blandað ættkínasa lénslíkt (MLKL) [6]. Fosfórýleraðar MLKL sameindir geta myndað fáliður til að auðvelda flutning þeirra yfir í frumuhimnuna með því að bindast fosfatidýlinosítóllípíðum og kardíólípíni. Fluttu MLKL fáliðurnar virka sem rásir í frumuhimnunni til að framkalla annað hvort innstreymi natríums og útstreymi kalíumjóna [7] eða að öðrum kosti innstreymi kalsíumjóna [8]. Á báða vegu mun þetta leiða til drepandi frumudauða vegna gegndræpis í plasmahimnu og rofs, sem leiðir til þess að innanfrumuinnihaldið hellist niður í líffærið.

Í þessu verkefni höfum við notað cisplatín (Cis) til að framkalla bráða pípludrep. Cis hefur fjölbreytt úrval æxliseyðandi áhrifa og hefur verið notað til að meðhöndla ýmis illkynja æxli [9]. Engu að síður eru eiturverkanir á nýru helsta aukaverkunin og einkennast af drepi í nýrnapíplufrumum, vefjaskemmdum, skertri nýrnastarfsemi og bráðrinýrubilun [10]. Þrátt fyrir ýmsar ráðstafanir sem hafa verið gerðar til að vinna bug á nýrnaskaða eru næstum 4-23 prósent sjúklinga fyrir áhrifum af AKI [11]. Þekktir aðferðir nýrnaskaða af völdum cisplatíns fela í sér apoptosis, oxunarálag og bólgusvörun vegna beinna áverka á nýrnapípulaga þekjufrumum og nýrnaæðum [12].

Galectin-3 (GAL-3), 35 kDa prótein, er einstakt chimera-líkt sem hefur eitt C-terminal carbohydrate recognition domain (CRD) tengt löngu N-terminal domain (ND) [13 ].GAL-3 er að finna á frumuyfirborði, umfrymi og frumukjarna sem og í utanfrumufylki [13].

Intracellular GAL-3 hefur tekið þátt í frumufjölgun og and-apoptotic aðferðum [14, 15]. Það hefur áhrif á K-Ras og Akt prótein og stjórnar því einnig lifun aðgreiningar og dauða [14, 15]. Á meðan, utanfrumu GAL-3 miðlar viðloðun frumna, frumufylkis samskipta og boðefna, bólgu og frumudauða [16].

Sýnt hefur verið fram á að GAL-3 færist annaðhvort úr umfrymi eða úr kjarna til hvatbera eftir útsetningu fyrir apoptotic áreiti og hindrar breytingar á hvatberahimnugetu og kemur þannig í veg fyrir apoptosis [17]. Rannsóknir hafa einnig sýnt að GAL-3 getur hindrað TNF-framkallaða frumudauða með því að virkja AKT [18]. Aðrar rannsóknir hafa sýnt að GAL-3 og Beclin1 taka þátt í tveimur samræmdum leiðum forritaðs frumudauða, frumudauða og sjálfsáts [18]. Í þessu verkefni gerum við þá tilgátu að GAL-3 hafi verndandi hlutverk á nýrnapípluþekju við bráða pípuskaða. Við höfum notað múslíkan af bráðum pípluskaða til að rannsaka verndarhlutverk GAL-3 í bráðum pípluskaða af völdum cisplatíns með því að mæla nýrnastarfsemi (plasmaþvagefni og kreatínín),nýrunecroptosis prótein (RIP-1, RIP-3 og MLKL), drepprótein (Cathepsin D og Cathepsin B), apoptosis prótein (klofinn Caspase-3, klofið PARP, TRAIL og FAS) , og lifunarmerki frumna (p-NF-KB, beta-catenin og Wnt), með því að nota staðlaða ensímtengda ónæmissogandi prófun, lífefnagreiningartæki, vefja- og ónæmisvefjafræðilegar aðferðir.

Efni og aðferðir

Við höfum notað músartilraunalíkan af bráðumnýruáverka sem hefur verið lýst ítarlega í bókmenntum og notað til að rannsaka bráðanýrumeiðsli á rannsóknarstofum um allan heim [19].

Múslíkan af bráðu pípludrepi

Notaðar voru C57BL/6 og C57BL/6 –GAL-3 útsláttar (KO) mýs sem vógu 25-30 g. Músum var haldið á hefðbundnu fæði. Mýsnar voru geymdar fimm í hverju búri samkvæmt 12-klst. ljósu og myrkri áætlun í að minnsta kosti 1 viku fyrir gjöf Cisplatin.

Cisplatin (EBEWE Pharma GmbH Nfg. KG, Unterach, AUSTURRÍK) var nýnotað á gjafadegi í styrkleikanum 0,5 mg/ml. Músum var gefið annað hvort 30 mg/kg líkamsþyngdar af cisplatíni [11] eða burðarefni (venjulegt saltvatn) í kviðarhol (IP), eftir það höfðu mýsnar aftur frjálsan aðgang að mat og vatni. Aðferðin við líknardráp hófst með inndælingu svæfingalyfja í kviðarhol, sem innihélt blöndu af ketamíni (100 mg/kg) og xylasíni (10 mg/kg), síðan voru nýru fjarlægð og blóðsýnum safnað 96 klukkustundum eftir gjöf cisplatíns. Blóði var safnað í EDTA ryksugur.Nýruvoru síðan skorin niður, þvegin í ísköldu fosfat-bufferuðu saltvatni (PBS), einn helmingur hvers nýra var strax frystur í fljótandi köfnunarefni og síðar geymdur í -80 gráðu frysti. Hinn helmingurinn var samstundis festur í 10 prósent jafnaðri formlegu saltvatni í 24 klukkustundir. Safnað blóð var skilið í skilvindu við 3000 RPM í 15 mínútur. Plasmanu var safnað, skipt í skammta og geymt við -80 gráður þar til frekari greiningu.

Sýnavinnsla fyrir próteinútdrátt

Heildarprótein var dregið úrnýrusýni með því að gera einsleitan með leysistuðpúða og safna ofanvatninu eftir skilvindu. Fyrir heildarfrumulýsi voru nýrnasýnin þídd, vigtuð og sett í kalt lýsisbuff sem innihélt 5{{20}} mM Tris, 300 mM NaCl, 1 mM MgCl2, 3 mM EDTA, 20 mM -glýserófosfat, 25 mM NaF, 1 prósent Triton X-100, 10 prósent w/v glýseról og próteasahemla tafla (Roche Complete próteasahemill kokteiltöflur). Nýrun voru gerð einsleit á ís með einsleitara (IKA T25 Ultra Turrax). Sýnin voru síðan skilin í skilvindu við 14000 snúninga á mínútu í 15 mínútur við 4 gráður, floti safnað, skammtað og geymt við -80 gráður þar til frekari greiningu. Kjarna- og umfrymprótínútdráttur var gerður í samræmi við siðareglur sem lýst er annars staðar [19]. Í stuttu máli voru nýrnasýnin þídd á ís, vigtuð og einsleit á ís með stuðpúða sem innihélt Tris HCl 10 mmól/l, CaCl2 3 mmól/l, MgCl2 2 mmól/l, EDTA 0,1 mmól/l , Fenýlmetansúlfónýlflúoríð (PMSF) 0,5 mmól/l, Súkrósi 0,32 mmól/l, Dítíótreítól (DTT) 1 mmól/l, Nonidet P-40 (NP-40) 0,5 prósent og próteasahemjandi kokteill 1 prósent. Einsleitu efnin voru skilin í skilvindu við 800 RPM í 10 mínútur. Flotið var fjarlægt og haldið sem umfrymisbrotum. Kúlan var þvegin tvisvar með einsleitunarbuffi án NP-40 og endurleyst með lágsaltbuffi sem innihélt HEPES 20 mmól/l, MgCl2 1,5 mmól/l, KCl 20 mmól/l, EDTA 0,2 mmól /l. Glýseról 25 prósent, PMSF 0,5 mmól/l og DTT 0,5 mmól/l. Eftir ræktun á ís í 5 mínútur, jafnt rúmmál af hásaltbuffi sem inniheldur HEPES 20 mmól/l, MgCl2 1,5 mmól/l, KCl 800 mmól/l, EDTA 0,2 mmól/l. Glýseróli 25 prósent, PMSF 0,5 mmól/l, DTT 0,5 mmól/l, NP-40 1 prósent og próteasahemlakokteil 1 prósent, var bætt við, blandan var ræktuð á ís í 30 mínútur, skilin í skilvindu við 14000 RPM í 15 mínútur við 4 gráður, og fljótandi vökva var vistað sem kjarnahlutinn. Heildarpróteinstyrkur var ákvarðaður með BCA próteinprófunaraðferðinni (Thermo Scientific Pierce BCA Protein Assay Kit).

Sýnisvinnsla fyrir vefjafræði

Nýru voru skorin út, þvegin með ísköldu PBS og vegin. Hvernýruvar skipt í tvo helminga og hvor helmingur var snælda og fest beint í 10 prósent jafnaðri formalín. Hlutar voru þurrkaðir í vaxandi styrk etanóls, hreinsaðir með xýleni og innfelldir með paraffíni. Þriggja µm hlutar voru útbúnir úr paraffínblokkum og litaðir með hematoxylin og eosin og periodic acid Schiff (PAS) litum með stöðluðum aðferðum [20]. Lituðu hlutarnir voru metnir af vefjameinafræðingi sem tók þátt í þessu verkefni.

Ónæmisvefjafræði

Fimm µm hlutar voru afparaffínaðir með xýleni og endurvötnaðir með flokkuðu alkóhóli. Hlutar voru síðan settir í endurheimtarlausn með hátt pH (pH 9) í vatnsbaði við 95oC í 20 mínútur. Hlutarnir voru síðan skolaðir með eimuðu vatni í 5 mínútur og síðan TBST jafnalausn í 5 mínútur. Hlutar voru síðan meðhöndlaðir með peroxidasa blokk í 10 mínútur og síðan prótein blokk í 10 mínútur. Hlutar voru síðan ræktaðir í eina klukkustund við stofuhita með and-klofinu caspase-3 mótefni (Rabbit Polyclonal, 1:300, Cell signaling technology, Danvers, MA USA), and-klofin PARP mótefni (Rabbit Polyclonal, 1: 100, frumumerkjatækni, Danvers, MA, USA), and-beta-catenin mótefni (Rabbit Polyclonal, 1:100, Abcam, Cambridge, MA, USA), and-phospho-NF-κB mótefni (Rabbit Polyclonal, 1: 100, Abcam, Cambridge, MA, Bandaríkjunum), andstæðingur-Wnt-3 (Rabbit Polyclonal, 1:100, Abcam, Cambridge, MA, Bandaríkjunum), andstæðingur-RIPK1 (Rabbit polyclonal,1:100, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum), and-RIPK3 (Rabbit polyclonal, 1:100, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum), og and-MLKL 1 (Rabbit monoclonal, 1:100, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum) . Eftir samtengingu við aðal mótefni voru hlutar ræktaðir með aukamótefni (EnVisionTM Detection System, DAKO, Agilent, USA) í 20 mínútur við stofuhita og síðan bætt við DAB litningi (EnVisionTM Detection System, DAKO, Agilent, Santa Clara, CA, USA) og mótlitun var gerð með hematoxýlíni. Viðeigandi jákvæð viðmið voru notuð. Fyrir neikvæða samanburð var aðal mótefnið ekki bætt við hluta. Jákvæð og neikvæð viðmið voru notuð í hverri lotu af lituðum glærum (ekki sýnt á myndum).

Ónæmisflúrljómandi merking

Fimm míkrómetra hlutar voru afparaffínaðir með xýleni og endurvötnaðir með flokkuðu alkóhóli. Hlutar voru settir í endurheimtarlausn með hátt pH (pH 9) í vatnsbaði við 95 gráður í 20 mínútur. Hlutarnir voru síðan skolaðir með eimuðu vatni í 5 mínútur og síðan TBST jafnalausn í 5 mínútur. Hlutar voru síðan ræktaðir með and-GAL-3 mótefni (Rabbit Polyclonal, 1:50, Santa Cruz Biotechnology, Dallas, Texas, Bandaríkjunum), and-RIPK1 (Rabbit polyclonal, 1:50, Thermo Scientific, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum), and-RIPK3 1 (kanína fjölstofna, 1:50, Thermo Scientific, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum), og andstæðingur-MLKL 1 (kanína einstofna, 1:50, Thermo Scientific, Thermo Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum) yfir nótt við stofuhita. Hlutar voru síðan ræktaðir með asna gegn kanínu Alexa Fluor 488, (Jackson Immune Research Laboratories, Bar Harbor, Maine, Bandaríkjunum, 1:100) mótefni. Að lokum voru hlutar settir upp í DAPI-vatnsleysanlegt festingarefni (Abcam, Cambridge, MA, USA) og skoðaðir með Olympus flúrsmásjá. Notaðir voru viðeigandi jákvæðir samanburðarhlutar. Fyrir neikvæða stjórn var aðalmótefninu ekki bætt við hluta og öll aðgerðin var framkvæmd á sama hátt og getið er hér að ofan. Jákvæð og neikvæð viðmið voru notuð í hverri lotu af lituðum glærum (ekki sýnt á myndum).

Formfræðileg greining

Formfræðileg greining á bráðu pípludrepi var gerð af tveimur rannsakendum sem tóku þátt í þessari rannsókn. Formfræðileg greining á klofnum kaspasa-3, klofnum PARP, RIPK1, RIPK3, MLKL, fosfó-NFK-B, Wnt-3, Beta-Catenin, tjáningu í nýrnapíplufrumum var gerð með ImageJ hugbúnaði (http: //rsbweb.nih.gov/ij/). Klofnað kaspasa-3, klofið PARP, RIPK1, RIPK3, MLKL, fosfó-NFK-B, Wnt-3, Beta-Catenin, merkingar voru ákvarðaðar með því að telja fjölda jákvæðra frumna í af handahófi völdum hástyrk sviðum (HPF) í nýrum. Meðalfjölda jákvæðra frumna verður breytt úr hverri HPF í hvern mm2 (Hver mm2= 4HPF). Fyrir, klofnað kaspasa-3, klofið PARP, RIPK1, RIPK3 og Wnt-3, merkingar, voru frumur teknar til greina

jákvætt þegar umfrymislitunarmynstur var til staðar. Fyrir MLKL merkingu voru frumur taldar jákvæðar þegar það var himnu- og umfrymislitunarmynstur. Fyrir fosfó-NFK-B og Beta-Catenin, merkingu, voru frumur taldar jákvæðar þegar það var kjarnalitunarmynstur.

Ensímtengd ónæmissogandi prófun

Nýrastyrkur GAL-3, Cathepsin D, Cathepsin B, Cleaved caspase-3, TRAIL og FAS var ákvarðaður með því að nota DuoSet ensímtengd ónæmissogandi prófun (ELISA) þróunarsett (R&D Systems, Minneapolis, MN, Bandaríkin ) fyrir samloku ELISA, með stöðluðu ferli samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Styrkur PARP í nýrum var ákvarðaður með því að nota Cell merkjatækni Elisa Kit (Danvers, MA, USA) fyrir samloku Elisa, með stöðluðum aðferðum samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Styrkur RIPK1, RIPK3 og MLKL í nýrum var ákvarðaður með MyBioSource (San Diego, CA, USA) Elisa settum fyrir samloku Elisa, með stöðluðum aðferðum samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Frásogsmælingar voru gerðar við 450 nm, með því að nota 96-brunnplötulitrófsmæli (BioTek ELx800 örplötu Elisa lesandi, Winooski, VT, Bandaríkjunum). Styrkur GAL-3, Cathepsin D, Cathepsin B, klofinn kaspasi-3, TRAIL, RIPK1, RIPK3, MLKL, klofið PARP og FAS í nýrnasýnum var ákvarðað með innskot út frá stöðluðu ferli. Magnið var staðlað í heildarpróteinstyrk.

tölfræðigreining

Allar tölfræðilegar greiningar voru gerðar með því að nota Graph Pad Prism Software útgáfu 5. Margvíslegur samanburður á milli hinna ýmsu hópa náðist með einhliða dreifnigreiningu (ANOVA), fylgt eftir með Newman Keuls post hoc margfeldisprófum. Samanburður milli tveggja hópa náðist með t-prófi nemenda. Gögnin eru sett fram í meðaltali ± staðalvillu (SE). P gildi < 0.05="" eru="" talin="">

Niðurstöður

Bráð pípludrep af völdum cisplatíns

Cisplatín-meðhöndlaða GAL-3 villta hópurinn sýnir ATN sem felur í sér (67,29 prósent ± 2,392) nýrnahlífar (Mynd 1) með tapi á burstamörkum, bólgu í píplufrumum, innanpíplum fallandi frumum, innanpípuseytingu og mítósu ( mynd 2B og 3B).

Cisplatín-meðhöndlaða GAL-3 KO hópurinn sýnir ATN sem felur í sér (78,54 prósent ± 0.8120) af nýrnahlífum (mynd 1) með tapi á burstamörkum, bólgu í píplufrumum, innanpíplum fallandi frumum, innanpípuseytingu og mítósu (mynd 2D og 3D).

Það er verulega hærra hlutfall af ATN ínýruí cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (P<0.002) (fig.="">

GAL-3 kemur fram í bráðu pípludrepi

Það er marktæk aukning á styrk umfrymishluta GAL-3 ínýruí cisplatín-meðhöndlaða GAL-3 villta hópnum (6084 ± 587,3 pg/mg) samanborið við GAL-3 villta samanburðarhópinn (1620 ± 62,3 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 4e).="" there="" is="" a="" significant="" increase="" in="" the="" nuclear="" fraction="" concentration="" of="" gal-3="" in="">nýruí cisplatínmeðhöndluðu GAL-3 villidýrinu

hópur (841,8 ± 41,11 pg/mg) samanborið við GAL-3 villta samanburðarhópinn (429,2 ± 39,56 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 4e).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Ónæmisflúrljómandi litun fulltrúanýruköflum hefur sýnt marktækt meiri tjáningu GAL-3 í nýrnapíplum sem hafa áhrif á bráða pípludrep (Mynd 4B-D) samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmýs (Mynd 4A).

GAL-3 er miðlari gegn krupótósu

Serín/þreónín-prótein kínasi 1 (RIPK1) sem hefur áhrif á viðtaka. Marktæk aukning varð á styrk RIPK-1 (55,33 ± 3,766 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (14,22 ± 1,687 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 5a).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" ripk-1="" concentration="" (159.7="" ±="" 4.183="" pg/mg)="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (39.59="" ±="" 1.808="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 5a).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" ripk-1="" (159.7="" ±="" 4.183="" pg/mg)="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (55.33="" ±="" 3.766="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="">

Margfaldur samanburður á milli tilraunahópanna fjögurra með einstefnu ANOVA, fylgt eftir með Newman-Keuls post hoc prófi var tölfræðilega marktækur (P<>

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir RIPK-1 sýndi marktækt meiri fjölda frumna sem tjá RIPK-1 ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (P<0.001), (fig.="">

Serín/þreónín-prótein kínasi 3 (RIPK3) sem hefur áhrif á viðtaka. Marktæk aukning varð á styrk RIPK-3 (616,4 ± 27,07 pg/mg) í nýrum GAL-3 villtra músa sem fengu cisplatín samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (17,46 ± 7.002 pg/mg), (bls<0.001), (fig.="" 5b).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" ripk-3="" concentration="" (2165="" ±="" 73.29="" pg/mg)="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (203.1="" ±="" 6.443="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 5b).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" ripk-3="" (2165="" ±="" 73.29="" pg/mg)="" in="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (616,4 ± 27,07 pg/mg), (P<0.001), (fig.="">

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir RIPK-3 sýndi marktækt meiri fjölda frumna sem tjá RIPK-3 í nýrum á cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum ( P<0.001), (fig.="" 7).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Blandað ættkínasa lénslíkt (MLKL). Marktæk aukning varð á styrk MLKL (71,46 ± 1,757 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (23,30 ± 0,5897pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 5c).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" mlkl="" concentration="" (160.3="" ±="" 6.648="" pg/mg)="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (40.30="" ±="" 1.090="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 5c).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" mlkl="" (160.3="" ±="" 6.648="" pg/mg)="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (71.46="" ±="" 1.757="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 5c).="" immunohistochemical="" staining="" for="" mlkl="" showed="" a="" significantly="" higher="" number="" of="" cells="" expressing="" mlkl="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice=""><0.001), (fig.="" 8).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Cathepsin B. Marktæk aukning varð á styrk Cathepsin-B ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (55,79 ± 4,141 pg/mg) samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (37,99 ± 1,206 pg/mg), (P<0.05), (fig.="" 9a).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" cathepsin-b="" concentration="" in="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum (85,87 ± 9,220 pg/mg miðað við GAL-3 villtar samanburðarmús (32,81 ± 1,570 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 9a).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" cathepsin-b="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" (85.87="" ±="" 9.220="" pg/mg="" than="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (55.79="" ±="" 4.141="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="">

Margfaldur samanburður á milli tilraunahópanna fjögurra með einstefnu ANOVA, fylgt eftir með Newman-Keuls post hoc prófi var tölfræðilega marktækur (P<>

Cathepsin-D. Það var marktæk aukning á styrk Cathepsin-D ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (5145 ± 286,1 pg/mg) samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (4066 ± 107,7 pg/mg), (P<0.05), (fig.="" 9b).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" cathepsin-d="" concentration="" in="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum (6695 ± 587,7 pg/mg) samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (3914 ± 87,51 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 9b).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" cathepsin-d="" in="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" (6695="" ±="" 587.7="" pg/mg)="" than="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (4066="" ±="" 107.7="" pg/mg),=""><0.01), (fig.="">

Margfaldur samanburður á milli tilraunahópanna fjögurra með einstefnu ANOVA, fylgt eftir með Newman-Keuls post hoc prófi var tölfræðilega marktækur (P<>

GAL-3 er miðlari gegn Apoptotic

Kljúfur kaspasi-3. Það var marktæk aukning á þéttni Cleaved caspase-3 (4665 ± 330,9 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (3193 ± 75,30 pg/mg), (P<0.05), (fig.="" 10a).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" cleaved="" caspase-3="" concentration="" (6319="" ±="" 686="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (3022="" ±="" 78.57="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10a).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" cleaved="" caspase-3="" (6319="" ±="" 686="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (4665="" ±="" 330.9="" pg/mg),=""><0.01), (fig.="" 10a).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir klofna kaspasa-3 sýndi marktækt meiri fjölda apoptótískra frumna í nýrum cisplatínmeðhöndlaðra GAL-3 KO músa en cisplatínmeðhöndlaðra GAL-3 villtra músa (P<0.001), (fig.="" 11="" a,="" c,="" i).cleaved="">

Klofnað PARP. Það var marktæk aukning á þéttni klofins PARP (1446 ± 56,97 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (171,5 ± 3,926 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 10b).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" cleaved="" parp="" concentration="" (2044="" ±="" 91.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (236.1="" ±="" 11.86="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10b).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" cleaved="" parp="" (2044="" ±="" 91.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (1446="" ±="" 56.97="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10b).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir klofið PARP sýndi marktækt meiri fjölda jákvæðra frumna í nýrum í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (P<0.001), (fig.="" 11="" e,="" g,="">

TNF-tengdur apoptosis-inducing bindill (TRAIL). Marktæk aukning varð á styrk TRAIL (120,9 ± 4,748 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (86.14 ± 2.879 pg/mg), (P<0.05), (fig.="" 10c).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" trail="" concentration="" (184.3="" ±="" 19.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (82.77="" ±="" 3.881="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10c).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" trail="" (184.3="" ±="" 19.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (120.9="" ±="" 4.748="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10c).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun á klofnum kaspasa-3 sýndi marktækt meiri fjölda apoptótískra frumna ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (P<0.001), (fig.="" 11="" a,="" c,="">

Klofnað PARP. Það var marktæk aukning á þéttni klofins PARP (1446 ± 56,97 pg/mg) í nýrum GAL-3 villtra músa sem fengu cisplatín í samanburði við GAL-3 villtar samanburðarmús (171,5 ± 3,926 pg/) mg), (P<0.001), (fig.="" 10b).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" cleaved="" parp="" concentration="" (2044="" ±="" 91.47="" pg/mg)="" in="" the="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum samanborið við GAL-3 KO viðmiðunarmús (236,1 ± 11,86 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 10b).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" cleaved="" parp="" (2044="" ±="" 91.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (1446="" ±="" 56.97="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10b).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir klofið PARP sýndi marktækt hærri fjölda jákvæðra frumna ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (P<0.001), (fig.="" 11="" e,="" g,="">

TNF-tengdur apoptosis-inducing bindill (TRAIL). Marktæk aukning varð á styrk TRAIL (120,9 ± 4,748 pg/mg) í nýrum GAL-3 villtra músa sem fengu cisplatín í samanburði við GAL-3 villtar samanburðarmús (86.14) ± 2,879 pg/mg), (bls<0.05), (fig.="" 10c).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" trail="" concentration="" (184.3="" ±="" 19.47="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (82.77="" ±="" 3.881="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="" 10c).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" trail="" (184.3="" ±="" 19.47="" pg/mg)="" in="" the="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum (120,9 ± 4,748 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 10c).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

FAS goðsögn.Það var marktæk aukning á styrk FAS (332,5 ± 6,395 pg/mg) ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (77,72 ± 2,805 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 10d).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" fas="" concentration="" (387.9="" ±="" 8.520="" pg/mg)="" in="" the="">nýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum samanborið við GAL-3 KO viðmiðunarmús (134,1 ± 3,597 pg/mg), (P<0.001), (fig.="" 10d).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" concentration="" of="" fas="" (387.9="" ±="" 8.520="" pg/mg)="" in="" the="" kidneys="" of="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (332.5="" ±="" 6.395="" pg/mg),=""><0.001), (fig.="">

Margfaldur samanburður á milli tilraunahópanna fjögurra með einstefnu ANOVA, fylgt eftir með Newman-Keuls post hoc prófi var tölfræðilega marktækur (P<>

GAL-3 og prosurvival merki

NF-kB.Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir fosfór-NF-kB sýndi marktækt meiri fjölda frumna litaðar með fosfór-NF-kB ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum (P<0.001), (fig.="" 12="">

Beta Catenin.Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir Beta-catenin sýndi marktækt meiri fjölda frumna litaðar með Beta-catenin ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum (P<0.001), (fig.="" 12="">

Wnt-3a.Ónæmisvefjaefnafræðileg litun fyrir Wnt-3a sýndi marktækt fleiri frumur litaðar með Wnt-3a í nýrum GAL-3 villtra músa sem fengu cisplatín en GAL sem fengu cisplatín-3 KO mýs (P<0.001), (fig.="" 12="">

Plasma þvagefniMarktæk aukning varð á styrk þvagefnis í plasma (23,88 ± 6,715 mmól/L) hjá cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (6,688 ± 0). 6066 mmól/L), (bls<0.001), (fig.="" 13a).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" plasma="" urea="" concentration="" (36.10="" ±="" 2.878="" mmol/l)="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (8.331="" ±="" 0.5194="" mmol/l),=""><0.001), (fig.="" 13a).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" plasma="" urea="" concentration="" (36.10="" ±="" 2.878="" mmol/l)="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (23.88="" ±="" 6.715mmol/l),=""><0.001), (fig.="">

Margfaldur samanburður á milli tilraunahópanna fjögurra með einstefnu ANOVA, fylgt eftir með Newman-Keuls post hoc prófi var tölfræðilega marktækur (P<>

Plasma kreatínín

Marktæk aukning varð á plasmaþéttni kreatíníns (48,42 ± 3,992 umól/L) hjá cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum samanborið við GAL-3 villtar samanburðarmús (13,27 ± 0). 3106 umól/L), (Bls<0.001), (fig.="" 13b).="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" plasma="" creatinine="" concentration="" (62.36="" ±="" 3.605="" umol/l)="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" when="" compared="" with="" gal-3="" ko="" control="" mice="" (13.88="" ±="" 0.4183="" umol/l),=""><0.001), (fig.="" 13b).="" there="" was="" a="" significantly="" higher="" plasma="" creatinine="" concentration="" (62.36="" ±="" 3.605="" umol/l)="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" ko="" mice="" than="" in="" cisplatin-treated="" gal-3="" wild="" mice="" (48.42="" ±="" 3.992="" umol/l),=""><0.01), (fig.="" 13b).="" multiple="" comparisons="" between="" the="" four="" experimental="" groups="" using="" one-way="" anova,="" followed="" by="" newman-keuls="" post="" hoc="" test="" were="" statistically="" significant=""><>

Umræða

Bráðnýrumeiðsli er algengt heilsufarsvandamál um allan heim. Á hverju ári eru um 13,3 milljónir bráðatilfellanýrumeiðsli (AKI). Byrði sem er að verða sérstaklega mikil í vaxandi löndum [21]. Á heimsvísu eru 1,7 milljónir dauðsfalla á ári af völdum AKI. Þar af koma um 1,4 milljónir fram í lág- og millitekjulöndum [21]. AKI er oft hægt að koma í veg fyrir og meðhöndla með aðeins nokkrum, ef einhverjar, langtíma heilsufarslegar afleiðingar. Að bera kennsl á helstu aðferðir og leikmenn sem taka þátt í þróun AKI mun endurspeglast í því að bæta umönnun sjúklinga og lágmarka dánartíðni og sjúkdóma.

Við höfum sýnt verulega aukningu á GAL-3 styrk ínýrusætt AKI. Við höfum einnig sýnt marktækt meiri tjáningu á GAL-3 í nýrnapíplum sem hafa áhrif á bráða pípludrep í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum en nýrnapíplum í samanburðarhópnum sem fengu saltvatn. Bæði umfrymis- og kjarnastyrkur GAL-3 hækkar marktækt í nýrnapíplum eftir ATN samanborið við saltvatnsmeðhöndlaðar mýs. Hækkað magn GAL-3 í slösuðum nýrnapíplum bendir til þess að GAL-3 sé mikilvægur leikmaður í ATN.

Við höfum líka notað GAL-3 KO mýs til að rannsaka vélrænt hlutverk GAL-3 í ATN. Þetta hjálpar okkur að skoða vel mótun á frumudauða-, tauga- og lifunarpróteinum í nærveru og fjarveru GAL-3 og ákvarðar hvort GAL-3 hafi einhver áhrif eða ekki á þessar breytingar .

Við höfum sýnt marktækt hærra hlutfall pípla sem hafa áhrif á ATN í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum. Niðurstöður okkar hafa einnig sýnt marktæka aukningu á cathepsin B og cathepsin D í nýrum sem hafa áhrif á ATN. Að auki eru marktækt hærra magn af cathepsin B og cathepsin D innýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum. Cathepsin gegna mikilvægu hlutverki í boðleiðum sem knýja fram apoptotic og necrotic frumudauða, með því að brjóta niður mismunandi hvarfefni og / eða stuðla að óstöðugleika hvatbera [22]. Lysosomal próteasar, cathepsin B og cathepsin D eru ríkulega tjáð í nýrum [23].

Cathepsin B, cystein próteinasi sem hefur bestu virkni í súru umhverfi, tekur þátt í mörgum lífeðlisfræðilegum og meinafræðilegum ferlum. Það meltir byggingarprótein og ensím í frumunni, brýtur niður helstu þætti grunnhimnunnar og virkjar próensím, hormón og vaxtarþætti [24]. Aukið tjáningarmagn og virkjun cathepsin B hefur sést í nærpípulaga þekjufrumulínu HK-2 úr mönnum sem gangast undir apoptosis [25].

Cathepsin D er marktækt tjáð í nærliggjandi pípulaga frumum. Cathepsin D er lykil aspartísk próteasa sem er ábyrgur fyrir niðurbroti próteina og frumulíffæra með autophagy-lysosomal sem og við frumudep og rof á leysihimnu [26]. Cathepsin D er marktækt aukið í skadduðum píplum eftir nýrnablóðþurrð/endurflæðisskaða sem styður niðurstöðu okkar um marktæka aukningu á cathepsin D ínýrumeð bráðu pípludrepi [27].

Hærra magn af Cathepsin B og D með hærra hlutfalli af ATN ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum benda til GAL-3 sem miðill gegn drepi.

Við höfum einnig sýnt marktækt hærra magn af necroptosis próteinum; RIPK1, RIPK3 og MLKL ínýruaf músum sem fengu cisplatín. Þar að auki höfum við greint marktækt hærri styrk RIPK1, RIPK3 og MLKL í nýrum GAL-3 KO músa sem fengu cisplatín en GAL-3 villtum músum sem fengu cisplatín.

Rannsóknir hafa sýnt að cisplatín tengist aukinni oxunarálagi [28]. Myndun hvarfgjarnra súrefnistegunda (ROS), uppsöfnun lípíðperoxunarafurða ínýru, og bæld andoxunarkerfi eru talin vera aðalaðferðir af cisplatín-völdum AKI [29]. Innan frumunnar breytist cisplatín í mjög hvarfgjarnt form sem hvarfast hratt við þíól-innihaldandi andoxunarefni eins og glútaþíon [30]. Cisplatín getur einnig valdið truflun á starfsemi hvatbera og aukinni ROS framleiðslu í gegnum skerta öndunarkeðju [31]. ROS auðveldar sjálffosfórun RIPK1 og stuðlar að nýliðun RIPK-3 og myndun dreps [32]. Að auki er ROS mikilvægur hvati fyrir gegndræpi lýsósóma himnu (LMP) [33].

Cai o.fl. [34] hafa sýnt að ROS-miðlað LMP tekur þátt í framköllun dreps í millihryggjardiskfrumum kanína. Sömuleiðis er RIPK1-framkölluð hvatbera-ROS framleiðslu fylgt eftir af LMP og truflun á starfsemi hvatbera sem afleiðing af jákvæðri endurgjöf á milli Ca2 plús og JNK, sem leiðir til dreps á A549 og H1299 frumum [35, 36].

Ennfremur hefur verið sýnt fram á að uppstýrt-RIPK3 í necroptosis veldur endoplasmic reticulum streitu sem eykur frumu Ca2 plús styrk og tjáningu xanthine oxidasa sem leiðir til aukinnar ROS kynslóðar [37].

Cathepsín B og D eru aðal starfræna innihaldið sem losað er úr leysisómum með aukinni LMP meðan á frumudauðaferlinu stendur [34]. Cathepsin B og D virkjun getur aukið necroptotic ferli [38]. Svo er hægt að framkalla necroptosis á viðtaka-óháðan hátt [39]. Að auki hafa skýrslur sýnt að það eru til viðbótar áreiti, önnur en ROS, cathepsin B og D, til að framkalla necroptosis og þetta felur í sér uppstjórnun á TRAIL og FAS legend próteinum [40]. Þannig að aukið ROS hvort sem það er vegna cisplatíns eða framkalla RIPK1 eða RIPK3 getur leitt til aukinnar LMP og losunar á cathepsin B og D sem aftur eykur drepsótt. Sömuleiðis getur aukið ROS virkjað RIPK1, nýliðun RIPK3, aukið myndun dreps, fosfórun MLKL, flutning á fosfórýleruðu MLKL yfir í frumuhimnu sem leiðir til dreps frumudauða með gegndræpi og rof í plasmahimnu.

Í þessari rannsókn teljum við að aukið ROS, cathepsin B, cathepsin D, TRAIL og FAS eigi þátt í framkalli dreps í ATN.

Til að ákvarða hlutverk GAL-3 í necroptosis höfum við mælt styrk RIPK1, RIPk3 og MLKL í nærveru og fjarveru GAL-3 með því að nota GAL-3 villt og GAL{{5 }} KO mýs.

Marktækt hærri styrkur RIPK1, RIPK3 og MLKL í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 músum gefur til kynna að brotthvarf GAL-3 tengist marktæk aukning á necroptosis próteinum, sem bendir til að GAL sé gegn necroptosis hlutverki -3.

Þar að auki höfum við sýnt marktækt hærra magn af pro-apoptotic próteinum; klofinn kaspasi-3, klofinn PARP, TRAIL, FAS og apoptotic líkamar ínýrueftir ATN.

Meðan á ATN stendur, gerir leysishimnu gegndræpi kleift að flytja cathepsin D og cathepsin B frá lýsósóminu yfir í umfrymið þar sem það getur gegnt for-apoptotic virkni sinni. Cytosolic cathepsin D klýfur Bid prótein í tBid sem kallar á innsetningu Bax próteins í hvatberahimnu. Þetta leiðir til losunar cýtókróm c frá hvatberum í frumu og virkjun pro-kaspasa 9 og 3 [41]. Í þessari rannsókn hafa bæði ónæmisflúrljómandi litun og próteinstyrkur sýnt marktækt meiri tjáningu á innanfrumu GAL-3, bæði umfrymis- og kjarnabrotum, í ATN ínýruaf GAL-3 villtum músum samanborið við samanburðarmýs.

Svo hærra magn af pro-apoptotic próteinum; klofinn kaspasi-3, TRAIL, FAS og apoptótískir líkamar ínýruaf cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 KO músum en í cisplatínmeðhöndluðum GAL-3 villtum músum bendir til and-apoptótísks hlutverks GAL-3. Komið hefur í ljós að GAL-3 er mjög þátttakandi í frumudauða, eftir undirfrumustaðsetningu þess. Rannsóknir hafa sýnt að innanfrumu GAL-3 getur hamlað frumudauða [42-44]. Til að styðja við apoptotic hlutverk GAL-3 höfum við greint marktækt meiri fjölda frumna sem tjá fosfó-NF-kB, beta-catenin og Wnt prótein í nýrum GAL með cisplatíni{{15} } villtar mýs en GAL-3 KO mýs. NF-KB er umritunarþáttur sem gegnir mikilvægu hlutverki við að stjórna bólgu, frumufjölgun og frumulifun. Fosfórun gegnir mikilvægu hlutverki í virkjun NF-KB aftan við öll þessi áreiti [45]. NF-KB er nú viðurkennt sem mikilvægur þáttur í lifun frumna og vernd gegn frumudauða [46]. Sýnt hefur verið fram á að Wnt próteinin hafa verndandi áhrif á slasaðar frumur í gegnum and-apoptotic virkni þeirra með virkjun -catenin og c-Myc [47].

Wu o.fl. hafa einnig sýnt marktæka aukningu á p-NF-kB ínýrumeð ATN [48]. Wang o.fl. hafa einnig sýnt upp-stjórnun á Wnt/-catenin boðleiðinni í bráðum nýrnaskaða [49]. Rannsóknir hafa sýnt að NF-kB tekur þátt í örvun GAL-3 [50] auk þess sem GAL-3 tekur þátt í virkjun NF-kB [51]. Athyglisvert er að GAL-3 hefur reynst vera nýr bindandi samstarfsaðili -catenin [52].

Þessar niðurstöður benda til þess að einnig megi miðla and-apoptotic hlutverki GAL-3 með virkjun NF-KB og Wnt/-catenin ferla. GAL-3 virðist tengja þessar merkjaflutningsleiðir sem stuðla að lifun sem rannsökuð voru í rannsókn okkar. Þessar leiðir hafa einnig víxlspjall á milli þeirra á ýmsum stigum. Spilarar í Wnt/-catenin ferli móta mörg áhrif þeirra með samskiptum við NF-KB og gagnkvæmt hefur NF-KB einnig áhrif á Wnt/-catenin boðleiðina [53]. Þess vegna er skiljanlegt að GAL-3 gegnir miðlægu tengihlutverki í flutningsleiðum fyrir forsurvival.

Rannsókn okkar sýnir fram á að tilvist eða fjarvera innanfrumu GAL-3 tengist marktækum breytingum á próteinum fyrir frumudauða, pronecroptotic og prosurvival í ATN af völdum cisplatíns og að hátt magn GAL-3 í nýrnapíplum er miðla and-apoptotic, antinecroptotic, og prosurvival umhverfi sem gæti mótað framtíðarferli sjúkdómsins. Þetta bendir til verndarhlutverks fyrir GAL-3 í bráðu cisplatínvöldum ATN, sem er stutt af marktækt lægri plasmaþéttni þvagefnis og kreatíníns í GAL-3 villtum cisplatínmeðhöndluðum músum en GAL-3 KO cisplatín-meðhöndlaðar mýs (mynd 13).

Niðurstaða

GAL-3 getur haft áhrif á lifun og dauða frumna í gegnum samspil þess við necroptotic, apoptotic og pro-survival prótein í nýrnapíplum við bráða pípludrep af völdum cisplatíns.

Viðurkenningar

Framlög höfunda

Allir höfundar fóru yfir og samþykktu innsenda útgáfu handritsins. SA kynnti hugmyndina, hannaði rannsóknina, greindi og túlkaði gögnin, hannaði tölurnar og skrifaði blaðið. GJ framkvæmdi dýratilraunir og ELISA tækni, MS framkvæmdi ónæmisvefjaefnafræðilega og ónæmisflúrljómandi litun og tengda vefjavinnslu. HT gerði dýratilraunir og ELISA tækni. JY framkvæmdi lífefnafræðilega greiningu á nýrnastarfsemi og lagði fram gögnin sem fengust.

Upplýsingayfirlýsing

Höfundar lýsa því yfir að þeir hafi ekki hagsmunatengsl.

Heimildir

1 Lameire NH, Bagga A, Cruz D, De Maeseneer J, Endre Z, Kellum JA, Liu KD, Mehta RL, Pannu N, Van Biesen W, Vanholder R: Bráð nýrnaskaðar: vaxandi áhyggjuefni á heimsvísu. Lancet 2013;382:170-179.

2 KDIGO: Klínískar leiðbeiningar um bráða nýrnaskaða. Nýra Int 2012;2:1–138.

3 Schumer M, Colombel MC, Sawczuk IS, Globe G, Connor J, O'Toole KM, Olsson CA, Wise GJ, Buttyan R: Formfræðilegar, lífefnafræðilegar og sameindafræðilegar vísbendingar um apoptosis á endurflæðisfasa eftir stutt tímabil nýrnablóðþurrðar Am. J Pathol 1992;140:831-838.

4 Schumer AT, Davies DR. Transplantation 1998;66:872-876.

5 Degterev A, Huang Z, Boyce M, Li Y, Jagtap P, Mizushima N, Cuny GD, Mitchison TJ, Moskowitz MA, Yuan J: Efnafræðilegur hemill á frumudauða sem ekki er apoptotic með lækningalega möguleika á blóðþurrðarheilaskaða. Nat Chem Biol 2005;1:112–119.

6 Vandenabeele P, Galluzzi L, Vanden Berghe T, Kroemer G: Sameindaaðferðir dreps: skipuð frumusprenging. Nat Rev Mol Cell Biol 2010;11:700–714.

7 Chen X, Li W, Ren J, Huang D, He WT, Song Y, Yang C, Li W, Zheng X, Chen P, Han J: Flutningur á blönduðu kínasa lénslíku próteini yfir í plasmahimnu leiðir til drepfrumna dauða. Cell Res 2014;24:105– 121.

8 Cai Z, Jitkaew S, Zhao J, Chiang HC, Choksi S, Liu J, Ward Y, Wu LG, Liu ZG: Plasmahimnuflutningur á trimerized MLKL próteini er nauðsynleg fyrir drep af völdum TNF. Nat Cell Biol 2014;16:55–65.

9 Wang Y, Liu Y, Liu Y, Zhou W, Wang H, Wan G, Sun D, ​​Zhang N, Wang Y: Fjölliða forlyf cisplatíns byggt á pullulani fyrir markvissa meðferð gegn lifrarfrumukrabbameini. Int J Pharm 2015;483:89–100.

10 Pablo N, Dong Z: Cisplatin nýrnaeiturhrif: aðferðir og endurverndaraðferðir. Nýra Int 2008;73:994–1007.

11 Mi XJ, Hou JG, Wang Z, Han Y, Ren S, Hu JN, Chen C, Li W: Verndaráhrif maltóls á cisplatín-framkallaða eiturverkanir á nýru í gegnum AMPK-miðlaða PI3K/Akt og p53 merkjaleiðir. Sci Rep 2018;8:15922.

12 Ozkok A, Edelstein CL: Meinalífeðlisfræði bráðs nýrnaskaða af völdum cisplatíns. Biomed Res Int 2014;2014:1–17.

13 Hughes RC: Seyting galectin fjölskyldu kolvetnabindandi próteina spendýra. Biochim Biophys Acta 1999;1473:172-185.

14 Liu FT, Patterson RJ, Wang JL: Innanfrumuvirkni galectins. Biochim Biophys Acta 2002;1572:263- 273.

15 van den Brûle FA, Waltregny D, Liu FT, Castronovo V: Breyting á umfrymis-/kjarnatjáningarmynstri galectins-3 tengist framvindu krabbameins í blöðruhálskirtli. Int J Cancer 2000;89:361-367.

16 Xue J, Gao X, Fu C, Cong Z, Jiang H, Wang W, Chen T, Wei Q, Qin C: Reglugerð um galectin-3-framkallaða frumuddreifingu Jurkat frumna af bæði O-glýkanum og N-glýkönum á CD45. FEBS Lett 2013;587:3986-3994.

17 Matarrese P, Fusco O, Tinari N, Natoli C, Liu FT, Semeraro ML, Malorni W, Iacobelli S: Galectin-3 oftjáning verndar gegn frumudauða með því að bæta frumuviðloðun eiginleika. Int J Cancer 2000;85:545- 554.

18 Oka N, Nakahara S, Takenaka Y, Fukumori T, Hogan V, Kanayama HO, Yanagawa T, Raz A: Galectin-3 hindrar æxlisdrep sem tengist frumudruflun sem framkallar bindilinn með því að virkja Akt í þvagblöðru manna krabbameinsfrumur. Cancer Res 2005;65:7546-7553.

19 Hashmi S, Al-Salam S: Galectin-3 er tjáð í hjartavöðvanum mjög snemma eftir hjartadrep. Cardiovasc Pathol 2015;24:213-223.

20 Zhang S, Li R, Dong W, Yang H, Zhang L, Chen Y, Wang W, Li C, Wu Y, Ye Z, Zhao X, Li Z, Zhang M, Liu S, Liang X: RIPK3 miðlar nýrnapíplum frumudauða þekjufrumna í bráðum nýrnaskaða af völdum endotoxíns. Mol Med Rep 2019;20:1613-1620.

21 Liyanage T, Ninomiya T, Jha V, Neal B, Patrice HM, Okpechi I, Zhao MH, Lv J, Garg AX, Knight J, Rodgers A, Gallagher M, Kotwal S, Cass A, Perkovic V: Aðgangur um allan heim að meðferð fyrir nýrnasjúkdóm á lokastigi: kerfisbundin endurskoðun. Lancet 2015;385:1975-1982.

22 Turk B, Stoka V: Próteasamerki við frumudauða: kaspasar á móti cysteinkathepsínum. FEBS Lett 2007;581:2761–2767.

23 Pavlock GS, Southard JH, Starling JR, Belzer FO: Lososomal ensím losun í nýrum hunda sem eru í gegnum gegnflæði. Cryobiology 1984;21:521-528.

24 Werle B, Jülke B, Lah T, Spiess E, Ebert W: Cathepsin B hluti virkur við lífeðlisfræðilegt pH 7,5 hefur forspármikilvægi í flöguþekjukrabbameini í lungum manna. Br J Cancer 1997;75:1137–1143.

25 Wang C, Jiang Z, Yao J, Wu X, Sun L, Liu C, Duan W, Yan M, Sun L, Liu J, Zhang L: Þátttaka cathepsin B í emodín-völdum frumudauða í HK-2 Frumur. Toxicol Lett 2008;181:196–204.

26 Suzuki C, Tanida I, Ohmuraya M, Oliva Trejo JA, Kakuta S, Sunabori T, Uchiyama Y: Skortur á Cathepsin D í nýrnapíplufrumum leiddi til aukinnar næmni gegn nýrnablóðþurrð/endurflæðisskaða. Int J Mol Sci 2019;20:1711.

27 Lameire N, Van Biesen W, Vanholder R. Bráð nýrnabilun. Lancet 2005;365:417-430.

28 Yu W, Chen Y, Dubrulle J, Stassi F, Putluri V, Sreekumar A, Putluri N, Baluya D, Lai SY, Sandulache VC: Cisplatin myndar oxunarálag sem fylgir hröðum breytingum í miðlægum kolefnisumbrotum. Sci Rep 2018;8:4306.

29 Aydinoz S, Uzun H, Cermiketal G: Áhrif mismunandi skammta af súrefni með háþrýstingi á eiturverkanir á nýru af völdum cisplatíns. Nýrnabilun 2007;29:257–263.

30 Siddik ZH: Cisplatin: frumudrepandi verkun og sameindagrundvöllur ónæmis. Oncogene 2003;22:7265– 7279.