انعقاد، گیرنده های فعال شده با پروتئاز، و بیماری کلیوی دیابتی: درس هایی از موش های دارای کمبود ENOS

اندوتلیال نیتریک اکساید سنتازاختلال عملکرد (eNOS) برای تشدید پیشرفت و پیش آگهی شناخته شده استبیماری کلیه دیابتی(DKD). یکی از مکانیسم‌هایی که از طریق آن این امر به دست می‌آید این است که سطوح پایین eNOS با انعقاد بیش از حد همراه است که باعث آسیب کلیه می‌شود. در آبشار انعقاد بیرونی، فاکتور بافتی (فاکتور III) و فاکتورهای انعقادی پایین دست، مانند فاکتور X فعال (FXa)، التهاب را از طریق فعال شدن گیرنده های فعال شده با پروتئاز (PARs) تشدید می کنند. اخیراً نشان داده شده است که فقدان یا کاهش بیان eNOS در موش های دیابتی، به عنوان یک مدل از DKD پیشرفته، باعث افزایش سطح فاکتور بافت کلیوی و PAR1 و2 بیان در کلیه آنها. علاوه بر این، مهار دارویی یا حذف ژنتیکی فاکتورهای انعقادی یا PARsبهبود التهاب در DKDدر موش های فاقد eNOS در این بررسی، ما رابطه بین eNOS، انعقاد و PARs را خلاصه می‌کنیم و یک گزینه درمانی جدید برای مدیریت بیماری پیشنهاد می‌کنیم.بیماران مبتلا به DKD. 

کلید واژه ها: گلومرولواسکلروز دیابتی; عامل Xa; التهاب؛ فاکتور بافتی

برای دریافت عصاره طبیعی سیستانچ ارگانیک با 25% اکیناکوزید و 9% آکتئوزید برای عملکرد کلیه اینجا را کلیک کنید

خدمات حمایتی Wecistanche - بزرگترین صادرکننده سیستانچ در چین:

ایمیل:wallence.suen@wecistanche.com

واتساپ/تلفن:+86 15292862950

خرید برای جزئیات بیشتر مشخصات:

https://www.xjcistanche.com٪2fcistanche-shop

معرفی

تعداد بیماران مبتلا بهبیماری کلیه دیابتی(DKD) در سراسر جهان در حال افزایش است (دی بوئر و همکاران 2011؛ ​​کاینز و همکاران 2015؛ اوگورتسووا و همکاران 2017). DKD یکی از علل عمده مرگ و میر در بیماران مبتلا به عوارض دیابت است (افکاریان و همکاران 2013). علاوه بر این، DKD پیشرونده است و علت اصلی آن استمرحله نهایی بیماری کلیهنیازمنددرمان جایگزینی کلیه(گرگ و همکاران 2014؛ لیاناژ و همکاران 2015). در ژاپن،نفروپاتی دیابتیبیش از 39 درصد از بیماران دیالیزی جدید را تشکیل می دهد (Nitta et al. 2020). بنابراین،توسعه روش های درمانی جدیدگزینه هایی برای مدیریت بیماران مبتلا به DKD مورد نیاز است.

علاقه فزاینده ای به نقش سیستم انعقادی در وجود داردپاتوژنز DKD.انعقاد بیش از حدبا DKD مرتبط است (گلدبرگ 2009؛ دومینگوتی و همکاران 2016). نشان داده شد که افزایش سطح فیبرینوژن در خون با نرخ پایین فیلتراسیون گلومرولی تخمین زده شده، پروتئینوری بالا و آسیب بافتی شدید مرتبط است و پیش بینی کننده پیشرفت به مرحله نهایی بیماری کلیوی است (دالا وسترا و همکاران 2005؛ پان و همکاران همکاران 2018؛ ژانگ و همکاران 2018). برخی از مطالعات ارتباط بین سطح D-dimer، محصول تخریب فیبرین، و اختلال عملکرد کلیه در DKD را نشان داده اند (Domingueti et al. 2018; Pan et al. 2018). انعقاد بیش از حد در DKD احتمالاً توسط عوامل متعددی تعیین می شود. به عنوان مثال، سیستم رنین-آنژیوتانسین-آلدوست رون فاکتور بافتی (TF، فاکتور III) را فعال می کند و حوادث ترومبوتیک را افزایش می دهد (Dielis et al. 2005). در غیر این صورت، هیپرگلیسمی، دیس لیپیدمی، التهاب یا اختلال عملکرد اندوتلیال در حالت پیش از ترومبوز تحت پاتوژنز DKD دخالت دارند (گلدبرگ 2009).

اختلال عملکرد اندوتلیال در DKD وجود دارد که به سمت عوارض میکروواسکولار پیشرفت می کند (گلدبرگ 2009؛ ناکاگاوا و همکاران 2011). اختلال در تولید اکسید نیتریک اندوتلیال سنتاز (eNOS) یا کاهش فعالیت eNOS (به عنوان مثال، اختلال در فسفوریلاسیون eNOS) یکی از ویژگی های بارز اختلال عملکرد اندوتلیال در DKD است (ناکاگاوا و همکاران 2011؛ ​​چنگ و همکاران 2012). ما نشان داده‌ایم که از دست دادن بیان eNOS با افزایش سطح TF و فعالیت سیستم انعقادی بیرونی مرتبط است (لی و همکاران 2010؛ وانگ و همکاران 2011a)، که ارتباط نزدیکی با حوادث ترومبوتیک در بیماران مبتلا به کلیه مزمن دارد. بیماری ها (Kolachalama et al. 2018).

علاوه بر افزایش خطر رخدادهای ترومبوتیک، پروتئازهای انعقادی، مانند فاکتور فعال FVII (FVIIa)، فاکتور فعال (FXa) و ترومبین که در آبشار انعقاد بیرونی وجود دارند، از طریق گیرنده فعال شده با پروتئاز باعث آسیب بافت می شوند. مکانیسم وابسته به PAR (Madhusudhan و همکاران 2016؛ Posma و همکاران 2019). در این بررسی، ما یافته‌های به‌دست‌آمده از موش‌های دیابتی فاقد eNOS را خلاصه می‌کنیم و در مورد رابطه بین مسیر انعقادی-PAR، سطوح eNOS و پاتوژنز DKD بحث می‌کنیم.

فاکتور بافتی / مسیر گیرنده های فعال شده با پروتئاز

فاکتور بافتی (TF)، که به عنوان فاکتور III شناخته می شود، یک پروتئین غشایی 47 کیلو دالتون است که با فاکتور VII (FVII) در تعامل است (Grover and Mackman 2018). کمپلکس TF/FVIIa یک فعال کننده آبشار انعقاد بیرونی است و فعال سازی FX و FIX را کاتالیز می کند. FXa و فاکتور فعال V (FVa) یک کمپلکس پروترومبوتیک را تشکیل می دهند که ترومبین را تولید می کند. در نهایت، ترومبین فیبرینوژن را به فیبرین تبدیل می‌کند و در نتیجه ترومبوز تشکیل می‌شود (Grover and Mackman 2018). TF هم در سلول های عضله صاف عروق و هم در فیبروبلاست های اضافی بیان می شود. در شرایط التهابی، بیان آن در سلول‌های اندوتلیال یا سلول‌های در حال گردش مانند مونوسیت‌ها القا می‌شود (Østerud and Bjørklid 2006).

گیرنده‌های فعال‌شده با پروتئاز (PARs) اعضایی از ابرخانواده گیرنده‌های جفت شده با پروتئین G هستند که شامل چهار پروتئین PAR (PAR{3}}) است. PARها توسط پروتئازها در انتهای N ترمینال شکسته می شوند و پس از اتصال به یک پایانه N جدید حاوی یک لیگاند متصل فعال می شوند. چهار عضو PARها (PAR1-4) توسط پروتئازهای انعقادی خاص فعال می‌شوند: کمپلکس TF و FVIIa PAR2 را فعال می‌کند، فاکتور Xa هر دو PAR1 و PAR2 را فعال می‌کند و ترومبین PAR1، PAR3 و PAR4 را فعال می‌کند (Camerer et al. 2000؛ کوفلین 2005؛ روتمایر و روف 2012؛ ژائو و همکاران 2014). رابطه بین TF، پروتئازهای انعقادی و PARها در شکل 1 نشان داده شده است.

PARها به طور گسترده در سلول های کلیوی بیان می شوند و در پاتوفیزیولوژی آسیب کلیه نقش دارند. هر دو PAR1 و PAR2 در سلول های اندوتلیال گلومرولی، سلول های مزانژیال و سلول های لوله ای کلیه مشتق شده از انسان یا موش بیان می شوند. PAR2، PAR3، و PAR4 در سلول‌های بدن انسان بیان می‌شوند. PAR1، PAR3 و PAR4 در پودوسیت های موش بیان می شوند (Tanaka et al. 2005; Vesey et al. 2005; Madhusudhan et al. 2012; Dong et al. 2015; Madhusudhan et al. 2016).

اگرچه اثرات مضر یا محافظتی PAR ها در آسیب کلیه نشان داده شده است، داده های جمع آوری شده نشان می دهد که PAR ها با تحریک تولید سیتوکین ها و کموکاین ها التهاب را تشدید می کنند (Rothmeier and Ruf 2012؛ Isermann 2017؛ Posma et al. 2019). مطابق با این یافته، آگونیست های PAR1 و PAR2 بیان واسطه های التهابی مانند پروتئین کموتاکتیک مونوسیت 1 (MCP1) و مهارکننده فعال کننده پلاسمینوژن{7}} (PAI-1)، و مولکول های پروفیبروتیک در اندوتلیال را ترویج می کنند. سلول های لوله ای مزانژیال و کلیه (Vesey et al. 2005; Vesey et al. 2013; Ellinghaus et al. 2016; Waasdorp et al. 2016; Oe et al. 2019). در مطالعات in vivo، فقدان PAR1 یا وجود مهارکننده‌های PAR1 باعث کاهش التهاب در مدل‌های گلومرولونفریت هلالی یا آسیب انسدادی کلیه شد (Cunningham et al. 2000; Waasdorp et al. 2019; Lok et al. 2020). به طور مشابه، اثرات درمانی مهار PAR2 در آسیب های کلیوی با کاهش التهاب در کلیه ها همراه بود (هایاشی و همکاران 2016؛ دو و همکاران 2017؛ هان و همکاران 2019؛ واتانابه و همکاران 2019).

پلی مورفیسم های اندوتلیال نیتریک اکسید سنتاز در DKD

اندوتلیال نیتریک اکساید سنتاز (eNOS) یکی از سه ایزوفرم NOS است و به تولید NO در اندوتلیوم عروقی کمک می کند (Walford and Loscalzo 2003). NO تولید شده توسط eNOS در اندوتلیوم عروقی نقش مهمی در تنظیم آرامش عروقی، ضد التهاب و جلوگیری از تشکیل ترومبوز دارد (والفورد و لوسکالزو 2003). اختلال در بیان eNOS با توسعه DKD همراه است. متاآنالیزهای اخیراً روی انسان ها نشان داده است که G894T (rs1799983)، C{6}}T (rs2070744) و اینترون 4b/4a ​​(rs{10}}) در ژن های eNOS (NOS3) با توسعه DKD (Dellamea et al. 2014; Zhang et al. 2015; Dong et al. 2018). از میان این گونه‌ها، نقش پلی‌مورفیسم G894T (Glu298Asp) در عملکرد eNOS به خوبی مشخص شده است. کاهش تولید NO یا تجمع نیتریت در سلول های CHO ترانسفکت شده با 298Asp در مقایسه با سلول های دارای 298Glu نشان داده شد (Noiri et al. 2002). در مجموع، این نتایج نشان می دهد که کاهش تولید NO توسط اختلال عملکرد eNOS برای پیشرفت DKD در انسان مهم است.

شکل 1. رابطه بین فاکتورهای انعقادی و گیرنده های فعال شده با پروتئاز (PARs). در آبشار انعقاد بیرونی، کمپلکس فاکتور بافتی (TF) و FVII فعال (FVIIa) گیرنده 2 فعال شده با پروتئاز (PAR2)، FX فعال (FXa) هر دو PAR1 و PAR2 را فعال می کند و ترومبین PAR1، PAR3 و PAR4 را هدف قرار می دهد. برش توالی N ترمینال PARs توسط پروتئازهای انعقادی، یک توالی N ترمینال جدید را نشان می دهد که به عنوان لیگاند متصل عمل می کند و باعث التهاب می شود.

موش های دیابتی فاقد eNOS به عنوان مدل نفروپاتی دیابتی انسانی

ایجاد مدل‌های بالینی قابل اعتماد شبیه DKD انسانی برای مطالعه گزینه‌های درمانی جدید ضروری است. بر اساس شواهدی که ارتباط بین چندشکلی eNOS و DKD را نشان می‌دهد، چندین مطالعه نشان داده‌اند که مدل‌های حذفی eNOS نوع I و نوع II DM برخی از مدل‌های موفق تقلید DKD انسانی هستند (بروسیوس و همکاران 2009؛ آزوشیما و همکاران. 2018). نشان داده شد که موش های دیابتی ناشی از استرپتوزوتوسین فاقد eNOS دچار آلبومینوری شدید، انبساط مزانژیال، ضخیم شدن غشای پایه گلومرولی و هیالینوز شریانی، شبیه DKD انسانی می شوند (Nakagawa et al. 2007). به طور مشابه، موش های دیابتی نوع II (db/db) فاقد eNOS گلومرولواسکلروز شدید و آلبومینوری را نشان دادند (Zhao et al. 2006).

TF بالا در موش های دیابتی فاقد eNOS

NO از تشکیل ترومبوز و تجمع پلاکتی جلوگیری می کند (Walford and Loscalzo 2003). از آنجایی که تشکیل ترومبوز گلومرولی در موش های دیابتی فاقد eNOS مشاهده شد (Nakagawa و همکاران 2007)، اختلال در بیان eNOS احتمالاً با افزایش انعقاد وابسته به TF مرتبط است. ارتباط بین eNOS و TF در DKD در گزارش های قبلی ما مورد توجه قرار گرفته است (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a; Oe et al. 2016) (شکل 2).

کاهش یا فقدان بیان eNOS باعث افزایش فعالیت TF کلیه در موش های دیابتی آکیتا می شود

ما بیان TF را در موش‌های دیابتی آکیتا (Ins2Akita/+)، مدلی از دیابت نوع I، با سطوح بیان مختلف eNOS (eNOS+/+، eNOS+/-، و eNOS-/-) مشخص کردیم (Wang et al. 2011a). ما دریافتیم که شدت DKD با کاهش بیان eNOS مرتبط است. دفع آلبومین ادراری، گلومرولواسکلروز، و کاهش میزان فیلتراسیون گلومرولی به ترتیب زیر تشدید شد: eNOS+/+. Ins2Akita/+