چگونه آرتمتر Ameliorates آسیب کلیه -- قسمت اول

برای بیشتر information:ali.ma@wecistanche.com

آرتمتر کلیه را آمیوراتس می کند آسیب با بازگرداندن عدم تعادل ردوکس و بهبود میتوکندری عملکرد در نفروپاتی آدریامیسین در موش ها

پنگ شون هان، و همکارانش

Theکلیهیک عضو تقاضای انرژی بالا غنی از میتوکندری به خصوص استکلیویسلول های لوله ای. شواهد در حال ظهور نشان می دهد که اختلال عملکرد میتوکندری، عدم تعادل ردوکس و آسیب کلیه هستند متصل. Artemether دارای efects بیولوژیکی با هدف قرار دادن میتوکندری و نمایشگاه پتانسیل ارزش درمانی برایکلیهبیماری. با این حال، مکانیسم های مولکولی زمینه ای نبوده اند به طور کامل روشن. اين مطالعه با هدف تعيين افکت های آرتمتر بر نفروپاتی ناشی از آدريامايسينين انجام شد و مکانيسم های بالقوه نيز مورد بررسی قرار گرفت. در ویوو، یک آدریامیسین مدل موش نفروپاتی برقرار شد، و موش ها با آرتمتر یا بدون آرتمتر درمان شدند به مدت 2 هفته. در آزمایشگاهی، سلول های NRK-52E با TGF-β1 تحریک شدند و با یا بدون آن درمان شدند artemether for 24 h. سپسکلیویآسيب و تغييرات سلولی مورد ارزيابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که آرتمتر دفع پروتئین ادراری را کاهش داد، تغییرات پودوسیت بهبود یافت، کاهش یافت تغییرات پاتولوژیک و کاهشکلیویجراحت لوله ای. آرتمتر همچنین سطح بیان MRNA TGF-β1 را پایین تنظیم کرد، تکثیر لوله ای را مهار کرد، فنوتیپ های سلول لوله ای ترمیم شده و سرکوب مسیرهای سیگنالینگ مربوط به تکثیر. علاوه بر این، آرتمتر ترمیم شدکلیویردوکس عدم تعادل، افزایش تعداد کپی mtDNA و بهبود عملکرد میتوکندری. خلاصه ما ارائه شواهد اولیه که آرتمتر ameliorates آسیب کلیه با بازگرداندن عدم تعادل redox و بهبود عملکرد میتوکندری در نفروپاتی آدریامیسین در موش ها. آرتمتر ممکن است امیدوار کننده باشد عامل درمان بیماری کلیوی.

مزمنکلیهبیماری(CKD) در حال تبدیل شدن به یک بار سلامت جهانی است و با ناهنجاری های ادرار، تغییرات ساختار مورفولوژیک و اختلال مشخص می شودکلیویfunction1. این فوری است برای کشف بیماری زا CKD و توسعه داروهای موثر عقب مانده پیشرفت آن.

به عنوان یک عضو با تقاضای انرژی بالا،کلیهغنی از میتوکندری است، به خصوص درکلیویسلول های لوله ای. میتوکندری نیروگاه سلول محسوب می شود و در بسیاری از فرایندهای سلولی شرکت می کند. شواهد در حال ظهور نشان می دهد که اختلال عملکرد میتوکندری نقش محوری درکلیه درداوران2. در یک جمعیت مبتنی بر جامعه، ارتباط منفی بین شماره کپی DNA میتوکندری (mtDNA) در خون محیطی و شیوع میکروالبومینوری مشاهده شد3. یک مطالعه متابولومیک دفع ادرار وکلیویتجزیه و تحلیل بیان ژن نشان داد که فعالیت چرخه اسید سیتریک در بیماران CKD4 مختل است. میتوکندری محل اصلی اکسیداسیون اسید چرب است. در انسان و مدل های موشی با فیبروز توبولوینترستیتیال، اکسیداسیون اسید چرب معیوب شناسایی شد. بازگرداندن متابولیسم اسید چرب با استفاده از روش های ژنتیکی یا فارماکولوژیک به طور معنی داری از پیشرفت فیبروز کلیه جلوگیری کرد5.

تنش اکسیداتیو به عدم تعادل در تولید گونه های واکنش پذیر اکسیژن (ROS) بیش از ظرفیت سلول ها/بافت ها برای سم زدایی یا روبنده کردن آن ها گفته می شود. مطالعات متعدد نشان داده اند که مقررات زدایی ازکلیهحالت ردوکس مسیرهای فیبروژنیک را ترویج می کند و در نهایت منجر بهکلیویشکست 6. میتوکندری یک منبع عمده ROS سلولی است و تعادل ردوکس را با همکاری سایر اندامک ها تنظیم می کند7. عدم تعادل ردوکس، اختلال عملکرد میتوکندری وکلیهآسیببه هم پیوسته اند. با این حال، مکانیسم های مولکولی زمینه ای این عوامل گریزان باقی می مانند.

آرتمتر مشتق آرتمیسینین با بهبود در دسترس زیستی است و به طور گسترده ای در درمان ضد مالی استفاده می شود8,9. مطالعات قبلی نشان داده اند که مشتقات آرتمیسینین دارای فعالیت های ضد ویروسی، ضد قارچی، ضد سرطان، و ضد دیابت ۱۰–۱۵ هستند. مطالعات متعددی نشان داده اند که اثرات زیستی آرتمتر مربوط به تنظیم میتوکندری ۱۶–۱۸ است. با این حال مکانیسم های دقیق به طور کامل درک نمی شوند.

در این مطالعه به بررسی نقش آرتمتر در نفروپاتی آدریامیسین (AN) و بررسی مکانیسم های زمینه ای انجام شد.

سیستانچهخوب است برایکلیهآسیب

با کلیک بر روی پودر عصاره سیستانچه برای آسیب کلیه

نتیجه

آرتمتر دفع پروتئین ادراری را کاهش داد و تغییرات پودوسیت را بازیابی کرد.

پروتئینوری یک نشانگر ازکلیویآسیبو یک عامل خطر مستقل برای پیشرفت CKD. همانطور که در Fig. 1a نشان داده شد، در مقایسه با گروه کنترل، دفع پروتئین ادراری در گروه AN به طور معنی داری افزایش یافت و با درمان آرتمتر به طور قابل توجهی کاهش یافت. پودوسيت ها نقش مهمی در تشکيل پروتئينوری دارند. بنابراین تعداد سلول های مثبت WT-1 (نشان دهنده تعداد پودوسیت) و عرض فرایند پا اندازه گیری شده (FPW) در گلومرولوس را شمارش کردیم. نتايج نشان داد که تعداد پودوسيته کاهش يافته و FPW در موش های گروه AN (انجیر 1b–e) به طور معنی داری افزايش يافته است. درمان آرتمتر بدیهی است که این تغییرات پودوسیت (انجیر 1b–e) را بازیابی کرد.

شکل 1. آرتمتر دفع پروتئین ادراری را کاهش داد و تغییرات پودوسیت را بازیابی کرد. ج) کمی سازی و تجزیه و تحلیل آماری دفع پروتئین ادراری در گروه های مختلف. n=6 در هر گروه. ب) شمارش WT-1 سلول های مثبت در هر گلومرولوس در هر گروه. n=6 در هر گروه. ج) اندازه گیری FPW در گروه های مختلف. n=3 در هر گروه. د) تصاویر نماینده ایمن سازی WT-1 در هر گروه. نوار مقیاس، 20 میکرومتر. ه) نماینده تصاویر TEM نمایش تغییرات مورفولوژیک از فرایندهای پا. نوار مقیاس، 500 nm. **P<0.01 and=""><0.001 versus="" control;=""><0.05,><0.01 and=""><0.001 versus="">

سیستانچهخوب است برایکلیهآسیب

آرتمتر تغییرات پاتولوژیک و آسیب لوله ای کلیوی را تشدید کرد.

در پایان این مطالعه گلومرولوسکلروز کانونی (شکل 2a,j)، آسیب لوله ای (شکل 2b,k)، فیبروز توبولواینترستتال (شکل 2c,l) در موش های گروه AN برجسته بودند. درمان آرتمتر به طور معنی داری این آسیب های پاتولوژیک را بهبود داد (انجیر 2a–c,j-l). همخوانی با تغییرات پاتولوژیک لوله ای، سطح ادراری کیم-۱ و NGAL که دو نشانگر زیستی آسیب لوله ای هستند، در گروه AN به طور قابل توجهی افزایش یافت و به طور قابل توجهی توسط آرتمتر کاهش یافت (شکل ۲d,e). علاوه بر این، سطح mRNA مرتبط با فیبروز (فیبرونکتین: FN، α-صاف عضله آکتین: α-SMA، کلاژن: COL I، و COL III) نیز به طور قابل توجهی در موش های گروه AN افزایش یافت و با درمان آرتمتر (انجیر 2f–i) تنظیم نشده بود. همخوانی با این تغییرات مولکولی و پاتولوژیک، افزایش کراتینین سرم و BUN در گروه AN به طور معنی داری توسط آرتمتر کاهش یافت (شکل 9a,b).

شکل 2. آرتمتر تغییرات پاتولوژیک را تشدید کرد وکلیویجراحت لوله ای. ارزیابی (a)گلومرولوسکلروز، (ب) آسیب لوله ای، و (ج) فیبروز واسطه ای در هر گروه. کمی سازی دفع ادرار (d)NGAL و (ه) دفع کیم-۱ در گروه های مختلف. تعیینکلیویسطح بیان mRNA (f) FN، (g)α-SMA، (h) COL I، و (i) COL III در گروه های مختلف توسط qPCR و نرمال سازی در برابر ژن بتا-آکتین خانه داری. (j, k) تصاویر نماینده رنگ آمیزی PAS برای گلومرولی (نوار مقیاس، 20 میکرومتر) و توبول ها (نوار مقیاس، 50 میکرومتر). ل) تصاویر نماینده از رنگ آمیزی سه رنگ ماسون برایکلیویتوبولوينترستيتيوم . نوار مقیاس، 50 میکرومتر. n=6 در هر گروه. *P<0.05,><0.01 and=""><0.001 versus="" control;=""><0.05,><0.01 and=""><0.001 versus="">

آرتمتر تکثیر سلول لوله ای را مهار کرد.

برای تعیین وضعیت رشد سلول درکلیه، ما ایمونوهیستوشیمی را برای نشانگرهای تکثیر سلولی تکثیر کننده آنتیژن هسته ای سلول (PCNA) و کی-۶۷ انجام دادیم. نتایج نشان داد که سلول های لوله ای مثبت PCNA و Ki-67 در موش های گروه AN به طور معنی داری افزایش یافته و با آرتمتر (شکل 3b–e) به طور معنی داری کاهش یافته اند. TGF-β1 یک تنظیم کننده بحرانی تکثیر سلول است. در مقایسه با موش های گروه کنترل، تنظیم مشخص شده MRNA TGF-β1 درکلیویبافت در موش های گروه AN مشاهده شد و به طور معنی داری با درمان آرتمتر (انجیر 3a) تنظیم شد.

شکل 3. آرتمتر سطح بیان TGF-β1 mRNA را پایین تنظیم کرد و تکثیر لوله ای را مهار کرد. a) تعیین سطح بیان MRNA TGF-β1 کلیوی در هر گروه. (ب، ج) شمارش PCNA و سلول های لوله ای کی-۶۷ مثبت در هر میلی متر ۲ در گروه های مختلف. (d, e) تصاویر نماینده PCNA و Ki-67 ایمن سازی در هر گروه. نوار مقیاس، 20 میکرومتر. n=6 در هر گروه. **P<0.01 and=""><0.001 versus="" control;=""><0.01 and=""><0.001 versus="">

آرتمتر فنوتیپ سلول لوله ای را ترمیم کرد و مسیرهای سیگنالینگ مرتبط با تکثیر را سرکوب کرد.

به عنوان یک نشانگر فنوتیپ اپیتلیال نماینده، E-cadherin (phospho S838+S840) به طور قابل توجهی در گروه AN کاهش یافت و توسط آرتمتر (شکل 4a,b,f,j) تنظیم شد. سیگنال های مرتبط با تکثیر Te Erk1/2، p38 و S6RP در موش های گروه AN فعال شدند و توسط آرتمتر (انجیر 4a,c-e,g- i,k) مهار شدند. برای تعیین اینکه آیا اثرات آرتمتر بر سلول های لوله ای با میانجیگری TGF-β1 صورت گرفته است، یک مطالعه آزمایشگاهی انجام دادیم. سلول های NRK-52E با 10 ng/ml TGF-β1 در ترکیب با آرتمتر یا بدون آرتمتر به مدت 24 ساعت انکوبه شدند. در مقایسه با گروه درمان نشده، TGF-β1 به طور معنی داری زنده ماندن سلول (Fig. 5a) و القای Erk1/2 و فعال سازی S6RP (Fig. 5b,e,h,c,f,i) را افزایش داد. در اين مطالعه، در غلظت 200 ميکروميت (انجیر 5b،e،h،c،f،i) فعال سازی Erk1/2 و S6RP به طور وابسته به دوز آرتمتر کاهش يافت. سیگنال p38 با تحریک TGF-β1 کمی فعال شد اما نه به درجه signifcant. مداخله آرتمتر بر روی سیگنالینگ p38 نیز تأثیری نداشت (انجیر 5d,g,j).

شکل 4. اثرات آرتمتر بر فنوتیپ سلول لوله ای و مسیرهای سیگنالینگ مرتبط با تکثیر. (a–i) باندهای بلات غربی و تجزیه و تحلیل کمی p-E-cadherin (S838+S840)، E-cadherin، p-Erk1/2 (Tr202/Tyr204)، Erk1/2، p-p38 MAPK (Tr180/Tyr182)، p38 MAPK، p-S6RP (Ser235/236)، و S6RP درکلیهدر هر گروه. (j, k) تصاویر رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمیایی نماینده p-E-cadherin (S838+S840) و p-S6RP(Ser235/236) درکلیه. تصاویر نشان داد که این پروتئین ها عمدتاً در توبول های کلیوی بیان می شوند. نوار مقیاس، 20 میکرومتر. n=6 در هر گروه. *P<0.05 and=""><0.01 versus="" control;=""><0.05,><0.01 and=""><0.001versus>

شکل 5. Efects of artemether on cell viability and proliferation-related signalling pathways in vitro. (a) سلول زنده ماندن پس از درمان با TGF-β1 و غلظت های مختلف آرتمتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. 24 h. n=6 در هر گروه. *P< 0.05="" vs.="" tgf-β1:0="" +="" art:="" 0="" group;=""><0.001 vs.="" tgf-β1:(10+dmso)="" +="" art:="" 0="" group.="" (b–d)="" representative="" western="" blot="" bands="" of="" p-erk1/2="" (tr202/tyr204),="" erk1/2,="" p-s6rp="" (ser235/236),="" s6rp,="" p-p38="" mapk="" (tr180/tyr182),="" and="" p38="" mapk="" after="" treatment="" with="" the="" indicated="" amount="" of="" artemether="" and="" tgf-β1.="" (e–j)="" bar="" graphs="" present="" the="" fold="" change="" of="" these="" proteins="" after="" normalization="" to="" β-actin.="" n="3" per="" group.=""><0.05 versus="" tgf-β1:0+art:="" 0="" group;=""><0.05 versus="" tgf-β1:10+art:="" 0="">

سیستانچهخوب است برایکلیهآسیب

اثرات آرتمتر بر تعادل ردوکس کلیه.

در مقایسه با گروه کنترل، آنزیم های مرتبط با ردوکس شامل کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز 2 (SOD2)، و گلوتاتیون پراکسیداز 1 (GPX1)، همگی در گروه AN به طور معنی داری کاهش یافته و با درمان آرتمتر به طور معنی داری افزایش یافته اند (انجیر 6a–d). رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمیایی نشان داد که این آنزیم ها عمدتاً در توبول های کلیوی بیان شده و به ندرت در گلومرولی بیان می شوند. توزیع آن ها در توبول ها نیز الگوی خاصی را به نمایش گذاشتند. کاتالاز عمدتاً در اتصال کورتیکو-مدولر بیان می شد، SOD2 عمدتاً در مدولا بیان می شد و GPX1 عمدتاً در قشر بیان می شد (انجیر ۶f–h). در راستای عدم تعادل ردوکس درکلیه,ادراریدفع H2O2 در گروه AN به طور معنی داری افزایش یافت و با آرتمتر کاهش یافت (تصویر 6e). آرتمتر باعث افزایش جرم میتوکندری و بهبود عملکرد میتوکندری شد. در موش های گروه AN، از دست دادن کانال آنیون وابسته به ولتاژ (VDAC)، انتقال غشای میتوکندری 20 (TOM20)، سیتوکروم c اکسیداز چهارم (COX IV)، و فاکتور رونویسی میتوکندری A (Tfam) مشاهده شد و این اثرات با درمان آرتمتر (انجیر 7a–e) افزایش یافت. از آنجا که پروتئین Tfam نقش مهمی در نگهداری اعداد کپی mtDNA دارد، ما اعداد کپی mtDNA را در هر گروه اندازه گیری کردیم. همخوانی با کاهش Tfam، تعداد کپی mtDNA در گروه AN نیز کاهش یافت و با آرتمتر (Fig. 7g–l) افزایش یافت. علاوه بر این، میزان آزاد شدن میتوکندری H2O2 کلیوی پایین تر در گروه AN مشاهده شد که با درمان آرتمتر (Fig. 7f) افزایش یافت.

شکل 6. Efects of artemether onکلیهتعادل redox و دفع ادرار H2O2. () تصاویر بلات غربی نمایش سطح پروتئین کلیوی کاتالاز، SOD2، و GPX1 در هر گروه. (b–d) گراف های نوار چین را نشان می دهند تغییر این پروتئین ها پس از نرمال شدن به β آکتین. n=4 در هر گروه. ه) دفع ادرار H2O2 در مختلف گروه. n=6 در هر گروه. (f–h) نماینده تصاویر ایمن سازی از کاتالاز کلیوی، SOD2، و GPX1 در هر گروه. نوار مقیاس، 200 میکرومتر. *P<0.05 and=""><0.001 versus="" control;=""><0.05 and=""><0.001 versus="">

آرتمتر نشت پروتون و سیگنالینگ AMPK را تنظیم کرد.

برای بررسی اثر مستقیم آرتمتر بر میتوکندری، یک آزمایش استرس میتوکندری را با استفاده از تحلیلگر XF اسب دریایی انجام دادیم. در مقایسه با گروه درمان نشده، تحریک TGF-β1 بر نشت پروتون یا تولید ATP تأثیری نمی گذارد (انجیر 8a–c). در مقابل، درمان آرتمتر به طور معنی داری نشت پروتون را افزایش داد و تولید ATP را کاهش داد (انجیر 8a–c). همانطور که در Fig. 8d,e نشان داده شده است، سیگنال AMPK توسط artemether فعال شد. همچنین، مطالعه in vivo نشان داد که پروتئین uncoupling (UCP2) سطح mRNA درکلیهبه طور معنی داری توسط آرتمتر (Fig. 8f) تنظیم شد.

شکل 8. Efects of artemether on proton leak and AMPK signalling. (a) تنفس میتوکندری سلولی پس از درمان سلول ها با مقدار نشان داده شده توسط یک تحلیلگر شار خارج سلولی اسب دریایی XF24 اندازه گیری شد از آرتمتر و TGF-β1 برای 24 ساعت (ب، ج) گراف نوار ارائه محاسبه نشت پروتون و ATP تولید در گروه های مختلف با توجه به پروتکل تولید کننده. n=5 در هر گروه. (d, e) نماینده تصاویر بلات غربی و تجزیه و تحلیل کمی p-AMPK (Tr172) تغییر برابر پس از TGF-β1 و آرتمتر درمان به مدت 24 ساعت n=3 در هر گروه. (و) سطح بیان mRNA کلیوی UCP2 در هر موش گروه طبیعی در برابر ژن خانه داری β-آکتین. n=6 در هر گروه. #P<0.05 and=""><0.001 versus="" tgf-β1:10+art:="" 0="" group;=""><0.05 versus="">

اینجا را کلیک کنید به قسمت دوم

From: 'Artemether amelioratesکلیهآسیببا بازگرداندن عدم تعادل ردوکس و بهبود میتوکندری عملکرد در نفروپاتی آدریامیسین در موش ها' توسطPeng xun Han, et al

---Scientifc Reports | (2021) 11:1266