بخش چهارم DsbA-L با VDAC1 در آپوپتوز سلولی لوله ای با واسطه میتوکندری تعامل دارد و به پیشرفت بیماری حاد کلیوی کمک می کند.

بحث

مطالعات اخیر نشان داد که DsbA-L سطوح بالای گلوکز (HG) ناشی از آپوپتوز سلول های لوله کلیوی و آسیب میتوکندری در نفروپاتی دیابتی (DN) را سرکوب می کند (18، 37). در مطالعه حاضر، ما نشان دادیم که بیان DsbA-L به دنبال درمان I/R در سلول های BUMPT و کلیه موش ها و بیماران القا می شود (شکل 1). این نتایج نتایج مقاله قبلی را تأیید کرد که بیان DsbA-L را در میتوکندری در سلول‌های کلیوی گزارش کرده بود (شکل 5). از نظر عملکردی، ما دریافتیم که آپوپتوز سلول کلیوی با واسطه DsbA-L و آسیب میتوکندری باعث پیشرفت AKI می‌شود که توسط آن القا شود. ایسکمی، VAN و CLP (شکل 2، S1 و S3). با این حال، این عمل مخالف DsbA-L در آپوپتوز سلول های کلیوی ناشی از HG بود. این تفاوت ممکن است به عوامل ایجاد کننده آسیب و نوع بیماری مربوط باشد. از نظر مکانیکی، ما دریافتیم که DsbA-L با VDAC1 در میتوکندری سلول‌های کلیوی تعامل داشته و سپس آپوپتوز را القا می‌کند. این یافته ها بیشتر توسط ایسکمی یا نفریت بینابینی حاد (AIN) ناشی از AKI تایید شد (شکل S8). در مجموع، این داده ها نشان داد که DsbA-L می تواند یک هدف مداخله ای جدید برای AKI در نظر گرفته شود.

برای اطلاع از مزایای سیستانچ اینجا را کلیک کنید

کار قبلی گزارش داد که DsbA-L یک اثر محافظتی کلیدی بر روی کلیه ها در DN.37 ایفا می کند، در مقابل، مطالعه حاضر نشان داد که DsbA-L واسطه پیشرفت فیبروز کلیوی در UUO است. با این حال، نقش DsbA-L AKI همچنان باقی است تا حد زیادی ناشناخته در مطالعه حاضر، ما دریافتیم که DsbA-L پیشرفت AKI را واسطه می‌کند. چندین خط شواهد از این یافته ها پشتیبانی می کند. اول، PT-DsbA-L-KO به طور قابل توجهی AKI ایسکمیک را کاهش داد (شکل 2). در مرحله دوم، نابودی DsbA-L آپوپتوز ناشی از I/R را در سلول های BUMPT کاهش داد. در مقابل، این اثر با بیان بیش از حد DsbA-L تقویت شد (شکل 3). ثالثاً، PT-DsbA-L-KO هر دو AKI ناشی از VAN و CLP را بهبود بخشید (شکل S1 و S3). در مجموع، این داده ها شواهد قوی برای تأیید اینکه بیان DsbA-L در لوله های کلیوی پروگزیمال نقش مهمی در AKI ایفا می کند ارائه کرد.

Cistanche tubulosa

VDAC1، یک پروتئین چند عملکردی، نقش کلیدی در هموستاز Ca2 به علاوه، استرس اکسیداتیو، و آپوپتوز با واسطه میتوکندری ایفا می کند. و آسیب I/R میوکارد.{7}} با این حال، اطلاعات کمی در مورد نقش VDAC1 در بیماری کلیوی وجود دارد. مقاله اخیر نشان داد که حذف جهانی VDAC1 باعث مسدود شدن بهبود مورفولوژیکی در لوله های پروگزیمال، بهبود عملکرد کلیه و افزایش فیبروز کلیه پس از آسیب ایسکمیک می شود. در مطالعه حاضر، ما نشان دادیم که آسیب ایسکمیک بیان VDAC1 را در شرایط آزمایشگاهی القا می‌کند و پیشرفت AKI را افزایش می‌دهد. چندین خط شواهد از نقش VDAC1 در موش‌های AKI:1 PT-VDAC{16} KO حمایت می‌کنند که تضعیف قابل‌توجهی از AKI ناشی از I/R را نشان می‌دهند (شکل 9) 2. مهار VDAC1 آپوپتوز ناشی از I/R را در سلول های BUMPT سرکوب کرد (شکل 6) 3. CLP و AKI ناشی از VAN توسط PT-VDAC{26}}KO ضعیف شدند (شکل S2 و S3). علاوه بر این، ناک اوت جهانی VDAC1 از ترمیم آسیب میتوکندری ناشی از I/R.44 جلوگیری کرد. مطالعه ما نشان داد که مهار VDAC1 به طور قابل توجهی آپوپتوز در سلول‌های کلیوی و آسیب میتوکندری ناشی از آسیب ایسکمیک و مدل‌های آسیب CLPand VAN را کاهش می‌دهد. همانطور که با نرخ آپوپتوز پایین، کاهش سطح آسیب میتوکندری، کاهش سطوح کاسپاز بریده شده{33}}، ​​میزان کمتر تجمع Bax در میتوکندری و سطوح پایین تر انتشار Cyt-c در سیتوزول نشان داده شده است (شکل S1، S2 و S4). با این حال، مکانیسم تنظیم VDAC1 برای آپوپتوز سلول های کلیوی ناشی از I/R در مطالعه فعلی نامشخص است، که ما را تشویق کرد تا آن را در مطالعات آینده بیشتر بررسی کنیم. در مجموع، این داده ها از این واقعیت حمایت می کنند که بیان VDAC1 در لوله های پروگزیمال کلیه در پیشرفت AKI نقش دارد.

مکمل سیستانچ

نقش DsbA-L در AKI عمدتاً به VDAC1 بستگی دارد. ابتدا، موش‌های PT-DsbA-L KO تضعیف مشخصی از بیان VDAC1 در AKI القا شده با VAN و CLP نشان دادند (شکل‌های S1 و S3). در مقابل، VDAC1 siRNA یا PT-VDAC{10}}KO بر بیان VDAC1 تأثیری نداشت (شکل‌های 6، S2، و S4). ثانیا، بیان بیش از حد DsbA-L پیشرفت I/R ناشی از AKI همراه با افزایش سطح آپوپتوز سلول های کلیوی را افزایش داد. این اثر به طور قابل توجهی در موش های PTDsbA-L KO کاهش یافت (شکل S2). ثالثا، PT-DsbA-L KO آسیب ایسکمیک ضعیف شده است. این با بیان بیش از حد VDAC1 معکوس شد (شکل 10). چهارم، DsbA-L siRNA به طور قابل توجهی آپوپتوز سلول های HK{25}} ناشی از I/R را کاهش داد، این اثر با بیان بیش از حد پلاسمید VDAC1 معکوس شد (شکل S6a-h). پنجم، VDAC1 siRNA به طور قابل‌توجهی آپوپتوز سلول‌های HK{30}} را بهبود بخشید، این امر با بیان بیش از حد پلاسمید DsbA-L تقویت نشد (شکل S7a-h). این داده‌ها قویاً از این واقعیت پشتیبانی می‌کنند که DsbA-L با تنظیم مثبت VDAC1، پیشرفت AKI را واسطه می‌کند. اینکه آیا DsbA-L به طور مستقیم بیان VDAC1 را تنظیم می کند یا خیر، باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد. در مطالعه حاضر، نتایج co-IP ما نشان می‌دهد که DsbA-L با VDAC1 در میتوکندری هر دو گروه کنترل و I/R از سلول‌های BUMPT و کلیه‌های موش و بیماران تعامل دارد (شکل 1 a و b). محلی سازی همزمان DsbA-L و VDAC1 نتایج حاصل از co-IP را بیشتر تایید کرد (شکل 5). این آزمایش‌ها نتوانستند به طور کامل تعامل مستقیم بین DsbA-L و VDAC1 را تأیید کنند. پیش‌بینی بیوانفورماتیک، همراه با آزمایش‌های IP ما، نشان داد که DsbA-L با اسیدهای آمینه {50}} و 22-27 پروتئین VDAC1 برهم‌کنش دارد (شکل 5 c-g). بنابراین، داده های ما نشان می دهد که DsbA-L به طور مستقیم با VDAC1 برای القای آپوپتوز سلول های کلیوی و سپس پیشروی AKI تعامل دارد. علاوه بر این، یک مطالعه قبلی گزارش داد که میتوکندری نقش مهمی در پاتوژنز و بهبودی در طول AKI ایفا می‌کند.{57}} بنابراین، داده‌ها همچنین پیشنهاد می‌کنند که تعامل DsbA-L با VDAC1 می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای تضعیف پاتولوژیک در نظر گرفته شود. اثرات میتوکندریایی ناشی از AKI

هربا سیستانچ

به طور خلاصه، ما نشان دادیم که موش‌های DsbA-L KO ویژه توبول پروگزیمال تضعیف AKI ناشی از I/R، CLP- و VAN را نشان دادند. جالب توجه است، ما همچنین دریافتیم که VDAC1 عملکردی مشابه DsbA-L را اعمال می کند. از نظر مکانیکی، DsbA-L با VDAC1 تعامل کرد و سپس آپوپتوز را در سلول‌های کلیوی القا کرد. داده های به دست آمده از هر دو بافت ایسکمیک و AIN نشان داد که محور DsbA-L/VDAC1 ممکن است در AKI انسان دخیل باشد. مطالعه حاضر نشان می دهد که این مسیر سیگنال ممکن است یک هدف درمانی برای AKI باشد.

عصاره سیستانچ

منابع

36 Briones R، Weichbrodt C، Paltrinieri L، و همکاران. وابستگی ولتاژ دینامیک ساختاری و حالات زیررسانایی VDAC{1}}. Biophys J. 2016؛ 111 (6): 1223-1234.

37 Gao P، Yang M، Chen X، Xiong S، Liu J، Sun L. کمبود DsbA-L باعث تشدید اختلال عملکرد میتوکندری سلول های لوله ای در بیماری کلیوی دیابتی می شود. کلین سای (لند). 2020؛ 134 (7): 677-694.

38 Shoshan-Barmatz V، Krelin Y، Chen Q. VDAC1 به عنوان یک بازیکن در آپوپتوز با واسطه میتوکندری و هدف برای تعدیل آپوپتوز. Curr Med Chem. 2017؛ 24 (40): 4435-4446.

39 Ham SJ، Lee D، Yoo H، Jun K، Shin H، Chung J. تصمیم بین میتوفاژی و آپوپتوز توسط پارکین از طریق Ubiquitination VDAC1. Proc Natl Acad Sci USA. 2020؛ 117 (8): 4281-4291.

عملکرد VDAC1 در هموستاز Ca(2 plus) و زندگی و مرگ سلولی در سلامت و بیماری. کلسیم سلولی 2018؛ 69:81-100.

41 Magri A, Reina S, De Pinto V. VDAC1 به عنوان یک هدف دارویی در سرطان و تخریب عصبی: تمرکز بر نقش آن در آپوپتوز. شیمی جلو 2018؛ 6:108.

42 Zhou H، Zhang Y، Hu S، و همکاران. ملاتونین از طریق سرکوب محور شکافت میتوکندری-VDAC1-HK2-mPTP-میتوفاژی، از ریز عروق قلب در برابر آسیب ایسکمی/پرفیوژن مجدد محافظت می‌کند. J Pineal Res. 2017؛ 63 (1).

43 Lin D, Cui B, Ren J, Ma J. تنظیم VDAC1 به اثرات محافظتی قلبی فن سیکلیدین هیدروکلراید در طول ایسکمی/پرفیوژن مجدد میوکارد کمک می کند. Exp Cell Res. 2018؛ 367 (2): 257-263.

44 Nowak G، Megyesi J، Craigen WJ. حذف VDAC1 مانع از بهبود عملکرد میتوکندری و کلیه پس از آسیب حاد کلیه می شود. زیست مولکول ها 2020؛ 10 (4): 585-607.

45 Bhargava P، Schnellmann RG. انرژی میتوکندری در کلیه نات ریو نفرول. 2017؛ 13 (10): 629-646.

46 سان جی، ژانگ جی، تیان جی، و همکاران. میتوکندری در AKI ناشی از سپسیس جی ام سوک نفرول. 2019؛ 30 (7): 1151-1161.

47 Tang C، Cai J، Yin XM، Weinberg JM، Venkatachalam MA، Dong Z. کنترل کیفیت میتوکندری در آسیب و ترمیم کلیه. نات ریو نفرول. 2021؛ 17 (5): 299-318.

48 جیانگ ام، بای ام، لی جی، و همکاران. اختلال عملکرد میتوکندری و انتقال AKIto-CKD. ام جی فیزیول رن فیزیول. 2020؛ 319 (6): F1105– F1F16.

Xiaozhou Li,a,b,1 Jian Pan,a,b,1 Huiling Li,c Guangdi Li,g Bohao Liu,a,b Xianming Tang,a,b Xiangfeng Liu,f Zhibiao He,a,b Zhenyu Peng,a ب هنگلیانگ ژانگ، الف، ب لوکسیانگ وانگ، الف، ب ییجیان لی، د شودونگ شیانگ، الف، ب ژیانگ پینگ چای، آ، ب یونچانگ یوان، ای پیلین ژنگ، اچ و دونگشان ژانگ a، b *

دپارتمان پزشکی اورژانس، جمهوری خلق چین

b موسسه پزشکی اورژانس و بیماری های دشوار، بیمارستان دوم شیانگیا، دانشگاه مرکزی جنوبی، چانگشا، هونان 410011، جمهوری خلق چین

ج گروه چشم پزشکی، جمهوری خلق چین

دپارتمان جراحی ادرار، جمهوری خلق چین

دپارتمان جراحی قفسه سینه، جمهوری خلق چین

f بخش جراحی عمومی، بیمارستان دوم شیانگیا، جمهوری خلق چین

g گروه بهداشت عمومی، دانشگاه مرکزی جنوبی، چانگشا، هونان، جمهوری خلق چین

گروه غدد درون ریز، بیمارستان مردمی شنژن، دومین کالج پزشکی بالینی دانشگاه جینان، اولین بیمارستان وابسته دانشگاه علوم و فناوری جنوبی، شنژن، جمهوری خلق چین

1 Xiaozhou Li و Jian Pan به طور مساوی در این مطالعه مشارکت داشتند