اثرات حفاظتی اسید پاکیمیک در آسیب حاد کلیه

مخاطب:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساپ: 008618081934791

GUI-PING JIANG، YUE-JUANLIAO، L-LI HUANG، XU-JIAZENG و XIAO-HUI LIAO

خلاصه

آسیب حاد کلیه(AKI) یک بیماری بالینی شایع است. فروپتوز، نوع جدیدی از مرگ سلولی تنظیمی، نقش تنظیمی مهمی در AKI ایفا می کند.آسیب حاد کلیه). اسید پاکیدرمیک(PA)، یک تری ترپنوئید از نوع لانوستان از Poria cocos، گزارش شده است که در برابر AKI محافظت می کند.(آسیب حاد کلیه). با این حال، مکانیسم حفاظتی PA(اسید پاکیمیک) در AKI(آسیب حاد کلیه)هنوز به طور کامل درک نشده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر و مکانیسم مولکولی PA(اسید پاکیمیک) در فروپتوز در آسیب ایسکمی- خونرسانی مجدد کلیوی in vio. در مجموع 30 موش 5، 10 و 20 میلی گرم بر کیلوگرم PA به صورت داخل صفاقی تزریق شدند.اسید پاکیمیک) به مدت 3 روز یک گیره دو طرفه ساقه کلیه به مدت 40 دقیقه برای القای آسیب ایسکمی-خونرسانی مجدد کلیه و ایجاد مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که درمان با PA(اسید پاکیمیک) کاهش کراتینین سرم و نیتروژن اوره خون و بهبود آسیب پاتولوژیک کلیه. میکروسکوپ الکترونی عبوری هیچ تغییر مشخصی را در فروپتوز در میتوکندری بافت کلیه در PA با دوز بالا نشان نداد.اسید پاکیمیک) گروهی و فقط ادم خفیف. علاوه بر این، درمان با PA (اسید پاکیمیکافزایش بیان گلوتاتیون و کاهش سطح بیان مالون دی آلدئید و سیکلواکسیژناز 2. درمان با PA(اسید پاکیمیکسطوح بیان پروتئین و mRNA پروتئین‌های مرتبط با فروپتوز، گلوتاتیون پراکسیداز 4 (GPX4)، خانواده حامل املاح 7 (انتقال‌دهنده اسید آمینه کاتیونی، سیستم y پلاس) عضو 11 (SLC7All) و هم اکسیژناز 1 (HO{6) را افزایش داد. }}) در کلیه، و سطح بیان اعضای مسیر سیگنالینگ 2 مانند 2 (NRF2) مشتق از اریتروئید فاکتور هسته ای را افزایش داد. در مجموع، نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که PA(اسید پاکیمیک) اثر محافظتی بر ایسکمی خونرسانی مجدد القا شده داردآسیب حاد کلیهدر موش‌ها، که ممکن است با مهار فروپتوز در کلیه‌ها از طریق فعال‌سازی مستقیم یا غیرمستقیم NRF2 و تنظیم مثبت بیان پروتئین‌های مرتبط با فروپتوز پایین‌دست، GPX4، SLCTA11 و HO مرتبط باشد.

دکتر vita opc fda تایید شده استبرایکلیه

برای قسمت Ⅰ اینجا را کلیک کنید

بحث

مطالعات قبلی نشان داده است که PA(اسید پاکیمیک) آسیب کلیوی در AKI را بهبود می بخشد(آسیب حاد کلیه)و بیماری مزمن کلیه از طریق استرس ضد التهابی و آنتی اکسیدانی (21،22). با این حال، آیا PA(اسید پاکیمیک) فروپتوز را مهار می کند هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. تا جایی که ما می دانیم، مطالعه حاضر اولین مطالعه ای بود که اثر PA را بررسی کرد.اسید پاکیمیک) در فروپتوز در IRI-AKI(آسیب حاد کلیه)در مطالعه حاضر از بستن دو طرفه ساقه کلیه در موش به مدت 40 دقیقه و سپس خونرسانی مجدد به مدت 24 ساعت برای ایجاد موفقیت آمیز IRI و القای AKI استفاده شد.(آسیب حاد کلیه). نتایج نشان داد که سطوح Scr و BUN در گروه مدل به طور قابل‌توجهی بالا بود و لوله‌های کلیوی بر اساس رنگ‌آمیزی H&E و امتیاز پالر به طور قابل‌توجهی آسیب دیدند. بنابراین، IRI-AKI(آسیب حاد کلیه)مدل ساخته شد. قابل توجه، تجویز PA (اسید پاکیمیک) به طور قابل توجهی سطوح سرمی Scr و BUN را افزایش داد و آسیب کلیه را به روشی وابسته به دوز کاهش داد.

GPX4 نقش مهمی در فروپتوز دارد (30). مولکول‌های کوچک مانند الاستین، RSL{2}} و RSL{3}}(13)، از طریق مسیرهای سیگنالی مختلف، به طور مستقیم یا غیرمستقیم فعالیت GPX4 را مهار می‌کنند، بنابراین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی سلول را کاهش می‌دهند و باعث اضافه بار و غشاء گونه‌های اکسیژن فعال می‌شوند. واکنش های پراکسیداسیون لیپیدی و در نهایت آسیب رساندن به یکپارچگی غشای سلولی و ایجاد فروپتوز سلولی (13). در موش های حذفی GPX4، کمبود GPX4 منجر به نارسایی حاد کلیوی خود به خود و افزایش میزان مرگ و میر زودرس می شود، در حالی که فروپتوز سلول های اپیتلیال لوله های کلیوی علت اصلی نارسایی کلیوی در موش های حذفی GPX4 است (30). بنابراین، افزایش فعالیت GPX4 به طور موثر فروپتوز را مهار می کند. سنتز GSH، یک کوفاکتور لازم برای عملکرد GPX4، به طور مستقیم فعالیت GPX4 را افزایش می دهد. سنتز GSH تحت تأثیر سیستین است. انتقال سیستین از فضای خارج سلولی به فضای درون سلولی تا حد زیادی به انتقال دهنده معکوس سیستین/گلوتامات (سیستم xc-) روی غشای سلولی بستگی دارد. این ناقل یک هترودایمر است که از دو زیر واحد SLC7Al1(xCT) و SLC3A2 تشکیل شده است. به طور عمده گلوتامات را به فضای خارج سلولی منتقل می کند و واسطه ورود سیستئین به داخل سلول است (28). مهار فعالیت سیستم xc با مهار جذب سیستین بر سنتز GSH تأثیر می گذارد و در نتیجه منجر به غیرفعال شدن GPX4، کاهش ظرفیت آنتی اکسیدانی سلولی، تجمع گونه های اکسیژن فعال لیپیدی و در نهایت آسیب اکسیداتیو و فروپتوز می شود (31). . یانگ و همکاران (32) تأیید کردند که پروستاگلاندین-اندوپروکسید سنتاز 2 (PTGS2)، کدکننده COX{27}}، نشانگر مناسبی برای پراکسیداسیون لیپیدی است که در طی فروپتوز تنظیم شده با GPX4- رخ می‌دهد. بنابراین، تنظیم مثبت PTGS2 به عنوان یک نشانگر پایین دست فروپتوز پیشنهاد شده است. تقویت سیستم xc-، ترویج جذب سیستین، افزایش تولید GSH و افزایش فعالیت GPX4 ممکن است فروپتوز را مهار کرده و آسیب کلیوی را کاهش دهد (32،33). نتایج مطالعه حاضر نشان داد که فعالیت xc سیستم کاهش یافته، سنتز GSH کاهش یافته، فعالیت GPX4 کاهش یافته، بیان MDA و Cox{36}} افزایش یافته و فروپتوز در IRI-AKI رخ داده است.(آسیب حاد کلیه)موش. علاوه بر این، درمان با PA(اسید پاکیمیکبه طور قابل توجهی سطوح بیان GSH، xCT و GPX4 را افزایش داد و سطح بیان MDA و Cox-2 را کاهش داد، بنابراین نشان می‌دهد که درمان با دوزهای متوسط ​​و بالای PAاسید پاکیمیک) فعالیت سیستم xc- را افزایش می دهد، جذب سیستین را تقویت می کند، تولید GSH را افزایش می دهد، فعالیت GPX4 را افزایش می دهد و فروپتوز را مهار می کند.

NRF2، یک فاکتور رونویسی القاکننده استرس، به عنوان یک تنظیم کننده کلیدی پراکسیداسیون لیپیدی و فروپتوز ظاهر شده است (23). قابل توجه است که تعدادی از پروتئین‌ها و آنزیم‌ها (مانند GPX4، xCT، و زیرواحدهای کاتالیزوری و اصلاح‌کننده گلوتامات سیستئین لیگاز) مسئول جلوگیری از پراکسیداسیون لیپیدی و در نتیجه شروع فروپتوز، ژن‌های هدف NRF2 هستند (23). NRF2 نقش کلیدی در تنظیم متابولیسم آهن/هم دارد (34). به دنبال فعال شدن NRF2، NRF2 پروتئین های مرتبط با متابولیسم آهن را که در فروپتوزیس دخیل هستند، مانند فریتین (زنجیره سبک فریتین و پلی پپتید سنگین فریتین 1)، پروتئین های ذخیره آهن داخل سلولی (35)، کلاتاز آهن و HO-1 تنظیم مثبت می کند (36). Adedoyin و همکاران (37) گزارش کردند که HO-1 در سلول های اپیتلیال لوله پروگزیمال کلیه می تواند در برابر فروپتوز ناشی از Erastin در AKI مقاومت کند.(آسیب حاد کلیه)بنابراین، AKI کاهش می یابد(آسیب حاد کلیهy). علاوه بر این، NRF2 پروتئازهای دخیل در سنتز و متابولیسم GSH را تنظیم می‌کند، مانند زیرواحدهای کاتالیزوری و تنظیمی گلوتامین-سیستئین لیگاز، گلوتاتیون سنتاز و زیرواحد انتقال دهنده سیستین/گلوتامات xCT (38-40). GPX4 یک ژن تنظیم کننده هدف NRF2 است (41). لی و همکاران (42) نشان دادند که پیش درمانی با روکسادوستات (FG-4592) آسیب کلیه ناشی از اسید فولیک را از طریق آنتی فروپتوز از طریق مسیر Akt/GSK-3/NRF2 کاهش می دهد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که تجویز دوزهای متوسط ​​و زیاد PAاسید پاکیمیکبه طور مستقیم یا غیرمستقیم فعال‌سازی مسیر سیگنال‌دهی NRF2 را افزایش داد، سطح بیان پروتئین‌های تنظیم‌شده فروپتوز پایین‌دست، GPX4، xCT و HO-1 را افزایش داد، سطوح GSH را در بافت کلیوی افزایش داد، و سطوح لیپید مرتبط با فروپتوز را کاهش داد. پروتئین پراکسیداسیون، COX-2 و نشانگر اکسیداسیون لیپید، MDA.

در مجموع، نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که PA(اسید پاکیمیک) ممکن است عملکرد کلیه را بهبود بخشد و آسیب کلیوی را در IRI-AKI کاهش دهد(آسیب حاد کلیه)موش. این اثر محافظتی ممکن است با مهار فروپتوز در کلیه‌ها از طریق فعال‌سازی مستقیم یا غیرمستقیم NRF2، و تنظیم مثبت پروتئین‌های مرتبط با فروپتوز پایین‌دست، GPX4، xCT و HO-1 مرتبط باشد (شکل 6). با این حال، مطالعه حاضر بدون محدودیت نیست. اثر PA(اسید پاکیمیک) در مورد فروپتوز به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین، مطالعات آینده نگر باید از الاستین، یک مهارکننده انتخابی سیستم xc-، برای مهار فعالیت xCT در موش استفاده کند، و متعاقباً بررسی شود که آیا مهار xCT باعث ایجاد فروپتوز در سلول‌های کلیه موش می‌شود، بنابراین منجر به AKI می‌شود.(آسیب حاد کلیه)و اینکه آیا PA(اسید پاکیمیک) فروپتوز را عمدتاً از طریق مسیر xCT-GPX4 مهار می کند. مطالعات مکانیکی بیشتر باید در شرایط آزمایشگاهی انجام شود. علاوه بر این، PA باید برای درمان سلول های اپیتلیال لوله های کلیوی استفاده شود تا اثر PA (PA) بررسی شود.اسید پاکیمیک) در فروپتوز در شرایط آزمایشگاهی.

شکل 6. نمودار شماتیک مکانیسم های مولکولی پیشنهادی برای PA(اسید پاکیمیک) تنظیم فروپتوز در IRI-AKI(آسیب حاد کلیه).PA(اسید پاکیمیک) می تواند عملکرد کلیه را بهبود بخشد و آسیب کلیوی را در IRI-AKI کاهش دهد(آسیب حاد کلیه)موش‌ها با فعال کردن مسیر سیگنال‌دهی NRF2، GSH و پروتئین‌های مرتبط با فروپتوز پایین‌دست (GPX4، xCT، و HO‑1) برای مهار فروپتوز در کلیه‌ها. PA،اسید پاکیدرمیک; IRI، آسیب ایسکمی خونرسانی مجدد. AKI(آسیب حاد کلیه); NRF2، فاکتور هسته ای اریتروئید مشتق شده 2 مانند 2. GSH، گلوتاتیون؛ GPX4، گلوتاتیون پراکسیداز 4. HO-1، هم اکسیژناز 1؛ xCT، سیستم انتقال دهنده گلوتامات؛ گلو، اسید گلوتامیک؛ سیس، سیستئین.

منابع

1. Hoste EAJ، Kellum JA، Selby NM، Zarbock A، Palevsky PM، Bagshaw SM، Goldstein SL، Cerda J، و Chawla LS: اپیدمیولوژی جهانی و پیامدهای آسیب حاد کلیه. Nat Rev Nephrol 14: 607-625.2018.

2. Kaddourah A.Basu RK.Bagshaw SM and Goldstein SL: AWARE محققین: اپیدمیولوژی آسیب حاد کلیه در کودکان بدحال و بزرگسالان جوان. N Engl J Med 376: 11-20.2017.

3. Chertow GM، Burdick، Honor M، Bonventre JV و Bates DW: آسیب حاد کلیه، مرگ و میر، طول مدت اقامت و هزینه در بیماران بستری در بیمارستان. J Am Soc Nephrol 16:{2}}، 2005.

4. Susantitaphong P، Cruz DN، Cerda J، Abulfaraj M، Alqahtani F Koulouridis I and Jaber BL; گروه مشاوره آسیب حاد کلیه انجمن نفرولوژی آمریکا: بروز جهانی AKI(آسیب حاد کلیه): یک متاآنالیز. Clin JAm Soc Nephrol 8:1482-1493، 2013.

5. Ronco C، Bellomo R و Kellum JA: آسیب حاد کلیه. Lancet 394:1949-1964، 2019.

6. جیمز ام تی، بات ام، پاننو نند تونلی ام: پیامدهای طولانی مدت آسیب حاد کلیه و استراتژی هایی برای بهبود مراقبت. Nat Rev Nephrol 16: 193-205، 2020.

7. Han SJ و Lee HT: مکانیسم ها و اهداف درمانی آسیب حاد کلیه ایسکمیک. Kidney Res Clin Pract 38: 427-440، 2019.

8. Priante G، GianeselloL، Ceol M، Del Prete D، و England F: مرگ سلولی در کلیه. Int J Mol Sci 20:3598،2019.

9. Martin-Sanchez D، Poveda J، Fontecha-Barriuso M، Ruiz-Andres O، Sanchez-Nino MD، Ruiz-Ortega M، Ortiz A و Sanz AB: هدف قرار دادن نکروز تنظیم شده در بیماری کلیوی. Nefrologia 38: 125-135.2018.

10. Kers J.Leemans JCand Linkermann A: مروری بر مسیرهای نکروز تنظیم شده در آسیب حاد کلیه. Semin Nephrol 36:{2}}، 2016.

11. Pefanis A، Perino FL، Murphy JM و Cowan PJ: نکروز تنظیم شده در آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد کلیه. کلیه Int 96:291-301،2019.

12. Hu Z، Zhang H، Yang SK، Wu X، He D، Cao K و Zhang W: نقش در حال ظهور فروپتوز در آسیب حاد کلیه. Oxid Med Cell Longev 2019:8010614,2019.

13. Dixon SJ، Lemberg KM، Lamprecht MR، Skouta R، Zaitsev EM، Gleason CE، Patel DN، Bauer AJ، Cantley AM، Yang WS، و همکاران: Ferroptosis: شکل وابسته به آهن از مرگ سلولی غیر آپوپتوز. سلول 149: 1060-1072، 2012.

14. Li J، Cao F، Yin HL، Huang ZJ، Lin ZT، Mao N، Sun B و Wang G: Ferroptosis: گذشته، حال و آینده. Cell Death Dis 11:88,2020.

15. Linkermann A، Skouta R، Himmerkus N، Mulay SR، Dewitz C، De Zen F، Prokai A، Zuchtriegel G، Krombach F، Welz PS، و همکاران: مرگ سلولی لوله های کلیوی همزمان شامل فروپتوز است. Proc Natl Acad Sci USA 111: 16836-16841، 2014.

16. Ling H، Zhang Y، Ng KY و Chew EH: اسید پاکیمیک با سرکوب بیان متالوپروتئیناز ماتریکس وابسته به فاکتور هسته ای به kB، تهاجم سلولی سرطان پستان را مختل می کند. Breast Cancer Res Treat 126: 609-620.2011.

17. Li FF، Yuan Y، Liu Y، Wu QQ، Jiao R، Yang Z، Zhou MQ و Tang QZ: اسید پاکیمیک با مهار کیناز 1/2 تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی، از کاردیومیوسیت های H9c2 در برابر التهاب و آپوپتوز ناشی از لیپوپلی ساکارید محافظت می کند. و مسیرهای p38. Mol Med Rep 12: 2807-2813،2015.

18. Li JY، Wu HX و Yang G: اسید پاکیمیک بقا را بهبود می بخشد و آسیب حاد ریه را در موش های سپتیک ناشی از بستن سکوم و سوراخ کردن کاهش می دهد.Eur Rev Med Pharmacol Sci 21:1904-1910.2017

19. Li TH، Hou CC، Chang CL و Yang WC: خواص ضد هیپرگلیسمی عصاره خام و تری ترپن ها از Poria cocos. Evid Based Complement Alternat Med 2011: 128402,2011.

20. Shah VK، Choi JJ، Han JY، Lee MK، Hong JT و Oh KW: اسید پاکیمیک رفتارهای خواب ناشی از پنتوباربیتال را از طریق سیستم‌های گاباآ ارژیک در موش‌ها افزایش می‌دهد. Biomol Ther(Seoul)22:{4}}. 2014.

21. Cai ZY، Sheng ZX و Yao H: اسید پاکیمیک آسیب حاد کلیه ناشی از سپسیس را با سرکوب التهاب و فعال کردن مسیر Nrf2/HO{3}} در موش‌ها بهبود می‌بخشد.Eur Rev Med Pharmacol Sci 21:{{5} }، 2017.

22. Chen DQ، Feng YL، Chen L، Liu JR، Wang M، Vaziri ND و Zhao YY: Poricoic acid A مهار ملاتونین AKI را افزایش می دهد.(آسیب حاد کلیه)انتقال -به-CKD با تنظیم محور Gas6/AxINFxB/Nrf2. Free Radic Biol Med 134: 484-497، ۲۰۱۹.

23. Dodson M، Castro-Portuguez R و Zhang DD: NRF2 نقش مهمی در کاهش پراکسیداسیون لیپیدی و فروپتوز دارد. Redox Biol 23:101107,2019.

24. انستیتو تحقیقات حیوانات آزمایشگاهی شورای ملی تحقیقات (US): راهنمای مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی. واشنگتن (DC): National Academies Press (US)؛ 1996.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK232589/doi: 10.17226/5140.

25. Wei Qand Dong Z: مدل موش آسیب حاد کلیه ایسکمیک: نکات فنی و ترفندها. Am J Physiol Renal Physiol 303:F1487-F1494,.2012.

26. Paller MS، Hoidal JR و Ferris TF: رادیکال های آزاد اکسیژن در نارسایی حاد کلیوی ایسکمیک در موش صحرایی. J Clin Invest 74:1156-1164، 1984.