Връзката между острото бъбречно увреждане (ОПН) и хроничното бъбречно заболяване (ХБН)
Mar 25, 2022
Контакт: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Имейл:audrey.hu@wecistanche.com
ЧАСТ Ⅱ: Роля на SIK1 в прехода на остро бъбречно увреждане в хронично бъбречно заболяване
Jinxiu Hul, JiaoQiaot, Qun Yul, Bing Liu1 и др.
Резюме
Заден план:Остра бъбречна травма(AKI), с висока заболеваемост и смъртност, се признава като рисков фактор захронично бъбречно заболяване(CKD). AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване) преходът се счита за една от най-неотложните незадоволени нужди при бъбречни заболявания. Напоследък проучвания показват, чеиндуцирана от сол киназа 1(SIK1) играе роля в епителен-мезенхимален преход (EMT) и възпаление, които са отличителните белези на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Въпреки това, дали SIK1 участва в AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход и по какъв механизъм регулира AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преходът остава неизвестен.
билка цистанче
Методи: Първо открихме експресията на SIK1 в бъбречните тъкани на пациенти с AK1 и мишки с AKI чрез издръжливост от имуноген към химия и след това установихме модел на преход AK-CK, индуциран от аристолохинова киселина (AA) в (57BI /6 мишки и HK2 клетки Впоследствие извършихме имунохистохимично оцветяване, ELISA, PCR в реално време, Western blot, имунофлуоресцентно оцветяване и Transwell анализ, за да проучим ролята и основния механизъм на SIK1 върху AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход.
Резултати: Експресията на SIK1 се регулира надолу при пациенти с AKI, мишки с AKI, индуцирана от AA AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преходни мишки и HK2 клетки. Функционалният анализ разкрива, че свръхекспресията на SIK1 облекчава AA-индуцирана AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход и HK2 клетъчно увреждане in vivo и in vitro. Механично, ние демонстрирахме, че SIK1(индуцирана от сол киназа 1) медииран от АА-индуцирана AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход чрез регулиране на сигнализирането на WNT/-катенин, каноничния път, участващ в ЕМТ, възпаление и бъбречна фиброза. Освен това открихме, че инхибирането на пътя на WNI/-catenin и неговия низходящ транскрипционен фактор Iwist1 облекчава увреждането на HK2 клетките, забавяйки прогресията на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход.
Заключения: Нашето проучване демонстрира за първи път защитна роля на SIK1 при AK-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход чрез регулиране на WNT/-катенин сигналния път и неговия низходящ транскрипционен фактор Twist1, което ще предостави нови прозрения за превенцията и лечението на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход в бъдещето.
Ключови думи:АА. SIK1.AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Wnt/B-катенин, Twist1
екстракт от Cistanche Tubolosa: лечение на хронични бъбречни заболявания
НАТИСНЕТЕ ТУК ЗА ЧАСТ Ⅰ
Дискусия
AKI(Остра бъбречна травма) е сериозен проблем за общественото здраве с висока заболеваемост и смъртност. В миналото АКИ(Остра бъбречна травма)се счита за обратимо и временно намаляване на бъбречната функция. Въпреки това, последните проучвания постепенно разбраха, че възстановяването на бъбречната функция при пациенти, преживели AKI(Остра бъбречна травма)често е непълна [23-25]. Мета-анализ съобщава, че пациенти с AKI(Остра бъбречна травма)имаше по-висок риск от развитие на ХБН (хронично бъбречно заболяване) и ESDR, в сравнение с пациенти без AKI(Остра бъбречна травма)[26]. Наскоро механизмът на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преходът привлича все повече внимание от нефролозите. Много фактори, като загуба на нефрони, съдова недостатъчност, ендотелно увреждане, нарушаване на клетъчния цикъл, интерстициално възпаление и фиброза, както и неадаптивни възстановителни механизми могат да доведат до еволюцията на AKI(Остра бъбречна травма)в ХБН [27]. Патофизиологичните механизми са както следва:(1)След AKI(Остра бъбречна травма), възпалителните клетки освобождават възпалителни фактори и хемокини и непрекъснатото възпаление може да доведе до загуба на бъбречна функция [28]; (2) Загуба на нефрон, ендотелно увреждане, съдова неизправност, водеща до исхемия и хипоксия на бъбречната тубулна микросреда и фиброза на тубулния интерстициал [27];(3)След AKI(Остра бъбречна травма), тубулните епителни клетки се подлагат на ЕМТ, за да произведат миофибробласти от епитела, за да лекуват наранените тъкани. Ако нараняването е леко и остро, лечебният процес се счита за репаративна фиброза; Въпреки това, при продължително хронично възпаление, анормалното образуване на миофибробласти може да доведе до прогресивна фиброза, след което ще настъпи натрупване на ECM и след това разрушаване на паренхима на органа [29]; (4) Клетъчният цикъл G2/M е спрян в бъбречния тубуларен епител клетки след AKI(Остра бъбречна травма), който може да активира профиброзния сигнален път, за да индуцира производството на профибротични цитокини [30]. В това проучване използвахме АА, за да имитираме прогресията на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход in vivo и in vitro и наблюдавахме, че AA стимулацията може да предизвика възпаление, EMT и фиброза, което предполага успешното установяване на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преходен модел.
Изобилието от доказателства демонстрира ролята на SIK1 върху ЕМТ [8-10] и възпалението [1, 31], които са отличителните белези на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Например, съобщава се, че LKB1-SIK1 сигналният път инхибира ЕМТ чрез регулиране на експресията на някои ключови транскрипционни фактори, включително Snail2, Twist и ZEB1 [32]. Съвсем наскоро ролята на SIK1 при увреждане на бъбреците привлече значително внимание. Ferrandi et al. съобщават, че нефрин и SIK1 ко-локализация в гломерулни подоцити и има положителна корелация между експресията на нефрин и SIK1 протеин при плъхове и човешки бъбречни проби [12]. Освен това, SIK1 участва в пролиферация на мезангиални клетки, предизвикана от висока глюкоза и натрупване на извънклетъчен матрикс, медиирано от сигналния път ALK5 [6]. Всичко по-горе показва, че SIK1 има жизненоважна роля при увреждане на бъбреците. SIK1 има силно запазен серин (Thrl82) в киназния домейн. След като бъде активиран от AMPK-активатора LKB1, който фосфорилира SIK1 при Thrl82, активираният SIK1 автофосфорилира своя Ser186 и след това поддържа устойчивата активност на SIK1 чрез последователно фосфорилиране при Serl86-Thr182 от GSK-3 [33]. В това проучване открихме, че експресията на SIK1 е понижена при AKI(Остра бъбречна травма)пациенти и AKI(Остра бъбречна травма)мишки, предизвиквайки нашия интерес да проучим по-нататък дали SIK1 е участвал в AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Чрез оценка на нивото на SIK1 в HK2 клетки и C57BL/6 мишки, третирани с АА, ние наблюдавахме, че SIK1 и p-SIK1 (Thr182) са регулирани надолу при АА стимулация. Корелацията на намалената активност на SIK1 с неговото протеиново ниво при лечение с AA е в съответствие с констатациите в HBZY-1 клетки, в които нивото на Thr182 фосфорилиране корелира с нивото на SIK1 протеин при стимулация с висока глюкоза [6]. Нещо повече, в настоящото проучване разкрихме ядреното преразпределение на SIK1 след AA стимулация в HK2 клетки, което може да е резултат от намаляването на SIK1 киназната активност [6,34,35]. Необходима е допълнителна работа, за да се характеризира механизмът, чрез който АА локализира SIK1 в ядрото. Освен това, ние установихме, че свръхекспресията на SIK1 забавя прогресирането на възпалението, EMT и фиброзата, индуцирани от AA както in vivo, така и in vitro. По този начин заключихме, че АА индуцира AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход чрез инхибиране на SIK1 и неговото ниво на фосфорилиране.
корени от цистанче тубулоза
Множество вътреклетъчни пътища на сигнална трансдукция участват в експресията и активирането на ЕМТ и бъбречна фиброза, включително TGF-сигналния път, PI3K/AKT път, Src път, MAPK път и WNT сигнален път [36-41]. Сред тях , WNT/-катенин сигналният път, най-класическият WNT път, беше широко проучен. Изобилие от данни предполагат, че WNT/-катенин сигнализирането играе жизненоважна роля при ЕМТ [42,43], възпаление [44,45] и бъбречна фиброза [46-48]. -катенинът, многофункционален протеин, е основната молекула в WNT сигналния път. Когато няма WNT сигнална стимулация, -катенинът е свързан главно с проксималния С-терминален домен на Е-кадхерин в клетъчната мембрана; когато се стимулира от WNT сигнал, -катенинът се премества в ядрото и се свързва с TCF/LEF транскрипционни фактори, за да стимулира транскрипцията на WNT целевите гени [49,50]. Фосфорилирането на -catenin (Y654) води до освобождаването му от протеин E-cadherin и повишава TCF-медиираната транскрипционна активност, балансирайки ролята му между клетъчната адхезия и WNT сигнализирането [51]. В допълнение, повишеното ниво на фосфорилиране на -катенин (Y654) може да увеличи клетъчната миграция и да индуцира инвазия на туморни клетки [52]. В това проучване открихме, че AA стимулацията активира WNT/-катенин сигналния път и засилва транскрипционната активност на TCF и LEF. В допълнение, ние наблюдавахме, че нокдаунът на -катенин облекчава възпалителния отговор, ЕМТ и фиброзата, индуцирани от АА, което предполага, че сигналният път на WNT/-катенин е включен в AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход, което е в съответствие с предишно проучване [17]. Освен това, ние открихме регулиран от SIK1 WNT/-катенин сигнален път както in vivo, така и in vitro, допълнително подкрепяйки ролята на SIK1 в AA-индуцирана AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход.
EMT и бъбречната фиброза изискват мощен транскрипционен механизъм за регулиране. Транскрипционните фактори, които активират ЕМТ и фиброзата, се разделят главно на три големи групи: транскрипционни фактори на охлюв, транскрипционни фактори ZEB и транскрипционни фактори bHLH. Snail е протеин от цинков пръст, който действа като транскрипционен репресор чрез разпознаване на E-box в промотора на целевия ген и повишената експресия на Snail е включена в EMT [53]. Подобно на ефекта на Snail, Twist1 регулира надолу експресията на гени, свързани с епителен фенотип, и индуцира експресията на гени, свързани с мезенхимния фенотип [54]. Ролята на Snail и Twist1 в процеса на AA-индуцирана AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преходът все още не е напълно разбран. В това проучване открихме, че AA стимулира експресията на протеин и mRNA на Snail and Twist, докато нокдаун-катенинът инхибира експресията на Snail и Twist1, индуцирана от AA. Освен това наблюдавахме, че заглушеният Twistl от siRNA облекчава появата на ЕМТ и прогресирането на бъбречна фиброза, индуцирана от АА, което предполага, че Twistl играе важна роля в индуцираната от АА AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Необходими са допълнителни проучвания, за да се определи дали SIK1 може да регулира експресията на Twistl по време на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход.
екстракт от Cistanche Tubolosa: лечение на хронични бъбречни заболявания и предотвратяване на бъбречна недостатъчност
Заключение
В това проучване ние демонстрирахме, че SIK1 участва в индуцираната от AA AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход и ние показахме, че SIK1 участва в AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход през сигналния път на WNT/-катенин (фиг. 9). Повишената регулация на SIK1 или инхибирането на WNT/-катенин сигналния път облекчава възпалението, ЕМТ и фиброзата, индуцирани от АА, като забавя прогресията на AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход. Тези наблюдения ще предоставят нова терапевтична цел за клинична профилактика и лечение на бъбречна фиброза след AKI(Остра бъбречна травма).
цистанче тубулоза
Препратки
1. Maciel AT, Delphino Salles L, Vitorio D. Imed Research Group of I. Простите параметри на кръвта и урината, измерени при приемане в интензивното отделение, могат да бъдат признак за развитие на АК в ранния следоперативен период: ретроспективно, проучвателно проучване. Рен Фейл. 2016;38(10):1607-15.
2. Venkatachalam MA, Weinberg JM, Kriz W, Bidani AK. Неуспешно възстановяване на тубула, AKI-CKD(Остро бъбречно увреждане нахронично бъбречно заболяване)преход и прогресия на бъбречното заболяване. J Am Soc Nephrol.2015;26(8):1765-76.
3. Jones J, Holmen J, De Graauw J, Jovanovich A, Thornton S, Chonchol M. Асоциация на пълно възстановяване отостра бъбречна травмас инцидент ХБН(хронично бъбречно заболяване)етап 3 и смъртност по всякаква причина. Am J Kidney Dis.2012;60(3):402-8. 4. ChawlaLS, Kimmel PL. Остро бъбречно увреждане и хронично бъбречно заболяване: интегриран клиничен синдром. Kidney Int. 2012;82(5):516-24.