Pembekuan, Reseptor Diaktifkan Protease, Dan Penyakit Buah Pinggang Diabetik: Pengajaran Daripada Tikus Kurang ENOS

Endothelial nitric oxide synthase(eNOS) disfungsi diketahui memburukkan lagi perkembangan dan prognosispenyakit buah pinggang kencing manis(DKD). Salah satu mekanisme yang melaluinya ini dicapai ialah tahap eNOS yang rendah dikaitkan dengan hiperkoagulasi, yang menggalakkan kecederaan buah pinggang. Dalam lata pembekuan ekstrinsik, faktor tisu (faktor III) dan faktor pembekuan hiliran, seperti faktor aktif X (FXa), memburukkan lagi keradangan melalui pengaktifan reseptor diaktifkan protease (PAR). Baru-baru ini, telah ditunjukkan bahawa kekurangan atau mengurangkan ekspresi eNOS dalam tikus diabetes, sebagai model DKD lanjutan, meningkatkan tahap faktor tisu buah pinggang dan PAR1 dan2 ekspresi dalam buah pinggang mereka. Tambahan pula, perencatan farmaseutikal atau penghapusan genetik faktor pembekuan atau PARmemperbaiki keradangan dalam DKDpada tikus yang tidak mempunyai eNOS. Dalam ulasan ini, kami meringkaskan hubungan antara eNOS, pembekuan, dan PAR dan mencadangkan pilihan terapeutik baru untuk pengurusanpesakit DKD. 

Kata kunci: glomerulosklerosis diabetik; faktor Xa; keradangan; faktor tisu

KLIK DI SINI UNTUK MENDAPATKAN EKSTRAK CISTANCHE ORGANIK SEMULAJADI DENGAN 25% ECHINACOSIDE DAN 9% ACTEOSIDE UNTUK FUNGSI BUAH PINGGANG

Perkhidmatan Sokongan Wecistanche-Pengeksport cistanche terbesar di China:

E-mel:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Beli Untuk Butiran Spesifikasi Lebih Lanjut:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

pengenalan

Bilangan pesakit denganpenyakit buah pinggang kencing manis(DKD) semakin meningkat di seluruh dunia (de Boer et al. 2011; Kainz et al. 2015; Ogurtsova et al. 2017). DKD adalah salah satu punca utama kematian pada pesakit dengan komplikasi diabetes (Afkarian et al. 2013). Tambahan pula, DKD adalah progresif dan merupakan punca utamapenyakit buah pinggang peringkat akhirmemerlukanterapi penggantian buah pinggang(Gregg et al. 2014; Liyanage et al. 2015). Di Jepun,nefropati diabetikmenyumbang lebih daripada 39% pesakit dialisis baharu (Nitta et al. 2020). Oleh itu,pembangunan terapeutik novelpilihan diperlukan untuk menguruskan pesakit dengan DKD.

Terdapat peningkatan minat dalam peranan sistem pembekuan dalamPatogenesis DKD.Hiperkoagulasidikaitkan dengan DKD (Goldberg 2009; Domingueti et al. 2016). Tahap fibrinogen yang tinggi dalam darah ditunjukkan dikaitkan dengan anggaran kadar penapisan glomerular yang rendah, proteinuria yang tinggi, dan kecederaan histologi yang teruk, dan ia merupakan peramal kepada perkembangan penyakit buah pinggang peringkat akhir (Dalla Vestra et al. 2005; Pan et al. 2018; Zhang et al. 2018). Beberapa kajian telah menunjukkan korelasi antara tahap D-dimer, produk degradasi fibrin, dan disfungsi buah pinggang dalam DKD (Domingueti et al. 2018; Pan et al. 2018). Hiperkoagulasi dalam DKD mungkin ditentukan oleh pelbagai faktor. Sebagai contoh, sistem renin-angiotensin-aldoste rone mengaktifkan faktor tisu (TF, faktor III) dan meningkatkan kejadian trombotik (Dielis et al. 2005). Jika tidak, hiperglikemia, dislipidemia, keradangan, atau disfungsi endothelial terlibat dalam keadaan pro-trombotik di bawah patogenesis DKD (Goldberg 2009).

Disfungsi endothelial hadir dalam DKD yang berkembang menjadi komplikasi mikrovaskular (Goldberg 2009; Nakagawa et al. 2011). Pengeluaran endothelial nitric oxide synthase (eNOS) terjejas atau aktiviti eNOS yang berkurangan (cth, fosforilasi eNOS terjejas) adalah ciri disfungsi endothelial dalam DKD (Nakagawa et al. 2011; Cheng et al. 2012). Kami telah menunjukkan bahawa kehilangan ekspresi eNOS dikaitkan dengan ketinggian tahap TF dan aktiviti sistem pembekuan ekstrinsik (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), yang berkait rapat dengan kejadian trombotik pada pesakit dengan buah pinggang kronik. penyakit (Kolachalama et al. 2018).

Sebagai tambahan kepada peningkatan risiko kejadian trombotik, protease pembekuan, seperti faktor aktif FVII (FVIIa), faktor aktif (FXa), dan trombin, yang terdapat dalam lata pembekuan ekstrinsik, menengahi kecederaan tisu melalui reseptor diaktifkan protease ( mekanisme yang bergantung kepada PAR) (Madhusudhan et al. 2016; Posma et al. 2019). Dalam ulasan ini, kami meringkaskan penemuan yang diperoleh daripada tikus diabetes yang tidak mempunyai eNOS dan membincangkan hubungan antara laluan koagulasi-PAR, tahap eNOS, dan patogenesis DKD.

Laluan Reseptor Diaktifkan Faktor Tisu/Protease

Faktor tisu (TF), dikenali sebagai faktor III, ialah protein transmembran 47 kDa yang berinteraksi dengan faktor VII (FVII) (Grover dan Mackman 2018). Kompleks TF/FVIIa ialah pengaktif lata pembekuan ekstrinsik dan memangkinkan pengaktifan FX dan FIX. FXa dan co-factor V (FVa) yang diaktifkan membentuk kompleks protrombotik yang menghasilkan trombin. Akhirnya, trombin menukarkan fibrinogen kepada fibrin, mengakibatkan pembentukan trombi (Grover dan Mackman 2018). TF dinyatakan dalam kedua-dua sel otot licin vaskular dan fibroblas adventitial. Di bawah keadaan keradangan, ekspresinya diinduksi dalam sel endothelial atau sel yang beredar seperti monosit (Østerud dan Bjørklid 2006).

Reseptor diaktifkan protease (PAR) ialah ahli superfamili reseptor yang digabungkan dengan protein G, yang terdiri daripada empat protein PAR (PAR1-4). PAR mengalami belahan oleh protease di hujung terminal-N dan diaktifkan apabila mengikat pada terminal-N baharu yang mengandungi ligan yang ditambat. Empat ahli PAR (PAR1-4) diaktifkan oleh protease pembekuan khusus: kompleks TF dan FVIIa mengaktifkan PAR2, faktor Xa mengaktifkan kedua-dua PAR1 dan PAR2, dan trombin mengaktifkan PAR1, PAR3, dan PAR4 (Camerer et al. 2000; Coughlin 2005; Rothmeier dan Ruf 2012; Zhao et al. 2014). Hubungan antara TF, protease pembekuan, dan PAR ditunjukkan dalam Rajah 1.

PAR diketahui secara meluas dinyatakan dalam sel buah pinggang dan terlibat dalam patofisiologi kecederaan buah pinggang. Kedua-dua PAR1 dan PAR2 dinyatakan dalam sel endothelial glomerular, sel mesangial, dan sel tiub buah pinggang yang diperoleh daripada manusia atau tetikus; PAR2, PAR3, dan PAR4 dinyatakan dalam podosit manusia; PAR1, PAR3, dan PAR4 dinyatakan dalam podosit murine (Tanaka et al. 2005; Vesey et al. 2005; Madhusudhan et al. 2012; Dong et al. 2015; Madhusudhan et al. 2016).

Walaupun kesan berbahaya atau perlindungan PAR dalam kecederaan buah pinggang telah ditunjukkan, data terkumpul mencadangkan bahawa PAR memburukkan lagi keradangan dengan merangsang pengeluaran sitokin dan kemokin (Rothmeier dan Ruf 2012; Isermann 2017; Posma et al. 2019). Selaras dengan penemuan ini, agonis PAR1 dan PAR2 menggalakkan ekspresi mediator keradangan, seperti monocyte chemotactic protein 1 (MCP1) dan plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), dan molekul pro-fibrotik dalam endothelial , mesangial, dan sel tubular buah pinggang (Vesey et al. 2005; Vesey et al. 2013; Ellinghaus et al. 2016; Waasdorp et al. 2016; Oe et al. 2019). Dalam kajian in vivo, kekurangan PAR1 atau kehadiran perencat PAR1 mengurangkan keradangan dalam model glomerulonefritis bulan sabit atau kecederaan buah pinggang obstruktif (Cunningham et al. 2000; Waasdorp et al. 2019; Lok et al. 2020). Begitu juga, kesan terapeutik perencatan PAR2 dalam kecederaan buah pinggang disertai dengan pengurangan keradangan pada buah pinggang (Hayashi et al. 2016; Du et al. 2017; Han et al. 2019; Watanabe et al. 2019).

Polimorfisme Sintase Nitrik Oksida Endothelial dalam DKD

Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) adalah salah satu daripada tiga isoform NOS, dan ia menyumbang kepada pengeluaran NO dalam endothelium vaskular (Walford dan Loscalzo 2003). NO yang dihasilkan oleh eNOS dalam endothelium vaskular memainkan peranan penting dalam mengawal kelonggaran vaskular, anti-radang, dan pencegahan pembentukan trombus (Walford dan Loscalzo 2003). Ekspresi eNOS terjejas dikaitkan dengan pembangunan DKD. Meta-analisis yang dijalankan baru-baru ini ke atas manusia telah mendedahkan bahawa G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) dan intron 4b/4a ​​(rs869109213) dalam gen eNOS (NOS3) berkait rapat dengan pembangunan DKD (Dellamea et al. 2014; Zhang et al. 2015; Dong et al. 2018). Daripada varian ini, peranan polimorfisme G894T (Glu298Asp) dalam fungsi eNOS telah dicirikan dengan baik. Pengeluaran NO atau pengumpulan nitrit yang berkurangan ditunjukkan dalam sel CHO yang ditransfeksi dengan 298Asp berbanding dengan yang mempunyai 298Glu (Noiri et al. 2002). Secara kolektif, keputusan ini menunjukkan bahawa pengurangan pengeluaran NO oleh disfungsi eNOS adalah penting untuk perkembangan DKD pada manusia.

Rajah 1. Hubungan antara faktor pembekuan dan reseptor diaktifkan protease (PAR). Dalam lata pembekuan ekstrinsik, faktor tisu (TF) dan kompleks FVII (FVIIa) aktif mengaktifkan reseptor protease-activated 2 (PAR2), FX aktif (FXa) mengaktifkan kedua-dua PAR1 dan PAR2, dan thrombin menyasarkan PAR1, PAR3, dan PAR4. Pembelahan jujukan N-terminal PAR oleh protease pembekuan mendedahkan jujukan N-terminal baharu yang bertindak sebagai ligan yang ditambat dan menggalakkan keradangan.

Tikus Diabetik Kurang eNOS sebagai Model Nefropati Diabetik Manusia

Penubuhan model praklinikal yang boleh dipercayai yang menyerupai DKD manusia adalah penting untuk kajian pilihan terapeutik novel. Berdasarkan bukti yang menunjukkan perkaitan antara polimorfisme eNOS dan DKD, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa model kalah mati eNOS jenis I dan jenis II DM adalah beberapa model yang berjaya meniru DKD manusia (Brosius et al. 2009; Azushima et al. 2018). Telah ditunjukkan bahawa tikus diabetes yang disebabkan oleh streptozotocin yang kekurangan eNOS mengalami albuminuria yang teruk, pengembangan mesangial, penebalan membran bawah tanah glomerular, dan hyalinosis arteriolar, menyerupai DKD manusia (Nakagawa et al. 2007). Begitu juga, tikus diabetes jenis II (db/db) yang kekurangan eNOS menunjukkan glomerulosklerosis dan albuminuria yang teruk (Zhao et al. 2006).

Peningkatan TF dalam Tikus Diabetik Kurang eNOS

NO menghalang pembentukan trombus dan pengagregatan platelet (Walford dan Loscalzo 2003). Oleh kerana pembentukan trombus glomerular diperhatikan pada tikus diabetes yang tidak mempunyai eNOS (Nakagawa et al. 2007), ekspresi eNOS terjejas mungkin dikaitkan dengan peningkatan ulasi koagulasi yang bergantung kepada TF. Perkaitan antara eNOS dan TF dalam DKD telah ditangani dalam laporan kami sebelum ini (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a; Oe et al. 2016) (Rajah 2).

Pengurangan atau kekurangan ekspresi eNOS meningkatkan aktiviti TF buah pinggang dalam tikus Akita diabetes

Kami mencirikan ekspresi TF dalam tikus diabetes Akita (Ins2Akita/+), model DM jenis I, dengan pelbagai tahap ekspresi eNOS (eNOS+/+, eNOS+/-, dan eNOS-/-) (Wang et al. 2011a). Kami mendapati bahawa keterukan DKD dikaitkan dengan ekspresi eNOS yang dikurangkan. Perkumuhan albumin dalam air kencing, glomerulosklerosis, dan pengurangan kadar penapisan glomerular diburukkan dalam susunan berikut: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. Menariknya, ekspresi dan aktiviti TF buah pinggang meningkat dalam eNOS+/-; Ins2Akita/+ dan eNOS-/-; Tikus Ins2Akita/+ berbanding dengan tikus dalam eNOS+/+; Ins2Akita/+ tikus. Pemendapan fibrin glomerular juga luar biasa dalam eNOS+/-; Ins2 Akita/+ dan eNOS-/-; Ins2 Akita/+ tikus. Tambahan pula, ekspresi mRNA Tf buah pinggang dikaitkan dengan keparahan penyakit, perkumuhan albumin kencing, dan ekspresi sitokin radang buah pinggang.