Corak Fibrosis Buah Pinggang yang Berbeza Menyatakan Kecederaan Pada Petak Buah Pinggang Yang Berbeza
Mar 20, 2022
Abstrak:Fifibrosis buah pinggang adalah manifestasi biasa dan ciri khas pelbagai jenis kronikpenyakit buah pinggang(CKD) yang muncul dalam corak morfologi yang berbeza, mencadangkan punca patogenik yang berbeza. Parut yang boleh dilihat secara makroskopik luas adalah akibat daripada kecederaan fokus yang teruk dan kemusnahan parenkim lengkap, mencerminkan tindak balas penyembuhan luka akibat infarksi. Di dalambuah pinggang,kecederaan glomerular kronik membawa kepada atrofi tubul yang sepadan, degenerasi nefron khusus ini, dan akhirnya fifibrosis interstisial/atrofi tiub (IF/TA). Berbanding dengan parut penggantian fokus yang disebabkan oleh glomerulus ini, fifibrosis meresap bebas daripada atrofi tiub nampaknya merupakan proses patogenik yang berbeza.buah pinggangfifibrosis nampaknya berkembang dalam cara khusus petak, tetapi sama ada fifibrosis fokus dan meresap mempunyai ciri-ciri berbeza yang dikaitkan dengan lesi glomerular atau tubulointerstitial yang lain masih sukar difahami. Dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menganalisis corak fibrotik buah pinggang yang berkaitan dengan lesi buah pinggang, yang secara langsung menyumbang kepada fibrogenesis buah pinggang, untuk membongkar corak dan manifestasi fibrotik apabila kerosakan pada petak buah pinggang yang berbeza. Corak daripadabuah pinggangfifibrosis dianalisis dalam model eksperimen CKD dan pelbagai patologi buah pinggang dalam korelasi dengan penemuan histopatologi dan ultrastruktur. Selepas induksi glomerulonefritis bulan sabit (GN) terpencil dalam serum-nefritis nefrotoksik (NTN), kerosakan glomerular kronik mengakibatkan fifibrosis fokus terutamanya bersebelahan dengan tubul atropik. Sebaliknya, menggunakan halangan ureter unilateral (UUO) sebagai model kecederaan utama pada petak tubulointerstitial mendedahkan fifibrosis meresap sebagai corak utama lesi kronik. Akhir sekali, nefropati yang disebabkan oleh asid folik (FAN) sebagai model kecederaan tiub primer dengan atrofi tiub berturut-turut bebas daripada kerosakan glomerular kronik yang sama-sama disebabkan oleh fokus utama IF/TA. Dengan menganalisis beberapa patologi buah pinggang, data kami juga mencadangkan bahawa fifibrosis fokus dan meresap kelihatan menyumbang sebagai lesi kronik dalam kebanyakan penyakit buah pinggang manusia, terutamanya terdapat dalam antibodi sitoplasma antineutrofil (ANCA) yang berkaitan dengan GN, lupus nefritis, dan nefropati IgA ( IgAN). Focal IF / TA berkorelasi dengan kerosakan glomerular dan kecederaan tidak dapat dipulihkan kepada nefron, manakala fifibrosis meresap dalam ANCA GN dikaitkan secara eksplisit dengan keradangan interstisial tanpa kerosakan glomerular dan kehilangan nefron. Analisis ultrastruktur IF/TA fokus berbanding fifibrosis meresap mendedahkan komposisi matriks yang berbeza, disokong lagi oleh tandatangan kolagen yang berbeza dalam set data transkrip. Berkenaan dengan hasil buah pinggang jangka panjang, hanya tahap fokus IF/TA berkorelasi dengan perkembangan peringkat akhir.penyakit buah pinggang(ESKD) dalam ANCA GN. Sebaliknya, meresapbuah pinggangfifibrosis tidak dikaitkan dengan hasil buah pinggang jangka panjang. Sebagai kesimpulan, kami di sini menyediakan bukti bahawa corak tumpuanbuah pinggangfifibrosis nampaknya dikaitkan dengan kehilangan nefron dan parut penggantian. Sebaliknya, corak meresapbuah pinggangfifibrosis nampaknya berpunca daripada keradangan dan kecederaan interstisial primer.
Kata kunci:corak fibrosis; fibrosis buah pinggang; kecederaan buah pinggang; atrofi tiub; keradangan; vaskulitis sistemik
CISTANCHE AKAN MEMPERBAIKI JANGKITAN BUAH PINGGANG/BUAH PINGGANG
pengenalan
Fifibrosis buah pinggang adalah manifestasi biasa dan ciri khas pelbagai jenis kronikpenyakit buah pinggang(CKD) menuju ke peringkat akhirpenyakit buah pinggang(ESKD), tanpa mengira etiologi asas [1]. Secara amnya, fifibrosis buah pinggang (atau fifibrosis tubulointerstitial) mewakili histomorfologi pemendapan matriks ekstraselular (ECM) dalam semua peringkat CKD.buah pinggangfifibrosis boleh muncul dalam corak morfologi yang berbeza, mencadangkan punca patogen lain [2]. Parut yang boleh dilihat secara makroskopik luas adalah akibat daripada kecederaan fokus yang teruk dan kemusnahan parenkim lengkap, mencerminkan tindak balas penyembuhan luka akibat infarksi [3]. Di dalambuah pinggang, kecederaan glomerular kronik membawa kepada atrofi tubul yang sepadan, degenerasi nefron khusus ini, dan akhirnya fifibrosis interstisial/atrofi tiub (IF/TA) [4,5]. Berbanding dengan parut penggantian fokus yang disebabkan oleh glomerulus ini, fifibrosis bebas daripada atrofi tiub (dalam yang berikut, dirujuk sebagai fifibrosis meresap) nampaknya merupakan proses patogenik yang berbeza [6,7]. Atrofi tubular ditakrifkan sebagai kehilangan pengangkutan khusus dan kapasiti metabolik dan biasanya dicirikan oleh tubul kecil, sel epitelium dengan sitoplasma pucat, atau tubul yang sangat nipis diluaskan. Berbeza dengan pemahaman kita tentang fifibrosis sebagai tisu parut yang mewakili proses pembaikan buah pinggang yang tidak lengkap, fifibrosis meresap dianggap sebagai penyumbang aktif perkembangan CKD, yang pada asasnya berdasarkan pemerhatian bahawa penurunan fungsi buah pinggang berkorelasi lebih rapat dengan fifibrosis tubulointerstitial daripada dengan kerosakan glomerular [8–11]. Berdasarkan konsep di atas,buah pinggangfifibrosis dibincangkan sama ada sebagai mekanisme yang tidak lengkapbuah pinggangpembaikan atau penyumbang aktif kepada perkembangan CKD [12,13].buah pinggangfifibrosis nampaknya berkembang dalam cara khusus petak, tetapi sama ada IF/TA fokus atau fifibrosis meresap mempunyai ciri-ciri tersendiri yang dikaitkan dengan lesi glomerular atau tubulointerstitial yang lain masih sukar difahami. Dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menganalisis corak fibrotik buah pinggang yang berkaitan dengan lesi buah pinggang yang disebutkan di atas (contohnya, lesi glomerular, tiub dan interstisial), yang secara langsung menyumbang kepada fibrogenesis buah pinggang.
Bahan dan Kaedah
2.1. HaiwanSemua kajian haiwan eksperimen dilakukan dengan kelulusan Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Pusat Perubatan Beth Israel Deaconess (BIDMC) dan Pusat Perubatan Universiti Göttingen dengan mematuhi garis panduan ARRIVE [14]. Protokol eksperimen diperincikan di bawah. Saiz sampel n=5 tetikus dalam setiap kumpulan tidak dikuasakan atau ditetapkan secara rasmi. 2.2. Nephrotoxic Serum-Nephritis (NTN) Setiap tetikus pada mulanya diberi pra-imunisasi dengan 200 µg biri-biri IgG (Capralogics, Gilbertville, IA, Amerika Syarikat) dalam 200 µL pembantu Freund lengkap (Sigma, St. Louis, MO, Amerika Syarikat) disuntik secara intravena dengan 40 µL serum nefrotoksik pada hari 5, 6 dan 7 selepas pra-imunisasi. Eksperimen berakhir 63 hari selepas imunisasi [15,16]. 2.3. Halangan Ureteral Unilateral (UUO) Tikus C57BL/6 berumur lapan hingga dua belas minggu telah dibius dengan penyedutan isofluran, dan analgesia dilakukan melalui suntikan buprenorfin subkutan. Ureter dipisahkan dari tisu sekeliling, dan dua ligatur diletakkan kira-kira 5 mm di bahagian atas dua pertiga ureter buah pinggang kiri untuk mendapatkan halangan yang boleh dipercayai. Eksperimen berakhir sepuluh hari selepas pengikatan ureter seperti yang diterangkan sebelum ini [17].
CISTANCHE AKAN MEMPERBAIKI PENYAKIT BUAH PINGGANG/BUAH PINGGANG
2.4. Nefropati Akibat Asid Folik (FAN)Kecederaan buah pinggang telah diinduksi dengan suntikan intraperitoneal tunggal asid folik (250 mg/kg berat badan dalam PBS) dalam tikus CD1. Eksperimen tamat 96 hari selepas suntikan.
2.5. Populasi Kajian Sejumlah 112 kes pelbagai patologi buah pinggang termasuk nefritis interstitial akut (AIN), glomerulonefritis berkaitan antibodi sitoplasma antineutrofil (ANCA GN), GN membran, nefritis lupus, nefropati hipertensi, nefropati IgA (IgAN), focal-segmental glomerulosklerosis (FSGS), dan diabetespenyakit buah pinggang(DKD) telah dimasukkan. Walaupun tiada kelulusan rasmi diperlukan untuk penggunaan data klinikal rutin, pendapat yang menggalakkan telah diberikan oleh jawatankuasa etika Pusat Perubatan Universiti Göttingen (no. 22/2/14 dan 28/9/17). Tambahan pula, semua pesakit bersetuju dengan pengumpulan data sebagai sebahagian daripada penjagaan perubatan biasa mereka. 2.6. Definisi Anggaran kadar penapisan glomerular (GFR) dikira menggunakan KronikPenyakit buah pinggangPersamaan Kerjasama Epidemiologi (CKD-EPI) [18]. Bagi kes ANCA GN, Skor Aktiviti Vaskulitis Birmingham (BVAS) versi 3 telah dikira seperti yang diterangkan sebelum ini [19]. BVAS dinilai pada skala 0 hingga 63, dengan 0 menunjukkan ketiadaan aktiviti penyakit dan skor yang lebih tinggi menunjukkan penyakit aktif. 2.7. Masson's Trichrome Stain Formalin, buah pinggang tertanam parafin telah dibelah pada 3 µm, dan pewarnaan dilakukan di Teras Histopatologi BIDMC dan Pusat Perubatan Universiti Göttingen. 2.8. Histopatologi Renal Pakar patologi buah pinggang (LS, SH, dan PS) menilai semua biopsi dan buta terhadap pengumpulan dan analisis data klinikal. Secara analog dengan sistem pemarkahan Banff, peratusan kawasan kortikal yang terjejas oleh jumlahbuah pinggangfibrosis dan fibrosis interstisial fokus di kawasan atrofi tiub (IF / TA) dinilai dalam keseluruhan spesimen. Fibrosis meresap yang tidak berkaitan dengan atrofi tiub dikira dengan penolakan [20]. Di samping itu, setiap glomerulus dijaringkan secara berasingan untuk kehadiran nekrosis, bulan sabit, dan sklerosis global. Akibatnya, peratusan glomeruli dengan mana-mana ciri ini dikira sebagai sebahagian kecil daripada jumlah glomeruli dalam setiap biopsi buah pinggang. Berdasarkan pemarkahan ini, subkumpulan histopatologi mengikut Berden et al. (kelas fokus, bulan sabit, campuran, atau sklerotik) dan ARRS menurut Brix et al. (risiko rendah, sederhana, atau tinggi) telah dilakukan [21,22].
2.9. Terapi Induksi RemisiGlukokortikoid (GC) diberikan sama ada sebagai terapi nadi intravena atau secara lisan dengan jadual tirus. Pertukaran plasma (PEX) ditadbir semasa tempoh induksi mengikut budi bicara doktor yang merawat. Rituximab (RTX) diberikan dalam empat dos intravena pada 375 mg/m2 setiap minggu; RTX tidak diberikan dalam masa 48 jam sebelum rawatan PEX. Cyclophosphamide (CYC) diberikan dalam tiga dos intravena sehingga 15 mg/kg setiap dua minggu dan setiap tiga minggu selepas itu, diselaraskan untuk umur dan fungsi buah pinggang. Terapi gabungan diberikan dalam empat dos intravena pada 375 mg/m2 RTX setiap minggu dan dua dos intravena pada 15 mg/kg CYC setiap dua minggu. Mengikut budi bicara doktor yang merawat, terapi induksi remisi bergantung pada rejimen sebelumnya dan faktor pesakit individu. RTX lebih disukai pada pesakit yang lebih muda, dengan ketoksikan menjadi sebab utama pilihan ini [23]. Profilaksis untuk mencegah jangkitan Pneumocystis jiroveci diberikan mengikut amalan tempatan.
CISTANCHE AKAN MEMPERBAIKI KEGAGALAN BUAH PINGGANG/BUAH PINGGANG
2.10. Analisis Set Data Tatasusunan Yang Tersedia untuk UmumDataset yang tersedia secara umum dianalisis mengikut cadangan umum [24]. Data tatasusunan transkrip manusia ditunjukkan sebagai intensiti berpusat median log2 yang diekstrak daripada pangkalan data Nephroseq, termasuk European Renal cDNA Biobank (ERCB) daripada 170 pesakit CKD dan 31 penderma hidup sihat (nombor penyertaan GSE69438) [25].
2.11. Kaedah StatistikPembolehubah telah diuji untuk taburan normal menggunakan ujian Shapiro-Wilk. Pembolehubah selanjar tidak teragih normal dinyatakan sebagai median dan julat antara kuartil (IQR), pembolehubah kategori dibentangkan sebagai kekerapan dan peratusan. Perbandingan statistik tidak dikuasakan atau ditetapkan secara rasmi. Untuk perbandingan antara kumpulan, ujian Kruskal-Wallis digunakan. Untuk perbandingan kumpulan, ujian Mann-Whitney U digunakan untuk menentukan perbezaan dalam median. Perbandingan antara kumpulan bukan parametrik dilakukan dengan ujian khi kuasa dua Pearson. Korelasi dianalisis menggunakan pekali korelasi pangkat Spear man (Spearman's ρ), dan analisis data dilakukan dengan GraphPad Prism (versi 8.4.3 untuk macOS, GraphPad Software, San Diego, CA, USA).
3. Keputusan
3.1. Kecederaan pada Petak Buah Pinggang yang Berbeza Mengakibatkan Corak Fibrosis Buah Pinggang yang BerbezaUntuk menjelaskan mekanisme penyakit asas yang berpotensi dalam pembangunan IF / TA fokus dan fifibrosis meresap akibat kecederaan glomerular atau tiub, kami mula-mula mencabar tikus dengan model eksperimen kecederaan glomerular primer yang membawa kepada sklerosis glomerular yang disebabkan oleh nefrotoksik serum-nefritis (NTN) , kecederaan tubulointerstitial meresap akibat kegagalan postrenal dengan hemodinamik buah pinggang dan perubahan metabolik yang disebabkan oleh halangan ureter unilateral (UUO), dan model tertentu kecederaan tubular yang membawa kepada atrofi tubular oleh nefropati yang disebabkan oleh asid folik (FAN, Rajah 1A) [26-28] ]. Buah pinggang dalam model eksperimen inikecederaan buah pinggangtelah dinilai oleh pewarnaan trichrome Masson yang mendedahkan bahawa kerosakan glomerular kronik di NTN mengakibatkan IF / TA bertumpu kebanyakannya bersebelahan dengan tubul atropik (Rajah 1B, C dan Jadual 1). Sebaliknya, menggunakan UUO sebagai model kecederaan utama pada petak tubulointerstitial dengan lesi keradangan yang berkaitan mendedahkan fifibrosis meresap sebagai corak utama lesi kronik (Rajah 1B, C dan Jadual 1). Menariknya, FAN sebagai model kecederaan tiub primer dengan atrofi tiub berturut-turut bebas daripada kerosakan glomerular kronik sama-sama mendorong fokus utama IF/TA (Rajah 1B, C dan Jadual 1), dengan itu menggariskan peranan kecederaan tiub dan atrofi tiub untuk pembangunan. corak fibrosis fokus ini.
3.2. Taburan Focal IF/TA dan Diffuse Fibrosis dalam Patologi ManusiaUntuk mengesahkan sama ada corak berbeza fifibrosis buah pinggang adalah mekanisme perkembangan penyakit umum sebagai tindak balas kepada kecederaan kronik dan diperhatikan dalam patologi buah pinggang, kami seterusnya menganalisis kejadian dan pengedaran fokal IF / TA dan fifibrosis meresap dalam pelbagai manusia lain.penyakit buah pinggang.Dalam sejumlah 67 biopsi buah pinggang dengan patologi buah pinggang yang berbeza, termasuk glomerulonefritis berkaitan antibodi sitoplasma antineutrofil (ANCA GN), nefritis interstitial akut (AIN), GN membran, nefritis lupus, nefropati hipertensi, nefropati IgA (IgAN), focal-segmental glomerulosklerosis (FSGS), dan diabetespenyakit buah pinggang(DKD), fokus IF/TA dan fifibrosis meresap boleh diperhatikan kepada darjah berubah-ubah (Rajah 2A–C dan Jadual 2). Menariknya, fifibrosis meresap kebanyakannya terdapat dalam kes ANCA GN, lupus nefritis, dan IgAN sebagaipenyakit buah pinggangdengan kecederaan glomerular dan interstisial (Rajah 2C). Penemuan ini menunjukkan bahawa corak fifibrosis buah pinggang yang berbeza terdapat dalam pelbagai patologi buah pinggang, termasuk ANCA GN, dan ANCA GN boleh berfungsi sebagai penyakit model untuk mengkaji mekanisme kecederaan radang dan degeneratif kepada petak buah pinggang yang berbeza [29].
3.3. Focal IF/TA dan Diffuse Fibrosis Adalah Petunjuk Kecederaan pada Petak Buah Pinggang yang Berbeza dalam ANCA GNOleh kerana kami mendapati bahawa corak fifibrosis buah pinggang yang berbeza terdapat dalam pelbagai patologi buah pinggang, termasuk ANCA GN sebagai penyakit buah pinggang dengan kecederaan interstisial glomerular dan keradangan dengan taburan IF / TA fokus yang sama dan fifibrosis meresap, kami menganalisis corak fifibrosis buah pinggang yang berbeza dalam persatuan. dengan penemuan klinikal, makmal dan histopatologi dalam jumlah 49 biopsi buah pinggang dengan ANCA GN yang disahkan (Jadual 3) [30-36]. Tahap jumlah fifibrosis dikaitkan dengan kemerosotan teruk fungsi buah pinggang, yang dicerminkan oleh peningkatan kreatinin serum dan kehilangan kadar penapisan glomerular (GFR, Rajah 3B). Dengan menjaringkan ANCA GN secara sistematik, jumlah fifibrosis berkorelasi dengan pecahan penurunan glomeruli normal yang dikaitkan dengan bulan sabit dipercepatkan dan sklerosis glomerular global (Rajah 3C). Di antara lesi keradangan, jumlah fifibrosis berkorelasi dengan jumlah keradangan dalam ANCA GN yang tidak secara eksplisit dikaitkan dengan keradangan interstisial di luar kawasan IF / TA atau keradangan di kawasan fifibrosis interstisial dan atrofi tiub (i-IF / TA, Rajah 3C). Kami seterusnya membedah fifibrosis buah pinggang ke fokus IF / TA dan fifibrosis meresap mengelilingi tubul utuh tanpa tanda-tanda atrofi tiub yang menonjol untuk analisis berasingan (Rajah 3D). Menariknya, kami melihat tiada korelasi langsung antara fokus IF / TA dan fifibrosis meresap (Rajah 3E), yang melibatkan ciri-ciri yang berbeza bagi setiap lesi dalam ANCA GN. Seperti yang kita perhatikan sebelum ini untuk jumlah fifibrosis, IF / TA berkorelasi dengan pecahan penurunan glomeruli normal, terutamanya dikaitkan dengan sklerosis glomerular global (Rajah 3E), mengesahkan mekanisme yang ditetapkan bahawa kecederaan glomerular kronik membawa kepada degenerasi tubul yang sepadan dengan atrofi tiub dan parut fibrotik fokus [4]. Sebaliknya, fifibrosis meresap tidak berkorelasi dengan kerosakan glomerular kronik tetapi dengan glomeruli bulan sabit (Rajah 3E), membayangkan bahawa fifibrosis meresap (tidak berkaitan dengan atrofi tiub) mendasari mekanisme yang belum diketahui yang bebas daripada kecederaan glomerular kronik dan kehilangan nefron. Pemarkahan sistematik keradangan buah pinggang mendedahkan bahawa fifibrosis meresap secara khusus dikaitkan dengan keradangan interstisial di kawasan bukan fibrotik (Rajah 3E), manakala IF/TA fokus berkorelasi dengan keradangan kortikal keseluruhan yang tidak dikaitkan secara khusus dengan keradangan interstisial atau i-IF/TA ( Rajah 3E). Nota, kedua-dua lesi berkorelasi dengan kemerosotan fungsi buah pinggang yang lebih teruk (Rajah 3F), seterusnya menyokong pemerhatian bahawa setiap lesi adalah penyumbang penting kepada kecederaan dan hasil buah pinggang.
Rajah 3. Focal IF/TA dan fifibrosis meresap adalah petunjuk kecederaan pada petak buah pinggang yang berbeza dalam ANCA GN. (A) Fotomikrograf perwakilan bahagian buah pinggang bernoda trichrome Masson dalam ANCA GN (bar skala: 200 µm). (B) Perkaitan antara jumlah fifibrosis buah pinggang, penemuan klinikal dan makmal dalam ANCA GN ditunjukkan oleh peta haba yang mencerminkan nilai min ρ Spearman, asterisk menunjukkan p < 0.05.="" (c)="" persatuan="" antara="" jumlah="" fifibrosis="" buah="" pinggang,="" glomerular="" dan="" penemuan="" keradangan="" dalam="" anca="" gn="" ditunjukkan="" oleh="" peta="" haba="" yang="" mencerminkan="" nilai="" min="" spearman's="" ρ,="" asterisk="" menunjukkan="" p=""><0.05. (d)="" fotomikrograf="" perwakilan="" bahagian="" buah="" pinggang="" bernoda="" trichrome="" masson="" dalam="" anca="" gn="" dengan="" fokus="" if/ta="" (panel="" atas)="" dan="" fifibrosis="" meresap="" (panel="" bawah)="" ditunjukkan="" (bar="" skala:="" 40="" µm).="" (e)="" perkaitan="" antara="" fokus="" if/ta="" dan="" fifibrosis="" meresap="" dengan="" penemuan="" glomerular="" dan="" keradangan="" digambarkan="" dengan="" peta="" haba="" yang="" mencerminkan="" nilai="" min="" spearman's="" ρ,="" asterisk="" menunjukkan="" p=""><0.05. (f)="" persatuan="" antara="" fokus="" if/ta="" dan="" fifibrosis="" meresap="" dengan="" penemuan="" klinikal="" dan="" makmal="" dalam="" anca="" gn="" ditunjukkan="" oleh="" peta="" haba="" yang="" mencerminkan="" nilai="" min="" ρ="" spearman,="" asterisk="" menunjukkan="" p=""><0.05. singkatan:="" anca="" gn—antibodi="" sitoplasma="" antineutrofil="" glomerulonephritis;="" bvas—skor="" aktiviti="" vaskulitis="" birmingham;="" crp—c="" protein="" reaktif;="" gfr—kadar="" penapisan="" glomerular;="" if/ta—fifibrosis="" interstisial/atrofi="" tiub;="" iqr—julat="" antara="" kuartil;="" mpo-myeloperoxidase;="" acr—catuan="" albumin/kreatinin="" air="" kencing;="" upcr—nisbah="" protein/kreatinin="" air="">
3.4. Analisis Focal IF/TA versus Diffuse Fibrosis Mendedahkan Komposisi Matriks Yang BerbezaSeterusnya, kami menganalisis ciri morfologi IF / TA fokus dan fifibrosis meresap dalam ANCA GN dengan lebih terperinci. Bahagian Semithin mendedahkan bahawa fokus IF / TA mengelilingi tubul atropik lebih pekat daripada tisu fibrotik yang tersusun longgar mengelilingi tubul utuh yang dipelihara (Rajah 4A). Mikroskopi elektron penghantaran (TEM) menjelaskan berkas kolagen yang tertanam dalam matriks stromal yang padat (Rajah 4B). Sebaliknya, analisis ultrastruktur fifibrosis meresap menunjukkan tubul yang hampir utuh dikelilingi oleh dalaman edematous yang melebar dengan berkas kolagen fokus mendedahkan jenis tisu fibrotik yang tidak lengkap (Rajah 4B). Pemerhatian ini menunjukkan bahawa fokus IF/TA dan fifibrosis buah pinggang meresap mungkin berbeza dari segi komposisi dan organisasi ECM.
3.5. Transkriptom Tubulointerstitial dalam Hubungan dengan Atrofi Tubular Mendedahkan Tanda Tangan Kolagen yang Berbeza dalam Fibrosis Buah PinggangKami seterusnya menganalisis komposisi ECM yang dicerminkan oleh tandatangan kolagen dalam set data transkrip dari petak tubulointerstitial microdissected dalam 170 pesakit CKD dan 31 penderma hidup sihat (pangkalan data Nephroseq) untuk perkaitan dengan penanda atrofi tiub yang telah ditetapkan, termasuk sitokeratin-7 (dikodkan oleh KRT7), -18 (KRT18), dan -19 (KRT19) [25,37]. Dalam petak tubulointerstitial dengan ekspresi tinggi penanda kecederaan tiub, kolagen COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL4A2, COL5A2, COL6A3, COL16A1, dan COL18A1 kebanyakannya dinyatakan (Rajah 5). Sebaliknya, korelasi songsang diperhatikan untuk COL2A1, COL5A3, COL6A1, COL8A2, COL11A1, COL11A2, COL17A1, dan COL19A1 (Rajah 5). Keputusan ini membayangkan bahawa fifibrosis buah pinggang mungkin mempunyai tandatangan kolagen yang berbeza dalam penanda kecederaan tiub.
3.6. Focal IF/TA Dikaitkan dengan Hasil Jangka Panjang yang Lebih Buruk dalam ANCA GNUntuk mendapatkan gambaran sama ada corak fifibrosis buah pinggang yang berbeza dikaitkan dengan hasil buah pinggang jangka panjang, kami seterusnya membandingkan jumlah, fokus IF / TA, dan fifibrosis buah pinggang meresap dalam ANCA GN dengan perkembangan ESKD. Jumlah fifibrosis buah pinggang dalam ANCA GN dikaitkan dengan hasil buah pinggang jangka panjang yang lebih teruk (Jadual 4). Menariknya, hanya tahap fifibrosis buah pinggang fokus berkorelasi dengan hasil buah pinggang (Jadual 4). Sebaliknya, fifibrosis buah pinggang meresap tidak dikaitkan dengan hasil buah pinggang jangka panjang (Jadual 4), membayangkan bahawa corak fifibrosis yang berbeza juga boleh memberi kesan kepada perkembangan penyakit dan tindak balas rawatan yang berpotensi.
Perbincangan
Sehingga kini, perkembangan fifibrosis buah pinggang boleh dipisahkan kepada dua konsep: di satu pihak, kesusasteraan memberikan bukti kukuh bahawa fifibrosis buah pinggang adalah akibat mudah kerosakan tidak dapat dipulihkan kepada nefron, sama ada disebabkan oleh kecederaan glomerular atau tiub kronik, kedua-duanya mengakibatkan dalam atrofi tiub dan fifibrosis interstisial fokus mengelilingi nefron yang rosak [12,13]. Oleh itu, IF/TA fokus yang dikaitkan dengan atrofi tubular menyumbang kepada pembaikan buah pinggang dengan berfungsi sebagai tisu parut, dengan itu menggantikan nefron yang sudah hilang [12]. Sebaliknya, fifibrosis buah pinggang boleh dilihat sebagai proses pemodelan semula yang aktif, progresif, dan merosakkan interstitium buah pinggang. Dalam proses ini, fibroblas secara langsung menyumbang kepada kecederaan epitelium, mencadangkan mekanisme interstisial tulen perkembangan CKD [13]. Untuk pengetahuan kami, ini adalah kajian pertama yang secara sistematik membedah fifibrosis buah pinggang kepada dua manifestasi yang berbeza dan bebas dengan corak histomorfologi fokus atau meresap, dengan itu menjelaskan dua laluan patogenik yang berbeza dari lesi ini. Untuk memberikan pandangan baharu tentang bidang fibrogenesis buah pinggang, perkembangan dan nasib fifibrosis buah pinggang, kami memeriksa tiga model tetikus yang berbeza dengan entiti fifibrosis buah pinggang yang diketahui untuk membongkar corak dan manifestasi fibrotik apabila kerosakan pada petak buah pinggang yang berbeza. Induksi GN bulan sabit terpencil di NTN, dan kerosakan glomerular kronik, mengakibatkan fifibrosis fokus terutamanya bersebelahan dengan tubul atropik [26]. Pemerhatian ini menyokong konsep kerosakan nefron tidak dapat dipulihkan yang mengakibatkan fokus IF / TA mengelilingi nefron yang rosak [12,13]. Sebaliknya, menggunakan UUO sebagai model kecederaan utama pada petak tubulointerstitial dengan lesi keradangan yang berkaitan mendedahkan fifibrosis meresap sebagai corak utama lesi kronik [27]. Fifibrosis buah pinggang dalam tikus UUO dicirikan oleh gentian kolagen yang halus mengelilingi tubul yang hampir utuh.
Menariknya, interstitium tikus UUO menunjukkan bukan sahaja fifibrosis meresap tetapi juga sel-sel radang yang banyak. Oleh kerana keradangan adalah tindak balas kepada kecederaan, adalah penting untuk membincangkan sama ada keradangan interstisial terhasil daripada kerosakan langsung pada petak interstisial yang bebas daripada nefron jiran. Akibatnya, fifibrosis meresap terhasil daripada nefritis interstisial terpencil tanpa kecederaan utama pada parenkim epitelium buah pinggang, yang boleh berlaku pada peringkat akhir perkembangan penyakit sebagai nefritis tubulointerstitial, dan mungkin membawa kepada nefron atropik. Kesesakan air kencing dalam sistem epitelium tiub adalah punca utama dalam model UUO, yang membawa kepada fifibrosis meresap, hemodinamik buah pinggang, dan perubahan metabolik [27]. Memandangkan setiap kesesakan parenkim membawa kepada edema interstitium sekeliling, kecederaan edematous meresap interstitium buah pinggang boleh menjelaskan tahap keradangan dan fifibrosis meresap dalam tikus UUO. Akhir sekali, FAN sebagai model kecederaan tiub primer dengan atrofi tiub berturut-turut bebas daripada kerosakan glomerular kronik sama-sama mendorong IF/TA fokus utama, dengan itu menggariskan peranan kecederaan tiub dan atrofi tiub untuk pembangunan IF/TA fokus [28]. Dalam model ini, beberapa nefron jiran kelihatan cedera oleh ketoksikan tiub langsung, yang membawa kepada atrofi tiub yang dilanjutkan tanpa kerosakan glomerular.
Berikutan analisis beberapa patologi buah pinggang, data kami juga mencadangkan bahawa fokus IF / TA dan fifibrosis meresap kelihatan menyumbang sebagai lesi kronik dalam kebanyakan penyakit buah pinggang manusia. Focal IF/TA dan fifibrosis meresap terdapat terutamanya dalam ANCA GN dan menggariskan mekanisme postulat kecederaan interstisial langsung sebagai punca fifibrosis meresap. Dalam ANCA GN sebagai penyakit buah pinggang dengan kecederaan glomerular (pembentukan sabit, sklerosis glomerular, dan kehilangan nefron) dan kecederaan interstisial (akibat keradangan), kami di sini memberikan bukti bahawa fifibrosis tubulointerstitial sama ada dikaitkan dengan kerosakan nefron (bergantung atau bebas daripada parut glomerular) atau kecederaan interstisial primer (membawa kepada pembentukan semula interstisial fibrotik meresap) [22,38-41]. Tambahan pula, data kami menunjukkan bahawa fokus IF / TA dalam ANCA GN berkorelasi dengan sklerosis glomerular global, mengakibatkan sklerosis glomerular dan kehilangan nefron [26]. Di sini, kita juga boleh mendedahkan bahawa parut renal focal mewakili corak pusat fifibrosis buah pinggang, mengesahkan banyak kesusasteraan yang menerangkan bahawa kerosakan glomerular kronik membawa kepada degenerasi tubul yang sepadan dengan atrofi tiub, kehilangan nefron khusus ini, dan pembaikan buah pinggang yang tidak lengkap. oleh parut penggantian fokus [12]. Oleh itu, data kami mengesahkan bahawa IF / TA fokus dikaitkan dengan kecederaan tidak dapat dipulihkan kepada nefron, sama ada bergantung atau bebas daripada kecederaan glomerular. Corak IF/TA fokus dalam biopsi manusia kelihatan mempunyai asal yang sama, mencerminkan pembaikan buah pinggang. Sebaliknya, fifibrosis meresap dalam ANCA GN secara khusus dikaitkan dengan keradangan interstisial. Bahagian semithin mendedahkan tisu fibrotik dengan gentian kolagen yang tersusun longgar mengelilingi tubul yang hampir utuh tanpa tanda-tanda atrofi sebenar. Daripada perhatian, analisis TEM menunjukkan berkas kolagen tersusun sangat jarang dalam interstitium yang sangat longgar, mencadangkan perubahan interstisial edematous. Oleh kerana ANCA GN ialah vaskulitis yang menjejaskan saluran kecil, keradangan interstisial dan fifibrosis meresap boleh dijelaskan disebabkan oleh vaskulitis interstisial dengan kebocoran kapilari yang disertai; dengan itu, edema dan keradangan interstisial memburukkan fifibrosis interstisial meresap [42].
CISTANCHE AKAN MEMPERBAIKI DIALISIS BUAH PINGGANG/PINGGUL
Dataset transkrip dari petak tubulointerstitial microdissected mendedahkan tandatangan kolagen berbeza yang dikaitkan dengan IF/TA fokus yang dikaitkan dengan atrofi tiub dan fifibrosis meresap yang tidak berkaitan dengan atrofi tiub, membayangkan bahawa IF/TA fokus dan fifibrosis buah pinggang meresap mungkin berbeza dalam komposisi ECM. Kolagen adalah protein berserabut yang banyak dalam matriks ekstraselular. Kolagen membentuk elemen struktur utama ECM dan memberikan kekuatan tegangan, mengawal lekatan sel, menyokong kemotaksis dan penghijrahan, dan pembangunan tisu langsung [43]. Sehingga kini, 28 jenis kolagen telah diterangkan. Jenis utama kolagen yang terdapat dalam tisu penghubung ialah jenis I, II, III, V, dan XI. Dalam petak tubulointerstitial microdissected, fifibrosis fokus yang dikaitkan dengan penanda atrofi tubular kebanyakannya mengandungi jenis kolagen I, III, IV dan V. Sebaliknya, kami mengenal pasti korelasi songsang dengan jenis kolagen II dan XI, membayangkan bahawa fokus IF/TA dan buah pinggang meresap fifibrosis mungkin berbeza dalam tandatangan kolagen yang berbeza. Akhirnya, kami di sini menunjukkan bahawa jumlah fifibrosis buah pinggang dalam ANCA GN berkorelasi dengan hasil buah pinggang jangka panjang yang lebih teruk, seperti yang diterangkan sebelum ini [22]. Menariknya, hanya tahap fifibrosis buah pinggang fokus yang dikaitkan dengan hasil buah pinggang. Sebaliknya, fifibrosis buah pinggang meresap tidak dikaitkan dengan hasil buah pinggang jangka panjang. Pemerhatian ini membayangkan bahawa corak fifibrosis yang berbeza juga boleh memberi kesan kepada perkembangan penyakit dan tindak balas rawatan yang berpotensi.
Secara keseluruhan, kami di sini memberikan bukti bahawa majoriti fifibrosis buah pinggang nampaknya dikaitkan dengan kehilangan nefron dan parut penggantian, mewakili pembaikan tisu yang tidak lengkap. Sebaliknya, fifibrosis meresap nampaknya adalah hasil daripada keradangan interstisial primer dan kecederaan tanpa kerosakan pada petak epitelium buah pinggang. Menariknya, kedua-dua corak fifibrosis berkorelasi dengan kemerosotan fungsi buah pinggang yang lebih teruk, membayangkan bahawa setiap lesi fibrotik interstisial adalah penyumbang penting kepada hasilnya. Pada masa yang sama, konsep kehilangan parenchyma berfungsi yang membawa kepada fifibrosis penggantian fokus dan fifibrosis meresap yang mendasari mekanisme alternatif belum lagi diterangkan secara sistematik dalam buah pinggang. Walau bagaimanapun, mekanisme sedemikian telah dilaporkan dalam fifibrosis jantung. Fifibrosis penggantian (fifibrosis parut) adalah fokus dan berlaku selepas nekrosis kardiomiosit, contohnya, selepas infarksi miokardium, dan dianggap tidak dapat dipulihkan untuk mengelakkan pecah otot jantung selepas infarksi [44]. Sebaliknya, fifibrosis meresap telah dikaitkan dengan penyebaran kolagen ekstraselular yang meresap tanpa nekrosis kardiomiosit dan dipercayai boleh diterbalikkan pada dasarnya [45-48].
Batasan utama kajian kami adalah bilangan terhad biopsi buah pinggang dalam beberapa patologi buah pinggang, reka bentuk retrospektifnya, dan kebolehpindahan terhad model eksperimen kecederaan buah pinggang kepada manusia. Walau bagaimanapun, penemuan utama kami bahawa fokus IF / TA dan fifibrosis meresap adalah corak bebas fifibrosis buah pinggang dalam ANCA GN (dan penyakit buah pinggang kronik yang lain) membayangkan bahawa setiap lesi mempunyai ciri yang berbeza dan, mungkin, mekanisme dalam ANCA GN. Tambahan pula, pemerhatian ini memperluaskan lagi pengetahuan semasa kami tentang interaksi antara keradangan, kecederaan buah pinggang, dan fifibrosis, menyumbang kepada pemahaman yang lebih tepat tentang tindak balas keradangan dan strategi terapeutik novel yang berpotensi untuk memodulasi manifestasi berbeza fifibrosis buah pinggang.
Kesimpulan
Kesimpulannya, kami di sini memberikan bukti bahawa corak fokus fifibrosis buah pinggang nampaknya dikaitkan dengan kehilangan nefron dan parut penggantian. Sebaliknya, corak resap buah pinggang, fifibrosis nampaknya berpunca daripada keradangan dan kecederaan interstisial primer
