Nanozim Peniru Katalase Penderia Infamasi Mengurangkan Kecederaan Buah Pinggang Akut Melalui Membalikkan Tekanan Oksidatif Tempatan Ⅲ

Perbincangan

Keputusan kajian ini mendedahkan bahawa PTC-M boleh memulihkan kecederaanbuah pinggang dalam tikus IRIsebagai model eksperimen perwakilan AKI. Terutamanya, PTC-M mengurangkan keradangan dan apoptosis dengan ketara dalam buah pinggang tikus IRI dan dilindungi daripada kecederaan selular yang disebabkan oleh H 2O2-dalam sel epitelium tiub proksimal manusia. Penemuan ini menyerlahkan potensi enzim PTC-M sebagai calon untuk agen terapeutik bukan sahaja untuk IRI tetapi juga untuk AKI disebabkan oleh sebab lain.

Herba Organik Untuk Kesihatan Buah Pinggang yang Baik

Nanopartikel Mn3O4 mempunyai keadaan pengoksidaan berganda Mn2+ dan Mn3+ dan melindungi sel daripada kerosakan pengantara ROS dengan menghalang kerosakan oksidatif komponen selular semasa keadaan tekanan oksidatif yang tinggi. Selain daripada faedah ini, proses sintesis Mn3O4 adalah mudah, di mana asas yang lemah pun boleh mendorong pembentukannya [19–21]. Di sebalik janji yang hebat, nanozarah berasaskan Mn3O4-tidak dieksploitasi

Rajah 8 Kesan PTC-M pada keradangan dalam buah pinggang tikus IRI. Perbandingan tahap ekspresi protein untuk HO-1 ditentukan oleh imunoblotting daripada buah pinggang tikus sham, IRI dan IRI+PTC-M. -aktin digunakan sebagai kawalan endogen. B Perbandingan tahap ekspresi mRNA untuk penanda keradangan ditentukan oleh qPCR dari buah pinggang tikus sham, IRI, dan IRI +PTC-M. C Imej perwakilan pewarnaan imunohistokimia untuk HO-1 (kiri) dan F4/80 (kanan) dalam buah pinggang tikus sham, IRI dan IRI+PTC-M. Bar skala, 25 μm. Data ditunjukkan sebagai min±SEM. *P<0.05 vs. sham mice; #P<0.05 vs. IRI mice. MCP-1 monocyte chemoattractant protein -1, TNF-α tumor necrosis factor-α, ICAM-1 intercellular adhesion molecule-1, VCAM-1 vascular cell adhesion molecule-1, TGF-β transforming growth factor beta

banyak untuk aplikasi in vivo. Sebelum ini, sifat ROS-scavenging nanopartikel Mn3O4 telah digunakan untuk cytoprotection [22], untuk membangunkan bio-konduktor [20], dan untuk melegakan tekanan oksidatif dalam tumbuhan [23]. Walau bagaimanapun, saiz zarah yang kecil dan ketidakstabilan atau kemungkinan aglomerasi bagi zarah nano ini boleh menjejaskan pengedaran dan separuh hayat peredaran yang betul apabila digunakan dalam keadaan in vivo. Oleh kerana Mn3O4 biasa tidak boleh disasarkan, potensi ketoksikan pada tapak yang tidak diingini disebabkan oleh dos yang lebih tinggi juga boleh menjadi kebimbangan keselamatan dalam keadaan vivo. NP Mn 3O4 yang diubah suai secara hidrofobik bolehmeredakan keadaan ini dengan membenarkan mereka dimuatkan ke dalam pembawa nano, dengan itu memberikannya keupayaan untuk menyasarkan tapak tindakan secara pasif. Di sini, kami mensintesis1-dodecanethiol menstabilkan Mn hidrofobik3O4nanopartikel (dMn3O4NPs) dan menggunakan aktiviti seperti katalase merekauntuk mengurangkan kerosakan buah pinggang daripada IRI.

Baru-baru ini, penyambung TK telah mendapat perhatian dalam membangunkan sistem penghantaran responsif ROS ke tapak keradangan yang kaya dengan ROS. Ikatan TK akan dibelah serta-merta oleh oksida ROS, mengakibatkan kehilangan integriti struktur sistem nanopartikel, dan mempercepatkan pembebasan agen terapeutik yang dimuatkan [24-26]. Selain itu, ikatan TK adalah stabil di bawah keadaan fisiologi. Dalam karya ini,kami menggunakan PEG polimer amphiphilic sensitif ROSkonjugat stearine dibangunkan oleh hidrofilik PEG condisambungkan kepada rantai alkil C18 hidrofobik melalui penyambung TK(PEG-TK-C18, PTC) yang sebelum ini disintesis oleh kumpulan kami[15]. Misel nano sensitif ROS telah dibina olehpemasangan sendiri PTC dan dMn yang disediakan3O4NPtelah dimuatkan di dalam, menghasilkan platform nano yang serba bolehenzim, PTC-M. PTC-M yang disediakanenzim mengandungi domain yang berbeza (seperti yang ditunjukkan dalamRajah.1): (1) cangkang PEG luar memberikan biokompatibiliti,penyebaran, dan peredaran berpanjangan separuh hayat dalam vivo danpengumpulan terpilih di tapak keradangan melalui tambahanstesen melalui vasculature bocor dan seterusnya memaklumkan mandatoripenyerapan pengantaraan sel (ELVIS) [27], (2) ituPenyambung TK, yang boleh dibelah dalam persekitaran yang kaya dengan ROS, (3) segmen C18 yang menawarkan teras hidrofobikuntuk menggabungkan dMn3O4NP serta sel yang dipertingkatkanpengambilan, dan (4) dMn3O4NP untuk penghapusan ROS. Thekelebihan lain termasuk prosedur sintesis mudahdaripada dMn3O4NP. Selepas pentadbiran, PTC-M beredardalam darah dan terkumpul di ROS yang kayatapak keradangan, diikuti dengan pemisahan serta-mertahubungan TK oleh ROS dan ketidakstabilan PTCM, membolehkan pelepasan dan pengaktifan langkah demi langkahdMn3O4NP.

Ciri-ciri IRI buah pinggang adalah keradangan aktif oleh tindak balas imun terhadap kecederaan tisu iskemia dan tekanan oksidatif yang tinggi. Pengurangan perfusi tisu membawa kepada kecederaan tubular akut, yang mencetuskan akibat keradangan dan mendorong kematian sel epitelium tiub. Sel-sel yang rosak ini menguatkan lagi tindak balas keradangan dan mencipta kitaran ganas. Adalah diketahui bahawa keseimbangan antara mediator pro-radang dan anti-radang menentukan kecederaan atau pembaikan tisu [28]. Kajian kami menunjukkan peningkatan pengawalseliaan HO-1 dalam buah pinggang tikus IRI, yang telah ditindas oleh PTC-M. HO-1, dikenali sebagai enzim anti-radang endogen, memodulasi tindak balas imun berikutan iskemia [29, 30]. Ekspresi peningkatan HO-1 mewakili tindak balas anti-radang dan antioksida terhadap IRI. Pengurangan dalam ekspresi HO-1 oleh pentadbiran PTC-M secara tidak langsung menunjukkan penurunan dalam tindak balas keradangan dalam tisu. Sebaliknya, IL-6, MCP-1 dan TNF- dikenali sebagai mediator pro-radang dan memainkan peranan dalam memburukkan lagi keradangan tisu. ICAM-1 dan VCAM-1 menyumbang kepada memburukkan lagi keradangan dengan menggalakkan pengambilan sel radang. PTC-M juga mengurangkan ekspresi molekul ini. Oleh kerana sitokin radang ini mencetuskan lata keradangan sistemik, adalah sangat penting untuk menyekat tindak balas keradangan kepada buah pinggang yang rosak. Penubuhan semula perfusi buah pinggang mengaktifkan sel endothelial vaskular, yang mencetuskan bukan sahaja pembebasan sitokin radang tetapi juga pengeluaran ROS [31]. Neutrofil yang diaktifkan juga menghasilkan dan melepaskan ROS melalui pengaktifan NADPH oksidase 2 oleh sitokin radang protein [32]. ROS yang berlebihan menyebabkan kerosakan pada protein selular, lipid, asid nukleik, membran, dan mitokondria. Pengumpulan ROS intraselular membawa kepada keadaan tekanan oksidatif dan pengaktifan laluan kematian sel. Oleh itu, pengurangan apoptosis sel tiub diperlukan untuk rawatan IRI buah pinggang. Keputusan kajian kami menunjukkan bahawa ekspresi protein pro-apoptosis Bax telah meningkat, dan ungkapan protein anti-apoptosis Bcl-2 telah menurun, meningkatkan nisbah Bax/Bcl-2, konsisten dengan kajian terdahulu [33]. PTC-M melemahkan apoptosis akibat IR dengan berkesan, diwakili oleh penurunan nisbah Bax/Bcl{30}}. Caspase 3 yang dipotong, caspase algojo yang diaktifkan dalam kedua-dua laluan ekstrinsik dan intrinsik, juga dikurangkan oleh rawatan PTC-M. Laluan MAPK diketahui terlibat dalam tindak balas sel yang pelbagai untuk bertahan hidup terhadap rangsangan luar. Tindak balas ini termasuk percambahan selular, pembezaan, keradangan, dan apoptosis [34]. Dalam kajian terdahulu, laluan isyarat MAPK telah diaktifkan selepas kecederaan IR [35, 36]. Dalam keputusan kami, fosforilasi ERK, JNK, dan p38 MAPK telah meningkat selepas kecederaan IR dan diperbaiki oleh rawatan PTC-M dalam kedua-dua eksperimen in vivo dan in vitro.