Pengurusan Batu Ginjal Peringkat Awal: Isyarat TGF- 1.

untuk maklumat lanjut:ali.ma@wecistanche.om

Bahagian Ⅱ: Eversi fosfatidilserin dikawal oleh scramblase fosfolipid yang diaktifkan oleh isyarat TGF- 1/Smad pada peringkat awal pembentukan batu karang

Xiu Guo Gan1 · Hai Tao Xu1 · Zhi Hao Wang

Abstrak

Mekanisme yang mendasari eversi fosfatidilserin dalam sel tubul renal berikutan kerosakan pengantara kalsium oksalat masih tidak jelas; oleh itu, kami menyiasat kesan daripadaTGF- 1/Smad memberi isyarat pada eversi fosfatidilserin dalam membran sel tubul renal semasa peringkat awalBatu karangpembangunan. Dalam model tikus peringkat awal pembentukan batu kalsium oksalat, eversi fosfatidilserin pada membran sel tiub buah pinggang dikesan oleh sitometri aliran, dan ekspresiTGF- 1(faktor pertumbuhan mengubah- 1), Smad7, dan scramblase fosfolipid dalam membran sel tubular renal diukur dengan western blotting. Kami memerhatikan bahawaTGF- 1/ Laluan isyarat Smad meningkatkan eversi fosfatidilserin pada peringkat organisma. Keputusan kajian in vitro menunjukkan bahawa pendedahan oksalat kepada sel tubul renal mendorong ekspresi TGF-1, meningkatkan aktiviti scramblase fosfolipid dan eversi fosfatidilserin dalam membran sel tubul renal. Keputusan ini menunjukkan bahawaTGF- 1merangsang eversi fosfatidilserin dengan meningkatkan aktiviti scramblase fosfolipid dalam membran sel tubul renal semasa peringkat awalBatu karangpembangunan. Hasil kajian ini membentuk asas untuk penyelidikan terperinci lanjut mengenai pembangunan agen terapeutik yang secara khusus merawat urolithiasis dan memberikan kesan buruk yang lebih sedikit.

Kata kunci:Scramblase fosfolipid. Phosphatidylserine.Batu karang.TGF- 1

KLIK DI SINI UNTUK BAHAGIAN Ⅰ

Klik untuk Cistanche deserticola ma untuk penyakit buah pinggang

Perbincangan

Sehingga kini, kajian haiwan tidak memberi tumpuan kepada peranan PS dalamBatu karangpembentukan mahupun ditangani sama ada penemuan kajian in vitro diterjemahkan kepada yang terdapat pada haiwan. Untuk mendapatkan keputusan yang lebih dipercayai, kajian menggunakan model in vitro adalah lebih baik. Dalam model tikus batu CaOx peringkat awal kami, yangTGF- 1tahap dan kadar PS-eversion dalamBatu karangkumpulan meningkat, yang konsisten dengan keputusan yang diperoleh pada peringkat selular, menunjukkan bahawa dengan peningkatan kepekatan asid oksalik, peningkatan serentak dalam eversi membran sel-PS membolehkan kristal melekat pada membran sel [28]. Oleh itu, kami mengesahkan bahawa kajian sitologi di atas sesuai untuk memeriksa model tikus. Kami mendapati bahawa oksalat itu sendiri memudaratkan sel dan ia mungkin berfungsi sebagai agen utama untuk mengawal seliaTGF- 1. Tambahan pula,TGF- 1tahap dan pengeksportan PS telah dihalang dengan ketara oleh SB431542, menunjukkan bahawaTGF- 1/ Laluan isyarat Smad memudahkan peningkatan pengeksportan PS di peringkat organ-isme. Pengaktifan progresif NAD(P)H oksidase dalam sel tubular renal melalui induksiTGF- 1, ialah mekanisme molekul yang berpotensi bagiTGF- 1/Penghasilan ROS yang disebabkan oleh isyarat Smad [7], manakala pengumpulan pengantara ROS bagi MRP-1 atau BCRP memainkan peranan penting dalam eksternalisasi PS yang disebabkan oleh oksalat dalam membran sel epitelium buah pinggang [23]. Oleh itu, kami membuat kesimpulan bahawa mekanismeTGF- 1/Eversi PS yang disebabkan oleh isyarat Smad dalam sel epitelium tiub buah pinggang dimediasi melalui tekanan oksidatif yang disebabkan oleh ROS.

Apabila sel LLC-PK1 dirawat dengan 1 mmol kalium oksalat (Kox) selama 6,12,24, atau 48 jam, Khan et al. tidak mengesan perubahan morfologi apoptosis yang ketara dalam sel selepas 6j rawatan oksalat. Walau bagaimanapun, selepas 12 jam pendedahan, mereka melihat perubahan apoptosis yang ketara termasuk pemeluwapan dan pemisahan kromatin nuklear, pemecahan DNA, dan penghijrahan PS dalam dwilapisan membran plasma dari dalam ke permukaan sel [8]. Dalam kajian terdahulu kami, kami menunjukkan bahawa { {10}}.5 mmol oksalat menyebabkan peningkatan yang bergantung kepada masa dan kepekatan dalam pengeluaran PS dalam garisan sel epitelium renal MDCK [2]. Dalam kajian ini, 0.5 peratus CaOx telah digunakan pada sel, dan kadar PS-eversion meningkat dalamBatu karangkumpulan. Walaupun membran sel PS telah dibalikkan dalam kajian kami sekarang, sel-sel ini tidak sepatutnya mengalami apoptosis. PS eversion ialah penanda permukaan apoptosis yang penting. Kajian terkini menunjukkan bahawa apoptosis dan PS eversion adalah dua peristiwa bebas, iaitu, sel apoptosis tidak semestinya menunjukkan PS eversion dan sel PS-eversion tidak semestinya apoptosis [29]. Adalah tidak wajar untuk bergantung hanya pada eversi PS untuk menentukan sama ada sel itu apoptosis, kerana kajian telah melaporkan pendedahan PS dalam sel bukan apoptosis [30-32].

Dalam kajian ini, tahap PLSCR yang boleh diabaikan telah dikesan dalam sel kumpulan kawalan, manakala protein ini meningkat dengan ketara dalam kumpulan CaOx, menunjukkan ekspresi berlebihan PLSCR. Keputusan ini konsisten dengan penemuan Singireesu et al.mengenai kesan berpotensi toksik DHCL pada sel buah pinggang[33]. Apabila sel dalam CaOxgroup dirawat dengan anti-TGF- 1antibodi, tahap PLSCR telah diturunkan dengan ketara, menunjukkan bahawa pengaktifan PLSCR telah dimediasi olehTGF- 1.Selain itu, kami memerhatikan pergerakan luar NBD-PS yang dipertingkatkan dalamTGF- 1kumpulan dan kumpulan CaOx. Apabila sel epitelium tubular renal daripada kumpulan ini ditransfeksi dengan siRNA PLSCR, kadar internalisasi PS meningkat, manakala kadar eksternalisasi menurun, menunjukkan bahawaTGF- 1menyebabkan PSexter-finalization dalam membran sel tubul renal dengan mengaktifkan PLSCR dalam membran sel tubul renal in vitro. Diambil bersama, pendedahan oksalat kepada sel tubul renal mendorongTGF- 1ekspresi, mengakibatkan peningkatan pengeluaran ROS melalui NAD(P)H oksidase; ROS kemudiannya mengubah aktiviti PLSCR [9,10]. Akhirnya, PLSCR membawa kepada eksternalisasi PS dalam membran sel tubul renal, seperti yang ditunjukkan dalam kajian kami.

Kajian terdahulu mencadangkan bahawa rawatan oksalat tidak mengaktifkan PLSCR dalam sel MDCK secara in vitro, kerana pengaktifan PLSCR memerlukan peningkatan Ca2 sitoplasma, dan oksalat secara cepat mengurangkan kepekatan Ca2 intraselular dalam sel MDCK [2]. Hipotesis ini disokong oleh hasil kajian ini. Iaitu, walaupun kajian terdahulu menunjukkan kesan asid oksalik, dan bukannya CaOx, pada sel epitelium tiub buah pinggang, kami mendapati bahawa kepekatan Ca2 ditambah meningkat dalam sistem pengumpulan buah pinggang semasa peringkat awal pembangunan batu CaOx dalam model tikus. Oleh kerana PLSCR terdedah di luar membran sel, kami percaya PLSCR mungkin diaktifkan oleh Ca2 dalam sistem pengumpulan buah pinggang dan bukannya oleh Ca2 plus intrasel.

Di bawah keadaan fisiologi, taburan asimetri fosfolipid dalam membran sel eukariotik, yang memerlukan translocase aminophospholipid(APLT) dan PLSCR untuk memainkan peranan sinergi, adalah perlu bagi membran sel untuk melaksanakan fungsi fisiologinya [34]. Dalam eksperimen ini, kami mempertimbangkan nisbah eversi PS dalam membran sel untuk menunjukkan aktiviti PLSCR. Oleh kerana APLT telah disahkan sebagai salah satu faktor yang menyebabkan PS eversion, APLT mempengaruhi pengukuran aktiviti enzim PLSCR dalam eksperimen ini. Kajian klinikal lanjut diperlukan untuk mengesahkan bagaimana APLT dan PLSCR berfungsi bersama dalam eversi PS bagi mem-brane sel tubular renal, dan untuk mengenal pasti faktor lain yang mengawal eversi PS untuk lebih memahami mekanisme yang mendasariBatu karangpembentukan.

Kesimpulan

Pendedahan CaOx boleh meningkatkan regulasiTGF- 1, yang kemudiannya mengaktifkan ROS dalam sel tiub buah pinggang; ROS kemudiannya mengaktifkan PLSCR dengan kuat, mewakili salah satu mekanisme utama yang digunakanTGF- 1Isyarat -ROS merangsang pengluaran PS dalam membran sel tubul renal semasa peringkat awalBatu karangpembangunan. Hasil kajian ini membentuk asas untuk penyelidikan terperinci lanjut mengenai pembangunan agen terapeutik yang secara khusus merawat urolithiasis dan memberikan kesan buruk yang lebih sedikit.

Rujukan

1. Detsyk O, Solomchak D, Bugro V(2019)Laluan pesakit sebagai alat penambahbaikan dalam pengurusan penjagaan kesihatan segera dan berjadual untukBatu karangpenyakit. Lek Liar 72:2128-2134

2. Yu SL, Gan XG, Huang JM, et al (2011)Oksalat menjejaskan aktiviti translocase aminophospholipid dalam sel epitelium buah pinggang melalui tekanan oksidatif: implikasi untuk urolithiasis kalsium oksalat. J Urol 186:1114-1120

3. Zhao YW, Guo D, Li CY, Ouyang JM(2019)Perbandingan lekatan kalsium oksalat monohidrat kepada sel HK-2 sebelum dan selepas pembaikan menggunakan polisakarida teh. Int J Nanomed 14:4277-4292

4. Jayachandran M, Lugo G, Heiling H, Miller VM, Rule AD, LieskeJC(2015)Vesikel ekstraselular dalam air kencing wanita dengan tetapi tidak tanpaBatu karangcorak nyata serupa dengan lelaki: kajian kawalan kes.Biol Sex Differ 24:2

5. Liu Y, Chen S, Liu J, Jin Y, An R(2020)Telmisartan menghalang transformasi epitelium-mesenkim yang disebabkan oleh kristal oksalat dan kalsium oksalat melalui PPAR-y-AKT/STAT3/p38 laluan MAPK-Siput. Life Sci 241:117108

6. Han S, Zhao C, Pokhrel G, Sun X, Chen Z, Xu H(2019) Asid hidroksisitrik tri-potassium menghalang pembentukan kristal kalsium oksalat dalam model Drosophila melanogaster hyperoxaluria. Med Sci Monit 25:3662-3667

7. Joshi S, Peck AB, Khan SR (2013) NADPH oksidase sebagai sasaran terapeutik untuk kecederaan akibat oksalat dalambuah pinggang. Oxid Med Cell Longev 2013:462361

8. Khan SR, Byer KJ, Thamilselvan S, et al (1999) Interaksi sel kristal dan apoptosis dalam kecederaan berkaitan oksalat sel epitelium buah pinggang. J Am Soc Nephrol 10:S457-463

9. Schreiber R, Ousingsawat J, Wanitchakool P(2018)Peraturan arus ion TMEM16A/ANO1 dan TMEM16F/ANO6 dan perebutan fosfolipid oleh Ca2² plus dan lipid membran plasma. J Physiol 596:217-229

10. Schreiber R, Buchholz B, Kraus A(2019) Peroksidasi lipid memacu pertumbuhan sista buah pinggang secara in vitro melalui pengaktifan TMEM16A. J Am Soc Nephrol 30:228-242

11. Clarke RJ, Hossain KR, Cao K (2020)Peranan fisiologi asimetri lipid melintang membran haiwan. Biochim Biophys Acta Biomembr 1862:183382

12. Bernhardt I, Nguyen DB, Wesseling MC, Kaestner L(2020) Kepekatan Ca Intraselular dan pendedahan fosfatidilserin dalam kebebasan eritrosit manusia yang sihat pada usia sel in vivo. Fisiol Depan 10:1629

13. Nagata S, Sakuragi T, Segawa K (2020)Flippase dan scramblase untuk pendedahan fosfatidilserin. Curr Opin Immunol 62:31-38

14. Sakuragi T, Kosako H, Nagata S(2019) Pengaktifan pengantara fosforilasi tetikus Xkr8 scramblase untuk pendedahan fosfatidilserin. Proc Natl Acad Sci USA 116:2907-2912

15. Yang X, Cheng X, Tang Y, et al (2019)Endotoksin bakteria mengaktifkan lata pembekuan melalui pendedahan fosfatidilserin yang bergantung kepada gasdermin D. Kekebalan 51:983-996.e6

16. Yu A, McMaster CR, Byers DM, Ridgway ND, Cook HW (2003) Rangsangan biosintesis fosfatidilserin dan pemudah cara apoptosis yang disebabkan oleh UV dalam ovari hamster Cina