Kesan Pelindung Buah Pinggang Daripada Prarawatan Lentil Beluga Untuk Kecederaan Iskemia-Reperfusi
Mar 24, 2022
Syng-ook Lee,1 Jadi Young Chun,2EunHye Lee,2Bomi Kim,2BoHyun Yoon,2 et al
Latar Belakang dan Matlamat. Kecederaan iskemia/reperfusi (I/R), disebabkan oleh akutbuah pinggangkerosakan, menyebabkan perubahan histopatologi, apoptosis sel tubul, keradangan, pengoksidaan, dan kehilangan fungsi buah pinggang. Kami menilai kesan perlindungan terhadap kecederaan I/R prarawatan lentil beluga. Bahan dan Kaedah. Tikus dibahagikan kepada empat kumpulan: kumpulan rawatan lentil beluga normal, tidak dirawat, rendah (2mg) dan dos tinggi (8mg). Lentil Beluga diberikan secara lisan selama 2 minggu, diikuti oleh iskemia buah pinggang dua hala selama 20 minit dan reperfusi selama 30 minit. Sampel darah danbuah pinggangtisu dikumpul dan dianalisis untuk menyiasat fungsi buah pinggang, histopatologi, sel epitelium dan endothelialkerosakan, apoptosis, tekanan oksidatif, dan tindak balas keradangan. Keputusan. Kumpulan prarawatan mengekalkan fungsi buah pinggang, dengan ketara menurunkan kadar nitrogen urea darah (BUN) dan kreatinin, berbanding dengan kumpulan lain. Analisis histopatologi menunjukkan pengurangan kecederaan tubul proksimal dan penurunan molekul berkaitan kecederaan (buah pinggangrembesan molekul kecederaan 1 (KIM-1) dan lipocalin berkaitan gelatinase neutrofil (NGAL)) dalam kumpulan prarawatan berbanding dengan kumpulan lain. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labelling- (TUNEL-) sel positif dan rembesan molekul berkaitan apoptosis (Fas dan caspase 3) telah dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan prarawatan berbanding dengan kumpulan lain. Kumpulan prarawatan menunjukkan ekspresi gen berkaitan mikrovessel positif (kelompok pembezaan (CD31)) dan ekspresi molekul lekatan negatif (molekul lekatan intraselular 1 (ICAM-1)). Kesan antioksidan diperhatikan dalam kumpulan prarawatan, dengan pengurangan ekspresi malonaldehid (MDA) dan peningkatan rembesan enzim antioksidan (superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), glutathione (GSH), dan glutathione peroksidase (GPx)). Dalam kumpulan pra-rawatan, F4/80 plus makrofaj dan CD4 ditambah T sel penyusupan telah dihalang dan tahap sitokin proinflamasi (interleukin- (IL-) 1, IL-6, dan tumor nekrosis factor- (TNF-) ) menurun; walau bagaimanapun, tahap sitokin anti-radang (faktor pertumbuhan mengubah- (TGF-), IL-10 dan IL-22) meningkat. Kesimpulan. Prarawatan lentil Beluga menunjukkan kesan perlindungan terhadap kerosakan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R, melalui aktiviti antiapoptosis, anti-radang dan antioksidan.
Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com
1. Pengenalan
Kecederaan iskemia/reperfusi (I/R), semasa nefrektomi separa atau pemindahan buah pinggang, menyebabkan akutbuah pinggangkecederaan [1, 2] dan boleh mengakibatkan kemerosotan yang tidak dapat dipulihkan fungsi buah pinggang [3]. Iskemia mencetuskan apoptosis dalam sel epitelium tubular renal, yang menguatkan tindak balas keradangan sel interstisial. Reperfusi mendorong kerosakan mikrovaskular, yang menggalakkan penghijrahan sel inflamasi, melalui ekspresi faktor lekatan pada permukaan sel endothelial [4-8]. Kecederaan I/R juga menyebabkan tekanan oksidatif, meningkatkan spesies oksigen reaktif (ROS) dan mengurangkan aktiviti enzim antioksidan [9], mengakibatkan peningkatan pengeluaran faktor pro-radang [10], pengaktifan laluan caspase, dan peningkatan kematian sel apoptosis, yang akhirnya menyebabkan kehilangan fungsi buah pinggang [11]. Untuk mengelakkan kecederaan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R, penggunaan agen antioksidan, dengan fungsi anti-radang dan antiapoptosis, telah dicadangkan [10-14].
Kultivar lentil (hijau, merah, Perancis, atau beluga) mengandungi pelbagai sebatian bioaktif, terutamanya antioksidan [15]. Jumlah kandungan polifenol dan flavonoid mereka berjulat dari 27.30–30.30mg (bersamaan asid tannik)/g hingga 13.14– 16.29mg (bersamaan kuersetin)/g, masing-masing [16]. Lentil Beluga telah dibuktikan mempunyai kandungan polifenol yang tinggi dengan ketara dan kesan penghapusan ROS [16]. Pasukan kami melaporkan kesan antioksidan lentil, menggunakan eksperimen barisan sel hati in vitro [16]. Lentil Beluga menunjukkan kesan perlindungan yang ketara terhadap sitotoksisiti akibat alkohol dalam sel AML{13}} berbanding dengan kultivar lentil lain. Kesan anti-radang lentil beluga juga diperhatikan dalam sel RAW264.7 yang dirawat lipopolysaccharide [17]. Rawatan lentil Beluga telah mengurangkan pengeluaran nitric oxide (NO) dan ekspresi NO synthase (iNOS) yang boleh diinduksi dengan ketara, melalui penyelarasan faktor nuklear E2-faktor berkaitan 2- (Nrf2-) heme pengantara laluan oksigenase-1 (HO-1). Eksperimen in vitro ini mencadangkan kesan antioksida dan anti-radang lentil beluga.
Untuk mengembangkan aplikasi lentil beluga, kami menggunakannya pada model tetikus kecederaan I/R buah pinggang dan menilai kesan perlindungan buah pinggang. Untuk eksperimen ini, lentil beluga ditadbir selama 2 minggu, sebagai prarawatan, diikuti oleh iskemia selama 20 minit dan reperfusi selama 30 minit. Kesan perlindungan buah pinggang prarawatan lentil beluga telah disahkan dengan menganalisis fungsi buah pinggang, histopatologi, kerosakan sel epitelium dan endothelial, apoptosis, tekanan oksidatif, dan tindak balas keradangan. Kami membuat hipotesis bahawa prarawatan dengan lentil beluga akan menghalang kecederaan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R, melalui aktiviti anti-oksidan, anti-radang dan antiapoptosis.
2. Bahan-bahan dan cara-cara
2.1. Kumpulan Haiwan dan Keadaan Rawatan.
Semua prosedur telah dilakukan menggunakan protokol haiwan yang telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Universiti Yeungnam (AEC2019-003). Tikus (ICR, 8 minggu, jantan, 23–25g, Orient, Seongnam, Korea) dibahagikan secara rawak kepada 4 kumpulan berikut (n =7 setiap kumpulan): (1) Normal, kumpulan kawalan normal; (2) Kumpulan yang tidak dirawat, dirawat dengan garam; (3) Dos rendah dan rendah (2mg/100μL saline/-BioMed Research International mouse), 14-kumpulan prarawatan beluga secara lisan sehari; dan (4) Tinggi, dos tinggi (8mg/100μL salin/tikus), 14-hari yang ditadbir secara lisan lentil beluga, kumpulan prarawatan. Lentil Beluga disediakan oleh Prof. Syng-Ook Lee (Keimyung University, Daegu, Korea), dan penyediaan ekstrak dan analisis sebatian bioaktif telah dilaporkan dalam kajian terdahulu [16]. Selepas rawatan, haiwan diletakkan dalam kedudukan meniarap, di bawah bius, dan hirisan dorsal dibuat [1]. Arteri dan urat buah pinggang untuk kedua-dua buah pinggang telah tersumbat dengan pengapit vaskular selama 20 minit, diikuti dengan reperfusi selama 30 minit, mengikut protokol yang diterangkan sebelum ini [18, 19]. Darah dikumpulkan melalui tusukan jantung, dan buah pinggang diekstrak. Buah pinggang telah dibasuh dengan garam terbu-feng fosfat; satu buah pinggang digunakan untuk RNA dan pengekstrakan protein, manakala buah pinggang yang lain digunakan untuk analisis histologi.
2.2. Analisis Histopatologi dan Imunohistokimia (IHC).
Pemeriksaan histopatologi dilakukan menggunakan pewarnaan hematoxylin dan eosin (H&E), dan kecederaan dinilai berdasarkan faktor berikut: kehadiran sel tubul yang jatuh ke dalam lumen, kehilangan nuklear dalam sel terkelupas, serpihan luminal, ruang luminal yang runtuh, dan penyusupan sel imun. . Pemarkahan telah dicapai oleh pakar patologi: skor 0, tiada kecederaan tiub; markah 1,<10% of="" tubules="" injured;="" score="" 2,="" 10–25%="" of="" tubules="" injured;="" score="" 3,="" 25–50%="" of="" tubules="" injured;="" score="" 4,="" 50–74%="" of="" tubules="" injured;="" and="" score="" 5,="">75 peratus daripada tubulus cedera. Untuk analisis IHC, buah pinggang telah diperbaiki dengan 4 peratus paraformaldehid, dan sampel yang dibenamkan paraffin dipotong kepada bahagian 5μm. Pewarnaan H&E dan IHC dilakukan, mengikut proses rutin. Antibodi utama terhadap sel imun (F4/80 dan kelompok pembezaan 8 (CD8), Abcam, Cambridge, UK) dan sel endothelial (CD31 dan molekul lekatan intraselular 1 (ICAM-1), Abcam) telah digunakan pada bahagian , selama 24j pada 4 darjah (pencairan 1:200), diikuti oleh antibodi sekunder (Alexa Fluor 594, Life Technology, Waltham, MA, USA), selama 1j pada suhu bilik dan 4′,6-diamidino{ {19}}phenylindole (DAPI) telah digunakan untuk mengotorkan nukleus.
2.3. Ujian Protein.
Untuk analisis fungsi buah pinggang, serum diasingkan, tanpa antikoagulan, dan kepekatan kreatinin serum dan nitrogen urea darah (BUN) dikesan menggunakan Kit Ujian Kolorimetrik Kreatinin dan Kit Ujian Urea Kuanti-Crom (BioAssay Systems LLC, Hayward, CA, Amerika Syarikat). ), masing-masing. Untuk menilai kecederaan tubul/saluran buah pinggang, tekanan oksidatif, enzim antioksidan, dan apoptosis, tisu buah pinggang dihomogenkan dengan setiap penampan masing-masing. Untuk menganalisis kecederaan sel epitelium tubul renal, molekul kecederaan buah pinggang-1 (KIM-1) dan kepekatan lipocalin (NGAL) berkaitan gelatinase neutrofil telah dinilai menggunakan ujian imunosorben berkaitan enzim (ELISA) (USCN Life Science Inc. ., Wuhan, China). Untuk menganalisis apoptosis, kepekatan Fas dan caspase 3 diukur menggunakan kit ELISA (Abcam) masing-masing. Untuk menilai tekanan oksidatif, tahap malonaldehid (MDA) diukur menggunakan kit ujian MDA (Institut Penyelidikan Bioengineering Nanjing Jiancheng, Nanjing, China). Enzim antioksidan, termasuk superoxide dis- mutase (SOD), catalase (CAT), glutathione (GSH), dan glutathione peroxidase (GPx), diukur menggunakan jumlah kit ujian SOD (Nanjing Jiancheng Bioengineering Research Institute), kit ujian CAT ( Institut Penyelidikan Bioengineering Nanjing Jiancheng), kit ujian fluorometrik GSH, dan Kit Ujian GPx (BioVision Inc.), masing-masing. Semua kit telah digunakan mengikut arahan pengilang.
2.4. Analisis Ekspresi Gen.
Jumlah RNA diekstrak dengan Reagen TRIzol, dan cDNA disintesis daripada jumlah RNA 20ug, menggunakan kit sintesis cDNA (Invitrogen, Waltham, MA, Amerika Syarikat). Keadaan PCR masa nyata adalah seperti berikut: 95 darjah selama 10 minit, diikuti oleh 40 kitaran 95 darjah selama 10 saat, 60 darjah selama 50 saat, dan 72 darjah selama 20 saat. Penguatan gen dikesan menggunakan SYBR green, dan kaedah 2−ΔΔCt digunakan untuk menganalisis ekspresi. Eksperimen telah dilakukan dalam tiga kali ganda, menggunakan urutan primer berikut: interleukin- (IL-) 1 , 5′-gcccatcctctgagactcat-3′ dan 5′-aggccacagg- tattttgtcg-3′; IL-6, 5′-agttgccttcttgggactga-3′ dan 5′ -tccacgatttcccagagaac-3′; faktor nekrosis tumor- (TNF-), 5′-agcccccagtctgtatcctt-3′ dan 5′-ctccctttgcagaactcagg-3′; mengubah faktor pertumbuhan- (TGF-) , 5′-tggttgtagaggg- caaggac-3′ dan 5′-ttgcttcagctccacagaga-3′; IL-10, 5′ -acctggtagaagtgatgccc-3′ dan 5′-agggtcttcagcttctcacc-3′; IL- 22, 5′-tccaacttccagcagccata-3′ dan 5′-tagcactgactcctcggaac- 3′; dan gliseraldehid 3′-fosfat dehidrogenase (GAPDH), 5′-tgtgtccgtcgtggatctga-3′ dan 5′-cctgcttcacc- caccttcttga-3′ .
2.5. Ujian TUNEL.
Untuk menilai apoptosis, ujian pelabelan nick-end (TUNEL) yang dimediasi TdT dilakukan menggunakan kit pengesanan apoptosis (Chemicon, Bedford, MA, USA) mengikut arahan pengilang. Slaid ringkas, dinyahparafin dan terhidrat semula telah dicernakan dengan 20ug/mL proteinase K, pada 37 darjah selama 15j, untuk mengeluarkan protein dan dirawat dengan 3.0 peratus hidrogen peroksida, untuk memadamkan peroksidase endogen. Slaid telah direndam dalam penimbal keseimbangan 1x TdT, dan kekuatan kerja enzim TdT ditambah selama 1 jam pada 37 darjah. Konjugat anti-digoxigenin telah digunakan pada terminal DNA 3'-OH selama 30 minit, dan warna telah dibangunkan menggunakan substrat peroksidase selama 3 minit. Selepas rawatan DAPI, slaid dipasang. Nukleus TUNEL-positif dikira dalam semua medan visual dalam setiap sampel tisu, di bawah pembesaran 200x.
2.6. Analisis statistik.
Semua nilai dinyatakan sebagai min ± sisihan piawai. Perbezaan ketara bagi kumpulan kecederaan buah pinggang I/R dan kumpulan prarawatan lentil-I/R beluga telah dinilai menggunakan analisis varians, diikuti dengan ujian post hoc Tukey, dalam SPSS (Statistical Package for the Social Sciences v. 9.{{ 2}}; Chicago, IL, Amerika Syarikat). nilai p < 0.05="" dianggap="">
faedah cistanche salsa
3. Keputusan
3.1. Kesan Prarawatan Lentil Beluga pada Fungsi Buah Pinggang.
Kumpulan prarawatan kedua-duanya menunjukkan kesan perlindungan yang ketara terhadap kecederaan I/R (Rajah 1). Purata kepekatan BUN dan kreatinin serum dalam kumpulan yang tidak dirawat ialah 89 :92 ± 7:29mg/dL dan 0:48 ± 0:16mg/dL, masing-masing. Kumpulan prarawatan menunjukkan BUN berkurangan dengan ketara (rendah: 22:6±3:67mg/dL; tinggi: 21:6± 3:17mg/dL) dan kreatinin serum (rendah: 0:25 ± {{19} }:04mg/dL; tinggi: 0:23 ± 0:04mg/dL) berbanding kepekatan dalam kumpulan yang tidak dirawat (p<0:01), and="" no="" significant="" differences="" were="" observed="" between="" the="" two="" pretreatment="" groups.="" these="" results="" indicated="" that="" pretreatment="" with="" beluga="" lentils="" can="" protect="" against="" acute="" renal="" functional="">
3.2. Kesan Prarawatan Lentil Beluga pada Kecederaan Sel Epitelium Tiub dan Apoptosis.
Kecederaan tiub, terutamanya atrofi sel epitelium, sering diperhatikan dalam medula buah pinggang luar, dan kehilangan nuklear sel terkelupas, serpihan luminal pada tubul renal, ruang luminal yang runtuh, dan penyusupan neutrofil interstisial kadang-kadang dikenal pasti dalam buah pinggang. kumpulan yang tidak dirawat (Rajah 2(a)). Sebaliknya, buah pinggang daripada kumpulan prarawatan menunjukkan morfologi selular yang hampir normal, dan kecederaan tiub kurang kerap diperhatikan dalam kumpulan dos tinggi berbanding kumpulan dos rendah. Apabila kecederaan dinyatakan sebagai peratusan setiap unit kawasan, skor kecederaan dikurangkan dalam kumpulan pra-rawatan (rendah: 2:0±0:93; tinggi: 1:5± {{ 11}}:53) berbanding dengan kumpulan yang tidak dirawat (2:87 ± 1:25) (Rajah 2(b)). Apabila memeriksa rembesan KIM-1 dan NGAL (Rajah 2(c)), keputusan ELISA menunjukkan bahawa kandungan KIM-1 berkurangan dalam kumpulan prarawatan (rendah: 1, 922:83 ± 199:42 pg/ mg; tinggi: 1,827:83 ± 278:26pg/mg) berbanding kumpulan yang tidak dirawat (1,977:83 ± 184:49pg/mg). Ekspresi NGAL dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan dos tinggi (489:34 ± 19:95pg/mg) berbanding mereka dalam dos rendah (527:36 ± 15: 19pg/mL) dan tidak dirawat (537:05 ± 15 : 70pg/mg) kumpulan (m.s<>
Sama ada kecederaan sel epitelium tiub menyebabkan apoptosis kemudiannya dianalisis. Apoptosis selular dinilai dengan mengesan DNA kromosom yang berpecah-belah, menggunakan ujian TUNEL (Rajah 2(d)). Sel TUNEL-positif jarang diperhatikan dalam kumpulan prarawatan (rendah: 5:00 ± 1:22; tinggi: 2:25 ± 1:09). Sebaliknya, kumpulan yang tidak dirawat menunjukkan bilangan sel positif TUNEL yang agak meningkat di kawasan medula luar (47:50 ± 16:77) (p<0:01), showing="" apoptotic="" bodies="" that="" extruded="" into="" the="" tubular="" lumen="" (figure="" 2(e)).="" when="" the="" secretion="" of="" apoptosis-related="" molecules="" (fas="" and="" caspase="" 3)="" was="" analyzed="" by="" elisa="" (figure="" 2(f)),="" fas="" expression="" was="" high:="" 3:96="" ±="" 0:55ng/mg)="" compared="" with="" that="" in="" the="" untreated="" group="" (7:10="" ±="" 0:87ng/mg),="" and="" caspase="" 3="" expression="" showed="" similar="" results="" (low:="" 8:44="" ±="" 2:05ng/mg;="" high:="" 8:25="" ±="" 1:28ng/="" mg;="" and="" untreated:="" 11:99="" ±="" 0:63ng/mg)="" (p=""><0:05). these="" results="" indicated="" that="" beluga="" lentil="" pretreatment="">
apoptosis sel epitelium tiub yang disebabkan oleh I/R.
3.3. Kesan Prarawatan Lentil Beluga pada Kecederaan Sel Endothelial.
Kesan prarawatan lentil beluga pada sel endotel telah disahkan oleh IHC, menggunakan antibodi CD31 (Rajah 3(a)). Dalam kumpulan normal, CD31-salur darah positif telah dikenal pasti, tetapi sel CD31-positif tidak dikenal pasti dalam kumpulan yang tidak dirawat, menunjukkan gangguan vaskular yang disebabkan oleh I/R. Kumpulan prarawatan berdos tinggi menunjukkan sel31-positif CD dalam kapilari peritubular, menunjukkan kesan perlindungan vesel bagi prarawatan lentil beluga dos tinggi. Sel endothelial diperiksa dengan mengesan ICAM- 1, molekul lekatan dan sel positif lebih kerap dikenal pasti di kawasan tiub kumpulan yang tidak dirawat (46:4±41:7 sel/slaid) berbanding dengan kumpulan yang telah dirawat ( rendah: 5:77 ± 1:01 sel/slaid; tinggi: 3:72 ± 1:05 sel/- slaid) (Rajah 3(b)). Keputusan ini menunjukkan bahawa prarawatan lentil beluga mengekalkan kapilari dan menghalang pengaktifan molekul lekatan pada permukaan sel endothelial.
3.4. Kesan Prarawatan Lentil Beluga pada Tekanan Oksidatif.
To evaluate the antioxidant effects of beluga lentil pretreat- ment, MDA, SOD, CAT, GSH, and GPx levels were detected by ELISA (Figure 4). MDA levels decreased in the pretreated groups (low: 0:85 ± 0:23nmol/mg; high: 0:81 ± 0:22nmol/ mg) compared with that in the untreated group (0:96 ± 0:11nmol/mg) (p >0:05) (Figure 4(a)). However, the antioxidant enzyme activities increased in the pretreated groups (Figure 4(b)) compared with those in the untreated group (p >{{{{2{0}}}}}:05), untuk SOD (rendah: 360:21 ± 56:42U/mL; tinggi: 362:7{{ 36}} ± 70 :32U/mL; dan tidak dirawat: 333:52 ± 41:58U/mL), CAT (rendah: 3:64 ± 1:09nmol/g; tinggi: 3:21 ± 0:76nmol/g; dan tidak dirawat: 3:18 ± 0:40 nmol/g), GSH (rendah: 4:13 ± 0:53 nmol/mg; tinggi: 4:56 ± 0:69nmol/mg; dan tidak dirawat: 3:59 ± 0 :53nmol/mg), dan GPx (rendah: 198:89 ± 48:43U/ug; tinggi: 219:61 ± 138:08U/ug; dan tidak dirawat: 165:14 ± 34:73U/ug). Walaupun perbezaan ini tidak signifikan secara statistik, keputusan ini mencadangkan bahawa prarawatan lentil beluga menghalang tekanan oksidatif buah pinggang yang disebabkan oleh I/R dengan meningkatkan potensi antioksidan dalam buah pinggang.
3.5. Kesan Prarawatan Lentil Beluga pada Infiltrasi Sel Imun, Sitokin dan Keradangan. Penyusupan makrofaj (F4/80 plus) dan sel T (CD4 tambah) dan pembebasan sitokin pro-radang (IL-1, IL-6 dan TNF-) dianalisis untuk menilai inflamasi yang disebabkan oleh apoptosis. Lebih sedikit F4/80 plus dan CD4 plus infiltrating sel imun diperhatikan dalam kumpulan prarawatan berbanding kumpulan yang tidak dirawat, seperti yang dinilai oleh analisis IHC (Rajah 5(a)). Analisis PCR masa nyata menunjukkan bahawa tahap mRNA buah pinggang sitokin proinflamasi (IL-1, TNF-, dan IL 6) menurun dalam kumpulan pra-rawatan berbanding dengan kumpulan yang tidak dirawat (Rajah 5(b). )). Walau bagaimanapun, tahap mRNA sitokin anti-radang (TGF- dan IL-22) meningkat dalam kumpulan pra-rawatan berbanding kumpulan yang tidak dirawat, kecuali IL-10 (Rajah 5(c)). Keputusan ini menunjukkan bahawa kecederaan inflamasi yang disebabkan oleh I/R dalam buah pinggang mungkin didahulukan oleh prarawatan lentil beluga disebabkan oleh kesan anti-radang, walaupun IL-10 tidak terjejas.
tambahan antosianin
4. Perbincangan
Kecederaan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R secara tradisinya dicirikan oleh penurunan fungsi buah pinggang dengan cepat [20]. Fungsi buah pinggang boleh dianggarkan menggunakan nilai BUN dan kreatinin serum, yang merupakan produk akhir metabolik nitrogen yang menunjukkan fungsi penapis glomerular [21]. Kumpulan yang tidak dirawat menunjukkan peningkatan ketara nilai BUN (89:92 ± 7:29mg/dL) dan kreatinin (0:48 ± {{20}}:16mg/dL), menunjukkan kegagalan buah pinggang berfungsi disebabkan oleh I/R. Walau bagaimanapun, kumpulan lentil beluga pra-rawatan menunjukkan BUN berkurangan dengan ketara (rendah: 22:6±3:67mg/dL; tinggi: 21:6± 3:17mg/dL) dan kreatinin serum (rendah: 0: 25 ± 0:04mg/dL; tinggi: 0:23 ± 0:04mg/dL) nilai (p<0:01) compared="" with="" those="" in="" the="" untreated="" group.="" these="" values="" are="" similar="" to="" those="" observed="" in="" normal="" mice="" (male,="" 6wks;="" bun:="" 22:68="" ±="" 3:05mg/dl;="" creatinine:="" 0:25="" ±="" 0:06mg/dl)="" [22].="" the="" significantly="" decreased="" bun="" and="" serum="" creatinine="" values="" observed="" in="" the="" pretreated="" groups="" relative="" to="" the="" untreated="" group="" indicated="" that="" beluga="" lentil="" pretreatment="" exerted="" protective="" effects="" on="" renal="" function="" against="" i/r-induced="" renal="">
Fungsi buah pinggang yang menurun menunjukkan masalah penapisan glomerular yang disebabkan oleh kebocoran belakang penapisan glomerulus merentasi epitelium tiub, yang mewakili kawasan yang paling teruk cedera oleh I/R [23]. I/R mengakibatkan kehilangan nuklear sel terkelupas, serpihan luminal pada tubul renal, dan ruang luminal runtuh dalam sel epitelium tiub. Kumpulan prarawatan menunjukkan pengurangan kecederaan tubular histopatologi dalam cara yang bergantung kepada dos. Kecederaan tubul histopatologi yang diperhatikan telah disahkan dengan menilai penanda molekul, KIM-1 dan NGAL [24]. KIM-1 ialah reseptor fosfatidilserin yang bertindak sebagai molekul pengecaman sel apoptosis, memindahkan sel yang cedera ke lisosom untuk fagositosis sel apoptosis/nekrotik, pembersihan serpihan apoptosis dan had tindak balas proinflamasi [25]. NGAL ialah protein siderophores kecil yang mengikat gelatinase yang diperoleh daripada neutrofil manusia. NGAL jarang dinyatakan dalam buah pinggang normal, tetapi kerosakan buah pinggang akut, iskemia atau toksik mengakibatkan rembesan NGAL oleh sel epitelium dalam tubul proksimal/distal, meningkatkan kepekatan NGAL dalam air kencing dan darah; Oleh itu, NGAL boleh digunakan sebagai biomarker awal novel untuk kegagalan buah pinggang akut yang disebabkan oleh I/R[26]. Kumpulan prarawatan menunjukkan pengurangan rembesan KIM-1 dan NGAL, dan kumpulan prarawatan dos tinggi menunjukkan pengurangan ketara dalam rembesan NGAL berbanding kumpulan yang tidak dirawat. Pengurangan yang diperhatikan dalam kecederaan tiub dan rembesan protein KIM-1 dan NGAL menunjukkan bahawa prarawatan lentil beluga memberikan kesan perlindungan terhadap kerosakan sel epitelium tiub yang disebabkan oleh I/R.
Apabila kecederaan I/R teruk, sel yang rosak dibersihkan melalui laluan apoptosis, yang merupakan mekanisme kematian sel patofisiologi [27]. Kerosakan DNA khusus apoptosis boleh dikesan melalui ujian TUNEL.
Sel-sel TUNEL-positif sering diperhatikan dalam kumpulan yang tidak dirawat, manakala kumpulan pretreated lentil beluga menunjukkan bilangan sel TUNEL-positif yang berkurangan dengan ketara, dalam cara yang bergantung kepada dos. Bukti histologi apoptosis ini telah disahkan dengan memeriksa ungkapan Fas dan caspase 3. Fas adalah ligan yang mengikat kepada reseptor kematian sel dan pada mulanya diperhatikan semasa kematian sel yang diprogramkan [28]. Caspase 3 ialah enzim pelaksanaan intraselular bagi laluan kematian sel apoptosis, mengakibatkan pembentukan badan apoptosis [29]. Sintesis protein Fas dan caspase 3 telah berkurangan dengan ketara dalam kumpulan yang telah dirawat berbanding dengan kumpulan yang tidak dirawat, mengesahkan bahawa prarawatan lentil beluga boleh menghalang transduksi isyarat apoptosis berikutan kecederaan I/R.
Kecederaan I/R juga mendorong kehilangan mikrovessel buah pinggang [30], mengakibatkan perubahan pathohistological dalam sel endothelial [20]. Kerosakan saluran mikro buah pinggang dikesan menggunakan anti-badan terhadap CD31, penanda sel endothelial [30]. Ekspresi CD31 tidak dikesan dalam kumpulan yang tidak dirawat, menunjukkan kehilangan mikrovessel buah pinggang. Walau bagaimanapun, kumpulan prarawatan dos tinggi menunjukkan ekspresi CD31 positif, dengan ketumpatan vaskular yang sama seperti yang diperhatikan dalam kumpulan normal, yang menunjukkan bahawa prarawatan lentil beluga, pada dos yang tinggi, memberikan kesan perlindungan pada pemeliharaan sel endothelial. Sel endothelial yang rosak mengekspresikan molekul lekatan endothelium- leukosit, seperti ICAM-1 [31]. Peningkatan molekul lekatan boleh membawa kepada pengaktifan leukosit, halangan kapilari, pengeluaran sitokin, dan tindak balas pro-radang [32]. Kumpulan yang tidak dirawat menunjukkan ekspresi ICAM{13}} positif, menunjukkan ekspresi molekul lekatan yang dipertingkat yang disebabkan oleh kerosakan sel endothelial. Walau bagaimanapun, kumpulan prarawatan dos tinggi menunjukkan ekspresi ICAM{15}} negatif, menunjukkan kesan perlindungan prarawatan lentil beluga untuk penyelenggaraan sel endothelial, dari segi fungsi dan fisiologi. Struktur vaskular yang dikekalkan boleh membekalkan aliran darah yang konsisten, menghantar oksigen dan nutrien kepada tisu dan sel yang rosak oleh I/R, membantu dalam pemulihan fungsi dan histologi buah pinggang.
Reperfusi memulihkan bekalan oksigen kepada sel yang rosak, yang boleh mencetuskan ekspresi enzim berkaitan tekanan oksidatif, yang menukar oksigen kepada ROS [33]. ROS adalah produk yang tidak stabil dan sangat reaktif yang menjana radikal bebas, yang menyebabkan kerosakan DNA, apoptosis, dan nekrosis, melalui perubahan dalam protein selular, lipid dan asid nukleik. Radikal bebas merosakkan asid lemak tak tepu dalam membran sel, mengakibatkan peroksidasi lipid [34]. Lipid peroksida kemudiannya terdegradasi menjadi MDA, yang mengurangkan aktiviti enzim antioksidan, seperti SOD, GPx, GSH, dan CAT [35]. SOD memangkinkan pemisahan superoksida kepada oksigen dan hidrogen peroksida, yang selanjutnya didegradasi oleh CAT. GPx ialah enzim antioksidan utama yang menghapuskan peroksida, menggunakan GSH. GSH boleh menyahtoksik pelbagai produk oksidatif, dalam kombinasi dengan GPx. Tahap enzim MDA dan antioksidan menunjukkan hubungan songsang dalam analisis ELISA. Dalam kumpulan prarawatan, ekspresi MDA agak rendah, tetapi enzim antioksidan sangat dinyatakan berbanding dengan tahap masing-masing dalam kumpulan yang tidak dirawat.
Keputusan ini menunjukkan bahawa prarawatan lentil beluga boleh mengurangkan kerosakan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R dengan menyekat laluan tekanan oksidatif, melalui perencatan peroksidasi lipid membran dan pengaktifan enzim antioksidan.
Reperfusi juga mencetuskan pengaktifan sel endothelial vaskular, menghasilkan ekspresi ICAM-1 pada permukaan sel. ICAM yang dinyatakan-1 bersambung dengan neutrofil melalui antigen yang berkaitan dengan fungsi limfosit-1 (LFA-1), yang mengakibatkan perlekatan neutrofil pada sel endothelial, penyusupan neutrofil dan rembesan inflamasi. sitokin oleh neutrofil [36]. Selepas neutrofil muncul di kawasan yang rosak, penyusupan F4/80 ditambah makrofaj berlaku. Makrofaj dibezakan kepada fenotip M1 pro-radang dan anti-radang M2, bergantung pada masa dan persekitaran sekeliling. Makrofaj M1 merembeskan sitokin proinflamasi (IL-1 , TNF-, dan IL- 6) yang dikaitkan dengan kerosakan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R, manakala makrofaj M2 merembeskan sitokin anti-radang (TGF-, IL{ {19}} dan IL-22) [37, 38]. Makrofaj juga merangsang pengaktifan sel T CD4 ditambah. Sel T yang diaktifkan mensintesis interferon- (IFN-), yang menguatkan tindak balas imun melalui pengaktifan makrofaj M1 [39]. Dalam kajian ini, kumpulan prarawatan lentil beluga menunjukkan kesan perencatan terhadap F4/80 ditambah makrofaj dan penyusupan sel T CD4 ditambah ke dalam kawasan korteks buah pinggang, mengakibatkan penurunan ekspresi IL-1 , IL-6, dan TNF- mRNA dan ekspresi dipertingkatkan TGF-, IL-10 dan IL-22 mRNA. Keputusan ini menunjukkan bahawa prarawatan lentil beluga boleh mengurangkan tindak balas keradangan dengan menghalang penyusupan sel imun dan mengurangkan ekspresi sitokin inflamasi.
5. Kesimpulan
Secara ringkasnya, kumpulan prarawatan lentil beluga menunjukkan pengurangan kecederaan tubul proksimal, penurunan rembesan molekul berkaitan kecederaan, pengurangan sel TUNEL-positif, penurunan rembesan molekul berkaitan apoptosis, ekspresi mikrovessel positif, ekspresi penanda lekatan negatif, kesan antioksidan, dan menghalang keradangan. maklum balas. Oleh itu, prarawatan lentil beluga memberikan kesan perlindungan terhadap kerosakan buah pinggang yang disebabkan oleh I/R, melalui aktiviti antiapoptosis, anti-radang dan antioksida. Berdasarkan hasil kajian ini, fungsi buah pinggang boleh dipelihara dengan menggunakan rawatan lentil beluga dalam situasi klinikal yang berkaitan dengan kecederaan I/R, seperti nefrektomi separa.
suplemen flavonoid dalam buah pinggang
Ketersediaan Data
Data tersedia atas permintaan.
Pendedahan
Abstrak manuskrip telah dilaporkan pada mesyuarat tahunan ke-72 Persatuan Urologi Korea.
Konflik Kepentingan
Tiada percanggahan kepentingan.
Sumbangan Pengarang
Syng-ook Lee dan So Young Chun menyumbang secara sama rata kepada kerja ini.
Ucapan terima kasih
Kerja ini disokong oleh geran Institut Penyelidikan Bioperubatan daripada Hospital Universiti Kebangsaan Kyungpook (2019).
1Jabatan Sains dan Teknologi Makanan, Universiti Keimyung, Daegu 42601, Republik Korea
2Institut Penyelidikan BioPerubatan, Hospital Universiti Kebangsaan Kyungpook, Daegu 41940, Republik Korea
3Jabatan Pasukan Sokongan Penyelidikan Haiwan Makmal, Hospital Universiti Yeungnam, Daegu 42415, Republik Korea
4Jabatan Perubatan Dalaman, Kolej Perubatan Universiti Yeungnam, Daegu 42415, Republik Korea
5Jabatan Urologi, Sekolah Perubatan, Universiti Kebangsaan Kyungpook, Daegu 41566, Republik Korea
6Jabatan Patologi, Sekolah Perubatan, Universiti Kebangsaan Kyungpook, Daegu 41566, Republik Korea
7Jabatan Urologi, Kolej Perubatan Universiti Yeungnam, Daegu 42415, Republik Korea
Rujukan
[1] SY Chun, DH Kim, JS Kim, et al., "Sebuah celah dorsal novel menghampiri kaedah nefrectomy separa bukan iskemik untuk penjanaan semula tisu buah pinggang dalam model tetikus," Kejuruteraan tisu dan perubatan regeneratif, vol. 15, tidak. 4, ms 453–466,2018.
[2] M. Agrawal dan R. Swartz, "Kegagalan buah pinggang akut," Pakar Perubatan Keluarga Amerika, vol. 61, tidak. 7, hlm. 2077–2088, 2000.
[3] KR Tuttle, "Ischemic nephropathy," Pendapat Semasa dalam Nefrologi dan Hipertensi, vol. 10, tidak. 2, ms 167– 173,2001.
[4] K. Singbartl dan K. Ley, "Perlindungan daripada iskemia- reperfusi yang disebabkan oleh kegagalan buah pinggang akut teruk dengan menyekat E- selectin," Perubatan Penjagaan Kritikal, vol. 28, tidak. 7, hlm. 2507– 2514, 2000.
[5] M. Takada, KC Nadeau, GD Shaw, KA Marquette, dan NL Tilney, "Molekul lekatan sitokin berlatarkan dalam kecederaan iskemia/reperfusi buah pinggang tikus. Perencatan oleh ligan P-selectin larut," The Journal of penyiasatan klinikal, vol. 99, tidak. 11, hlm. 2682–2890, 1997.
[6] J. Niu, J. Wu, X. Li, dan F. Zhang, "Perkaitan antara endothelin-1/endothelin reseptor A dan keradangan dalam buah pinggang tikus berikutan iskemia/reperfusi akut," Molecular Medicine Reports, vol . 11, tidak. 5, hlm. 3981–3987, 2015.
[7] L. Wang, X. Liu, H. Chen et al., "Kesan peroksida II pada apoptosis yang disebabkan oleh kecederaan iskemia/reperfusi buah pinggang pada tikus," Perubatan Eksperimen dan Terapeutik, vol. 9, tidak. 3, hlm. 817–822, 2015.
[8] B. Dong, H. Zhou, C. Han, et al., "Ekspresi cincang yang disebabkan oleh iskemia/reperfusi menggalakkan apoptosis dan menjejaskan pemulihan fungsi buah pinggang: peranan asidosis dan Gpr4," PLoS One, vol. 9, tidak. 10, artikel e110944, 2014.
[9] DL Cruthirds, L. Novak, KM Akhi, PW Sanders, JA Thompson, dan LA MacMillan-Crow, "Sasaran mitokondria tekanan oksidatif semasa iskemia/reperfusi buah pinggang," Arkib biokimia dan biofizik, vol. 412, no. 1, hlm. 27–33, 2003.
[10] B. Yang, S. Jain, IZ Pawluczyk, et al., "Radang dan pengaktifan caspase dalam kecederaan iskemia/reperfusi buah pinggang jangka panjang dan imunosupresi pada tikus," Kidney International, vol. 68, tidak. 5, hlm. 2050–2067, 2005.
[11] HH Wu, TY Hsiao, CT Chien, dan MK Lai, "Penyaman iskemia dengan tempoh reperfusi yang singkat melemahkan apoptosis dan autofagi akibat iskemia/reperfusi buah pinggang pada tikus," Jurnal sains bioperubatan, vol. 16, tidak. 1, 2009.
[12] EM El Morsy, MA Ahmed, dan AA Ahmed, "Pengecilan iskemia/kecederaan reperfusi buah pinggang oleh ekstrak açai prakondisi dalam model tikus," Sains hayat, vol. 123, ms 35–42, 2015.
[13] H. Ilhan, M. Eroglu, V. Inal, et al., "Terapi oksigen hiperbarik mengurangkan tekanan oksidatif dan kecederaan tisu dalam kecederaan iskemia/reperfusi buah pinggang pada tikus," Renal Failure, vol. 34, tidak. 10, hlm. 1305– 1308, 2012.
[14] H. Chen, B. Xing, X. Liu, et al., "Prakondisi oksidatif ozon menghalang keradangan dan apoptosis dalam model tikus kecederaan iskemia/reperfusi buah pinggang," European Journal of pharmacology, vol. 581, no. 3, hlm. 306–314, 2008.
[15] BJ Xu, SH Yuan, dan SK Chang, "Analisis perbandingan komposisi fenolik, kapasiti antioksidan, dan warna kekacang musim sejuk dan kekacang makanan terpilih lain," Jurnal Sains Makanan, vol. 72, tidak. 2, ms S167–S177, 2007.
[16] SO Lee dan SH Lee, "Kandungan polifenol dan aktiviti antioksidan ekstrak lentil daripada kultivar berbeza," Jurnal Persatuan Sains Makanan dan Pemakanan Korea, vol. 45, tidak. 7, hlm. 973–979, 2016.
[17] SO Lee dan SH Lee, "Nrf{1}}mengantarakan kesan anti-radang ekstrak metanol daripada lentil beluga dalam sel RAW264.7 yang dirawat LPS," dalam Simposium Antarabangsa dan Mesyuarat Tahunan KFN 2018, ms. {{ 7}}, Busan, Korea, 2018.
[18] EE Hesketh, A. Czopek, M. Clay, et al., "Kecederaan reperfusi iskemia buah pinggang: model tetikus kecederaan dan penjanaan semula," JoVE (Journal of Visualized Experiments), no. 88, hlm. 8, 2014.
[19] Q. Wei dan Z. Dong, "Model tetikus kecederaan buah pinggang akut iskemia: nota teknikal dan helah," American Journal of Physiology-Renal Physiology, vol. 303, no. 11, ms F1487– F1494, 2012.
[20] JV Bonventre dan L. Yang, "Patofisiologi selular kecederaan buah pinggang akut iskemik," The Journal of Clinical Investigation, vol. 121, no. 11, hlm. 4210–4221, 2011.
