PGC-1, Böbrek Fibrozunu Korumak İçin Mitokondriyal Canlılığı Koruyarak NLRP3 İnflamatuarını Engeller Ⅱ

TARTIŞMA

Mevcut çalışma, PGC-1'nin mitokondriyal hasarı ve oksidatif stres seviyelerini azalttığını, mitokondriyal bütünlüğü ve TNFAIP3'ü onardığını ve TGF- - ile tedavi edilen RTEC'lerde ve hayvan modellerinde NLRP3 inflamatuar yolağının aktivasyonunu zayıflattığını gösterdi.böbrek hasarı. Bu gelişmeler eş zamanlı olarak şu sonuçlara yol açtı:azalmış hücre hasarı ve fibrozis. NLRP3 inflamatuarının PGC-1 tarafından düzenlenmesine ilişkin potansiyel mekanizmayı gösteren şematik bir şekil Ek Şekil 11'de sunulmaktadır. Bu çalışmanın bulguları, NLRP3 inflamatuarının düzenlenmesinde PGC-1'nin rolünü ortaya koymaktadır. Mitokondriyal canlılığı ve dinamikleri modüle ederek sinyal gönderme ve aynı zamanda olası bir öneride bulunmaPGC-1'nin böbrek hasarına yönelik terapötik potansiyeli.

BÖBREK ENFEKSİYONU İÇİN %25 EKİNAKOSİT VE %9 AKTEOSİT İÇEREN DOĞAL ORGANİK CISTANCHE EKSTRESİ ALIN

NLRP3 inflamatuarı suçlanıyorhücresel hasarın patogenezi, iltihaplanmave fibrozisçeşitli böbrek hasarımodeller [15–19, 27–29]. Önceki çalışmalarla uyumlu olarak, NLRP3, ASC, IL-1 ve IL-18 dahil olmak üzere NLRP3 inflamatuar yollarının ekspresyon seviyelerinin, TGF{{'de hücresel hasar belirteçlerinin yüksek ekspresyon seviyeleriyle birlikte arttığını gösterdik. 8}}RTEC'leri ve hayvan modellerini adenin diyeti ve UUO ile tedavi ettiler. Renal tübüler hücre hasarı sırasında salınan çeşitli hasarla ilişkili moleküler modellerin (DAMP'lerin), NLRP3 inflamatuarını aktive ettiği ileri sürülmektedir [27, 30-37]. Özellikle böbrek intrinsik hücreleri, NLRP3 inflamatuar yolağının bileşenlerini eksprese eder [38] ve bu sinyallemenin aktivasyonu, böbrek hasarına katkıda bulunabilir [15, 29]. Ancak NLRP3'ün bu hücrelerde nasıl aktive edildiği belirsizdir. Bu çalışmada özellikle mitokondriyal biyogenezin düzenleyicilerine odaklandık çünkü düzensiz mitokondri, NLRP3 inflamatuar yolunun aktivasyonunu tetikleyebilir [39, 40].

Böbrekte bulunan bol miktarda mitokondriyal içerik göz önüne alındığında, böbrek hastalığı araştırma alanında PGC-1'ye giderek daha fazla önem verilmektedir. Böbrekte PGC-1 ekspresyonu, yüksek mitokondriyal aktiviteye sahip bölgelere karşılık gelen korteks ve dış medullada lokalizedir [41]. Hasarlı mitokondri böbrek hasarının çeşitli formlarında açıkça gözlemlendiğinden, çeşitli çalışmalar PGC-1'nin böbrek hastalığı modellerine karşı çok önemli koruyucu rolünü ortaya koymuştur [41-43]. Ayrıca, PGC-1 kaybının renal fibrozis ve ardından gelen KBH gelişimine katkıda bulunduğuna dair birikmiş kanıtlar bulunmaktadır [9, 44, 45]. Çentik kaynaklı böbrek hasarı modelinde, PGC-1 ayrıca tübül hasarını korudu ve fibrozu iyileştirdi [9]. Burada, NLRP3 inflamatuar yolağının düzenlenmesi ışığında PGC-1'nin böbrek hasarını önlemedeki rolünü gösterdik. PGC-1'nin plazmid ve metformin ile aşırı ifadesi, TGF- 1-'nin indüklediği hücre hasarını ve ayrıca NLRP3 inflamatuar aktivasyonunu zayıflattı. Bu sonuçlar adeninle beslenen ve UUO fare modelleriyle tutarlıydı. Tersine, PGC-1'nin aşağı regülasyonu, NLRP3 inflamatuar aktivasyonunu ve hücresel hasarı artırdı.

Bugüne kadar PGC-1 ile NLRP3 arasındaki ilişkiyi inceleyen çok az çalışma var. Diao ve ark. [46], hepatositlerde şiddetli yanık hasarının neden olduğu endoplazmik retikulum stresinin NLRP3 inflamatuarını aktive ettiğini ortaya koymuştur. İlginç bir şekilde hepatik NLRP3 inflamatuarının aktivasyonu, PGC-1'nin inhibisyonu ile paraleldi. Ayrıca protein kinaz A katalizörü, AMPK ve sirtuin-1 gibi PGC-1'nin yukarı yöndeki düzenleyicilerini de incelediler; bunların tümü yanık yaralanmasından sonra önemli ölçüde azalmıştı. PGC-1 eksikliğinin metabolik düzensizlikte önemli bir rol oynayabileceğini ve NLRP3 inflamatuar yolağının aktivasyonuna katkıda bulunabileceğini öne sürdüler. Ancak bu çalışma PGC-1'nin NLRP3 yoluna nasıl dahil olduğunu açıklamadı.

Bu çalışmada, PGC-1'ninNLRP3 inflamatuar yoluböbrekte. PGC-1'nin mitokondriyal biyojenezi ve mitokondriyal dinamikleri düzenlemede anahtar bir rol oynadığı ve düzensiz mitokondrinin NLRP3 yolunu tetiklediği göz önüne alındığında, PGC-1'nin mitokondriyal canlılığı modüle ederek NLRP3 inflamatuar yolunu düzenleyebileceği varsayılabilir. Deneylerimizde gösterildiği gibi, mitokondriyal dinamikle ilişkili genlerin ekspresyon seviyeleri, TGF- 1- ile tedavi edilen RTEC'lerde düzensizdi. Bu değişiklikler, PGC-1 ve metforminin aşırı ekspresyonuyla geri yüklenirken, PGC-1'nin aşağı regülasyonu bu düzensizliği ağırlaştırdı. PGC-1 tarafından TGF- 1-indüklenen mitokondri hasarındaki yapısal iyileşme, MitoTracker boyama ve elektron mikroskobu ile de gözlemlendi. Mitokondrinin işlevsel analizi, PGC-1'nin restorasyonunun, TGF- 1- ile işlenmiş RTEC'lerde azalan mitokondriyal membran potansiyelini ve azalan oksijen tüketim oranını önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi. Son olarak, TGF- 1- ile işlenmiş RTEC'lerde mitokondriyal fraksiyondan sitozole mtDNA salındığını gösterdik. Bu mtDNA salınımı, Ppargc1a'nın aşırı ekspresyonu ile önlendi.

Mitokondri güdümlü mtDNA'nın NLRP3 inflamatuarını aktive ettiği bilinmektedir [39, 47]. Bu bulgular birlikte, düzensiz mitokondriyal dinamiklerin, NLRP3 inflamatuarının aktivasyonuna ve bunun sonucunda renal tübülointerstisyel inflamasyon ve fibrozun aktivasyonuna katkıda bulunduğunu göstermektedir. Ancak mitokondriyal hasar ile NLRP3 inflamatuarı arasında karşılıklı bir etkileşim olabilir. Yu ve ark. NLRP3 inflamatuar aktivasyonunun birden fazla yol yoluyla mitokondriyal hasara neden olduğunu gösterdi [39]. Benzer şekilde, NLRP3'ün susturulmasının NLRP3 sinyal yolunun aktivasyonunu zayıflattığını ve mitokondriyal dinamiklerde iyileşmelere yol açtığını da gösterdik. Bu bulgular NLRP3 ile mitokondri arasında çift yönlü etkileşim olasılığını göstermektedir.

Şekil 8 PGC-1, NLRP3 inflamatuarını düzenlemek için mtDNA, oksidatif stres ve TNFAIP3 salınımını düzenler. TGF- 1- ile tedavi edilen RTEC'lerde mtDNA kopya sayıları mitokondriyal fraksiyonda azalırken sitozolik fraksiyonda arttı; bu durum Ppargc1a aşırı ekspresyonuyla tersine çevrildi. B MitoSOX boyama ile eş odaklı mikroskopi analizi, TGF- 1- ile tedavi edilen RTEC'lerde mitokondri tarafından üretilen ROS üretiminin arttığını ortaya çıkardı; bu üretim, Ppargc1a ve metforminin aşırı ekspresyonu ile azaldı. Tersine, siPGC-1 mitokondriyal ROS üretimini şiddetlendirdi. C FACS analizi ile TGF{11}}işlemli RTEC'lerde mitokondri tarafından üretilen ROS'un tespiti. D Oksidatif stres seviyelerinin MDA ile ölçümü, Ppargc1a ve metforminin aşırı ekspresyonuyla birlikte TGF- 1- ile tedavi edilen RTEC'lerde siPGC-1 tarafından artırılan oksidatif stres seviyelerinde bir azalma olduğunu gösterdi. E MDA ile ölçülen oksidatif stres seviyeleri, metformin ile adeninle beslenen farelerde azaldı. TGF- 1- ile muamele edilmiş RTEC'lerde TNFAIP3'ün F, G mRNA ve protein ekspresyon seviyeleri, siPGC-1 ile azaltılmış olan Ppargc1a ve metforminin aşırı ekspresyonu ile arttı. Adeninle beslenen farelerde TNFAIP3'ün H mRNA ve protein ekspresyon seviyesi metformin ile arttırıldı. Not: *P < 0.05'e karşı kontrol; **P < 0,05, TGF- - ile tedavi edilen RTEC'lere veya adeninle beslenen farelere karşı. PGC-1 peroksizomal proliferatör-koaktivatör- 1 ; mtDNA mitokondriyal DNA; NLRP3 NOD benzeri reseptör ailesi, pirin alanı içeren 3; RTEC; böbrek tübüler epitel hücresi; ROS reaktif oksijen türleri; MDA malondialdehit; TNFAIP3 tümör nekroz faktörünün neden olduğu protein 3; FACS Floresansla aktifleşen hücre sınıflandırması; Ade adenin; Metformin ile tanıştım.

PGC-1 aynı zamanda yağ asidi oksidasyonu, oksidatif fosforilasyon ve ROS detoksifikasyonu gibi temel metabolik süreçlerde de kritik rollere sahiptir [48-50]. Ek olarak, çeşitli NLRP3-aktive edici uyaranlar ROS üretimiyle ilişkilidir [32]. Dolayısıyla oksidatif stres seviyelerinin PGC-1 tarafından düzenlenmesi NLRP3'ü etkileyebiliriltihaplı aktivasyon. Son zamanlarda mitokondriyalROS üretimirenal tübülointerstisyel fibrozis sırasında NLRP3 inflamatuarının aktivasyonunu tetiklediği açıklanmıştır. Zhuang ve diğerleri. [22] mitokondriyal kaynaklı oksidatif stresin aracılık ettiği albumin kaynaklı mitokondriyal fonksiyon bozukluğunun ve sonrasında renal tübüler hasarın meydana geldiğini bildirmiştir. Ayrıca, NLRP3 inflamatuarı böbrekte aşırı albümin yükü ile aktive edildi ve bu, bir mitokondriyal ROS temizleyici olan MnTBAP tarafından tamamen ortadan kaldırıldı. Bu bulgular doğrultusunda, artan oksidatif stresin, böbrek hasarı sırasında NLRP3 inflamatuar yolağının aktivasyonu ile ilişkili olduğunu gösterdik. Bu artan oksidatif stres seviyesi, Ppargc1a ve metforminin aşırı ekspresyonuyla zayıflatılırken, Ppargc1a'nın aşağı regülasyonundan sonra arttı. Metforminin oksidatif stres düzeylerini azalttığı iki farklı hayvan modelinde de doğrulandı. Birlikte ele alındığında, PGC-1 eksikliği nedeniyle mitokondriyal ROS üretimi de dahil olmak üzere artan oksidatif stres seviyeleri, NLRP3 inflamatuarının aktivasyonuna ve bunun sonucunda renal tübülointerstisyel inflamasyona ve fibroza neden olabilir.

TNFAIP3'ün doğrudan PGC-1 tarafından düzenlendiği bilinmektedir ve makrofaj gibi inflamatuar hücrelerde NLRP3 inflamatuar yolunun etkisizleştirilmesinde rolü vardır. Kang ve diğerleri. [51], işlevsiz telomerlerin makrofaj mitokondriyal sıkıntısına, metabolik dengesizliğe ve NLRP3 inflamatuarının hiperaktivasyonuna neden olduğunu gösterdi. PGC-1 /TNFAIP3 eksenini, telomerin homeostatik rolünden sorumlu bir mekanizma olarak tanımladılar ve bu eksendeki bozukluk, Terc-/- farelerinde inflamatuar Terc-/- makrofajlara ve ciddi bakteriyel pnömoniye yol açtı. Mevcut çalışmada TGF- 1, RTEC'lerde Tnfaip3'ün transkript seviyesini azalttı. PGC-1 bu değişiklikleri geri getirirken, Ppargc1a'nın devre dışı bırakılması Tnfaip3 seviyesini daha da düşürdü. İlginç bir şekilde, TGF- 1- ile muamele edilmiş RTEC'lerde hem Ppargc1a hem de Drp1'in yıkılmasının NLRP3 inflamatuar aktivitesini azaltmadığını, buna karşın Ppargc1a aşırı ekspresyonu ve Drp1 yıkımına sahip RTEC'lerin NLRP3 inflamatuar aktivitesinin daha az aktivasyonu sergilediğini bulduk. Bu bulgular, PGC-1'nin, mitokondriyal dinamiklerin ötesinde TNFAIP3 gibi diğer yollar yoluyla NLRP3 sinyalini modüle edebildiğini göstermektedir.

PGC-1 için dolaylı bir aktivatör olarak metformini kullandık. Farmakolojik bir metformin dozu, AMPK'yi aktive edebilir ve renal intrinsik hücreler de dahil olmak üzere çeşitli hücrelerde ATP sentezini artırabilir [52-55]. Bu çalışmada, bu metformin dozunun böbrek fibrozisini, ER stresini ve aktive AMPK aktivitesini azalttığını gösteren önceki çalışmalara dayanarak 1 mM metformin kullandık. Adeninle beslenen farelerin ve TGF- 1 ile tedavi edilen RTEC'lerin böbreğinde, p-AMPK'nin ifadesi azaldı. Buna karşılık metformin tedavisi, p-AMPK'nin azalan ifadesini tersine çevirdi. Bu değişiklikler PGC-1 ile uyumluydu. Metforminin AMPK–PGC-1 eksenini aktive ettiğine dair kanıtlarla, metforminin böbrek hasarına karşı faydalı etkilerine ilişkin klinik çalışmalar ortaya çıkmaktadır. Aranesp Terapisi ile Kardiyovasküler Olayları Azaltma Çalışmasının (TREAT) posthoc analizinde, metformin kullanımı bağımsız olarak böbrek hastalığı bileşik sonuçlarında %23 daha düşük risk ile ilişkilendirilmiştir [56]. Ek olarak, Kwon ve ark. tarafından yakın zamanda yapılan bir gözlemsel çalışma. tip 2 diyabetli 10.426 hastada metformin kullanımının son dönem böbrek yetmezliği riskini önemli ölçüde azalttığını gösterdi [57]. Metforminin AMPK'yi aktive etme yeteneği, yakın zamanda polikistik böbrek hastalığında dikkat çekmiştir çünkü metforminin bu etkisi, preklinik çalışmalarda rapamisin yolunun memeli hedefinin ve siklik AMP seviyelerinin inhibisyonu yoluyla hücre proliferasyonunu azaltmıştır [58, 59]. Bununla birlikte, ileri KBH'de metformin kullanımı laktik asidoz riski taşır [60]. Bu nedenle gelecekteki çalışmalarda metforminin laktik asidoza karşı faydalı etkilerinin değerlendirilmesi gerekmektedir.

Sonuç olarak, mitokondriyal dinamikleri ve canlılığı modüle ederek NLRP3 inflamatuar aktivasyonunun düzenlenmesinde PGC-1'nin ve böbrek hasarı sırasında TNFAIP3'ün rolünü gösterdik. Bu sonuçlar, NLRP3 inflamatuarının PGC-1 tarafından inhibisyonunun, KBH'ye karşı gelecekte terapötik bir hedef olabileceğini düşündürmektedir.

REFERANSLAR

1. Saran R, Robinson B, Abbott KC, Agodoa LYC, Bragg-Gresham J, Balkrishnan R,ve ark. ABD böbrek veri sistemi 2018 yıllık veri raporu: Böbrek Hastalığı epidemiyolojisiBirleşik Devletlerde. Ben J Böbrek Dis. 2019;73:A7–a8. 2. Coresh J, Selvin E, Stevens LA, Manzi J, Kusek JW, Eggers P, ve diğerleri. YaygınlığıAmerika Birleşik Devletleri'nde kronik böbrek hastalığı. JAMA. 2007;298:2038–47. 

3. Levey AS, Atkins R, Coresh J, Cohen EP, Collins AJ, Eckardt KU, ve diğerleri. KronikKüresel bir halk sağlığı sorunu olarak böbrek hastalığı: yaklaşımlar ve girişimler - birBöbrek Hastalığının İyileştirilmesi Küresel Sonuçlarından durum beyanı. Böbrek Uluslararası2007;72:247–59. 

4. Tonelli M, Wiebe N, Culleton B, House A, Rabbat C, Fok M, ve diğerleri. Kronik böbrekhastalık ve ölüm riski: sistematik bir inceleme. J Am Soc Nephrol.2006;17:2034–47. 

5. Park S, Lee S, Jo HA, Han K, Kim Y, An JN ve diğerleri. Sürekli böbrek epidemiyolojisiKore'de replasman tedavisi: Ulusal Sağlık Sigortası Hizmetinin sonuçları2005'ten 2016'ya kadar olan talep veritabanı. Böbrek Res Kliniği Uygulaması. 2018;37:119–29. 

6. Boor P, Ostendorf T, Floege J. Renalfibrosis: mekanizmalara yeni bakış açıları veterapötik hedefler. Nat Rev Nephrol. 2010;6:643–56. 

7. Liu BC, Tang TT, Lv LL, Lan HY. Böbrek tübül hasarı: kronikleşmeye doğru itici bir güçböbrek hastalığı. Böbrek Uluslararası 2018;93:568–79. 

8. Ghayur A, Margetts PJ. Büyüme faktörü-betanın dönüştürülmesi ve glomerüler filtrasyonbariyer. Böbrek Res Kliniği Uygulaması. 2013;32:3–10.

9. Han SH, Wu MY, Nam BY, Park JT, Yoo TH, Kang SW ve diğerleri. PGC-1alfa korumalarıçentik kaynaklı böbrektenfiBrosis gelişimi. J Am Soc Nephrol.2017;28:3312–22.

10. Galvan DL, Yeşil NH, Danesh FR. Mitokondriyal fonksiyon bozukluğunun belirtilerikronik böbrek hastalığı. Böbrek Uluslararası 2017;92:1051–7.

11. Bhatia D, Capili A, Choi ME. Böbrek hasarında mitokondriyal fonksiyon bozukluğu, inflamasyonve hastalık: potansiyel tedavi yaklaşımları. Böbrek Res Kliniği Uygulaması.2020;39:244–58.

Wecistanche Destek Hizmeti-Çin'deki en büyük cistanche ihracatçısı:

E-posta:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Daha Fazla Özellik İçin Alışveriş Yapın Detaylar:

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

BÖBREK ENFEKSİYONU İÇİN %25 EKİNAKOSİT VE %9 AKTEOSİT İÇEREN DOĞAL ORGANİK CISTANCHE EKSTRESİ ALIN