Hypoxiou indukovaný epitelový-mezenchymálny prechod v bunkách proximálneho tubulárneho epitelu prostredníctvom MiR-545-3p–TNFSF10

Mei-Chuan Kuo ¹, Wei-An Chang ^2,3a kol

Abstrakt:Hypoxia je považovaná za jeden z patofyziologických mechanizmov poškodenia obličiek a ich ďalšej progresiezlyhania obličiek. Epitelový-mezenchymálny prechod (EMT) v obličkových tubuloch je kritickým procesom fibrózy obličiek. Táto štúdia využívala transkriptómovú analýzu na skúmanie hypoxiou indukovanej EMT prostredníctvom mikroRNA (miRNA) modulovanej EMT v proximálnych tubulárnych epitelových bunkách (PTEC). Sekvenovanie RNA odhalilo, že osem miRNA bolo upregulovaných a tri miRNA boli downregulované v PTEC kultivovaných pri hypoxii v porovnaní s normoxiou. Spomedzi 11 miRNA má miR-545-3p najvyššiu expresiu v PTEC vystavených hypoxii a miR-545-3p potláča expresiu ligandu indukujúceho apoptózu súvisiaceho s faktorom nekrotizujúcim nádory (TRAIL/TNFSF10). EMT indukovaná hypoxiou v PTEC prostredníctvom modulácie miR-545-3p–TNFSF10 a TNFSF10-zoslabenej EMT vyplývajúce z hypoxie alebo miR{14}}p mimickej transfekcie. Tieto zistenia poskytli nové vnímanie jedinečnej regulácie interakcie miR-545-3p–TNFSF10 a ich potenciálne terapeutické účinky na poškodenie obličiek vyvolané hypoxiou.

Kľúčové slová: hypoxia; miR-545-3p; TNFSF10; epitelový-mezenchymálny prechod; proximálne tubulárne epitelové bunky; transkriptómová analýza

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

výhody púštnej cistanche: zlepšenie funkcie obličiek a zmiernenie poškodenia obličiek

1. Úvod

Ochorenie obličiekje globálny zdravotný problém, ktorý zvyšuje chorobnosť a úmrtnosť a ďalej zhoršuje veľké finančné bremená na celom svete. Fibróza obličiek je medzníkom slabej progresie rôznych ochorení obličiek, čo vedie ku konečnému štádiu ochorenia obličiek [1].

Hypoxia hrá rozhodujúcu úlohuobličkové tkanivo zraneniea ďalšia progresia do fibrózy obličiek [2]. Hypoxia je silným regulátorom viacerých bunkových procesov, vrátane metabolizmu, rastu a prežívania buniek prostredníctvom mechanizmov kyslíkového snímania [3]. Transkripčné odpovede na nedostatok kyslíka sú sprostredkované hlavne hypoxiou indukovateľnými faktormi (HIF), ktoré pôsobia počas normálneho vývoja a v patologických procesoch v spojení so zníženou dostupnosťou kyslíka [4]. Chronická hypoxia môže spustiť reakciu na poškodenie obličiek a spôsobiť ireverzibilnú transformáciu fenotypu v tubulárnych epitelových bunkách, čo vedie k renálnej fibróze [5,6]. Epitelový-mezenchymálny prechod (EMT) je kritický proces fibrózy obličiek, pri ktorom epitelové bunky strácajú svoje epiteliálne charakteristiky a získavajú mezenchymálne vlastnosti [7,8]. Aktivácia HIF signalizácie v renálnych epiteliálnych bunkách môže podporiť fibrogenézu uľahčením EMT [9]. Zmeny hladín kyslíka a aktivácia hypoxickej signalizácie prostredníctvom HIF sa objavujú ako dôležité spúšťače a modulátory EMT [10]. Molekulárne mechanizmy, ktoré sú základom EMT a fibrózy v obličkách vyvolávajúcich hypoxiu, však nie sú úplne pochopené.

MikroRNA (miRNA), ako post-transkripčné regulačné faktory, sa považujú za silné regulátory génovej expresie a bunkových fenotypov. Hromadné dôkazy ukazujú, že hypoxia moduluje biogenézu a aktivitu miRNA [11]. Niektoré štúdie uvádzajú rôzne expresie miRNA a ich vplyv na rozvoj EMT a fibrózy v obličkách pri hypoxii [12–14]. Du a kol. naznačili, že downregulácia miR-34a podporovala EMT v tubulárnych epitelových bunkách [13]. Xie a kol. ukázali, že upregulácia miR-155 viedla k fibróze v proximálnych tubuloch [14]. Či miRNA sprostredkúvajú patogenetickú signálnu dráhu hypoxiou indukovanej EMT v proximálnych tubulárnych epiteliálnych bunkách (PTEC) však nebolo dobre preskúmané pomocou transkriptómovej analýzy.

V tejto štúdii sme teda použili malú analýzu sekvenovania RNA PTEC za podmienok normoxie a hypoxie, aby sme preskúmali potenciálne mechanizmy regulácie signálnych dráh poškodenia obličiek sprostredkovaných hypoxiou.

cistanche tcmje dobrý na chorické ochorenie obličiek

2. Materiály a metódy

2.1. Pozorovanie bunkovej kultúry a morfológie

Ľudské PTEC (ATCC PCS{{0}}) sa kultivovali v bazálnom médiu obličkových epitelových buniek (ATCC PCS400030™) plus 0,5 percenta fetálneho bovinného séra (FBS), podľa návrhu výrobcu. Bunky HK-2 boli zakúpené od American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA). Bunky HK-2 boli kultivované v keratinocyte-SFM (GIBCO) s doplneným 2 percentami FBS. Bunky sa kultivovali pri normoxii (02, 21 percent) a hypoxii (02, 1 percento).

Charakteristiky EMT v ľudských PTEC boli identifikované sériovým pozorovaním ich morfologických zmien pomocou svetelnej mikroskopie (Nikon ECLIPSE TE20000-S, Nikon, Tokio, Japonsko).

2.2. Western Blot analýza

Celkový proteín buniek HK{0}} sa extrahoval pomocou lyzačného pufra RIPA (rádiovo-imunoprecipitačný test) (EMD Millipore, Burlington, MA, USA). Denaturovaný proteín sa oddelil 9–11 percent SDS-PAGE elektroforézou a potom sa preniesol na PVDF membránu po blokovaní a imunoblotovaní špecifickými primárnymi a sekundárnymi protilátkami.

Protilátky proti HIF-1 (katalógové č. nb{1}}, Novus), HIF-2 (katalógové č. 7096s, Cell Signaling), N-kadherín (katalógové č. 610921, BD Biosciences), vimentín ( Použili sa katalógové č. 550513, BD Biosciences), E-kadherín (katalógové č. 610182, BD Biosciences), slimák (katalógové č. 9585s, Cell Signaling) a GAPDH (katalógové č. MAB374, EMD Millipore). Signály blotov boli zachytené pomocou systému Proteinsimple plus Fluorchem Q (Alpha Innotech, San Leandro, CA, USA). Denzitometria blotov sa vypočítala pomocou softvéru Image J (Bethesda, MD, USA).

2.3. Malé sekvenovanie RNA

HK-2 cells were cultured under hypoxia or normoxia conditions for 48 h. NGS was performed to examine the miRNA profiles of HK-2 cells. Trizol® Reagent (Invitrogen, Waltham, MA, USA) was utilized to extract total RNA from the harvested cells, which were isolated for further RNA preparation and small RNA-seq by Welgene Biotechnology Company (Welgene, Taipei, Taiwan). The quality of the extracted RNA was evaluated by an RNA integrity number (RIN), which was measured using an Agilent Bioanalyzer (Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA). Samples were prepared to manufacture the small RNA library and then to execute deep sequencing by the Illumina sample preparation kit. PCR amplification was performed to ligate total RNA with 30 and 50 adaptors and to reverse￾transcription into cDNA. cDNA constructs were separated using 6% polyacrylamide gel Biomolecules 2021, 11, 1032 3 of 14 electrophoreses, and 18–40 nucleotide RNA fragments (140–155 nucleotide in length with both adapters) were extracted. The sequencing of the libraries was performed using an Illumina GAIIx instrument (50 cycle single read) and then the results were processed by the Illumina software. The differentially expressed miRNAs between HK-2 cells treated with normoxia or hypoxia were defined at >2-fold change and >10 prečítaní na milión.

2.4. Dostupnosť údajov

Údaje o sekvenovaní RNA generované v tejto publikácii boli uložené v GEO pod prístupom GSE178810.

2.5. Izolácia RNA, reverzná transkripcia a kvantitatívna PCR v reálnom čase (Q-PCR)

Celková RNA z buniek kultivovaných v podmienkach normoxie alebo hypoxie alebo ošetrených inhibítorom HIF-1 (CAY10585, (3-(2-(4-Adamantán-1-yl-fenoxy) metylester )-acetylamino)-4-hydroxybenzoovej kyseliny) počas 48 hodín (10 uM, katalógové č. 400092, Calbiochem) sa izoloval pomocou TRIzol a TRIzolLS Reagent (Life Technologies), v tomto poradí. miRNA sa reverzne transkribovali pomocou Mir-X ™ miRNA First-Strand Synthesis Kit (katalógové č. 638313 Takara, Japonsko). SYBR Green sa použil na analýzu kvantitatívnej miRNA pomocou systému QuantStudio 3Q-PCR (ThermoFisher Scientific, Foster City, CA, USA). a RNA v bunkách boli normalizované na vnútornú kontrolu U6 alebo GAPDH, v danom poradí. Relatívne expresie boli prezentované pomocou metódy 2−∆∆Ct. Použité priméry sú uvedené v tabuľke S1.

2.6. Nástroje bioinformatiky

Ciele špecifických miRNA boli predpovedané pomocou dvoch bioinformatických webových stránok, databáz miRmap [15] a TargetScan [16], ktoré môžu poskytnúť predpovede cieľov miRNA pre rôzne organizmy. Softvér miRmap aj TargetScan klasifikujú potenciálne špecifické ciele miRNA a udávajú silu represie cieľa miRNA na základe skóre miRmap a percentilov skóre Context plus plus [17].

Biologické funkcie vybraných miRNA cieľov boli analyzované pomocou softvéru IPA (Ingenuity Systems, Redwood City, CA, USA), ktorý poskytuje „základnú analýzu“ génov/proteínov. Na identifikáciu potenciálnej patogenézy génov/proteínov možno použiť zoznamy kanonických dráh, sietí a toxicity získané z analýzy jadra [18].

2.7. Prechodná transfekcia

MiR{0}}p napodobenina (200 nM) a miR-negatívna kontrola mimika (miR-NC, 200 nM) (GE Healthcare, USA) boli transfekované do buniek pomocou transfekčného činidla Lipofectamine™ RNAiMAX (katalógové číslo 13778075 , ThermoFisher Scientific, USA) podľa protokolov výrobcu. Sekvencia použitých napodobenín miR-545-3p je uvedená v doplnkovej tabuľke S1.

2.8. Imunosorbentný test viazaný na enzým (ELISA)

Koncentrácie TNFSF10 supernatantov buniek HK{1}} kultivovaných pri normoxii, hypoxii alebo po transfekcii miR-545-3p mimikom v podmienkach hypoxie počas 48 hodín sa merali pomocou komerčne dostupnej súpravy Quantikine1 ELISA ( Katalógové číslo DTRL00, R&D Systems) podľa pokynov výrobcu ako predtým

popísané.

2.9. Štatistická analýza

Spojité premenné boli vyjadrené ako priemer ± štandardná chyba priemeru (SEM) alebo medián (25. a 75. percentil) podľa potreby, zatiaľ čo kategorické premenné boli vyjadrené ako percentá. Korelácia medzi spojitými premennými bola skúmaná Spearmanovou koreláciou. Významnosť rozdielov v spojitých premenných medzi skupinami sa testovala pomocou Studentovho t-testu alebo jednosmernej analýzy rozptylu (ANOVA), po ktorej nasledoval post hoc test upravený s Tukeyovou korekciou podľa potreby. Štatistické biomolekuly 2021, 11, 1032 4 zo 14 analýz sa uskutočnili pomocou GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA). Štatistická významnosť bola stanovená na obojstrannú p-hodnotu<>

costanche herba prášokmá dobrý opravný účinokpoškodenie obličiek

3. Výsledky

3.1. Hypoxia indukuje EMT v PTEC

Uvádza sa, že hypoxia sa podieľa na patofyziologických mechanizmochpoškodenie obličiek[9]. Aby sa preskúmala fenotypová zmena ľudských obličkových PTEC (RPTEC) a HK{1}} buniek v podmienkach hypoxie, bunky sa kultivovali v podmienkach normoxie (02, 21 percent) a hypoxie (02, 1 percento) počas 48 hodín. Zistili sme, že expresia HIF{7}} a HIF{8}} bola zvýšená v bunkách RPTEC a HK{9}} v podmienkach hypoxie počas 6 hodín (obrázok 1A). Pozorovali sa bunkové morfológie a zmenili sa z okrúhleho tvaru na predĺžený a pohyblivý fenotyp v podmienkach hypoxie v porovnaní s podmienkami normoxie (obrázok 1B).

Western blotting sa použil na vyhodnotenie EMT v PTEC za podmienok normoxie alebo hypoxie. Hypoxia zvýšila expresiu N-kadherínu a vimentínu a znížila expresiu E-kadherínu v ľudských PTEC (obrázok 1C) a HK -2 bunkách (obrázok 1D) po 48- h inkubačnej dobe. Preto hypoxia spôsobuje EMT v PTEC.

3.2. Identifikácia miR-545-3p, ktorá sa podieľa na hypoxiou indukovanej EMT v PTEC

Vývojový diagram skúmania potenciálnych miRNA indukovaných hypoxiou je znázornený na obrázku 2A. Profil malých RNA z buniek HK-2 kultivovaných v normoxii alebo hypoxii počas 24 hodín bol profilovaný pomocou NGS. Dvadsaťjeden miRNA s významnou 2-násobnou zmenou sa našlo v HK-2 bunkách vystavených hypoxii v porovnaní s bunkami kultivovanými v normoxii.

Z 21 miRNA bolo 10 miRNA upregulovaných a 11 miRNA bolo downregulovaných. Po vylúčení miRNA s nespracovaným počtom čítaní menším alebo rovným 10 sa pomocou tepelného mapovania zobrazilo 11 významných miRNA (8 upregulovaných a 3 downregulovaných v podmienkach hypoxie) (obrázok 2B a tabuľka S1). Použili sme RT-Q-PCR na overenie expresie týchto miRNA v dvoch modeloch in vitro, vrátane ľudských RPTEC a HK -2 buniek v podmienkach normoxie a hypoxie. Spomedzi 11 miRNA nebolo možné pomocou qT-PCR detegovať miR-190a-3p a miR{15}}p a nekonzistentnú expresiu miR-1269a, miR{ {18}}p, miR- 33b-5p, miR-33a-5p a miR-219a-5p boli nájdené v ľudských PTEC a HK-2 bunkách po liečbe hypoxiou (obrázok 2C–G). Hladiny miR-1266-5p, miR{28}}p a miR{29}}p boli znížené v ľudských PTEC aj HK-2 bunkách v podmienkach hypoxie (obrázok 2H–J). Expresia miR-545-3p bola nielen najvyššia spomedzi 11 miRNA v HK-2 bunkách vystavených hypoxii v porovnaní s tými, ktoré boli liečené normoxiou, ale bola tiež zvýšená v ľudských PTEC v podmienkach hypoxie (obrázok 2K). Ďalej sme skúmali, či sa HIF-1 podieľa na regulácii expresie miR-545-3p (obrázok S1) a zistili sme, že inhibítor HIF-1 potlačil zvýšenie miR{40}}p v HK -2 bunky indukované hypoxiou (obrázok 2L). Vyššie uvedené zistenia naznačujú, že HIF-1 reguloval expresiu miR-545-3p v proximálnych tubuloch za podmienok hypoxie.

Podľa najvyššej expresie miR-545-3p spomedzi 11 miRNA v HK-2 bunkách vystavených hypoxii, patofyziologickej funkcii potenciálnych cieľov založených na miR-545-3p, so skóre miRmap > 90 podľa databázy miRmap, bola analyzovaná pomocou základnej analýzy databázy IPA. Desať najlepších kanonických dráh analýzy IPA odhalilo, že patofyziologická funkcia miR-545-3p zahŕňala reguláciu EMT rastovými faktormi (obrázok 3A). Analýza zoznamu toxínov ukázala, že miR-545-3p koreloval s poškodením obličiek a reakciou na oxidačný stres (obrázok 3B). Na základe výsledkov bioinformatickej analýzy môže hypoxia indukovať EMT v PTEC prostredníctvom modulácie miR{10}}p.

Okrem toho sieťová analýza potenciálnych cieľov miR-545-3p ukázala, že miR-545-3p a TNFSF10, ako ciele regulované miR-545-3p, boli tiež zapojené do bunkovej proliferácie a bunkovej cyklu (tabuľka 3).

miRmap a TargetScan (verzia 7.1) sa použili na uskutočnenie bioinformatických predpovedí, ktoré indikovali, že 3/ UTR TNFSF10 obsahuje cieľovú sekvenciu semien pre väzbu miR-545-3p. Pravdepodobnostné skóre mipmap ukazuje pravdepodobnosť predpovedaných cieľových génov miR-545-3p (obrázok 3C). Druhovo zachovaná sekvencia miR-545-3p semien v 3/ UTR TRAIL je znázornená na obrázku 3D. Liečba hypoxie znížila hladinu TNFSF10 mRNA ľudských PTEC (obrázok 3E) a HK -2 buniek (obrázok 3F). Okrem toho sa v supernatantoch odvodených z buniek HK-2 v hypoxii v porovnaní s normoxiou zistila znížená hladina TNFSF10 mRNA (obrázok 3G). Okrem toho transfekcia miR-545-3p napodobňovala zníženú expresiu mRNA TNFSF10 v supernatante buniek HK-2 (obrázok 3H). Inhibítor HIF-1 zvrátil zníženú expresiu TNFSF10 mRNA v HK-2 bunkách vyvolanú hypoxiou (obrázok 3I). Hypoxia teda regulovala expresiu miR-545, čo následne znížilo expresiu TNFSF10, a HIF-1 mohol modulovať dráhu miR-545-3p–TNFSF10.

3.4. Hypoxia indukuje EMT v HK bunkách moduláciou miR-545-3p–TNFSF10

Aby sme zhodnotili, či miR-545-3p moduluje hypoxiu vyvolávajúcu EMT v proximálnom tubule, hodnotili sme biologické účinky miR-545-3p a TNFSF10 v HK-2 bunkách. Po prvé, ošetrenie TNFSF10 (20 ng/ml) neovplyvnilo životaschopnosť buniek HK-2 (obrázok 4A). Ďalej sme skúmali expresiu slimákov ako jeden z transkripčných faktorov regulácie EMT. Expresia slimákov bola zvýšená v HK-2 bunkách po transfekcii miR-545-3p (obrázok 4B) a bola potlačená v HK-2 bunkách ošetrených TNFSF10 (obrázok 4C) za podmienok normoxie. Po transfekcii miR-545-3p mimika bola expresia E-kadherínu znížená a expresia N-kadherínu a vimentínu bola zvýšená v HK-2 bunkách za podmienok normoxie (obrázok 4D). TNFSF10 však zvrátil účinok miR-545-3p na indukciu EMT v HK-2 bunkách. Okrem toho liečba TNFSF10 (20 ng/ml) zabránila downregulácii E-kadherínu a potlačila upreguláciu N-kadherínu a vimentínu a zvrátila EMT v HK-2 bunkách indukovanú hypoxiou v HK{29}} bunkách (obrázok 4E). Tieto zistenia znamenali, že hypoxia prispela k EMT v PTEC prostredníctvom modulácie dráhy miR-545-3p–TNFSF10 a TNFSF10 mohol zmierniť EMT v PTEC vyvolaných hypoxiou a miR-545-3p.

4. Diskusia

Hypoxia spôsobuje morfologickú a patofyziologickú dysfunkciuobličky, čo vedie k rýchlemu poklesu vfunkcie obličiek[16]. Táto štúdia použila transkriptómovú analýzu na skúmanie potenciálnych miRNA podieľajúcich sa na procese EMT vyvolanom hypoxiou v PTEC a preukázala, že miR-545-3p bol upregulovaný v PTEC liečených hypoxiou a HIF-1 modulovaný miR{{ 4}} expresia p a TNFSF10. Upregulácia miR-545-3p viedla k EMT v PTEC pri hypoxii. Okrem toho TNFSF10 zlepšil EMT v PTEC liečených hypoxiou. Preto sme získali nové vnímanie uvedomením si jedinečnej regulácie miR-545-3p–TNFSF10, z ktorej môžeme interpretovať progresiu ochorenia obličiek (obrázok 5).

Naše zistenia preukázali hypoxiou regulovanú expresiu miR-545-3p v proximálnych tubuloch. Je známe, že miRNA hrajú rozhodujúcu úlohu pri modulácii génovej expresie alebo aktivity a ďalej regulujú patofyziologické mechanizmy nástupu alebo progresie chorôb [19]. Predchádzajúce štúdie ukázali, že miR-545 slúžil ako nádorový promótor, ktorý reguloval bunkovú proliferáciu, inváziu a migráciu, čo ďalej viedlo k hepatocelulárnemu karcinómu [20,21]. miR-545 vyvolala zápalový proces a prispela k cirhóze pečene súvisiacej s hepatitídou B prostredníctvom zacielenia na Tim{8}} [22]. Naopak, miR-545-3p čiastočne blokoval lncRNA XIST a zosilnil apoptózu srdcových myoblastov indukovanú hypoxiou/reoxygenáciou [23]. Či sa miR-545 podieľa na patogenéze ochorení obličiek, však nie je dobre preskúmané. Niekoľko štúdií preukázalo, že miR-545-3p sa podieľal na akútnom poškodení obličiek súvisiacom so sepsou [24,25]. Tan a kol. uviedli, že circ{17}} slúži ako špongia miR{18}}p na potlačenie apoptózy HK-2 buniek indukovanej lipopolysacharidom (LPS) prostredníctvom upregulácie trombospondínu 2 [24]. Hu a spol. zistili, že dlhá nekódujúca nadmerná expresia Cancer Susceptibility 2 zmiernila apoptózu indukovanú LPS v HK-2 bunkách prostredníctvom regulácie miR-545-3p/peroxizómovej osi receptora aktivovaného proliferátorom [25]. Shi a spol. naznačili, že circPRKCI zachránilo zápalové poškodenie indukované LPS v HK-2 bunkách potlačením miR-545/zinkového prsta na E-box viažucom homeobox 2 [26]. Táto súčasná štúdia najprv naznačila vplyv miR-545-3p na hypoxiou indukovanú EMT v obličkách. Hypoxia zvýšila hladiny miR-545-3p a HIF-1 regulovala expresiu miR{40}}p v PTEC. miR-545-3p indukoval zvýšenie slimákov a ďalej podporoval EMT, vrátane potlačenia expresie miR-545-3p E-kadherínu a zvýšenia expresie N-kadherínu a vimentínu v PTEC. Ukázali sme novú signálnu dráhu modulácie procesu EMT v proximálnych tubuloch pri hypoxii.

Tiež sa uvádza, že hypoxia moduluje expresiu TNFSF10 a fyziologický proces [27,28]. Fang a kol. naznačil, že HIF-1 zvýšil apoptózu indukovanú TNFSF{4}} prostredníctvom zvýšenia expresie TNFSF10 decoy receptor 1 (DcR1) pri traumatickom poranení mozgu [27]. Harashima a kol. naznačili, že HIF-2 zvyšuje citlivosť rakovinových buniek pankreasu na TNFSF10 v podmienkach hypoxie [28]. Napriek tomu nie je jasné, ako regulovať TNFSF10 prostredníctvom posttranskripcie miRNA, najmä pri poškodení obličiek vyvolanom hypoxiou. Naše zistenia poskytujú nový pohľad na to, že hypoxia moduluje expresiu TNFSF10 v proximálnych tubuloch prostredníctvom miR-545-3p. Hypoxia zvýšila hladiny miR-545-3p a následne potlačila expresiu TNFSF10 v PTEC a ich supernatantoch, aby sa vyvolal proces EMT. Okrem toho sme tiež zistili, že hypoxia modulovala dráhu miR-545-3p–TNFSF10 v proximálnych tubuloch prostredníctvom HIF-1. Nie je však jasné, či HIF-2 reguluje túto dráhu v obličkách v prostredí hypoxie. Na preskúmanie vplyvu podtypov transkripčných faktorov HIF na reguláciu miR-545-3p–TNFSF10 pri poškodení obličiek je potrebná ďalšia štúdia.

Hromadné dôkazy ukazujú, že členovia superrodiny TNF sa aktívne podieľajú na patofyziológii vývoja a progresie ochorení obličiek [29]. Členovia superrodiny TNF regulujú výkonnosť buniek, ako je diferenciácia, proliferácia, nekróza, apoptóza alebo fibróza, v závislosti od rôznych štádií poškodenia obličiek [30,31]. TNFSF10, ako potenciálne protirakovinové terapeutické činidlo, by mohol inhibovať rast buniek a zvýšiť apoptózu buniek prostredníctvom väzby na špecifické receptory transmembránovej smrti typu I, čím by napomáhal účinnosti chemoterapeutickej liečby rôznych druhov rakoviny [29,32]. Nedávne štúdie zistili negatívny vzťah medzi sérovým TNFSF10 a klinickými výsledkami u nenádorových ochorení [33,34]. Úloha TNFSF10 pri ochoreniach obličiek však nebola úplne preskúmaná. Zvýšená expresia cirkulujúceho TRAIL bola zistená u pacientov s niektorými ochoreniami obličiek, ako je diabetické ochorenie obličiek a ochorenie s minimálnou zmenou [35,36]. Inhibícia TNFSF10 zmiernila poškodenie v in vivo modeli ischemicko-reperfúznej obličky [37]. Naopak, cirkulujúci TNFSF10 bol znížený u pacientov s autozomálne dominantným polycystickým ochorením obličiek v porovnaní s normálnymi jedincami [38]. V opačnom prípade boli tiež hlásené nekonzistentné účinky TNFSF10 na ochorenia obličiek. Na rozdiel od apoptotického účinku na PTEC pri diabetickej nefropatii[30] Nguyen et al. uviedli, že TNFSF10 vyvoláva zápalovú odpoveď a bunkovú proliferáciu pri lupusovej nefritíde [39]. Tieto protichodné tvrdenia môžu súvisieť s rôznymi reguláciami TNFSF10 medzi rôznymi druhmi a štádiami ochorení obličiek. Dodnes je stále ťažké dospieť k záveru o skutočnej úlohe TNFSF10 vo vývoji a progresii ochorení obličiek. Táto štúdia zistila, že TNFSF10 neovplyvnil životaschopnosť PTEC, čo naznačuje, že neindukoval apoptózu v tomto type buniek. Nadmerná expresia TNFSF10 by mohla zlepšiť EMT indukovanú hypoxiou v proximálnych tubuloch, čo naznačuje potenciálny terapeutický účinok miR-545-3p-TNFSF10 pri poškodení obličiek súvisiacom s hypoxiou.

5. Závery

Táto štúdia preukázala, že hypoxia prispela k EMT prostredníctvom modulácie miR-545-3p– TNFSF10 a inhibícia miR-545-3p a TNFSF10 zvrátili EMT vyvolanú hypoxiou v PTEC. Preto tieto zistenia poskytujú nový pohľad na jedinečnú reguláciu miR-545-3p–TNFSF10 a ich potenciálny terapeutický účinok pri poškodení obličiek vyvolanom hypoxiou.

sistanchmôže regulovať chronickéochorenie obličiek, kliknite sem a dozviete sa viac

Referencie

1. Liu, M.; Liu, L.; Bai, M.; Zhang, L.; Ma, F.; Yang, X.; Sun, S. Hypoxiou indukovaná aktivácia Twist/miR{2}}/E-kadherínovej osi podporuje mezenchymálny prechod renálnych tubulárnych epitelových buniek a renálnu fibrózu. Biochem. Biophys. Res. komun. 2018, 495, 2324–2330.

2. Heyman, SN; Khamaisi, M.; Rosen, S.; Rosenberger, C. Hypoxia renálneho parenchýmu, reakcia na hypoxiu a progresia chronického ochorenia obličiek. Am. J. Nephrol. 2008, 28, 998-1006.

3. Giaccia, AJ; Simon, MC; Johnson, R. Biológia hypoxie: Úloha kyslíkového snímania vo vývoji, normálnej funkcii a chorobe. Genes Dev. 2004, 18, 2183–2194.

4. Movafagh, S.; Crook, S.; Vo, K. Regulácia hypoxiou indukovateľného faktora-1a reaktívnymi formami kyslíka: Nový vývoj v starej diskusii. J. Cell Biochem. 2015, 116, 696–703.

5. Manotham, K.; Tanaka, T.; Matsumoto, M.; Ohse, T.; Inagi, R.; Miyata, T.; Kurokawa, K.; Fujita, T.; Ingelfinger, JR; Nangaku, M. Transdiferenciácia kultivovaných tubulárnych buniek indukovaná hypoxiou. Kidney Int. 2004, 65, 871-880.

6. Dobre, LG; Bandyopadhyay, D.; Norman, JT Existuje spoločný mechanizmus progresie rôznych typov renálnych ochorení iných ako proteinúria? Smerom k jednotiacej téme chronickej hypoxie. Kidney Int. Suppl. 2000, 75, S22–S26.

7. Li, Y.; Kang, YS; Dai, C.; Kiss, LP; Wen, X.; Liu, Y. Prechod z epitelu na mezenchym je potenciálna cesta vedúca k dysfunkcii podocytov a proteinúrii. Am. J. Pathol. 2008, 172, 299-308.

8. Yamaguchi, Y.; Iwano, M.; Suzuki, D.; Nakatani, K.; Kimura, K.; Harada, K.; Kubo, A.; Akai, Y.; Toyoda, M.; Kawaguchi, M.; a kol. Epitelovo-mezenchymálny prechod ako potenciálne vysvetlenie deplécie podocytov pri diabetickej nefropatii. Am. J. Kidney Dis. 2009, 54, 653–664.

9. Higgins, DF; Kimura, K.; Bernhardt, WM; Shrimanker, N.; Akai, Y.; Hohenstein, B.; Saito, Y.; Johnson, RS; Kretzler, M.; Cohen, CD; a kol. Hypoxia podporuje fibrogenézu in vivo prostredníctvom HIF{1}} stimulácie epitelového-mezenchymálneho prechodu. J. Clin. Vyšetrovať. 2007, 117, 3810–3820.

10. Haase, VH Oxygen reguluje epitelový-mezenchymálny prechod: Pohľad na molekulárne mechanizmy a význam pre ochorenie. Kidney Int. 2009, 76, 492–499.

11. Nallamshetty, S.; Chan, SY; Loscalzo, J. Hypoxia: Hlavný regulátor biogenézy a aktivity mikroRNA. Voľný Radic. Biol. Med. 2013, 64, 20–30.

12. Zell, S.; Schmitt, R.; Witting, S.; Kreipe, HH; Hussein, K.; Becker, JU Hypoxia indukuje expresiu mezenchymálneho génu v renálnych tubulárnych epiteliálnych bunkách: in vitro model fibrózy obličkových transplantátov. Nephron Extra 2013, 3, 50–58.

13. Du, R.; Sun, W.; Xia, L.; Zhao, A.; Yu, Y.; Zhao, L.; Wang, H.; Huang, C.; Sun, S. Hypoxiou indukovaná down-regulácia mikroRNA-34a podporuje EMT zacielením na signálnu dráhu Notch v tubulárnych epitelových bunkách. PLoS ONE 2012, 7, e30771.

14. Xie, S.; Chen, H.; Li, F.; Wang, S.; Guo, J. Hypoxiou indukovaná mikroRNA-155 podporuje fibrózu v bunkách proximálneho tubulu. Mol. Med. Rep. 2015, 11, 4555–4560.

15. Dostupné na internete:

16. Dostupné na internete:

17. Tsai, YC; Kuo, MC; Hung, WW; Wu, LY; Wu, PH; Chang, WA; Kuo, PL; Hsu, YL vysoká glukóza indukuje apoptózu mezangiálnych buniek prostredníctvom miR-15b-5p a podporuje diabetickú nefropatiu extracelulárnym podaním vezikúl. Mol. Ther. 2020, 28, 963–974.

18. Lewington, AJ; Cerda, J.; Mehta, RL Zvyšovanie povedomia o akútnom poškodení obličiek: Globálna perspektíva tichého zabijaka. Kidney Int. 2013, 84, 457–467.

19. Chitwood, DH; Timmermans, MC Cieľové napodobeniny modulujú miRNA. Nat. Genet. 2007, 39, 935-936.

20. Changjun, L.; Feizhou, H.; Dezhen, P.; Zhao, L.; Xianhai, M. MiR-545-3 os p/MT1M reguluje bunkovú proliferáciu, inváziu a migráciu pri hepatocelulárnom karcinóme. Biomed. Pharmacother. 2018, 108, 347–354.