Nová terapeutická stratégia pre diabetickú nefropatiu: antagonista CCR2

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

ČASŤ Ⅱ:Účinky antagonistu CCR2 na makrofágy a expresie Toll-like receptora 9 v myšom modeli diabetickej nefropatie

Seigo Ito, Hiroyuki Nakashima, Takuya Ishikiriyama, Masahiro Nakashima, Akira Yamagata a kol.

Abstraktné

Patogenézadiabetická nefropatia(DN) súvisí s náborom makrofágov (Mo) do obličiek, produkciou tumor nekrotizujúceho faktora-u (TNF-o) a oxidačným stresom. Aktivácia Toll-like receptora 9 (TLR9) sa údajne podieľa na systémovom zápale a zhoršuje tento stav pri metabolickom syndróme. Preto sme predpokladali, že TLR9 hrá úlohu v patogenéze DN (diabetická nefropatia). Dve podskupiny obličiek Mos v DNdiabetická nefropatiamodelové (db/db) myši sa analyzovali pomocou prietokovej cytometrie na vyhodnotenie ich distribúcie a expresie a funkcie TLR9. Myšiam bola podávanáCCR2antagonista INCB3344 počas 8 týždňov; zmeny v distribúcii a funkcii Mo a jeho terapeutické účinky na DNdiabetická nefropatiaboli vyšetrené patológie. V obličkách myší boli identifikované CD11bhigh (BM-Mo) získané z kostnej drene a CD11blow Mos (Res-Mo) rezidentné v tkanive. Ako DNdiabetická nefropatiaprogredovalo, počet BM-Mφ, expresia TLR9 a produkcia TNF sa významne zvýšili. V Res-Mos sa zvýšila produkcia reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a fagocytárna aktivita. INCB3344 znížil albuminúriu, hladinu kreatinínu v sére, abundanciu BM-Mφ, expresiu TLR9 a produkciu TNF-a pomocou BM-Mφ a produkciu ROS pomocou Res-Mos. Zvýšená aktivácia BM-Mo prostredníctvom produkcie TLR9 a TNF a zvýšená produkcia ROS pomocou Res-Mos sa podieľali na DN(diabetická nefropatia)progresie. Inaktivácia Mos a ich expresie TLR9 pomocou INCB3344 je teda potenciálnou terapeutickou stratégiou pre DN (diabetická nefropatia).

NOVINKA A ZA POZORNOSŤ Klasifikovali sme obličkové makrofágy (Mos) na Mos (BM-Mos) pochádzajúci z kostnej drene s vysokou expresiou CD1lb a tkanivovo špecifický rezidentný Mo (Res-Mos) s nízkou expresiou CD11b. Indiabetická nefropatia(DN) modelové myši. Expresia Toll-like receptora 9 (TLR9) a produkcia TNF prostredníctvom aktivácie TLR9 v BM-Mos a produkcia ROS v Res-Mos bola zvýšená.CCR2antagonista potlačil obličkovú infiltráciu BM-Mos a ich funkciu a produkciu ROS prostredníctvom Res-Mos so sprievodnou supresiou TLR9. Naša štúdia predstavuje novú terapeutickú stratégiu pre DN (diabetická nefropatia).

cistanche pharma špeciálpreobličky

KLIKNITE SEM PRE PARTNERSTVO Ⅰ

DISKUSIA

V tejto štúdii sme predstavili tri nové zistenia. Po prvé, u diabetických DB/DB myší BM-Mos exprimoval TLR9 a uvoľnil TNF-. hojnejšie ako u nediabetických hmlových myší, zatiaľ čo Res-Mos produkoval viac ROS a vykazoval fagocytárnu funkciu. Po druhé, INCB3344, aCCR2antagonista, znížená expresia TLR9 a uvoľňovanie TNF z oboch typov MPS a znížená produkcia ROS pomocou Res-Mos. Nakoniec, tieto mechanizmy by mohli zodpovedať za zníženie albuminúrie a hladín Cr v sére u diabetických DB / DB myší, ako aj za zlepšenie mezangiálnej proliferácie a expresie podocytov.

Na základe našich zistení boli obličkové Mos rozdelené do dvoch populácií, tj. BM-Mos vysoko exprimujúci marker odvodený z kostnej drene a Res-Mos ho takmer neexprimujúci. Keďže nezáviseli od prítomnosti cukrovky, považovali sa za jedinečné vlastnosti dvoch typov obličiek Mos. Na rozdiel od toho boli ich rôzne funkcie u diabetických myší zosilnené. Okrem toho sa zvýšila aj produkcia TNF-, prozápalového cytokínu produkovaného hlavne Mos, a IL-10, protizápalového cytokínu. To naznačuje, že obličkové Mos sa súčasne podieľajú nielen na indukcii, ale aj na konvergencii zápalu pri chronických zápalových stavoch, ako je DN(Diabetická nefropatia). Úlohy dvoch typov obličkových makrofágov

Keďže vylučovanie albumínu močom, ktoré odráža závažnosť nefropatie, sa zvýšilo s percentom BM-Mos u DB/DB myší, navrhujeme, aby BM-Mos zohrávali hlavnú úlohu v DN (Diabetická nefropatia) vývoj. Okrem toho sme zistili, že expresia TLR9 a produkcia TNF boli zvýšené v BM-Mos, zatiaľ čo produkcia ROS a fagocytárna aktivita boli zvýšené v Res-Mos s DN(diabetická nefropatia)progresie. Keďže tieto pozorovania neboli vykonané u mladších a starších zahmlených myší (údaje nie sú uvedené), myslíme si, že sú spojené s DN(diabetická nefropatia)progresie a nie sú spôsobené zmenami závislými od veku. TLR rozpoznávajú molekulárne vzorce spojené s patogénmi, ako sú lipopolysacharidy, bakteriálna DNA a molekulárne vzorce spojené s endogénnym nebezpečenstvom, ktorých hladiny sú zvýšené pri cukrovke (33, 34). Najmä TLR2 a TLR4 sa údajne podieľajú na udržiavaní zápalu v DN.(diabetická nefropatia), pravdepodobne cez Mos (35-38). TLR9 rozpoznáva mitochondriálnu a bezbunkovú DNA uvoľnenú do obehu poškodenými/mŕtvymi bunkami alebo adipocytmi a bežný bakteriálny DNA motív CpG-ODN, čím aktivuje vrodenú imunitu a naznačuje jej zapojenie do poškodenia obličiek (11, 14).

Produkcia ROS a fagocytóza pomocou Res-Mos sa zvýšila spolu s DN (Diabetická nefropatia) progresia. Obličky Mos sa údajne podieľali na DN(diabetická nefropatia)progresia uvoľňovaním RO prostredníctvom aktivity nikotínamid adenín dinukleotid fosfát (NADPH) oxidázy (39, 40) a naša predchádzajúca štúdia ukázala, že ROS odvodené od Res-Mos sa podieľajú na poškodení pečeňového tkaniva (20). Preto v obličkách môže byť Res-Mos tiež zapojený do poškodenia tkaniva vyvolaného ROS. Okrem toho, expresia TLR9 v Res-Mos bola zvýšená v diabetickom stave (obr. 1E). Keďže ROS produkované Res-Mos sú ovplyvnené aktiváciou TLR9 a lokálnymi hladinami TNF-a (20, 41, 42), zvýšenie produkcie ROS pomocou Res-Mos s DN (Diabetická nefropatia) progresia bola spôsobená zvýšením ich expresie TLR9 alebo ovplyvnená zvýšenou produkciou TNF BM-Mos. Preto predpokladáme, že zvýšenie produkcie TNF-a pomocou BM-Mos a produkcie ROS pomocou Res-Mgps zhoršilo DN(diabetická nefropatia).

Hoci Res-Mos môže hrať škodlivú úlohu prostredníctvom zvýšenej produkcie ROS, ich silná fagocytóza môže mať ochranný účinok na DN (Diabetická nefropatia) myši. Res-Mos môže fagocytovať poškodené obličkové bunky počas progresie ochorenia a podieľať sa na oprave obličkového tkaniva. Okrem toho môže dôjsť k zvýšeniu produkcie ROS pomocou Res-Mos v dôsledku trávenia fagocytovaného poškodeného tkaniva. Ako sme hodnotili ROS produkované obličkami Mos v nestimulovanom prostredí, ROS boli produkované v štádiu, keď Mos fagocytoval a trávil poškodené obličkové tkanivo. Preto zvýšená produkcia ROS v Res-Mos nemusí mať negatívny vplyv na DN(diabetická nefropatia).

ÚčinkyCCR2Antagonista INCB3344 na diabetickú nefropatiu

CCL2 je nadmerne exprimovaný v obličkách diabetických myší (43-46) a podieľa sa na exacerbácii albuminúrie v dôsledku jeho účinku na glomerulárne podocyty (47). Okrem toho, infiltrácia monocytov v zápalových miestach je regulovaná hlavne CCL2 a CCL2 priťahuje Ms do tkaniva obličiek (cezCCR2-sprostredkovaná signalizácia) a hrá dôležitú úlohu pri DN(Diabetická nefropatia) patogenéza(46,47). CCL2 je produkovaný glomerulárnymi podocytmi, mezangiálnymi bunkami a tubulárnymi epitelovými bunkami a vyvoláva intersticiálny zápal, tubulárnu atrofiu a fibrózu v obličkách (44, 48, 49). Správa viacerýchCCR2Nedávno sa ukázalo, že antagonisty u diabetických modelových myší potláčajú infiltráciu Mo do obličiek a zabraňujú DN(diabetická nefropatia)progresia (50-53). všakCCR2antagonisty sa u ľudí klinicky nepoužívali, pravdepodobne kvôli problémom, ako je krátky farmakologický polčas a nízka afinita k človeku.CCR2. Na rozdiel od toho sa INCB3344 môže viazať na ľudské monocyty s vysokou selektivitou preCCR2a má dlhý farmakokinetický polčas v ľudskom alebo myšacom tele (8,9).

V tejto štúdii by INCB3344 mohol potlačiť migráciu BM-Mos do obličiek pri DN (Diabetická nefropatia); nemal však výrazný účinok na Res-Migos, čo naznačuje, že populácie BM- a Res-Mφ mali odlišné vlastnosti. Okrem toho INCB3344 polarizoval Mg na fenotyp M2 (polarizácia M2), čo naznačuje účinok premeny prozápalového na protizápalový fenotyp.

INCB3344 významne znížil produkciu TNF v oboch typoch Mos, čo mohlo najviac prispieť k zlepšeniu DN (Diabetická nefropatia). TNF- sa podieľa na hypertrofii obličiek, vylučovaní albumínu a zníženej funkcii obličiek pri DN(Diabetická nefropatia) (3, 54) a je to pleiotropný cytokín, ktorý stimuluje produkciu iných cytokínov autokrinným a parakrinným spôsobom (55-58). Preto inhibícia TNF-o môže slúžiť na blokovanie rôznych iných zápalových mediátorov, ktoré by mohli zodpovedať za jeho priaznivé účinky na DN(diabetická nefropatia). AkoCCR2stimulácia vedie k produkcii TNF-a prostredníctvom aktivity intracelulárnej glykogénsyntázy kinázy 3(GSK3)(59), predpokladali sme, že INCB3344 inhiboval produkciu TNF-blokovaním tejto dráhy v obličkách Mos. Domnievame sa však, že hladiny GSK3 v tomto modeli by sa mali vyhodnotiť a na potvrdenie tejto špekulácie je potrebné vykonať ďalšie štúdie. Okrem toho naše výsledky ukázali, že väčšina glomerulárnych Mos bola BM-Mos a produkcia TNF v glomerulárnej BM-Mos bola vyššia ako v iných BM-Mo v obličkách. Tieto výsledky naznačujú, že INCB3344, ktorý potláčal počty BM-Mφ (konkrétnejšie), prispel hlavne k zlepšeniu glomerulárnych lézií znížením mezangiálnej proliferácie a ochranou podocytov (zvýšenie WT-1).

CCR2bolo hlásené, že inhibícia znižuje produkciu TNF prostredníctvom supresie TLR9 (60, 61) a expresia TLR9 nebola pozorovaná v obličkovom parenchýme vrátane tubulov, interstícia a glomerulov, s výnimkou buniek, o ktorých sa v súčasnosti predpokladá, že sú Mos štúdium. Preto podávanie INCB3344 tiež znížilo expresiu TLR9 v oboch typoch Mos. Celkovo výsledky naznačujú, že INCB3344 potláča nielen zápalovú infiltráciu BM-Mg do obličiek, ale aj ich škodlivé funkcie súvisiace so zápalom a môže prispieť k zmierneniu DN.(diabetická nefropatia).

Záverom možno povedať, že BM-Mos exprimoval TLR9 a uvoľňoval TNF-a hojnejšie u diabetických myší ako u nediabetických myší, zatiaľ čo Res-Mos produkoval viac ROS a vykazoval zvýšenú fagocytárnu aktivitu u diabetických myší. Spoločnosť INCB3344, aCCR2antagonista, znížená expresia TLR9 a uvoľňovanie TNF z oboch typov Mos a znížená produkcia ROS prostredníctvom Res-Mos. Tieto zmeny vysvetľujú pokles albuminúrie a hladín Cr v sére, ako aj patologické zlepšenie u diabetických myší. Navrhujeme, aby INCB3344 mal silný potenciál na liečbu DN(diabetická nefropatia)v ambulancii.

Perspektívy a význam

Preukázali sme, žeCCR2antagonista INCB3344 môže znížiť albuminúriu a hladinu Cr v sére a zlepšiť mezangiálnu proliferáciu a expresiu podocytov u myší s DN(diabetická nefropatia). Tieto priaznivé účinky sa prejavili prostredníctvom zníženia produkcie TNF z BM-Mos a uvoľňovania ROS z Res-Mφ, pričom obe boli založené na znížení expresie TLR9 v oboch typoch polarizácie Mos a M2. V budúcnosti môže byť tento antagonista receptora použitý ako robustná alternatíva alebo partner k blokátoru receptora angiotenzínu II a kotransportéru sodíka a glukózy-2 na liečbu pacientov, aby sa zabránilo progresii DN(diabetická nefropatia).

LITERATÚRA

1. Qi C. MaoX, Zhang Z.Wu H, Klasifikácia a diferenciálna diagnostikadiabetická nefropatia. J Diabetes Res 2017:8637138, 2017. doi:10.1155/2017/8637138.

2. Vy H, Gao T, Cooper TK, Brian Reeves W, Awad AS. Makrofágy priamo sprostredkovávajú diabetické poškodenie obličiek. J Physiol Renal Physiol 305:F1719-F1727,2013. doi:10.1152/ajprenal.00141.2013.

3. Awad AS, You H, Gao T, Cooper TK, Nedospasov SA, Vacher J, Wilkinson PF, Farrell FX, Brian Reeves W. Z makrofágov odvodený tumor nekrotizujúci faktor-alfa sprostredkuje diabetické poškodenie obličiek. Kidney Int 88:722-733,2015.doi:10.1038/ki.2015.162.

4. Lin M, Yiu WH, Wu HJ, Chan LY, Leung JC, Au WS, Chan KW, Lai KN, Tang SC. Toll-like receptor 4 podporuje tubulárny zápal vdiabetická nefropatia. J Am Soc Nephrol 23:86-102, 2012. doi:10.1681/asn.2010111210.

5. Hou Y, Shi Y, Han B, Liu X, Qiao X, Qi Y, Wang L. Antioxidačný peptid SS31 zabraňuje oxidačnému stresu, znižuje CD36 a zlepšuje funkciu obličiek vdiabetická nefropatia. Transplantácia nefrolových čísel 33: 1908-1918, 2018.doi:10.1093/ndt/gfy021.

6. Seok SJ, Lee ES, Kim GT, Hyun M, Lee JH, Chen S, Choi R, Kim HM, Lee EY, Chung CH. Blokáda CCL2/CCR2signalizácia zlepšujediabetická nefropatiau DB/DB myší. Transplantácia nefrolových čísel 28:1700-1710, 2013. doi:10.1093/ndt/gfs555.

7. Brodmerkel CM, Huber R, Covington M, Diamond S, Hall L, Collins R, Leffet L, Gallagher K, Feldman P, Collier P, Stow M, Gu X, Baribaud F, Shin N, Thomas B, Burn T, Hollis G , Yeleswaram S, Solomon K, Friedman S, Wang A, Xue CB, Newton RC. Scherle P, Vaddi K. Objav a farmakologická charakterizácia novej aktívnej látky pre hlodavceCCR2antagonista, INCB3344.J Immunol 175:5370-5378, 2005. doi:10.4049/jimmunol.175.8.5370.

8. Shin N, Baribaud F, Wang K, Yang G, Wynn R, Covington MB, Feldman P, Gallagher KB, Leffet LM, Lo YY, Wang A, Xue CB, Newton RC, Scherle PA. Farmakologická charakterizácia INCB3344, antagonistu malej molekuly človekaCCR2. Biochem Biophys Res Commun 387: 251-255, 2009. doi:10. 1016/j.bbrc.2009.06.135.