Kako Apelin{0}} efikasno ublažava dijabetičku nefropatiju?

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

Apelin-13 ublažava dijabetičku nefropatiju povećanjem proizvodnje dušikovog oksida i suzbijanjem fibroze bubrežnog tkiva

ZHUO GAO, XIN ZHONG, YING-XIA TAN & DONG LIU

Abstract

Dijabetes je ozbiljna metabolička bolest, a oštećenje bubrega uzrokovano dijabetesom također ozbiljno utječe na preživljavanje pacijenata. Apelin je molekul koji igra ključnu ulogu u metabolizmu lipida, a nedavne studije su otkrile daapelin{0}}, podtip apelina, igra važnu ulogu u regulaciji nivoa glukoze u krvi. Međutim, ulogaapelin{0}}indijabetička nefropatijaostaje nejasno. U ovoj studiji, model pacovadijabetičarnefropatijakonstruisan je injekcijom streptozocina (STZ). Tokom ovog procesa, ovim pacovima su ubrizganeapelin{0}}. Nivoi glukoze u krvi, proteina u urinu i inzulina određivani su sedmično. Zatim, ekspresija proteina povezanog sa receptorom angiotenzinske domene tipa 1 (APJ), endotelne sintaze dušikovog oksida (eNOS), E-kadherina i a-glatkog mišićnog aktina (a-SMA) u tkivima bubrega određena je Western blottingom. Zatim su endotelne ćelije glomerularnih sudova kultivisane sa podlogom sa visokim sadržajem glukoze. Ove ćelije su tretirane saapelin{0}}za 24 h. Konačno, vitalnost ćelija ovih ćelija i ekspresija APJ, eNOS.E-kadherina i -SMA u ovim ćelijama određivani su western blotingom. Kao rezultat, liječenjeapelin{0}}inducira niže razine glukoze u krvi i proteina u urinu. Osim toga, primjenaapelin{0}}promovira proizvodnju inzulina i ublažava inzulinsku rezistenciju. Tretman saapelin{0}}promoviše ekspresiju APJ, eNOS i E-kadherina dok je potisnuo ekspresiju -SMA u tkivima bubrega pacova i endotelnim ćelijama glomerularnih sudova. Nadalje, primjena odapelin{0}}također promovira vitalnost ćelija ovih ćelija. U zakljucku,apelin{0}}olakšanodijabetičarnefropatijapromicanjem proizvodnje dušikovog oksida (NO) i ublažavanjem fibroze tkiva bubrega.

Uvod

Dijabetes je metabolička bolest, a poremećaj metabolizma glukoze je glavna klinička manifestacija(1). Prethodne studije su pokazale da se, zbog popularnosti ishrane sa visokim sadržajem šećera i masnoća, kao i sedentarnog načina života pojedinaca, očekuje da će incidencija dijabetesa nastaviti da raste u narednih nekoliko godina (2.,3). Pojava dijabetesa često je praćena oštećenjem nekoliko organa, a pacijentima s dugotrajnim dijabetesom često se dijagnosticira teško zatajenje bubrega (4,5). Prethodna studija je pokazala da je 30 posto pacijenata sa dijabetesom tipa 1 i 25 posto pacijenata sa dijabetesom tipa 2 razvilodijabetičarnefropatija(6). Nadalje, pojava i razvojdijabetičarnefropatijadovelo do povećanja smrtnosti pacijenata sa dijabetesom.Dijabetičarnefropatija-indukovano oštećenje bubrežnih podocita i kapilara je glavni faktor koji utiče na preživljavanje pacijenata(7). Stoga, razvoj tretmana zadijabetičarnefropatijaje ključno za poboljšanje stope preživljavanja pacijenata sa dijabetesom.

Apelin se nalazi u hromozomskom regionu Xq25-26.1 i kodiran je APLN genom (8) i endogeni je ligand G proteina vezanog za receptor angiotenzin domena tipa 1 receptora povezanog proteina (APJ), koji je obično luči i proizvodi bijelo masno tkivo (9). Apelin i njegov receptor APJ su široko eksprimirani u različitim tkivima, uključujući endotelne ćelije malog mozga, srce i krvne sudove, posebno u kardiovaskularnom sistemu(10). Apelin je identificiran kao adipokin povezan s metabolizmom lipida u nedavnoj studiji (11). Međutim, prethodna studija je pokazala da apelin igra ključnu ulogu u regulaciji energetske homeostaze tijela, metabolizmu glukoze i vode, kao i drugih bioloških funkcija (12). Ranije je otkriveno da ekspresija apelina poboljšava inzulinsku rezistenciju, aterosklerozu i vaskularno oštećenje izazvano dijabetesom (13). Međutim, druga studija je otkrila da ekspresija apelina izaziva pojavu i razvoj dijabetičke retinopatije(14). Stoga, uloga apelina u nastanku i razvoju komplikacija povezanih s dijabetesom ostaje nejasna.

Nadalje, apelin je prisutan u različitim podtipovima (apelin-36, apelin-17 iapelin{0}})u tijelu kroz smicanje endoplazmatskog retikuluma. Otkriveno je da što je peptidni lanac apelina kraći, to je njegova biološka aktivnost jača(15). Prethodna studija je pokazala da je apelin poboljšao osjetljivost na inzulin i inducirao niže razine šećera u krvi smanjenjem kronične upale kod pacijenata sa dijabetesom tipa 2, čime je poboljšao metabolizam glukoze i lipida (16). Međutim, efekat apelina nadijabetičarnefropatijatrenutno je kontroverzna. Prethodna studija je objavila da su nivoi apelina/APJ u serumu pacijenata sadijabetičarnefropatijapodižu se, podstičući nastanak i razvojdijabetičarnefropatija(17). S druge strane, druga studija je to otkrilaapelin{0}}može inhibirati morfološke promjene bubrežnih tubularnih epitelnih stanica u okruženju s visokim sadržajem glukoze, čime inhibira nastanak i razvoj procesa epitelno-mezenhimalne tranzicije (EMT) u glomerularnim stanicama i na kraju odgađa pojavudijabetičarnefropatija(18). Stoga, učinak apelina na bubrežne komplikacije izazvane dijabetesom ostaje nejasan.

U ovoj studiji ulogaapelin{0}}u procesudijabetičarnefropatijaje dalje istražen konstruiranjem pacovskog modeladijabetičarnefropatija.

Cistanchetubulosasprečavabubregbolest, kliknite ovdje da dobijete uzorak

materijali i metode

Testovi na životinjama. Ukupno 30 mužjaka pacova Sprague Dawley (6-8starih sedmica;200-230g) je dobijeno od Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co.Ltd. i smješteni u kontrolisanoj temperaturi (25 stepeni) i prostoriji bez specifičnih patogena sa konstantnom vlažnošću (40-50 procenata) u ciklusu svjetlosti/mraka od 12-h i primao hranu i vodu ad libitum l sedmicu . Ovi pacovi su zatim podjednako podijeljeni u šest grupa (kontrola, model, Ap-E40, Ap-E400, Ap-L40 i Ap-L400). Pacovi u kontrolnoj grupi nisu tretirani ničim. Štakori iz ostalih grupa su hranjeni hranom s visokim udjelom šećera i masnoća (Thermo Fisher Scientific, Inc.) i primali su intravensku injekciju streptozocina (STZ; 40 mg/kg; br. proizvoda S0130; Merck KGaA) svaki sedmica. Nakon 3 sedmice, Ap-E40 i Ap-E400 pacovi su tretirani saapelin{0}}(40 i 400 pmol/kg, respektivno; br. proizvoda A6469; Merck KGaA). Ukupno 6 nedelja nakon STZ injekcije, pacovi iz grupa Ap-L40 i Ap-L400 su tretirani saapelin{0}}(40 i 400 pmol/kg, respektivno). Nakon osam STZ injekcija, pacovi su eutanazirani natrijum pentobarbitalom (160 mg/kg, ip). Nakon eutanazije, uzeti su serum i organi. Težina pacova je detektirana korištenjem elektronskih vaga svake sedmice, od 1 sedmice prije injekcije STZ pa sve do eutanazije. Nivo glukoze u krvi detektovan je svake nedelje pomoću merača glukoze u krvi (Thermo Fisher Scientific, Inc.). Nivoi proteina u urinu su takođe detektovani korišćenjem kompleta za analizu BCA (kat. br. P0012S; Beyotime Institute of Biotechnology) svake nedelje. Inzulin u serumu natašte je takođe detektovan svake nedelje korišćenjem komercijalnog kompleta (kat.br.RAB0904; Merck KGaA) prema uputstvima proizvođača. Indeks inzulinske rezistencije izračunat je prema sljedećoj formuli: (nivo inzulina u krvi x nivo glukoze u krvi)/22,5. Svi eksperimenti su izvedeni prema Vodiču za njegu i upotrebu laboratorijskih životinja, 8. izdanje(19) i odobreni (br. odobrenja.2020-79-PJO1) od strane Etičkog komiteta Medicinskog centra ratnog zrakoplovstva (Peking, Kina) .

Detekcija azota ureje u krvi (BUN) i serumskog kreatinina (Ser). Nivoi BUN(cat.no.ml076479) i Scr (kat.br.ml059158) u krvi određeni su korištenjem komercijalnih kompleta (Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.) nakon 3 odnosno 8 sedmica STZ injekcije, respektivno. . Svi koraci ovog testa izvedeni su prema uputama proizvođača.

Detekcija dušikovog oksida (NO), angiotenzina II (Ang Il) i endotelina-1(ET-1). Nivoi NO, Ang II i ET-1 u serumu i nefridijalnom tkivu detektovani su korišćenjem NO kompleta (kat.br. S0021; Beyotime Institute of Biotechnology), Ang II kompleta (br. proizvoda RAB0010; Merck KGaA ), i ET-1 komplet (kat.br.E-EL-R1458c;Elabscience Biotechnology, Inc.). Svi koraci testova su izvedeni prema uputstvima proizvođača.

Bojenje hematoksilinom i eozinom (H&E). Nakon eutanazije, tkiva bubrega su sakupljena i isprana prethodno ohlađenim fiziološkim rastvorom fosfatnog pufera (PBS). Bubreg je zatim odvojen i fiksiran sa 4 posto paraformaldehida preko noći na sobnoj temperaturi. Tkiva bubrega ugrađena u parafin su izrezana na 5-um dijelove. Zatim su ovi dijelovi dehidrirani u 70 i 90 postotnoj otopini etanola po 10 minuta. Na kraju je obavljeno H&E bojenje na sobnoj temperaturi u trajanju od 3 minute kako bi se otkrile patološke promjene. Svi koraci ovog testa izvedeni su prema uputstvima proizvođača H&E kompleta za bojenje (kat.br.C0105S; Beyotime Institute of Biotechnology).

Imunohistohemija. Imunohistohemija je obavljena standardnom metodom peroksidaze/DAB i bojenjem hematoksilinom prema uputstvima proizvođača. Nakon što su bili blokirani sa 5% goveđeg serumskog albumina (BSA; Beyotime Institute of Biotechnology) tokom 20 minuta na sobnoj temperaturi, sekcije su inkubirane sa anti-APJ primarnim antitelom (kat.br.PA5-114830;Thermo Fisher Scientific, Inc. .preko noći na 4 stepena.Nakon ispiranja PBS-om, sekcije su inkubirane sa sekundarnim antitijelom konjugovanim s kozjim anti-zečjim hrenom konjugiranim s peroksidazom (šifra proizvoda ab6721;1:1,000; Abcam) na 4C 50 minuta, nakon čega je slijedilo Ispiranje PBS-om Zatim su rezovi tretirani rastvorom DAB i obojeni hematoksilinom na sobnoj temperaturi 5 min. Na kraju, slike su dobijene pomoću svetlosnog mikroskopa (Olympus Corporation).

Ćelijska kultura i tretman. Ljudska bubrežna glomerularna mikrovaskularna endotelna stanična linija (hRGEC) je dobijena od BioVector NTCC, Inc. i kultivirana u mediju RPMI-1640 (Thermo Fisher Scientific, Inc., dopunjen sa 10 posto fetalnog goveđeg seruma (FBS) u vlažnom vazduh na 37 stepeni C sa 5 procenata CO. Ove ćelije su podeljene u kontrolnu, modelnu, Ap-L (Apelin-niski) i Ap-H (Apelin-visok) grupe. Model, Ap-L i Ap-H grupu ćelije su uzgajane u visokoglukoznom (25 mmol/l: Cytiva) RPMI-1640 mediju, a ćelije kontrolne grupe su uzgajane u RPMI-1640mediji sa normalnim sadržajem glukoze (5,5 mmol/l). Ćelije Ap-Lgroup tretirane su niskim nivoimaapelin{0}}（0.1 μmol/） i ćelije Ap-Hgroup tretirane su visokim nivoimaapelin{0}}(1 μmol/).

Eksperiment formiranja cijevi. Formiranje epruvete u hRGEC ćelijama je određeno korištenjem komercijalnog kompleta (proizvod br.K905-50; AmyJet Scientific, Inc). Sve slike su dobijene pomoću svetlosnog mikroskopa (uvećanje, x4; Olympus Corporation). Svi koraci ovog testa izvedeni su prema uputama proizvođača.

Cell Counting Kit-8(CCK-8) test.hRGECćelije iz različitih grupa su postavljene u tri 96-ploče (2,5x104/bunarić). Nakon 24,48 i 72 h inkubacije na 37 stepeni, .10 ul CCK-8 reagensa (Dojindo Molecular Technologies, Inc.) je razrijeđen medijumom za kulturu i dodan u ploče 96-jažica. Zatim su ove ćelije stavljene u inkubator na 1 h. Konačno. apsorbancija ovih ćelija je detektovana pomoću spektrofotometra (Thermo Fisher Scientific, Inc.) na talasnoj dužini od 450nm.

Western blotting. Ukupni proteini su sakupljeni iz nefridijalnog tkiva i hRGEC ćelija korišćenjem RIPA pufera za lizu (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Koncentracija proteina je određena korišćenjem kompleta za BCA test. Zatim, jednake količine proteina (40 ugs) su odvojene putem elektroforeze 10% natrijum dodecil sulfat-poliakrilamidnog gela (SDS-PAGE) (Beyotime Institute of Biotechnology) i prebačene na membranu od poliviniliden fluorida (PVDF) (EMD Millipore). koji je blokiran sa 5 posto goveđeg serumskog albumina (BSA) (Beyotime Institute of Biotechnology) na 37 stepeni tokom 1,5 h. Membrane su zatim inkubirane sa sljedećim primarnim antitelima na 4 stepena preko noći: receptor Ang II tipa 1 (AT1R:1:1,000; šifra proizvoda ab124734; Abcam), endotelna NO sintaza (eNOS;1:1, 000; šifra proizvoda ab5589;Abcam), APJ(1:1,000;cat.no.PA5-114830; Thermo Fisher Scientific, Inc), receptor za transformirajući faktor rasta (TGBR: 1:1.000;šifra proizvoda ab97459; Abcam), E-kadherin (1:1,000:šifra proizvoda ab212059; Abcam), -aktin glatkih mišića( -SMA;1:1. 000: br. proizvoda 19245; Cell Signaling Technology, Inc.) i GAPDH(1:2,500; šifra proizvoda ab9485; Abcam). Nakon primarne inkubacije antitijela, membrane su isprane PBS-Tween-20(0,1 posto) i inkubirane sa HRP-konjugiranim antitijelom (1:2,000; šifra proizvoda ab6721; Abcam) 2 h na sobnoj temperaturi(7) Konačno, imunoreaktivni signali su procijenjeni korištenjem Pierce ECL Western Blotting supstrata kita (Thermo Fisher Scientific, Inc.) prema uputama proizvođača. Relativni intenziteti imunoblotova su izmjereni pomoću Versa Doc MP 5000 molekularnog snimača i softvera Quantity One (verzija 4.6) (oba iz Bio-Rad Laboratories, Inc.).

Statistička analiza. Statistička analiza je izvršena korištenjem Graph Pad Prism 7.0(GraphPad Software, Inc.). Neupareni Studentovi t-testovi su korišteni za poređenje dvije grupe. Poređenja između različitih grupa su procijenjena korištenjem jednosmjerne ANOVA praćene Tukeyjevim posthoc testom. Svi podaci su predstavljeni kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (SD) i svi eksperimenti su ponovljeni tri puta. P<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">

Rezultati

Apelin{0}}smanjuje težinu i razinu glukoze u krvi i povećava razinu inzulinadijabetičarnefropatijapacova sa 8 sedmica. Težina i nivo glukoze u krvi pacova su detektovani sedmično tokom procesa uzgoja. Rezultati (slike 1A i B) su otkrili da težina i nivo glukoze u krvi štakora u grupama Ap-E40 i Ap-E400 nisu značajno promijenjeni nakon injekcijeapelin{0}}u 3 sedmice. Isti parametri kod štakora grupa Ap-L40 i Ap-L400 smanjeni su nakonapelin{0}}injekcija u 8 sedmici u poređenju sa onom u 3 sedmice. Nivo insulina u krvi je takođe smanjen nakonapelin{0}}injekcija u 8 sedmici u poređenju sa onom nakon 3 sedmice (slika 1C).

Apelin{0}}terapija poboljšava bubrežnu funkcijudijabetičarnefropatijapacovi. Povećani nivoi BUN i Scr ukazivali su na pojavu i razvoj oštećenja bubrega(20). Pokazalo se da su nivoi BUN i Scr viši nakonapelin{0}}injekcija u 8 sedmici u poređenju sa onom nakon 3 sedmice (slika 2A). Slično, sadržaj proteina u urinu i obim patološkog oštećenja bubrežnog tkiva također su otkrili iste trendove (sl. 2B i C).

Apelin{0}}ublažavadijabetičarnefropatijamodulacijom proizvodnje NO, Angel i ET-1. Detektovana je ekspresija APJ i rezultati (slika 3A) su otkrili da je ekspresija APJ u bubrežnom tkivu pacova smanjena nakonapelin{0}}injekcija u 8 sedmici u poređenju sa onom u 3 sedmice. NIKAKVA proizvodnja ne bi mogla olakšatidijabetičarnefropatija-indukovano vaskularno oštećenje u bubrežnom tkivu (21). Stoga je proizvodnja NO, Ang II i ET-1 otkrivena u bubrežnim tkivima. Rezultati su otkrili da su nivoi NO smanjeni nakon injekcijeapelin{0}}u 8 sedmici u poređenju sa onim u 3 sedmice. Međutim, nivoi Ang II i ET-1 su povećani nakon injekcijeapelin{0}}u 8 sedmici u poređenju sa onim nakon 3 sedmice (sl. 3B i C). Zatim je ekspresija eNOS i AT1R otkrivena Western blottingom. Kao što je otkriveno na slici 4A, ekspresija AT1R je potisnuta nakon injekcijeapelin{0}}u 3 i 8 sedmici u poređenju sa modelnom grupom, respektivno. Nivoi eNOS-a su povećani nakon injekcijeapelin{0}}u 3 i 8 sedmici u poređenju sa modelnom grupom.

Apelin{0}}ublažavadijabetičarnefropatijamodulacijom ekspresije ATIR, endotelnog azotnog eNOS-a i proteina povezanih s fibrozom bubrega u APJ putu. Ekspresija APJ je povećana, a TGBR smanjena nakon injekcijeapelin{0}}u 3 i 8 sedmici u poređenju sa modelnom grupom. Otkriveni su nivoi ekspresije proteina povezanih s fibrozom, E-kadherina i -SMA, a rezultati su otkrili da je ekspresija E-kadherina povećana, a nivoi a-SMA smanjeni nakon injekcijeapelin{0}}u 3 i 8 sedmici u poređenju sa modelnom grupom (slika 4B).

Apelin{0}}promoviše proliferaciju i formiranje cijevi i modulira ekspresiju proteina povezanih s fibrozom bubrega u APJ putu u kratkoročnim endotelnim stanicama bubrežnih vaskularnih stanica izazvanih visokim glukozom. hRGEC ćelije su kultivisane u medijumu sa visokim sadržajem glukoze 24,48 i 72 h. Zatim je urađen CCK-8test kako bi se otkrila vitalnost ćelija. Rezultati (slika 5A) su otkrili da je tretman saapelin{0}}unapređena vitalnost ćelija. Primjena odapelin{0}}takođe promoviše formiranje lumena (slika 5B). U 24 h odapelin{0}}tretmanom, otkriveno je da su nivoi ekspresije APJ, eNOS i E-kadherina povećani, a nivoi TGBR, ATIR i -SMA smanjeni u poređenju sa modelnom grupom (slika 5C).

Apelin{0}}potiskuje proliferaciju i formiranje cijevi i modulira ekspresiju proteina povezanih s renalnom fibrozom u APJ putu u dugotrajnim visokom glukozom induciranim endotelnim stanicama bubrežnih krvnih žila. Ćelije su tretirane medijumom sa visokim sadržajem glukoze 72 i 96 h, a interferencija saapelin{0}}počela od 72 h. Nakon 24 h, rezultati CCK-8 analize su otkrili da je primjenaapelin{0}}potisnuta vitalnost ćelija u poređenju sa modelnom grupom (slika 6A). Formiranje lumena je inhibirano nakon tretmana saapelin{0}}(Sl.6B).Osim toga. tretman saapelin{0}}također promovira ekspresiju APJ, eNOS i E-cadherina u poređenju sa modelnom grupom. Primjena odapelin{0}}takođe potisnu ekspresiju TGBR, AT1R i a-SMA (slika 6C) u poređenju sa modelnom grupom na način ovisan o dozi.

Slika 1. Apelin{1}} ublažava insulinsku rezistenciju pacova.(A) Težina miševa je detektirana sedmično. (B) Nivo glukoze u krvi detektovan je svake nedelje. "P-<0.001 vs.the="" control="" group.=""><><0.01 and=""><0.001 vs.the="" model="" group.(c)levels="" of="" insulin="" were=""><0.05,"p-0.01><0.001 vs.the="" after="" intervention="" 3w="">

Slika 2. Liječenje apelinom-13 ublažava oštećenje bubrega kod pacova izazvano dijabetesom.(A) Utvrđeni su nivoi azota uree u krvi i kreatinina u serumu. (B) Sadržaj proteina u urinu je detektovan jednom sedmično. (C) Povreda bubrežnog tkiva je otkrivena bojenjem hematoksilina i eozina (uvećanje.x200), P<0.01, and="" p-0.001="" ys.the="" after="" intervention="" 3w="" group.bun.blood="" urea="" nitrogen:="" scr,="" serum="">

Slika 3. Apelin{1}} aktivira izraz APJ.(A) Ekspresija APJ u tkivima bubrega otkrivena je imunohistohemijskim testovima (uvećanje, x200). (B) Proizvodnja NO je otkrivena s komercijalnim setovima. (C) Nivoi Ang Il i ET-I su određeni komercijalnim setovima."P<0.01><0.001 vs.="" the="" after="" intervention="" 3w="" group.apj,="" angiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" no,="" nitric="" oxide;="" ang="" i,="" angiotensin="" ii;="">

Slika 4. Primjena apelina-13 promovira ekspresiju eNOS-a.(A) Ekspresija ATIR andeNOS-a otkrivena je Western blot-om. (B) Nivoi APJ, TGBR, E-kadherina i a-SMA u tkivima bubrega pacova otkriveni su western blotingom.'P<><0.01><0.001.enos, endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" at1r,="" ang="" ii="" type="" i="" receptor;="" apj,="" angiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factorβreceptor;="" α-sma,="" α-smooth="" muscle="">

Slika 5. Apelin-13 ublažava veće oštećenje endotelnih ćelija glomerularnih sudova izazvano glukozom.(A) Vijabilnost ćelija je otkrivena testom Cell Counting Kit-8. (B) hRGEC su detektovani eksperimentima formiranja lumena (uvećanje, x4). (C) Ekspresija AT1R.eNOS, APJ, TGBR, E-kadherina i a-SMA u ovim ćelijama određena je western blottingom,' P-0.05."P<0.01><0.001. atir.="" ang,="" i="" type="" 1="" receptor:="" enos,="" endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" apj,="" angiotensin="" domain="" type="" i="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factor="" βreceptor;a-sma,α-smooth="" muscle="">

Slika 6. Apelin{1}} ublažava povredu endotelnih ćelija glomerularnih sudova suzbijanjem fibroze.(A) Vijabilnost ćelija endotelnih ćelija glomerularnih sudova određena je pomoću CellCounting Kit-8eseja. (B) hRGECs su detektovani eksperimentima formiranja lumena (uvećanje, x4). (C) Nivoi AT1R, eNOS, APJ, TGBR.E.-kadherina i a-SMA u ovim ćelijama određeni su western blotingom." P-<><0.01><0.001.stir. ang="" iitype="" 1receptor;enos,="" endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" apjangiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factorβreceptor;α-sma,a-smooth="" muscle="">

Diskusija

Dijabetes je metabolička bolest i poremećaj metabolizma glukoze je njegova glavna klinička manifestacija. Posljednjih godina incidencija ove bolesti u stalnom je porastu(22). Dijabetes dovodi do oštećenja i disfunkcije nekoliko organa. Oštećenje bubrega izazvano dijabetesom jedan je od najistaknutijih uzroka smrtnosti pacijenata sa dijabetesom (23). Glavne kliničke manifestacijedijabetičarnefropatijaotkriveno je da su proteinurija i uporni pad bubrežne funkcije (24). Osim toga, pojava i razvojdijabetičarnefropatijaotkriveno je da potiču razvoj kardiovaskularnih bolesti (25). Stoga je potrebno razviti novu terapiju za suzbijanje oštećenja uzrokovanihdijabetičarnefropatijakod pacijenata je hitan.

Apelin je faktor masti u masnom tkivu. Nedavna studija je objavila da apelin može ublažiti kliničke manifestacije pacijenata sa dijabetesom regulacijom nivoa glukoze u krvi (26). Druga nedavna studija je objavila da apelin-36 može inhibirati lučenje insulina izazvano visokom koncentracijom glukoze (16,7 mmol/), ali nije imao efekta na lučenje insulina izazvano niskom koncentracijom glukoze (2,8 mmol/)(27). U tijelima gojaznih i inzulinsko rezistentnih miševa, apelin bi mogao ublažiti inzulinsku rezistenciju i obnoviti korištenje glukoze u tijelu (28). Međutim, u oblastidijabetičarnefropatija, nedavna studija je objavila da su nivoi apelina i njegovog receptora APJ u serumu pacijenata sadijabetičarnefropatijasu povećane, a viši nivoi apelina i APJ-a potaknuli su stvaranje krvnih žila i izazvali proliferaciju glomerularnih kapilara, čime su potaknuli nastanak i razvojdijabetičarnefropatija(29). Međutim, druga studija je takođe ukazala na toapelin{0}}može inhibirati transformaciju bubrežnih tubularnih epitelnih stanica u okruženju s visokim sadržajem glukoze, čime inhibira pojavu i razvoj EMT procesa u glomerularnim stanicama, u konačnici odgađajući pojavudijabetičarnefropatija(30). U ovoj studiji je pokazano da upotrebaapelin{0}}smanjio razinu glukoze u krvi i ublažio inzulinsku rezistenciju kod ovih štakora. kao i smanjen sadržaj proteina u urinu.Apelin{0}}liječenje je također ublažilo značajna oštećenja uzrokovana glukozom u endotelnim stanicama glomerularnih žila. Zbirno, ovi rezultati ukazuju na to da je upotrebaapelin{0}}ublažili manifestacijedijabetičarnefropatija.

Prethodna studija je otkrila da apelin može smanjiti sadržaj glukoze u krvi regulacijom ekspresije eNOS-a i aktiviranjem Akt puta (31). Ekspresija apelina također može proizvesti NO aktiviranjem APJ, čime se ublažavaju kliničke manifestacijedijabetičarnefropatija(32).APJ je receptor zaapelin{0}}, iapelin{0}}mogao ispoljiti svoje biološke efekte vezivanjem za APJ (33). U ovoj studiji, takođe je otkrivena proizvodnja NO i ekspresija eNOS i APJ. Otkriveno je da su nivoi ekspresije eNOS i APJ povećani u bubrežnim tkivima i endotelnim ćelijama glomerularnih sudova nakon tretmana saapelin{0}}. Proizvodnja NO je takođe povećana u bubrežnom tkivu pacova nakon tretmana saapelin{0}}. Ovi rezultati su ukazivali na toapelin{0}}promovirao ekspresiju eNOS-a aktiviranjem APJ. Stoga su viši nivoi eNOS-a povećali proizvodnju NO, na kraju promovirajući vaskularnu permeabilnost i bubrežnu filtraciju.

Nedavne studije su pokazale da je fibroza bubrega karakteristikadijabetičarnefropatija(34,35). Rezultati ove studije su otkrili da je ekspresija E-kadherina pojačana u ćelijama i bubrežnim tkivima nakon tretmana saapelin{0}}, dok je kod a-SMA smanjen.Apelin{0}}također je otkriveno da liječenje ublažavadijabetičarnefropatijasupresijom fibroze bubrežnih tkiva i endotelnih ćelija glomerularnih sudova.

U zaključku, ova studija je izvijestila o efektimaapelin{0}}o razvojudijabetičarnefropatija. Rezultati ove studije su to otkriliapelin{0}}ublaženodijabetičarnefropatijapromicanjem proizvodnje NO i ublažavanjem fibroze u bubrežnim tkivima. Međutim, ova studija ima i ograničenje. Oksidativni stres i upala igraju važnu ulogu u razvojudijabetičarnefropatija(36-40). Da liapelin{0}}poboljšanodijabetička nefropatijasmanjenjem upale i oksidativnog stresa opravdava istraživanje u našoj budućoj studiji.

Reference

1. Yu SY, Dong B, Fang ZF, Hu XQ, Tang L i Zhou SH: Obaranje lncRNA AK139328 ublažava ishemiju/reperfuziju miokarda kod dijabetičkih miševa putem modulacije miR-204-3p i inhibiranja autofagije. J Cell Mol Med 22:4886-4898."2018.

2. Rowley WR i Bezold C: Stvaranje javne svijesti: Državne prognoze dijabetesa za 2025. Popul Health Manag 15: 194-200.2012,

3. Rowley WR. Bezold C.Arikan Y, Byrne E i Krohe S: Dijabetes 2030: Uvidi od jučer, danas i budući trendovi. Popul Health Manag 20; 6-12.2017.

4. American Diabetes Association: Standardi medicinske njege kod dijabetesa-2014. Diabetes Care 37(Suppl 1): S5-S13.2014.

5. Ahlqvist E, van Zuydam NR, Groop LC i McCarthy MI: Genetika dijabetičkih komplikacija. Nat Rev Nephrol 11:277-287. 2015.

6. Navarro-Gonzalez JF, Jarque A, Muros M, Mora C i Garcia J: Faktor nekroze tumora-alfa kao terapijski cilj zadijabetičarnefropatija.Cytokine Growth Factor Rev 20; 165-173.2009.

7. Alvarez ML i Distefano JK: Uloga nekodirajućih RNK ​​udijabetičarnefropatija: Potencijalne primjene kao biomarkeri za razvoj i progresiju bolesti. Diabetes Res Clin Pract 99:1-11,2013.

8. Del Ry S, Cabiati M, Raucci S, Simioniuc A, Caselli C, Prescimone T i Giannessi D: Sekvenciranje i srčana ekspresija Apelina u Sus Scrofa. Pharmacol Res 60: 314-319, 2009.

9, Fasshauer M i Bluher M: Adipokini u zdravlju i bolesti. Trends Pharmacol Sci 36: 461-470.2015.

10. Lv D, LiH i Chen L: Apelin i APJ, novi kritični faktor i terapeutska meta za aterosklerozu. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 45 527-533.2013.

11. Wysocka MB. Pietraszek-Gremplewicz K i Nowak D: Uloga apelina kod kardiovaskularnih bolesti, gojaznosti i raka. Front Physiol 9: 557.2018.

12.Sentinelli F, Capoccia D., Bertoccini L,Barchetta I,Incani M, Coccia F, Manconi E,Lenzi A,Cossu E.Leonetti F, et al:Traženje genetske varijante u genu apelina ponovnim sekvenciranjem i asocijacijom studija iz evropskih predmeta, Genet Test Mol Biomarkers 20;98 102,2016.

13. Onalan E, Yakar B, Barim AO i Gursu MF: Nivoi apelina i rezistina u serumu kod pacijenata sa poremećenom glukozom natašte, poremećenom tolerancijom glukoze, dijabetesom tipa 2 i metaboličkim sindromom. Endokrynol Pol 71:319-324,2020.

14. Adki KM i Kulkarni YA: Potencijalni biomarkeri u dijabetičkoj retinopatiji. Curr Diabetes Rev 16: 971-983.2020.

15. Wu R, Zhu Zand Zhou D: VEGF, apelin i HO-1 kod dijabetičara sa retinopatijom: analiza korelacije. BMC Ophthalmol 20: 326.2020.

Bilješka:gore navedeno nije potpuna lista referenci