Koagulacija, receptorji, aktivirani s proteazo, in diabetična ledvična bolezen: spoznanja miši s pomanjkanjem ENOS
Jan 31, 2024
Endotelna sintaza dušikovega oksidaZnano je, da disfunkcija (eNOS) poslabša napredovanje in prognozodiabetična bolezen ledvic(DKD). Eden od mehanizmov, prek katerega se to doseže, je, da so nizke ravni eNOS povezane s hiperkoagulabilnostjo, ki spodbuja poškodbo ledvic. V zunanji koagulacijski kaskadi tkivni faktor (faktor III) in nižji koagulacijski faktorji, kot je aktivni faktor X (FXa), poslabšajo vnetje z aktivacijo s proteazo aktiviranih receptorjev (PAR). Nedavno je bilo dokazano, da pomanjkanje ali zmanjšano izražanje eNOS pri miših s sladkorno boleznijo, kot model napredovale DKD, poveča ravni faktorja ledvičnega tkiva in PAR1 in2 izraz v njihovih ledvicah. Nadalje, farmacevtska inhibicija ali genetska delecija koagulacijskih faktorjev ali PARublažilo vnetje pri DKDpri miših brez eNOS. V tem pregledu povzemamo razmerje med eNOS, koagulacijo in PAR ter predlagamo novo terapevtsko možnost za obvladovanjebolniki z DKD.
Ključne besede: diabetična glomeruloskleroza; faktor Xa; vnetje; tkivni faktor
KLIKNITE TUKAJ ZA NARAVNI ORGANSKI IZVLEČEK CISTANCHE S 25 % EHINAKOZIDA IN 9 % AKTEOZIDA ZA DELOVANJE LEDVIC
Podporna storitev Wecistanche-največjega izvoznika cistanche na Kitajskem:
E-pošta:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/telefon:+86 15292862950
Trgovina za več podrobnosti o specifikacijah:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
Uvod
Število bolnikov zdiabetična bolezen ledvic(DKD) narašča po vsem svetu (de Boer et al. 2011; Kainz et al. 2015; Ogurtsova et al. 2017). DKD je eden glavnih vzrokov umrljivosti pri bolnikih z zapleti sladkorne bolezni (Afkarian et al. 2013). Poleg tega je DKD progresivna in je glavni vzrok zakončna ledvična bolezenki zahtevajoledvično nadomestno zdravljenje(Gregg et al. 2014; Liyanage et al. 2015). Na Japonskem,diabetična nefropatijapredstavlja več kot 39 % novih dializnih bolnikov (Nitta et al. 2020). Zato jerazvoj novih terapevtskihmožnosti za obravnavo bolnikov z DKD.
Vse več je zanimanja za vlogo koagulacijskega sistema priPatogeneza DKD.Hiperkoagulabilnostje povezan z DKD (Goldberg 2009; Domingueti et al. 2016). Pokazalo se je, da je povišana raven fibrinogena v krvi povezana z nizko ocenjeno hitrostjo glomerulne filtracije, visoko proteinurijo in hudo histološko poškodbo ter je bila napovednik napredovanja v končno odpoved ledvic (Dalla Vestra et al. 2005; Pan et al. drugi 2018; Zhang in drugi 2018). Nekatere študije so pokazale korelacijo med ravnijo D-dimera, produkta razgradnje fibrina, in ledvično disfunkcijo pri DKD (Domingueti et al. 2018; Pan et al. 2018). Hiperkoagulabilnost pri DKD verjetno določa več dejavnikov. Na primer, sistem renin-angiotenzin-aldosteron aktivira tkivni faktor (TF, faktor III) in poveča trombotične dogodke (Dielis et al. 2005). V nasprotnem primeru so hiperglikemija, dislipidemija, vnetje ali endotelijska disfunkcija vključeni v protrombotično stanje v patogenezi DKD (Goldberg 2009).
Pri DKD je prisotna endotelna disfunkcija, ki napreduje v mikrovaskularne zaplete (Goldberg 2009; Nakagawa et al. 2011). Oslabljeno nastajanje endotelijske sintaze dušikovega oksida (eNOS) ali zmanjšana aktivnost eNOS (npr. oslabljena fosforilacija eNOS) je znak endotelne disfunkcije pri DKD (Nakagawa et al. 2011; Cheng et al. 2012). Pokazali smo, da je bila izguba izražanja eNOS povezana z zvišanjem ravni TF in aktivnostjo zunanjega koagulacijskega sistema (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), kar je tesno povezano s trombotičnimi dogodki pri bolnikih s kronično ledvično odpovedjo. bolezni (Kolachalama et al. 2018).
Poleg povečanega tveganja za trombotične dogodke koagulacijske proteaze, kot so aktivni faktor FVII (FVIIa), aktivni faktor (FXa) in trombin, ki so prisotni v zunanji koagulacijski kaskadi, posredujejo pri poškodbi tkiva prek receptorja, aktiviranega s proteazo ( PAR) odvisen mehanizem (Madhusudhan et al. 2016; Posma et al. 2019). V tem pregledu povzemamo ugotovitve, pridobljene pri diabetičnih miših brez eNOS, in razpravljamo o razmerju med potjo koagulacije-PAR, ravnmi eNOS in patogenezo DKD.
Pot tkivnega faktorja/proteazno aktiviranih receptorjev
Tkivni faktor (TF), znan kot faktor III, je 47 kDa transmembranski protein, ki medsebojno deluje s faktorjem VII (FVII) (Grover in Mackman 2018). Kompleks TF/FVIIa je aktivator zunanje koagulacijske kaskade in katalizira aktivacijo FX in FIX. FXa in aktivirani kofaktor V (FVa) tvorita protrombotični kompleks, ki tvori trombin. Končno trombin pretvori fibrinogen v fibrin, kar povzroči nastanek trombov (Grover in Mackman 2018). TF se izraža tako v vaskularnih gladkih mišičnih celicah kot v adventicijskih fibroblastih. V vnetnih stanjih se njegovo izražanje inducira v endotelijskih celicah ali celicah v obtoku, kot so monociti (Østerud in Bjørklid 2006).
Proteazno aktivirani receptorji (PAR) so člani superdružine receptorjev, sklopljenih z G-protein, ki obsega štiri proteine PAR (PAR1-4). PAR-ji so podvrženi cepitvi s proteazami na koncu N-terminala in se aktivirajo po vezavi na nov N-konec, ki vsebuje vezani ligand. Štiri člane PAR (PAR1-4) aktivirajo specifične koagulacijske proteaze: kompleks TF in FVIIa aktivirata PAR2, faktor Xa aktivira oba, PAR1 in PAR2, trombin pa aktivira PAR1, PAR3 in PAR4 (Camerer et al. 2000; Coughlin 2005; Rothmeier in Ruf 2012; Zhao et al. 2014). Razmerje med TF, koagulacijskimi proteazami in PAR je prikazano na sliki 1.
Znano je, da so PAR močno izraženi v ledvičnih celicah in so vključeni v patofiziologijo poškodbe ledvic. Tako PAR1 kot PAR2 sta izražena v glomerularnih endotelijskih celicah, mezangialnih celicah in tubularnih celicah ledvic, pridobljenih iz človeka ali miši; PAR2, PAR3 in PAR4 se izražajo v človeških podocitih; PAR1, PAR3 in PAR4 se izražajo v mišjih podocitih (Tanaka et al. 2005; Vesey et al. 2005; Madhusudhan et al. 2012; Dong et al. 2015; Madhusudhan et al. 2016).
Čeprav so bili dokazani škodljivi ali zaščitni učinki PAR pri poškodbi ledvic, kopičenje podatkov kaže, da PAR poslabšujejo vnetje s spodbujanjem proizvodnje citokinov in kemokinov (Rothmeier in Ruf 2012; Isermann 2017; Posma et al. 2019). V skladu s to ugotovitvijo agonisti PAR1 in PAR2 spodbujajo izražanje vnetnih mediatorjev, kot sta monocitni kemotaktični protein 1 (MCP1) in inhibitor aktivatorja plazminogena-1 (PAI-1), in profibrotičnih molekul v endoteliju , mezangialne in tubularne celice ledvic (Vesey et al. 2005; Vesey et al. 2013; Ellinghaus et al. 2016; Waasdorp et al. 2016; Oe et al. 2019). V študijah in vivo je pomanjkanje PAR1 ali prisotnost zaviralcev PAR1 zmanjšalo vnetje pri modelih polmesečastega glomerulonefritisa ali obstruktivne poškodbe ledvic (Cunningham et al. 2000; Waasdorp et al. 2019; Lok et al. 2020). Podobno je terapevtske učinke zaviranja PAR2 pri poškodbah ledvic spremljalo zmanjšanje vnetja v ledvicah (Hayashi et al. 2016; Du et al. 2017; Han et al. 2019; Watanabe et al. 2019).
Polimorfizmi endotelijske sintaze dušikovega oksida pri DKD
Endotelijska sintaza dušikovega oksida (eNOS) je ena od treh izooblik NOS in prispeva k nastajanju NO v vaskularnem endoteliju (Walford in Loscalzo 2003). NO, ki ga proizvaja eNOS v vaskularnem endoteliju, ima ključno vlogo pri uravnavanju vaskularne relaksacije, proti vnetju in preprečevanju nastajanja trombov (Walford in Loscalzo 2003). Oslabljeno izražanje eNOS je povezano z razvojem DKD. Nedavno izvedene metaanalize na ljudeh so pokazale, da so geni G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) in intron 4b/4a (rs869109213) v eNOS (NOS3) tesno povezani z razvoj DKD (Dellamea et al. 2014; Zhang et al. 2015; Dong et al. 2018). Od teh različic je bila vloga polimorfizma G894T (Glu298Asp) v funkciji eNOS dobro opisana. Zmanjšano nastajanje NO ali kopičenje nitritov je bilo indicirano pri transfektiranih celicah CHO z 298Asp v primerjavi s tistimi z 298Glu (Noiri et al. 2002). Ti rezultati skupaj kažejo, da je zmanjšana proizvodnja NO zaradi disfunkcije eNOS pomembna za napredovanje DKD pri ljudeh.
Slika 1. Razmerje med koagulacijskimi faktorji in proteazno aktiviranimi receptorji (PAR). V zunanji koagulacijski kaskadi tkivni faktor (TF) in aktivni FVII (FVIIa) kompleks aktivirata s proteazo aktiviran receptor 2 (PAR2), aktivni FX (FXa) aktivira tako PAR1 kot PAR2 ter tarče trombina PAR1, PAR3 in PAR4. Cepitev N-terminalne sekvence PAR s koagulacijskimi proteazami razkrije novo N-terminalno sekvenco, ki deluje kot vezani ligand in spodbuja vnetje.
Diabetične miši brez eNOS kot model človeške diabetične nefropatije
Vzpostavitev zanesljivih predkliničnih modelov, ki spominjajo na človeško DKD, je bistvena za preučevanje novih terapevtskih možnosti. Na podlagi dokazov, ki kažejo povezavo med polimorfizmom eNOS in DKD, je več študij pokazalo, da so izločitveni modeli eNOS tipa I in tipa II nekateri izmed uspešnih modelov, ki posnemajo človeško DKD (Brosius et al. 2009; Azushima et al. 2018). Dokazano je bilo, da diabetične miši, ki jih povzroči streptozotocin in nimajo eNOS, razvijejo hudo albuminurijo, mezangialno ekspanzijo, zadebelitev glomerularne bazalne membrane in arteriolno hialinozo, ki spominja na človeško DKD (Nakagawa et al. 2007). Podobno so diabetične miši tipa II (db/db) brez eNOS pokazale hudo glomerulosklerozo in albuminurijo (Zhao et al. 2006).
Povišan TF pri diabetičnih miših brez eNOS
NO zavira nastajanje trombov in agregacijo trombocitov (Walford in Loscalzo 2003). Ker so pri miših s sladkorno boleznijo brez eNOS opazili tvorbo glomerulnega tromba (Nakagawa et al. 2007), je oslabljeno izražanje eNOS verjetno povezano s povečanjem od TF odvisne koagulacije. Povezava med eNOS in TF pri DKD je bila obravnavana v naših prejšnjih poročilih (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a; Oe et al. 2016) (slika 2).
Zmanjšano ali pomanjkanje izražanja eNOS poveča ledvično aktivnost TF pri diabetičnih miših Akita
Označili smo ekspresijo TF pri diabetičnih miših Akita (Ins2Akita/+), modelu DM tipa I, z različnimi stopnjami ekspresije eNOS (eNOS+/+, eNOS+/- in eNOS-/-) (Wang et al. 2011a). Ugotovili smo, da je bila resnost DKD povezana z zmanjšanim izražanjem eNOS. Izločanje albumina z urinom, glomeruloskleroza in zmanjšanje hitrosti glomerulne filtracije so se poslabšali v naslednjem vrstnem redu: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. Zanimivo je, da sta se izražanje in aktivnost ledvičnega TF povečala pri eNOS+/-; Ins2Akita/+ in eNOS-/-; Ins2Akita/+ miši v primerjavi s tistimi v eNOS+/+; Ins2Akita/+ miši. Odlaganje glomerulnega fibrina je bilo prav tako izjemno pri eNOS+/-; Ins2 Akita/+ in eNOS-/-; Ins2 Akita/+ miši. Poleg tega je bila ledvična ekspresija Tf mRNA povezana z resnostjo bolezni, izločanjem albumina v urinu in ekspresijo ledvičnih vnetnih citokinov.
