S hipoksijo povzročen prehod epitelija v mezenhim v proksimalnih tubularnih epitelijskih celicah skozi MiR-545-3p–TNFSF10

Mei-Chuan Kuo ¹, Wei-An Chang ^2,3et al

Povzetek:Hipoksija velja za enega od patofizioloških mehanizmov poškodbe ledvic in nadaljnjega napredovanja vodpovedi ledvic. Prehod epitelija v mezenhim (EMT) v ledvičnih tubulih je kritičen proces fibroze ledvic. Ta študija je uporabila analizo transkriptoma za raziskovanje s hipoksijo povzročenega EMT prek mikroRNA (miRNA) moduliranega EMT v proksimalnih tubularnih epitelijskih celicah (PTEC). Sekvenciranje RNA je pokazalo, da je bilo osem miRNA reguliranih navzgor in tri miRNA znižane v PTEC, gojenih pod hipoksijo, v primerjavi z normoksijo. Med 11 miRNA ima miR-545-3p najvišjo izraženost v PTEC, izpostavljenih hipoksiji, miR-545-3p pa je zaviral ekspresijo liganda, ki inducira apoptozo (TRAIL/TNFSF10), povezanega s faktorjem tumorske nekroze. EMT, povzročen s hipoksijo, v PTEC z modulacijo miR-545-3p–TNFSF10 in TNFSF10-oslabljen EMT, ki je posledica hipoksije ali miR{14}}p mimične transfekcije. Te ugotovitve so zagotovile nova zaznavanja edinstvene regulacije interakcije miR-545-3p–TNFSF10 in njihovih potencialnih terapevtskih učinkov na poškodbo ledvic, ki jo povzroči hipoksija.

Ključne besede: hipoksija; miR-545-3p; TNFSF10; prehod iz epitelija v mezenhim; proksimalne tubularne epitelijske celice; analiza transkriptoma

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

koristi puščave cistanche: izboljša delovanje ledvic in lajša poškodbe ledvic

1. Uvod

Bolezni ledvicje globalni zdravstveni problem, ki povečuje obolevnost in umrljivost ter dodatno poslabšuje težka finančna bremena po vsem svetu. Ledvična fibroza je bila mejnik slabega napredovanja različnih ledvičnih bolezni, kar vodi v končno ledvično bolezen [1].

Hipoksija igra ključno vlogo priledvičnega tkiva poškodbain nadaljnje napredovanje v fibrozo ledvic [2]. Hipoksija je močan regulator številnih celičnih procesov, vključno s presnovo, rastjo in preživetjem celic prek mehanizmov zaznavanja kisika [3]. Transkripcijski odzivi na pomanjkanje kisika so v glavnem posredovani s hipoksijo inducibilnimi dejavniki (HIF), ki delujejo med normalnim razvojem in v patoloških procesih v povezavi z zmanjšano razpoložljivostjo kisika [4]. Kronična hipoksija lahko sproži odziv na poškodbo ledvic in povzroči ireverzibilno transformacijo fenotipa v tubularnih epitelijskih celicah, kar povzroči ledvično fibrozo [5,6]. Prehod epitelija v mezenhim (EMT) je kritičen proces ledvične fibroze, pri katerem epitelne celice izgubijo svoje epitelijske značilnosti in pridobijo mezenhimske lastnosti [7,8]. Aktivacija signalizacije HIF v epitelijskih celicah ledvic lahko spodbuja fibrogenezo z olajšanjem EMT [9]. Spremembe ravni kisika in aktivacija hipoksičnega signaliziranja prek HIF se pojavljajo kot pomembni sprožilci in modulatorji EMT [10]. Vendar pa molekularni mehanizmi, na katerih temelji EMT, ki povzroča hipoksijo, in fibroza v ledvicah niso popolnoma razumljeni.

MikroRNA (miRNA) kot posttranskripcijski regulativni dejavniki veljajo za močne regulatorje izražanja genov in celičnih fenotipov. Kopičenje dokazov kaže, da hipoksija modulira biogenezo in aktivnost miRNA [11]. Nekatere študije so poročale o različnih izrazih miRNA in njihovih vplivih na razvoj EMT in fibroze v ledvicah pod hipoksijo [12–14]. Du et al. predlagal, da znižana regulacija miR-34a spodbuja EMT v tubularnih epitelijskih celicah [13]. Xie et al. je pokazalo, da je regulacija miR-155 povzročila fibrozo v proksimalnih tubulih [14]. Vendar, ali miRNA posredujejo patogenetsko signalno pot EMT, povzročenega s hipoksijo, v proksimalnih tubularnih epitelijskih celicah (PTEC), z uporabo analize transkriptoma ni bilo dobro raziskano.

Tako smo v tej študiji uporabili majhno analizo zaporedja RNA PTEC v pogojih normoksije in hipoksije, da bi raziskali potencialne mehanizme uravnavanja signalnih poti poškodbe ledvic, ki jih posreduje hipoksija.

cistanche tcmje dobro za horično ledvično bolezen

2. Materiali in metode

2.1. Celična kultura in opazovanje morfologije

Človeške PTEC (ATCC PCS{{0}}) so gojili v bazalnem mediju ledvičnih epitelijskih celic (ATCC PCS400030™) in 0,5 odstotka fetalnega govejega seruma (FBS), v skladu s predlogom proizvajalca. Celice HK-2 so bile kupljene pri American Type Culture Collection (Manassas, VA, ZDA). Celice HK-2 smo gojili v keratinocitnem SFM (GIBCO) z dodatkom 2 odstotkov FBS. Celice smo gojili pod normoksijo (O2, 21 odstotkov) in hipoksijo (O2, 1 odstotek).

Značilnosti EMT v človeških PTEC so bile identificirane s serijskimi opazovanji njihovih morfoloških sprememb s svetlobno mikroskopijo (Nikon ECLIPSE TE20000-S, Nikon, Tokio, Japonska).

2.2. Western blot analiza

Celoten protein celic HK-2 je bil ekstrahiran z liznim pufrom RIPA (radioimunoprecipitation assay) (EMD Millipore, Burlington, MA, ZDA). Denaturiran protein je bil ločen z 9–11-odstotno elektroforezo SDS-PAGE in nato prenesen na membrano PVDF po blokiranju in imunoblotingu s specifičnimi primarnimi in sekundarnimi protitelesi.

Protitelesa proti HIF-1 (Katalog #nb100-105, Novus), HIF-2 (Katalog #7096s, Cell Signaling), N-kadherin (Katalog #610921, BD Biosciences), vimentin ( Uporabljeni so bili katalog #550513, BD Biosciences), E-kadherin (katalog #610182, BD Biosciences), polž (katalog #9585s, Cell Signaling) in GAPDH (katalog #MAB374, EMD Millipore). Signali madežev so bili zajeti s sistemom Proteinsimple plus Fluorchem Q (Alpha Innotech, San Leandro, CA, ZDA). Denzitometrija madežev je bila izračunana s programsko opremo Image J (Bethesda, MD, ZDA).

2.3. Sekvenciranje majhne 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 branj na milijon.

2.4. Razpoložljivost podatkov

Podatki o zaporedju RNK, ustvarjeni v tej publikaciji, so bili deponirani v GEO pod pristopno oznako GSE178810.

2.5. Izolacija RNA, povratna transkripcija in kvantitativna PCR v realnem času (Q-PCR)

Celotna RNA iz celic, gojenih v pogojih normoksije ali hipoksije ali obdelanih z zaviralcem HIF-1 (CAY10585, (3-(2-(4-adamantan-1-il-fenoksi) )-acetilamino)-4-metil ester hidroksibenzojske kisline) za 48 ur (10 uM, kataloška št. 400092, Calbiochem) smo izolirali z uporabo TRIzol oziroma TRIzolLS reagenta (Life Technologies). miRNA smo reverzno prepisali z uporabo Mir-X ™ komplet za sintezo prve verige miRNA (katalog #638313 Takara, Japonska). SYBR Green je bil uporabljen za analizo kvantitativne miRNA s sistemom QuantStudio 3Q-PCR (ThermoFisher Scientific, Foster City, CA, ZDA). Relativne stopnje izražanja miRNA in RNA v celicah so bili normalizirani na notranjo kontrolo U6 oziroma GAPDH. Relativne ekspresije so bile predstavljene z uporabo metode 2−∆∆Ct. Uporabljeni primerji so navedeni v tabeli S1.

2.6. Orodja za analizo bioinformatike

Tarče specifičnih miRNA so bile predvidene z uporabo dveh spletnih mest za bioinformatiko, baz podatkov miRmap [15] in TargetScan [16], ki lahko zagotovita ciljne napovedi miRNA za različne organizme. Programska oprema miRmap in TargetScan razvrščata potencialne specifične tarče miRNA in kaže moč zatiranja tarče miRNA na podlagi rezultatov miRmap in percentilov Context plus plus [17].

Biološke funkcije izbranih tarč miRNA so analizirali s programsko opremo IPA (Ingenuity Systems, Redwood City, CA, ZDA), ki zagotavlja "analizo jedra" genov/proteinov. Kanonične poti, mreže in seznami toksičnosti, pridobljeni z analizo jedra, se lahko uporabijo za identifikacijo potencialne patogeneze genov/proteinov [18].

2.7. Prehodna transfekcija

MiR{0}}p mimik (200 nM) in miR-negativna kontrola mimika (miR-NC, 200 nM) (GE Healthcare, ZDA) sta bila transfektirana v celice z uporabo transfekcijskega reagenta Lipofectamine™ RNAiMAX (kataloška št. 13778075 , ThermoFisher Scientific, ZDA) v skladu s protokoli proizvajalca. Zaporedje uporabljenih imitatorjev miR-545-3p je navedeno v dodatni tabeli S1.

2.8. Encimsko vezan imunski test (ELISA)

Koncentracije TNFSF10 supernatantov celic HK-2, gojenih pod normoksijo, hipoksijo ali po transfekciji z miR-545-3p mimikom v pogojih hipoksije 48 ur, so bile izmerjene s komercialno dostopnim kompletom Quantikine1 ELISA ( Katalog #DTRL00, R&D Systems) v skladu z navodili proizvajalca, kot prej

opisano.

2.9. Statistična analiza

Zvezne spremenljivke so bile izražene kot povprečje ± standardna napaka povprečja (SEM) ali mediana (25. in 75. percentil), kot je bilo primerno, medtem ko so bile kategorične spremenljivke izražene v odstotkih. Korelacijo med zveznimi spremenljivkami smo preverjali s Spearmanovo korelacijo. Pomembnost razlik v zveznih spremenljivkah med skupinami je bila preizkušena s Studentovim t-testom ali enosmerno analizo variance (ANOVA), čemur je sledil post hoc test, prilagojen s Tukeyjevim popravkom, kot je bilo primerno. Statistične biomolekule 2021, 11, 1032 4 od 14 analiz so bile izvedene z uporabo GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, ZDA). Statistična značilnost je bila nastavljena na dvostransko p-vrednost<>

Costanche herba v prahuima dober obnovitveni učinek napoškodbe ledvic

3. Rezultati

3.1. Hipoksija povzroči EMT v PTEC

Poročali so, da hipoksija sodeluje pri patofizioloških mehanizmihpoškodba ledvic[9]. Da bi raziskali fenotipsko spremembo človeških ledvičnih PTEC (RPTEC) in HK-2 celic v pogojih hipoksije, so celice gojili v pogojih normoksije (O2, 21 odstotkov) in hipoksije (O2, 1 odstotek) 48 ur. Ugotovili smo, da je bila ekspresija HIF-1 in HIF-2 povišana v celicah RPTEC in HK-2 v pogojih hipoksije 6 ur (slika 1A). Morfologije celic so opazili in spremenili iz okrogle oblike v podolgovat in gibljiv fenotip v pogojih hipoksije v primerjavi s pogoji normoksije (slika 1B).

Western blot je bil uporabljen za oceno EMT v PTEC v pogojih normoksije ali hipoksije. Hipoksija je povečala ekspresijo N-kadherina in vimentina ter zmanjšala ekspresijo E-kadherina v človeških PTEC (slika 1C) in celicah HK-2 (slika 1D) po 48- h inkubacijskem obdobju. Zato hipoksija povzroči EMT v PTEC.

3.2. Identifikacija miR-545-3p, ki sodeluje pri EMT, povzročeni s hipoksijo, v PTEC

Diagram poteka raziskovanja potencialnih miRNA, ki jih povzroči hipoksija, je prikazan na sliki 2A. Profil majhnih RNA iz celic HK-2, gojenih pod normoksijo ali hipoksijo 24 ur, je bil profiliran z NGS. V celicah HK-2, izpostavljenih hipoksiji, so našli enaindvajset miRNA s pomembno 2-kratno spremembo v primerjavi s tistimi, gojenimi pod normoksijo.

Od 21 miRNA je bilo 10 miRNA reguliranih navzgor in 11 miRNA znižanih. Po izključitvi miRNA z neobdelanim številom odčitkov Manjšim ali enakim 10 je bilo s toplotnim kartiranjem prikazanih 11 pomembnih miRNA (8 reguliranih navzgor in 3 znižanih v pogojih hipoksije) (slika 2B in tabela S1). Uporabili smo RT-Q-PCR za validacijo izražanja teh miRNA v dveh modelih in vitro, vključno s človeškimi RPTEC in celicami HK-2 v pogojih normoksije in hipoksije. Med 11 miRNA miR-190a-3p in miR-1277-3p ni bilo mogoče zaznati s qT-PCR, in nedosledno izražanje miR-1269a, miR{ Najdeni so bili {18}}p, miR- 33b-5p, miR-33a-5p in miR-219a-5p v človeških PTEC in celicah HK-2 po zdravljenju s hipoksijo (slika 2C–G). Ravni miR-1266-5p, miR-4474-3p in miR-5579-3p so se znižale tako v človeških PTEC kot v celicah HK-2 v pogojih hipoksije (slika 2H–J). Ekspresija miR-545-3p ni bila le najvišja med 11 miRNA v celicah HK-2, izpostavljenih hipoksiji, v primerjavi s tistimi, zdravljenimi z normoksijo, ampak je bila tudi povišana v človeških PTEC v pogojih hipoksije (slika 2K). Nadalje smo preučili, ali je HIF-1 vključen v regulacijo izražanja miR-545-3p (slika S1), in ugotovili, da je zaviralec HIF-1 zaviral zvišanje miR-545-3p v HK -2 celic, povzročenih s hipoksijo (slika 2L). Zgornje ugotovitve so pokazale, da je HIF-1 reguliral izražanje miR-545-3p v proksimalnih tubulih v pogojih hipoksije.

Glede na najvišjo izraženost miR-545-3p med 11 miRNA v celicah HK-2, izpostavljenih hipoksiji, je patofiziološka funkcija potencialnih tarč na osnovi miR-545-3p z rezultatom miRmap > 90 glede na zbirko podatkov miRmap, je bila analizirana z uporabo osnovne analize baze podatkov IPA. Prvih deset kanoničnih poti analize IPA je pokazalo, da je patofiziološka funkcija miR-545-3p vključevala regulacijo EMT z rastnimi faktorji (slika 3A). Analiza seznama toksinov je pokazala, da je bil miR-545-3p povezan z ledvično poškodbo in odzivom na oksidativni stres (slika 3B). Na podlagi rezultatov bioinformatske analize lahko hipoksija povzroči EMT v PTEC z modulacijo miR-545-3p.

Poleg tega je analiza omrežja potencialnih tarč miR-545-3p pokazala, da sta miR-545-3p in TNFSF10 kot tarči, ki ju uravnava miR-545-3p, prav tako vključena v celično proliferacijo in celico cikla (tabela 3).

miRmap in TargetScan (različica 7.1) sta bila uporabljena za izvedbo bioinformacijskih napovedi, ki so pokazale, da 3/UTR TNFSF10 vsebuje ciljno semensko zaporedje za vezavo miR-545-3p. Verjetnostni rezultati mipmapa kažejo verjetnost predvidenih ciljnih genov miR-545-3p (slika 3C). Vrsto ohranjeno semensko zaporedje miR-545-3p v 3/UTR od TRAIL je prikazano na sliki 3D. Zdravljenje s hipoksijo je znižalo raven mRNA TNFSF10 človeških PTEC (slika 3E) in celic HK-2 (slika 3F). Poleg tega je bila ugotovljena znižana raven mRNA TNFSF10 v supernatantih, pridobljenih iz celic HK-2 pod hipoksijo v primerjavi z normoksijo (slika 3G). Poleg tega je transfekcija miR-545-3p posnemala zmanjšano ekspresijo mRNA TNFSF10 v supernatantu celic HK-2 (slika 3H). Zaviralec HIF-1 je obrnil zmanjšano izražanje mRNA TNFSF10 v celicah HK-2, ki ga je povzročila hipoksija (slika 3I). Tako je hipoksija uravnavala izražanje miR-545, kar je nato zmanjšalo izražanje TNFSF10, HIF-1 pa bi lahko moduliral pot miR-545-3p–TNFSF10.

3.4. Hipoksija inducira EMT v celicah HK z modulacijo miR-545-3p–TNFSF10

Da bi ocenili, ali miR-545-3p modulira EMT, ki povzroča hipoksijo, v proksimalnem tubulu, smo ocenili biološke učinke miR-545-3p in TNFSF10 v celicah HK-2. Prvič, zdravljenje s TNFSF10 (20 ng/mL) ni vplivalo na viabilnost celic HK-2 celic (slika 4A). Nadalje smo preučili izražanje polžev kot enega od transkripcijskih faktorjev za regulacijo EMT. Izražanje polžev je bilo povečano v celicah HK-2 po transfekciji z miR-545-3p (slika 4B) in je bilo potlačeno v celicah HK-2, zdravljenih s TNFSF10 (slika 4C) v pogojih normoksije. Po transfekciji posnemalca miR-545-3p je bila ekspresija E-kadherina znižana, ekspresija N-kadherina in vimentina pa je bila regulirana navzgor v celicah HK-2 v pogojih normoksije (slika 4D). Vendar je TNFSF10 obrnil učinek miR-545-3p pri indukciji EMT v celicah HK-2. Poleg tega je zdravljenje s TNFSF10 (20 ng/mL) preprečilo znižanje regulacije E-kadherina in zavrlo regulacijo N-kadherina in vimentina ter obrnilo EMT v celicah HK-2, ki ga je povzročila hipoksija v celicah HK-2 (slika 4E). Te ugotovitve so pomenile, da je hipoksija prispevala k EMT v PTEC z modulacijo poti miR-545-3p– TNFSF10, TNFSF10 pa bi lahko oslabil EMT v PTEC, ki ga povzročata hipoksija in miR-545-3p.

4. Razprava

Hipoksija povzroči morfološko in patofiziološko disfunkcijoledvica, kar vodi v hiter upaddelovanje ledvic[16]. Ta študija je uporabila analizo transkriptoma za raziskovanje potencialnih miRNA, ki sodelujejo v procesu EMT, ki ga povzroči hipoksija, pri PTEC in je pokazala, da je bil miR-545-3p reguliran navzgor v PTEC, zdravljenih s hipoksijo, in HIF-1 moduliran miR{{ 4}}p in izraz TNFSF10. Regulacija miR-545-3p je povzročila EMT v PTEC pod hipoksijo. Poleg tega je TNFSF10 izboljšal EMT pri PTEC, zdravljenih s hipoksijo. Zato smo z uresničitvijo edinstvene regulacije miR-545-3p–TNFSF10 pridobili nove zaznave, iz katerih lahko razlagamo napredovanje bolezni ledvic (slika 5).

Naše ugotovitve so pokazale izražanje miR-545-3p v proksimalnih tubulih, regulirano s hipoksijo. Znano je, da imajo miRNA ključno vlogo pri modulaciji izražanja ali aktivnosti genov in nadalje uravnavajo patofiziološke mehanizme nastanka ali napredovanja bolezni [19]. Prejšnje študije so pokazale, da je miR-545 služil kot promotor tumorja, ki je uravnaval celično proliferacijo, invazijo in migracijo, kar je dodatno povzročilo hepatocelularni karcinom [20,21]. miR-545 je sprožil vnetni proces in prispeval k cirozi jeter, povezani s hepatitisom B, s ciljanjem na Tim-3 [22]. Nasprotno pa je miR-545-3p delno blokiral lncRNA XIST in okrepil apoptozo srčnih mioblastov, ki jo povzroča hipoksija/reoksigenacija [23]. Vendar pa ni dobro raziskano, ali miR-545 sodeluje pri patogenezi bolezni ledvic. Nekaj ​​študij je pokazalo, da miR-545-3p sodeluje pri akutni poškodbi ledvic, povezani s sepso [24, 25]. Tan et al. poročali, da circ_0091702 služi kot goba miR-545-3p za zatiranje apoptoze celic HK-2, ki jo inducira lipopolisaharid (LPS) s pomočjo regulacije trombospondina 2 [24]. Hu et al. ugotovili, da je dolga nekodirajoča prekomerna ekspresija Cancer Susceptibility 2 olajšala apoptozo, ki jo povzroča LPS, v celicah HK-2 z uravnavanjem receptorske osi miR-545-3p/proliferatorja aktiviranega peroksisoma [25]. Shi et al. je pokazalo, da je circPRKCI rešil vnetno poškodbo, ki jo je povzročil LPS v celicah HK-2, tako da je zatrl homeobox 2, ki veže E-box 2 [26] miR-545/cinkovega prsta. Ta pričujoča študija je najprej pokazala vpliv miR-545-3p na s hipoksijo povzročeno EMT v ledvicah. Hipoksija je zvišala ravni miR-545-3p, HIF-1 pa je reguliral izražanje miR-545-3p v PTEC. miR-545-3p je povzročil dvig polža in dodatno spodbujal EMT, vključno z zatiranjem izražanja miR-545-3p E-kadherina in izboljšanjem izražanja N-kadherina in vimentina v PTEC. Pokazali smo novo signalno pot moduliranja procesa EMT v proksimalnih tubulih pod hipoksijo.

Poročali so tudi, da hipoksija modulira izražanje TNFSF10 in fiziološki proces [27, 28]. Fang et al. predlagal, da HIF-1 poveča apoptozo, ki jo povzroči TNFSF10-, s povečano ekspresijo TNFSF10 vabnega receptorja 1 (DcR1) pri travmatični poškodbi možganov [27]. Harashima et al. je pokazalo, da je HIF-2 povečal občutljivost rakavih celic trebušne slinavke za TNFSF10 v pogojih hipoksije [28]. Kljub temu ni jasno, kako regulirati TNFSF10 s post-transkripcijo miRNA, zlasti pri poškodbi ledvic, ki jo povzroči hipoksija. Naše ugotovitve nudijo nov vpogled v to, da hipoksija modulira ekspresijo TNFSF10 v proksimalnih tubulih skozi miR-545-3p. Hipoksija je povečala ravni miR-545-3p in posledično zavrla izražanje TNFSF10 v PTEC in njihovih supernatantih, da bi sprožila proces EMT. Poleg tega smo ugotovili tudi, da je hipoksija modulirala pot miR-545-3p–TNFSF10 v proksimalnih tubulih skozi HIF-1. Vendar pa ni jasno, ali HIF-2 uravnava to pot v ledvicah v okolju hipoksije. Potrebna je nadaljnja študija za raziskovanje vpliva podtipov transkripcijskih faktorjev HIF na regulacijo miR-545-3p–TNFSF10 pri poškodbi ledvic.

Kopičenje dokazov kaže, da so člani superdružine TNF aktivno vpleteni v patofiziologijo razvoja in napredovanja bolezni ledvic [29]. Člani naddružine TNF uravnavajo delovanje celic, kot so diferenciacija, proliferacija, nekroza, apoptoza ali fibroza, odvisno od različnih stopenj poškodbe ledvic [30, 31]. TNFSF10, kot potencialno terapevtsko sredstvo proti raku, bi lahko zaviral rast celic in okrepil apoptozo celic z vezavo na specifične receptorje transmembranske smrti tipa I, s čimer bi pomagal pri učinkovitosti kemoterapevtskega zdravljenja različnih vrst raka [29,32]. Nedavne študije so odkrile negativno razmerje med serumskim TNFSF10 in kliničnimi rezultati pri boleznih, ki niso raka [33,34]. Vendar pa vloga TNFSF10 pri boleznih ledvic ni bila v celoti raziskana. Pri bolnikih z nekaterimi ledvičnimi boleznimi, kot sta diabetična ledvična bolezen in bolezen z majhnimi malformacijami, so ugotovili povečano izraženost krožečega TRAIL [35, 36]. Zaviranje TNFSF10 je zmanjšalo poškodbe v in vivo modelu ishemije-reperfuzije ledvic [37]. Nasprotno pa je bil TNFSF10 v obtoku zmanjšan pri bolnikih z avtosomno dominantno policistično boleznijo ledvic v primerjavi z normalnimi posamezniki [38]. Sicer pa so poročali tudi o nedoslednih učinkih TNFSF10 na bolezni ledvic. V nasprotju z apoptotičnim učinkom na PTEC pri diabetični nefropatiji[30], Nguyen et al. poročali, da je TNFSF10 povzročil vnetni odziv in celično proliferacijo pri lupusnem nefritisu [39]. Te protislovne izjave so lahko povezane z različnimi predpisi TNFSF10 med različnimi vrstami in stopnjami bolezni ledvic. Do danes je še vedno težko sklepati o dejanski vlogi TNFSF10 pri razvoju in napredovanju bolezni ledvic. Ta trenutna študija je pokazala, da TNFSF10 ni vplival na sposobnost preživetja PTEC, kar kaže, da ni povzročil apoptoze v tej vrsti celic. Prekomerna ekspresija TNFSF10 bi lahko izboljšala EMT, ki ga povzroči hipoksija v proksimalnih tubulih, kar kaže na potencialni terapevtski učinek miR-545-3p–TNFSF10 pri poškodbi ledvic, povezani s hipoksijo.

5. Sklepi

Ta študija je pokazala, da je hipoksija prispevala k EMT prek modulacije miR-545-3p– TNFSF10, inhibicija miR-545-3p in TNFSF10 pa sta obrnila EMT, ki ga povzroči hipoksija, v PTEC. Zato te ugotovitve zagotavljajo nov vpogled v edinstveno regulacijo miR-545-3p–TNFSF10 in njihov potencialni terapevtski učinek pri poškodbi ledvic, ki jo povzroči hipoksija.

sistančlahko uravnava kroničnobolezni ledvic, kliknite tukaj, če želite izvedeti več

Reference

1. Liu, M.; Liu, L.; Bai, M.; Zhang, L.; Ma, F.; Yang, X.; Sun, S. S hipoksijo povzročena aktivacija osi Twist/miR-214/E-kadherin spodbuja mezenhimski prehod ledvičnih tubularnih epitelijskih celic in ledvično fibrozo. Biochem. Biophys. Res. Komun. 2018, 495, 2324–2330.

2. Heyman, SN; Khamaisi, M.; Rosen, S.; Rosenberger, C. Hipoksija ledvičnega parenhima, odziv na hipoksijo in napredovanje kronične ledvične bolezni. Am. J. Nephrol. 2008, 28, 998–1006.

3. Giaccia, AJ; Simon, MC; Johnson, R. Biologija hipoksije: Vloga zaznavanja kisika pri razvoju, normalnem delovanju in bolezni. Genes Dev. 2004, 18, 2183–2194.

4. Movafagh, S.; Crook, S.; Vo, K. Regulacija faktorja, ki ga povzroča hipoksija-1a, z reaktivnimi kisikovimi vrstami: novosti v stari razpravi. J. Cell Biochem. 2015, 116, 696–703.

5. Manotham, K.; Tanaka, T.; Matsumoto, M.; Ohse, T.; Inagi, R.; Mijata, T.; Kurokawa, K.; Fujita, T.; Ingelfinger, JR; Nangaku, M. Transdiferenciacija kultiviranih tubularnih celic, ki jih povzroča hipoksija. Kidney Int. 2004, 65, 871–880.

6. Dobro, LG; Bandyopadhyay, D.; Norman, JT Ali obstaja skupen mehanizem za napredovanje različnih vrst ledvičnih bolezni, razen proteinurije? K povezovalni temi kronične hipoksije. Kidney Int. Suppl. 2000, 75, S22–S26.

7. Li, Y.; Kang, YS; Dai, C.; Poljub, LP; Wen, X.; Liu, Y. Prehod epitelija v mezenhim je potencialna pot, ki vodi do disfunkcije podocitov in proteinurije. 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.; et al. Epitelno-mezenhimski prehod kot možna razlaga za izčrpanost podocitov pri diabetični nefropatiji. 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; et al. Hipoksija spodbuja fibrogenezo in vivo prek HIF-1 stimulacije prehoda iz epitelija v mezenhim. J. Clin. Raziskati. 2007, 117, 3810–3820.

10. Haase, VH Kisik uravnava prehod iz epitelija v mezenhim: vpogled v molekularne mehanizme in pomen za bolezen. Kidney Int. 2009, 76, 492–499.

11. Nallamshetty, S.; Chan, SY; Loscalzo, J. Hipoksija: Glavni regulator biogeneze in aktivnosti mikroRNA. Prosti Radič. Biol. Med. 2013, 64, 20–30.

12. Zell, S.; Schmitt, R.; Witting, S.; Kreipe, HH; Husein, K.; Becker, JU Hipoksija inducira izražanje mezenhimskega gena v epitelnih celicah ledvičnih tubulov: in vitro model fibroze ledvičnega presadka. Nephron Extra 2013, 3, 50–58.

13. Du, R.; Sonce, W.; Xia, L.; Zhao, A.; Ju, Y.; Zhao, L.; Wang, H.; Huang, C.; Sun, S. S hipoksijo povzročena znižana regulacija mikroRNA-34a spodbuja EMT z usmerjanjem na signalno pot Notch v tubularnih epitelijskih celicah. PLoS ONE 2012, 7, e30771.

14. Xie, S.; Chen, H.; Li, F.; Wang, S.; Guo, J. Hipoksija inducirana mikroRNA -155 spodbuja fibrozo v celicah proksimalnih tubulov. Mol. Med. Rep. 2015, 11, 4555–4560.

15. Na voljo na spletu:

16. Na voljo na spletu:

17. Tsai, YC; Kuo, MC; Hung, WW; Wu, LY; Wu, PH; Chang, WA; Kuo, Poljska; Hsu, YL Visoka koncentracija glukoze povzroči apoptozo mezangialnih celic prek miR-15b-5p in spodbuja diabetično nefropatijo z dostavo zunajceličnih veziklov. Mol. Ther. 2020, 28, 963–974.

18. Lewington, AJ; Cerda, J.; Mehta, RL Ozaveščanje o akutni ledvični poškodbi: globalna perspektiva tihega morilca. Kidney Int. 2013, 84, 457–467.

19. Chitwood, DH; Timmermans, MC Target mimik modulira miRNA. Nat. Genet. 2007, 39, 935–936.

20. Changjun, L.; Feizhou, H.; Dezhen, P.; Zhao, L.; Xianhai, M. MiR-545-3p/MT1M os uravnava celično proliferacijo, invazijo in migracijo pri hepatocelularnem karcinomu. Biomed. Pharmacother. 2018, 108, 347–354.