Часть четвертая DsbA-L взаимодействует с VDAC1 при митохондриально-опосредованном апоптозе тубулярных клеток и способствует прогрессированию острого заболевания почек

Обсуждение

Недавние исследования показали, что DsbA-L подавляет высокие уровни глюкозы (HG), вызванные апоптозом клеток почечных канальцев и повреждением митохондрий при диабетической нефропатии (DN) (18, 37). В текущем исследовании мы продемонстрировали, что экспрессия DsbA-L индуцировалась после лечения I / R в клетках BUMPT и почках как мышей, так и пациентов (рис. 1). Эти результаты подтвердили результаты предыдущей статьи, в которой сообщалось об экспрессии DsbA-L в митохондриях почечных клеток (рис. 5). 22 Функционально мы обнаружили, что DsbA-L-опосредованный апоптоз почечных клеток и повреждение митохондрий управляют прогрессированием ОПП при индуцировании ишемия, VAN и CLP (рис. 2, S1 и S3). Однако это действие было противоположным действию DsbA-L при HG-индуцированном апоптозе почечных клеток. Это различие может быть связано с факторами, вызывающими повреждение, и типом заболевания. Механистически мы обнаружили, что DsbA-L взаимодействовал с VDAC1 в митохондриях почечных клеток и затем индуцировал апоптоз. Эти результаты были дополнительно подтверждены пациентами с ОПП, вызванными ишемией или острым интерстициальным нефритом (ОИН) (рис. S8). В совокупности эти данные продемонстрировали, что DsbA-L можно рассматривать как новую мишень для вмешательства при ОПП.

Нажмите здесь, чтобы узнать о преимуществах Cistanche

В предыдущей работе сообщалось, что DsbA-L играет ключевой защитный эффект на почки при ДН.37 Напротив, наше настоящее исследование показало, что DsbA-L опосредует прогрессирование почечного фиброза при НМО.22 Однако роль DsbA-L ОПП остается неизменной. во многом неизвестно. В текущем исследовании мы обнаружили, что DsbA-L опосредует прогрессирование ОПП. Несколько линий доказательств подтвердили эти выводы. Во-первых, PT-DsbA-L-KO заметно ослаблял ишемическое ОПП (рис. 2). Во-вторых, нокдаун DsbA-L уменьшал индуцированный I/R апоптоз в клетках BUMPT; напротив, этот эффект усиливался сверхэкспрессией DsbA-L (рис. 3). В-третьих, PT-DsbA-L-KO улучшал как VAN-, так и CLP-индуцированное ОПП (рис. S1 и S3). В совокупности эти данные предоставили убедительные доказательства того, что экспрессия DsbA-L в проксимальных почечных канальцах играет ключевую роль в ОПП.

Цистанхе трубчатая

VDAC1, многофункциональный белок, играет ключевую роль в гомеостазе Ca2 плюс гомеостаз, окислительном стрессе и митохондриально-опосредованном апоптозе. и повреждение миокарда I / R. 41- 43 Однако очень мало известно о роли VDAC1 в заболевании почек. В недавней статье показано, что глобальная делеция VDAC1 блокирует морфологическое восстановление в проксимальных канальцах, улучшение функции почек и усиление почечного фиброза после ишемического повреждения.44 Однако роль VDAC1 в почечных канальцах во время ишемического повреждения остается неясной. В настоящем исследовании мы продемонстрировали, что ишемическое повреждение индуцирует экспрессию VDAC1 in vitro и усиливает прогрессирование ОПП. Несколько линий доказательств подтверждают роль VDAC1 при ОПП: у мышей 1 PT-VDAC1-KO наблюдается заметное ослабление ОПП, индуцированного И/Р (рис. 9) 2; ингибирование VDAC1 подавляло индуцированный I/R апоптоз в клетках BUMPT (фиг. 6) 3; CLP и VAN-индуцированное ОПП было ослаблено PT-VDAC1-KO (рис. S2 и S3). Кроме того, глобальный нокаут VDAC1 предотвращает восстановление митохондриального повреждения, вызванного I/R. Наше исследование показало, что ингибирование VDAC1 заметно ослабляет апоптоз в почечных клетках и митохондриальное повреждение, вызванное ишемическим повреждением, а также моделями CLP и VAN-повреждения. , о чем свидетельствует более низкая скорость апоптоза, снижение уровня митохондриального повреждения, снижение уровня расщепленной каспазы -3, более низкая степень накопления Bax в митохондриях и более низкие уровни высвобождения Cyt-c в цитозоль (рис. S1, S2 и S4). Однако механизм регуляции VDAC1 апоптоза почечных клеток, вызванный И/Р, остается неясным в текущем исследовании, что побудило нас к дальнейшему изучению его в будущих исследованиях. В совокупности эти данные подтверждают тот факт, что экспрессия VDAC1 в проксимальных канальцах почек участвует в прогрессировании ОПП.

Цистанхе добавка

Роль DsbA-L в ОПП зависит преимущественно от VDAC1. Во-первых, мыши PT-DsbA-L KO демонстрировали заметное ослабление экспрессии VDAC1 при VAN- и CLP-индуцированном ОПП (рис. S1 и S3). Напротив, миРНК VDAC1 или PT-VDAC1-KO не влияли на экспрессию VDAC1 (рис. 6, S2 и S4). Во-вторых, сверхэкспрессия DsbA-L усиливала индуцированное И/Р прогрессирование ОПП, сопровождающееся повышенным уровнем апоптоза почечных клеток; этот эффект был заметно снижен у мышей PTDsbA-L KO (рис. S2). В-третьих, PT-DsbA-L KO ослаблял ишемическое повреждение; это было обращено сверхэкспрессией VDAC1 (фиг. 10). В-четвертых, миРНК DsbA-L заметно ослабляла индуцированный I/R апоптоз клеток HK-2, этот эффект был обратным сверхэкспрессией плазмиды VDAC1 (рис. S6a-h). В-пятых, миРНК VDAC1 заметно улучшала апоптоз клеток HK-2, это не усиливалось сверхэкспрессией плазмиды DsbA-L (рис. S7a-h). Эти данные убедительно подтверждают тот факт, что DsbA-L опосредует прогрессирование ОПП, активируя VDAC1. Вопрос о том, регулирует ли DsbA-L непосредственно экспрессию VDAC1, требует дальнейшего изучения. В настоящем исследовании наши результаты co-IP демонстрируют, что DsbA-L взаимодействует с VDAC1 в митохондриях как контрольной, так и I/R групп из клеток BUMPT и почек мышей и пациентов (рис. 1а и б). Совместная локализация DsbA-L и VDAC1 дополнительно подтвердила результаты, полученные при ко-IP (рис. 5). Эти эксперименты не могли полностью подтвердить прямое взаимодействие между DsbA-L и VDAC1. Предсказание биоинформатики в сочетании с нашими экспериментами с IP показало, что DsbA-L взаимодействует с аминокислотами 9-13 и 22-27 белка VDAC1 (рис. 5c-g). Таким образом, наши данные показывают, что DsbA-L взаимодействовал непосредственно с VDAC1, вызывая апоптоз почечных клеток, а затем приводя к прогрессированию ОПП. Кроме того, в предыдущем исследовании сообщалось, что митохондрии играют ключевую роль в патогенезе и восстановлении во время ОПП.45- 48 Следовательно, данные также предполагают, что взаимодействие DsbA-L с VDAC1 можно рассматривать как потенциальную терапевтическую мишень для ослабления патологического митохондриальные эффекты, вызванные ОПП.

Херба Цистанхе

Таким образом, мы продемонстрировали, что мыши DsbA-L KO, специфичные для проксимальных канальцев, демонстрируют ослабление I / R, CLP- и VAN-индуцированного ОПП. Интересно, что мы также обнаружили, что VDAC1 выполняет ту же функцию, что и DsbA-L. Механически DsbA-L взаимодействовал с VDAC1 и затем индуцировал апоптоз в почечных клетках. Данные, полученные как для ишемизированных тканей, так и для тканей с AIN, показали, что ось DsbA-L/VDAC1 может быть вовлечена в ОПП человека. Наше настоящее исследование демонстрирует, что этот сигнальный путь может представлять собой терапевтическую мишень для ОПП.

Экстракт цистанхе

Рекомендации

36 Briones R, Weichbrodt C, Paltrinieri L, et al. Зависимость от напряжения конформационной динамики и субпроводящих состояний VDAC-1. Biophys J. 2016;111(6):1223–1234.

37 Gao P, Yang M, Chen X, Xiong S, Liu J, Sun L. Дефицит DsbA-L усугубляет митохондриальную дисфункцию канальцевых клеток при диабетической болезни почек. Clin Sci (Лондон). 2020;134(7):677–694.

38 Шошан-Бармац В., Крелин Ю., Чен К. VDAC1 как игрок в митохондриально-опосредованном апоптозе и мишень для модуляции апоптоза. Курр Мед Хим. 2017;24(40):4435–4446.

39 Ham SJ, Lee D, Yoo H, Jun K, Shin H, Chung J. Выбор между митофагией и апоптозом по Паркину посредством убиквитинирования VDAC1. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(8):4281–4291.

40 Шошан-Бармац В., Крелин Ю., Штейнфер-Кузьмин А. Функция VDAC1 в гомеостазе Ca(2 plus), жизни и гибели клеток в норме и при болезни. Клеточный кальций. 2018;69:81–100.

41 Магри А., Рейна С., Де Пинто В. VDAC1 как фармакологическая мишень при раке и нейродегенерации: акцент на его роли в апоптозе. Фронт хим. 2018;6:108.

42 Чжоу Х., Чжан Ю., Ху С. и др. Мелатонин защищает микроциркуляторное русло сердца от ишемии/реперфузии посредством подавления оси митохондриальное деление-VDAC1-HK2-mPTP-митофагия. J Шишковидная рез. 2017; 63(1).

43 Lin D, Cui B, Ren J, Ma J. Регуляция VDAC1 способствует кардиозащитному действию гидрохлорида фенциклидина во время ишемии/реперфузии миокарда. Разрешение ячейки опыта. 2018;367(2):257–263.

44 Новак Г., Мегиеси Дж., Крейген В.Дж. Делеция VDAC1 препятствует восстановлению митохондриальной и почечной функций после острого повреждения почек. Биомолекулы. 2020;10(4):585–607.

45 Бхаргава П., Шнельманн Р.Г. Митохондриальная энергетика в почках. Нат Рев Нефрол. 2017;13(10):629–646.

46 Сунь Дж., Чжан Дж., Тянь Дж. и др. Митохондрии при сепсис-индуцированном ОПП. J Am Soc Нефрол. 2019;30(7):1151–1161.

47 Тан С., Цай Дж., Инь Х.М., Вайнберг Дж.М., Венкатачалам М.А., Донг З. Контроль качества митохондрий при повреждении и восстановлении почек. Нат Рев Нефрол. 2021;17(5):299–318.

48 Цзян М., Бай М., Лэй Дж. и др. Митохондриальная дисфункция и переход от ОПП к ХБП. Am J Physiol Ren Physiol. 2020;319(6):F1105– F1F16.

Сяочжоу Ли, а, б, 1 Цзянь Пан, а, б, 1 Хуилин Ли, с Гуанди Ли, г Бохао Лю, а, б Сяньмин Тан, а, б Сянфэн Лю, f Чжибиао Хэ, а, б Чжэнью Пэн, а ,b Hongliang Zhang,a,b Luxiang Wang,a,b Yijian Li,d Xudong Xiang,a,b Xiangping Chai,a,b Yunchang Yuan,e Peilin Zheng,h and Dongshan Zhang a,b *

Отделение неотложной медицины, Китайская Народная Республика

b Институт неотложной медицины и тяжелых заболеваний, Вторая больница Сянъя, Центральный южный университет, Чанша, Хунань 410011, Китайская Народная Республика

c Отделение офтальмологии, Китайская Народная Республика

d Отделение хирургии мочевыводящих путей, Китайская Народная Республика

e Отделение хирургии грудной клетки, Китайская Народная Республика

f Отделение общей хирургии, Вторая больница Сянъя, Китайская Народная Республика

g Департамент общественного здравоохранения, Центральный южный университет, Чанша, провинция Хунань, Китайская Народная Республика

h Отделение эндокринологии, Шэньчжэньская народная больница, Второй клинический медицинский колледж Цзинаньского университета, Первая дочерняя больница Южного научно-технического университета, Шэньчжэнь, Китайская Народная Республика

1 Сяочжоу Ли и Цзянь Пан внесли равный вклад в это исследование.