النظام الغذائي عالي الفوسفور يحث على تنظيم تعبير Bmp2 وSpp1 MRNA في كلية الفئران

توضيح آلية تطورتكلس الكليةالناجم عن أالنظام الغذائي عالي الفوسفور (P).، ركزنا على البروتينات المرتبطة بالعظام مثل البروتين التشكلي العظمي 2 والهستيوبونتين. بحثت هذه الدراسة في آثار اتباع نظام غذائي عالي الـ P على تعبير mRNA لـ Bmp2 وSpp1 في كلية الفئران. تم تقسيم فئران ويستار إلى مجموعتين وتم إطعامها بنظام غذائي ضابط (مجموعة مراقبة) أو نظام غذائي عالي الـ P (مجموعة عالية الـ P).كالسيوم الكلىوزادت تركيزات P بشكل ملحوظ في المجموعة عالية P مقارنة بالمجموعة الضابطة. تمت زيادة تعبير mRNA لكل من Bmp2 وSpp1 بشكل ملحوظ في المجموعة عالية P مقارنة بالمجموعة الضابطة. تشير هذه النتائج إلى أن اتباع نظام غذائي عالي الـ P يؤدي إلى زيادة تنظيم Bmp2 وSpp1مرنا في الكلى.

الكلمات الدالة:النظام الغذائي عالي الفوسفور، التكلس الكلوي، Bmp2، Spp1،كلية، فأر

انقر هنا للحصول على مستخلص سيستانش عضوي طبيعي يحتوي على 25% من الإكيناكوسيد و9% أكتيوسايد لوظيفة الكلى.

مقدمة

تكلس الكليةيتميز بوجود رواسب الكالسيوم (Ca) فيحمة الكلى. الفوسفور الغذائي(P) على وجه الخصوص، يشكل عاملا محوريا في تطور هذا الاضطراب. تبين أن تناول نظام غذائي عالي الـ P يؤدي إلى زيادة تركيز الكالسيوم في الجسمكليةورواسب الكالسيوم في الحمة الكلوية 1-6). على الرغم من أن تأثير اتباع نظام غذائي عالي الـ P على تطور تكلس الكلية كان محور الدراسات الجارية، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن الآلية المسؤولة عن تطور هذا الاضطراب. وبالتالي، هناك حاجة إلى حل هذه المشكلة في الوقت المناسب.

أبلغنا أنه عند الفحص النسيجي باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ، لوحظت بلورات على شكل إبرة تشبه الهيدروكسيباتيت في الأنابيب الكلوية لدى الفئران التي تغذت على نظام غذائي عالي الفسفور6، 7). أشار التحليل الدقيق للأشعة السينية إلى أن رواسب الكالسيوم الناتجة عن اتباع نظام غذائي عالي الـ P تتكون بشكل رئيسي من Ca وP7). كشفت هذه النتائج أن رواسب الكالسيوم الناتجة عن اتباع نظام غذائي عالي الـ P هي شكل من أشكال الهيدروكسيباتيت. بناءً على هذه النتيجة، نفترض أن تطور التكلس الكلوي يتم التحكم فيه من خلال آلية مشابهة لتلك الموجودة في تكوين العظام. ولذلك، ركزت الدراسة الحالية على البروتينات المرتبطة بالعظام مثل البروتين التشكلي العظمي 2 (BMP2). BMP2 هو عامل تكون العظم الذي يُظهر نشاطًا يحفز تكوين العظم، 9). من الجدير بالذكر أنه تم تحديد BMP2 كعامل يحفز تكوين العظام خارج الرحم 10، 11). وهكذا، افترضنا أنه إذا لعب BMP2 دورًا مهمًا في تطور مرض التكلس الكلوي، فسيتم تنظيم التعبير عن هذا البروتين في الكلى عن طريق اتباع نظام غذائي عالي الـ P. تهدف الدراسة الحالية إلى تحديد ما إذا كان النظام الغذائي عالي الـ P يؤثر على تعبير mRNABmp2 في الكلى.

وفي الوقت نفسه، ذكرت دراستنا السابقة أن اتباع نظام غذائي عالي الـ P يرفع تعبير العظم (OPN) في الأنابيب الكلوية باستخدام التحليل الكيميائي المناعي، مما يشير إلى أن OPN قد يكون متورطًا في تطور رواسب الكالسيوم الناجمة عن اتباع نظام غذائي عالي الـ P12). ولذلك، قمنا بدراسة التغيرات في التعبير Spp1 مرنا في الكلى كذلك.

قد توفر نتائج هذه الدراسة رؤى قيمة حول الآلية المسؤولة عن تطور التكلس الكلوي الناجم عن اتباع نظام غذائي عالي الـ P.

المواد والأساليب

الحيوانات والنظام الغذائي. تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة استخدام الحيوان في جامعة طوكيو للزراعة، وتم الحفاظ على جميع الحيوانات من خلال المبادئ التوجيهية للجامعة لرعاية واستخدام حيوانات المختبر (الموافقة رقم 300049).

ومن المهم أن نلاحظ أن إناث الفئران تصاب بالكلس الكلوي بسهولة أكبر من ذكور الفئران13،14). بالإضافة إلى ذلك، أبلغنا أن اتباع نظام غذائي عالي الـ P يزيد من تعبير OPN في الأنابيب الكلوية لدى إناث الجرذان. ثم استخدمت الدراسة الحالية إناث الفئران كحيوانات تجريبية. تم إيواء فئران ويستار البالغة من العمر أربعة أسابيع (Clea Japan، Tokyo، Japan) في أقفاص شبكية فردية من الفولاذ المقاوم للصدأ. خلال الفترة التجريبية، تم وضع الأقفاص في غرفة ذات إضاءة يمكن التحكم فيها تحت ضوء 12- ساعة: دورة مظلمة (ضوء، 0800-2000 ساعة)، درجة حرارة 22 ± 1 درجة ورطوبة نسبية 60% إلى 65%.

يظهر الجدول 1 تركيبة الأنظمة الغذائية التجريبية. تم إعداد الأنظمة الغذائية التجريبية بالإشارة إلى نظام AIN-93G الغذائي15). احتوت الأنظمة الغذائية التجريبية على تركيزين مختلفين من الـ P (نظام غذائي ضابط، 0.3%؛ نظام غذائي عالي الـ P، 1.5%). تم ضبط تركيز P في النظام الغذائي عالي P على 1.5٪، حيث لاحظت دراساتنا السابقة أن أتركيز P الغذائي1.5% يؤدي إلى تكلس كلوي حاد6، 7، 12، 14) وارتفاع تعبير OPN12). جميع الأنظمة الغذائية التجريبية كان لها نفس تركيز الكالسيوم (0.5%). يظهر في الجدول 1 تركيزات P وCa، على النحو الذي يحدده تحليل الأنظمة الغذائية التجريبية. قبل بدء الدراسة، تم تأقلم جميع الفئران لمدة 7 أيام، وخلال هذه الفترة تم منحهم حرية الوصول إلى النظام الغذائي المتحكم والماء منزوع الأيونات. . بعد فترة التأقلم، تم تقسيم الفئران بشكل عشوائي إلى مجموعتين لهما نفس متوسط ​​أوزان الجسم وتم إطعامهما إما النظام الغذائي المتحكم (مجموعة المراقبة) أو النظام الغذائي عالي الـ P (مجموعة الـ P المرتفع) لمدة 14 يومًا. تم منح الفئران حرية الوصول إلى الأنظمة الغذائية التجريبية المخصصة والمياه منزوعة الأيونات طوال الفترة التجريبية. في نهاية الفترة التجريبية، تم القتل الرحيم للفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق لخليط التخدير (ميديتوميدين، ميدازولام وبوتورفانول) وتم جمع عينات من الدم والكلى لتحليلها. تم الطرد المركزي لعينات الدم واستخدمت المواد الطافية كعينات مصل. تمت إزالة الكلى وتم التخلص من الكبسولة الكلوية. العينات المصل والكلىتم تخزينها عند -80 درجة لحين الحاجة للتحليل. تم استخدام الكلية اليمنى للتحليل الكمي لـ Bmp2 وSpp1 mRNA، وتم استخدام الكلية اليسرى لتحليل تركيزات Ca وP.

تحليل المعادن.

تم طحن عينات من العلائق التجريبية والكلى عند درجة حرارة 550 درجة لمدة 48 ساعة في فرن دثر، وتم استخلاص المعادن في 1 مول/لتر من حمض الهيدروكلوريك لتحليلها. تم تحديد تركيزات الكالسيوم في الوجبات الغذائية التجريبية والكلى عن طريق قياس الطيف الضوئي للامتصاص الذري. تم تحليل تركيزات P في الوجبات الغذائية التجريبية والكلى باستخدام طريقة جوموري.

التحليل الكمي للBmp2 وSpp1 مرنا.

تم عزل إجمالي الحمض النووي الريبي (RNA) من الكلية المتجانسة باستخدام كاشف TRIzol (Life Technologies، CA، USA) وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة. تم تقييم كمية ونقاء الحمض النووي الريبي (RNA) باستخدام NanoDrop 2000c (Thermo Fisher Scientific، MA، USA). تم تصنيع [كدنا] باستخدام SuperMix SuperScript III First-Strand Synthesis SuperMix لـ qRT-PCR (تقنيات الحياة) ثم تعرض لـ RT PCR الكمي في الوقت الحقيقي باستخدام SYBR Select Master Mix (تقنيات الحياة). تم استخدام الاشعال المحددة 18-20) لتحليل Bmp2 (للأمام، 5'-ACCGTGCTCAGCTTCCATCAC-3'؛ للخلف، 5'-TTCCTGCATTTGTTCCCGAAA-3')، Spp1 (للأمام، 5'- TGAGACTGGCAGTGGTTTTGC-3' ; عكسي، 5'-CCACTTTCACCGGGAGACA-3')، وGapdh (إلى الأمام، 5'-TGGGAAGCTGGTCATCAAC-3' ; عكسي، 5'-GCAT CACCCCATTTGATGTT-3 '). تم إجراء تفاعل PCR في الوقت الحقيقي باستخدام نظام PCR في الوقت الحقيقي من StepOne (النظم البيولوجية التطبيقية، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية)، وتمت تطبيع مستويات التعبير mRNA إلى مستويات Gapdh mRNA. اعتبرت قيمة المجموعة الضابطة 1.00.

تحليل احصائي.

يتم عرض النتائج كوسيلة ± SEM لكل مجموعة مكونة من 6 فئران. بعد إجراء اختبار F لتحديد تجانس الفروق، تم استخدام اختبار الطالب لتحديد اختلافات كبيرة بين المجموعتين. إذا لم يكن تجانس التباينات متساويًا، تم استخدام اختبار ويلش بدلاً من اختبار الطالب. واعتبرت الاختلافات ذات دلالة إحصائية عند p ＜ 0.05

نتائج

وزن الجسم وتناول الطعام وتحليل المصل.

انخفض وزن الجسم النهائي وتناول الطعام بشكل ملحوظ في المجموعة ذات الـ P المرتفع مقارنة بالمجموعة الضابطة (الجدول 2).

وزن الكلى وتركيزات المعادن.

تمت زيادة أوزان الكلى الرطبة والجافة بشكل ملحوظ في المجموعة ذات الـ P المرتفع مقارنة بالمجموعة الضابطة (الجدول 3). كما تم زيادة تركيزات الكلى Ca وP بشكل ملحوظ في المجموعة التي تحتوي على نسبة عالية من P مقارنة بالمجموعة الضابطة.

التعبير الكلوي Bmp2 و Spp1 mRNA. تمت زيادة مستويات Bmp2 mRNA في المجموعة عالية P بشكل ملحوظ مقارنة بالمجموعة الضابطة (الشكل 1A). تمت أيضًا زيادة تعبير mRNA لـ Spp1 بشكل ملحوظ في المجموعة عالية P مقارنة بالمجموعة الضابطة (الشكل 1B).

الخدمة الداعمة لشركة Wecistanche - أكبر مصدر للسيستانش في الصين:

البريد الإلكتروني:wallence.suen@wecistanche.com

واتس اب/هاتف:+86 15292862950

تسوق لمزيد من تفاصيل المواصفات:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop