يزيد نقص كلوثو من التعبير الناجم عن نقص الأكسجين عن IFN- / من خلال زيادة تنظيم RIG-I في الكلى
Mar 25, 2022
الملخص نقص الأكسجة هو مسار شائع لتقدم المرحلة النهائيةمرض كلوي.يقوم الجين الأول المحفز بحمض الريتينويك (RIG-I) بتشفير هليكاز RNA الذي يتعرف على الفيروسات بما في ذلك SARS-CoV2 ، وهو المسؤول عن إنتاج الإنترفيرون (IFN) -a / لمنع انتشار العدوى الفيروسية. في الآونة الأخيرة ، تم العثور على تنشيط RIG-l في ظل ظروف نقص الأكسجين ، وتبين أن نقص klotho يكثف تنشيط RIG-I في أدمغة الفئران. ومع ذلك ، فإن دور هذه الوظائف في التهاب الكلى لا يزال بعيد المنال. هنا ، للدراسة في المختبر ، تم فحص التعبير عن RIG-I و IFN-a / في الفئران العاديةالكلى(NRK) -52 خلايا E حضنت تحت ظروف نقص الأكسجين (1 بالمائة O2). بعد ذلك ، تم نقل siRNA الذي يستهدف RIG-I أو siRNA المخلوط إلى خلايا NRK52E لفحص التعبير عن RIG-I و IFN-a / ß في ظل ظروف نقص الأكسجين. لقد حققنا أيضًا في مستويات التعبير عن RIG-I و IFN-a / في 33 إنسانًاالكلىعينات الخزعة التي تم تشخيص إصابتها باعتلال الكلية. بالنسبة لدراسة Vivo ، تسببنا في نقص الأكسجة الكلوي عن طريق لقط الشريان الكلوي لمدة 10 دقائق في الفئران البرية (الفئران WT) وفئران Klotho-knockout (KIT / الفئران). أدى الحضانة في ظل ظروف نقص الأكسجين إلى زيادة التعبير عن RIG-lI و IFN-a / في خلايا NRK52E. تم تثبيط تنظيمهم في خلايا NRK52E المنقولة باستخدام siRNA التي تستهدف RIG-I. في المرضى الذين يعانون من اعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA) ، أظهر التلوين الكيميائي الهيستولوجي المناعي لعينات خزعة الكلى أن تعبير الجلوبولين المناعي - Iw كان مرتبطًا بتعبير IFN-a / (ص =0. 57، P<0.001, and="" r=""><0.001, respectively).="" the="" expression="" levels="" of="" rig-i="" and="" ifn-a/β="" were="" upregulated="" in="">الكلىمن الفئران WT ناقصة التأكسج ولوحظ مزيد من الانتفاخ في الفئران ناقصة التأكسج. تشير هذه النتائج إلى أن نقص الأكسجة يحفز التعبير عن IFN-a / من خلال تنظيم RIG-I وأن نقص klotho يكثف هذا التعبير الناجم عن نقص الأكسجة فيالكلى.
الكلمات الدالة:مرض كلوي؛ خلايا الكلى استبدال كلوي ضرر كلوي الكلى
سيحسن الكستانش وظيفة الكلى / وظيفة التجشؤ
مقدمةمزمنمرض كلوي(CKD) أثرت على 697.5 مليون شخص على مستوى العالم في عام 2017 [1] ، لذلك من المعروف جيدًا أنها مصدر قلق صحي كبير. لتأخير تطور CKD ، يتم استخدام مثبطات مسار نظام الرينين-أنجيوتنسين-الألدوستيرون (RAAS) في بيئة سريرية [2،3]. ومع ذلك ، فإن آثارها المفيدة محدودة والعديد من المرضى يحتاجون في نهاية المطاف إلى العلاج الكلوي التعويضي [4]. من الناحية المرضية ، يعد الالتهاب المزمن والتليف الخلالي من السمات المشتركة لمرض الكلى المزمن ، بغض النظر عن المرض الأساسي [5]. على الرغم من أن تحويل عامل النمو (TGF) - 1 يلعب دورًا محوريًا في تطور التليف الخلالي [6-8] ، فقد أوضحت الدراسات السابقة أن تسلل الخلايا الالتهابية هو المسؤول عن إنتاج TGF {{12} } [9]. تشير هذه النتائج إلى أن الالتهاب هو الحدث الأولي للتليف الخلالي ، وأن الالتهاب هدف علاجي مرشح لمرض الكلى المزمن.
نقص الأكسجين هو حالة يكون فيها نقص الأكسجين في الأنسجة. كاستجابة خلوية لنقص الأكسجة ، تلعب العوامل المحفزة بنقص الأكسجة (HIF) أدوارًا مهمة في منع تلف الأنسجة [10-12]. ومع ذلك ، يؤدي نقص الأكسجة الحاد إلى أمراض الأوعية الدموية الحادة ، مثل السكتة الدماغية [13] والذبحة الصدرية [14] ومرض الشريان المحيطي [15]. في الآونة الأخيرة ، تم الإبلاغ عن أن نقص الأكسجة المزمن ، مثل توقف التنفس أثناء النوم ، يساهم أيضًا في تطور الأمراض المختلفة [16]. فيما يتعلقالكلى، يقال إن نقص الأكسجة يتكثف مع تقدم مرحلة CKD ويعتبر حاليًا فيزيولوجيا مرضية شائعة تؤدي إلى المرحلة النهائيةمرض كلوي[17]. كما ذكرنا أعلاه ، يعتبر الالتهاب حدثًا أوليًا ، لذا يجب توضيح الآلية التي يؤدي بها نقص الأكسجة إلى حدوث الالتهاب على المستوى الجزيئي. يتميز الالتهاب بالألم والحرارة والاحمرار والتورم وفقدان الوظيفة [18]. ومع ذلك ، فإنه يعمل بشكل أساسي على القضاء على السبب الأولي لإصابة الخلايا وإزالة الخلايا الميتة والأنسجة التالفة. على أي حال ، فإن الالتهاب ليس استجابة محددة ، وتعتبر المناعة الفطرية تساهم بشكل رئيسي في العملية الأولية للالتهاب من خلال إنتاج الإنترفيرون (IFN) - / [19]. من بين العوامل التي تدخل في المناعة الفطرية ، الجين الأول المحفز بحمض الريتينويك (RIG-I) مسؤول عن الاستجابات المناعية للعدوى الفيروسية [20. والجدير بالذكر أن الدراسات الحديثة قد أظهرت أن نقص الأكسجة ينظم تعبير RIG-I في الدماغ والكبد ، مما يؤدي إلى إنتاج IFN- / [21،22]. ومع ذلك ، فإن دور نقص الأكسجة في التعبير RIG-I بوساطة IFN- / B فيالكلىلا يزال بعيد المنال.
تم الإبلاغ عن كلوثو لأول مرة كبروتين مضاد للشيخوخة [23]. في الواقع ، تُظهر الفئران التي تعاني من نقص كلوثو عمرًا قصيرًا مصحوبًا بأنماط ظاهرية تشبه الشيخوخة البشرية. في المقابل ، تظهر الفئران المعدلة وراثيًا كلوثو عمرًا ممتدًا [24]. من حيث التأثيرات الوقائية للكلى ، وجد أن نقص كلوثو يضاعف الضرر الكلوي في النماذج التجريبية لأمراض الكلى ، في حين أن الإفراط في التعبير عن كلوثو أو إعطاء بروتين كلوثو يخفف ذلك [25]. يوجد بروتين كلوثو في ثلاثة أشكال: الغشاء ، والمفرز ، والكوتو داخل الخلايا. من بين هؤلاء ، تم الإبلاغ عن klotho داخل الخلايا لقمع تعبير RIG-I جنبًا إلى جنب مع الالتهاب [26] ، مما يزيد من احتمال أن يؤدي نقص klotho إلى تفاقم الانتفاخ الناجم عن نقص الأكسجة لـ RIG-I و IFN- / inالكلى.قادتنا هذه النتائج إلى افتراض أن التعبير عن RIG-I و IFN- / زاد في ظل ظروف نقص الأكسجة في خط خلوي من الخلايا الأنبوبية الكلوية وأن التنظيم الناجم عن نقص الأكسجة قد تم تكثيفه في فئران klotho-knockout (KI -7 الفئران). في هذه الدراسة ، أظهرنا أن نقص الأكسجة ينظم RIG-I وكذلك IFN-a / في الفئران العاديةالكلىالخلايا (NRK -52 E) وكلى الفأر. نوضح أيضًا أن RIG-I مسؤول عن التنظيم الناجم عن نقص الأكسجة في IFN-c / B. في الإنسان الفعليالكلىعينات من المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم باعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA) ، وجد أن تعبير RIG-I مرتبط بشكل إيجابي بـ IFN- /. أخيرًا ، تم تكثيف الانتفاخ الناجم عن نقص الأكسجة لـ RIG-I و IFN- / في الفئران KI. تشير هذه النتائج إلى أن نقص كلوثو يزيد من حدة التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن الإنترفيرون- / من خلال تنظيم الجلوبولين المناعي (RIG-I) فيالكلى.
سيحسن الكستانش الفشل الكلوي / الفشل الكلوي
المواد والأساليب الحيواناتتم الحصول على ذكور الفئران من النوع البري (WT) C57BL / 6J (بعمر 8 أسابيع ووزنها 20-25 جم) من Charles River Laboratories Japan (يوكوهاما ، اليابان). تم شراء ذكور الفئران (بعمر 6 أسابيع ووزنها حوالي 15 جرامًا) من شركة CLEA Japan، Inc. وتم إيواء الفئران في معهد علوم الحيوان في جامعة هيروشيما (هيروشيما ، اليابان) ، كما تم وصفه سابقًا [27]. تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية بجامعة هيروشيما (أرقام التصاريح: أ 19-158 و 2019-156) وتم إجراؤها وفقًا لإرشادات المعاهد الوطنية للصحة (NIH) بشأن استخدام حيوانات المختبر. تم تقسيم الفئران WT و KI إلى مجموعة تحكم أو مجموعة نقص الأكسجة (ن=5 في كل مجموعة). تم إحداث حالات نقص التأكسج عن طريق لقط الشريان الكلوي الأيسر لمدة دقيقة واحدة 0 تحت التخدير العام (0.3 مجم / كجم ميديتوميدين ، 4 مجم / كجم من الميدازولام ، و 5 مجم / كجم من البوتورفانول) [28]. خضعت الفئران في المجموعة الضابطة لعملية زائفة كانت هي نفسها التي أجريت على الفئران في مجموعة نقص الأكسجة ، باستثناء نقص ربط الشرايين. بعد 10 دقائق من نقص الأكسجة ، تم التخلص من الفئران عن طريق ثقب القلب والكلىتم حصادها. نقص الأكسجةالكلىتم تأكيده عن طريق النشاف الغربي لتعبير إرثروبويتين (S1 الشكل).
زراعة الخلاياالجرذ العاديالكلى(NRK) -52 تم شراء الخلايا E من American Type Culture Col. lection (ماناساس ، فيرجينيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تمت زراعة الخلايا E -52 في وسط RPMI -1640 يحتوي على 10 بالمائة من الجنين مصل بقري (FBS) (Nichirei Bioscience ، طوكيو ، اليابان) والبنسلين / الستربتومي-سين (Nacalai Tesque ، كيوتو ، اليابان). تم زرع بذور clls هذه في أطباق ثقافة بحجم 10 سم. بعد النمو إلى subconfluence ، تم تحضين الخلايا في غرفة حاضنة O2Modular 1 في المائة (MIC 101 ؛ Billups-Rothenberg ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) لمدة 30،60،90 و 120 دقيقة ، تم تحضير محلولات الخلية الكاملة وتعريضها لتحليل اللطخة الغربية. تم تأكيد نقص الأكسجة في خلايا NRK -52 E عن طريق النشاف الغربي لتعبير HIF -1 (الشكل S2).
تعداء RIG-I siRNAتم نقل خلايا NRK52E باستخدام 20 نانومتر siRNA تستهدف RIG-I (RSS311418: Thermo Fisher Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) أو التحكم السلبي siRNA (4390843 ؛ النظم الحيوية التطبيقية ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) باستخدام Lipofectamine 2000 Transfection Reagent (Thermo Fisher Scientific) طبقاً لتعليمات الشركة الصانعة. بعد 43-45 ساعة ، تم تحضين بعض هذه الخلايا تحت ظروف نقص الأكسجين (1 بالمائة O ،) لمدة 30 دقيقة لتقييم RIG-I. تم تغيير الخلايا الأخرى إلى وسط جديد. بعد 24 ساعة ، تم تحضين هذه الخلايا تحت عبوات ناقصة التأكسج (1 بالمائة O2) لمدة 60 و 120 دقيقة لتأكيد قمع IFN-a /. تم تحضير محللات الخلية الكاملة وإخضاعها لتحليل لطخة غربية.
تحليل لطخة غربيةتم إجراء جمع العينات والنشاف الغربي وفقًا للطرق الموصوفة سابقًا [29]. الجسم المضاد لـ RIG-I للأرنب وحيد النسيلة (# 3743S ؛ تقنية تشوير الخلية ، دانفرز ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، الجسم المضاد متعدد الأضلاع للأرنب متعدد النسيلة (bs -7023 R ؛ Bioss Anti -odies ، Woburn ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، جسم مضاد لـ IFN- مضاد للأرنب متعدد الأضلاع (GTX37658 ؛ GeneTex ، Irvine ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، جسم مضاد لـ RIG-I وحيد النسيلة (=700366 ؛ Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، أرنب متعدد النسيلة الجسم المضاد لـ IFN - 2 (ab193055 ؛ Abcam ، كامبريدج ، المملكة المتحدة) ، جسم مضاد لـ IFN- أرنب متعدد الأضلاع (PA 5-20390 ؛ Invitrogen) ، جسم مضاد لكلوثو مضاد للإنسان وحيد النسيلة (KO603 ؛ TransGenic ، فوكوكا ، اليابان) ، تم استخدام الجسم المضاد للأكتين وحيدة النسيلة للفأر - - (A5316 ؛ Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، MO ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، والجسم المضاد أحادي النسيلة للفأر - - (T9026 ؛ Sigma-Aldrich) كأجسام مضادة أولية. تم استخدام الغلوبولين المناعي G (داكو ، جلوستروب ، الدنمارك) والماعز المضاد للفأر G (داكو) كأجسام مضادة ثانوية. تم استخدام SuperSignal West Dura ونظام Pico (Thermo Fisher Scientific) للكشف عن الإشارات. تم قياس شدة كل نطاق بواسطة برنامج ImageJ (الإصدار 1.47y ؛ المعاهد الوطنية للصحة ، Bethesda ، MD ، الولايات المتحدة الأمريكية) وتم تطبيعها إلى مستوى -actin أو -tubulin.
سيحسن القسطرة من أمراض الكلى / الكلى
التحليل المناعي لأنسجة الكلى الفأريةتم إجراء تلطيخ المناعي وفقًا للطرق الموصوفة سابقًا [27]. كأجسام مضادة أولية ، تم تطبيق المنتجات التالية: جسم مضاد لـ RIG-I للأرنب وحيد النسيلة (# 700366 ؛ Invitrogen) ، جسم مضاد متعدد النسيلة للأرنب مضاد لـ IFN - 2 (ab193055 ؛ Abcam) ، جسم مضاد متعدد النسيلة للأرنب مضاد لـ IFN- ( PA 5-20390 ؛ Invitrogen) ، وأجسام الفئران أحادية النسيلة المضادة للإنسان klotho (KO603 ؛ TransGenic). تم قياس مناطق RIG-I- و IFN-a / - و klotho-positive كمتوسط 20 حقلاً تم اختيارها عشوائيًا باستخدام برنامج ImageJ.
جمع العينات السريرية وبيان الأخلاقياتتم الحصول على عينات الكلى عن طريق خزعة الكلى في مستشفى جامعة هيروشيما بين أغسطس 2014 ونوفمبر 2016 من 33 مريضًا تم تشخيص إصابتهم باعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي. التزمت هذه الدراسة بالمبادئ المنصوص عليها في إعلان هلسنكي وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات بجامعة هيروشيما (E -1718) ، وتم الحصول على الموافقة المستنيرة في شكل إلغاء الاشتراك على أحد مواقع الويب (htns: / inzounaika Hiroshima-uaciplresearchl opt out.html).
التحليل المناعي الكيميائي لأنسجة الكلى البشريةتم إجراء التلقيح المناعي وفقًا للطرق الموصوفة سابقًا [27]. تم استخدام الأجسام المضادة الأولية التالية: الأجسام المضادة أحادية النسيلة للأرانب المضادة لـ RIG-I (# 700366 ؛ Invitrogen) ، والأجسام المضادة أحادية النسيلة للفأر المضادة لـ IFN (sc -373757 ؛ Santa Cruz Biotechnology ، دالاس ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، والأرنب تم قياس كمية الأجسام المضادة متعددة النسيلة المضادة لـ IFN (PA 5-20390 ؛ Invitrogen) و RIG-I و IFN-a / -positive كمتوسط خمسة حقول تم اختيارها عشوائيًا باستخدام برنامج Image].
تحليل احصائييتم عرض النتائج على أنها تعني ± الانحراف المعياري (SD). تم حساب الارتباطات باستخدام تحليل الانحدار أحادي المتغير ، وللمقارنات المتعددة ، استخدمنا تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) متبوعًا باختبار الطالب t مع تصحيح Bonferroni. تم تحليل الفروق بين المجموعتين من خلال اختبار الطالب<0.05 was="" considered="" as="" statistically="">
نتائج:ينظم نقص الأكسجة RIG-I و IFN-a / في خط خلايا الفئران من الخلية الظهارية الكلويةلتحديد تأثير نقص الأكسجة على التعبير عن RIG-I و IFN- a / في المختبر ، أجرينا تحليل لطخة غربية لهذه البروتينات في الخلايا E NRK -52 المزروعة في ظل ظروف نقص الأكسجين. بلغ مستوى بروتين RIG-I ذروته عند 30 دقيقة ثم انخفض تدريجيًا في الخلايا E NRK -52 تحت تحفيز نقص التأكسج （الشكل 1A）. زادت مستويات IFN- / ß وبلغت ذروتها عند 120 و 60 دقيقة ، على التوالي ، في NRK -52 الخلايا E مع تحفيز ناقص التأكسج (Eig 1Band1C). تقلل ضربة قاضية لـ RIG-I من التعبير عن IFN-a / في خلايا NRK52E بنقص الأكسجة لتقييم ما إذا كان RIG-I يشارك في التعبير عن IFN- / في ظل ظروف نقص الأكسجين ، قمنا بالتحقيق في تعبيرها في NRK -52 الخلايا E المنقولة باستخدام RIG-I siRNA أو سلبي
مراقبة سيرنا. أولاً ، أكدنا تأثير الضربة القاضية لـ RIG- siRNA في الخلايا E NRK -52. كشف النشاف الغربي لـ RIG-I أن تعبير RIG-I ينقص تنظيم RIG-I في خلايا NRK -52 E إما مع أو بدون تحفيز ناقص التأكسج (Eig 2A). -أنا في التعبير عن IFN- / B في NRK -52 الخلايا E باستخدام RIG-I siRNA أو التحكم السلبي. منع RIG-siRNA التعبير عن IFN- / في NRK -52 Ecells (Eig2Band2C).
يرتبط RIG-I بمستويات التعبير عن IFN- / في عينات الكلى البشرية لاعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA)لقد فحصنا ما إذا كان مستوى التعبير عن الجلوبولين المناعي المضاد للمرض مرتبطًا بـ IFN-a / في عينات الخزعة الكلوية التي تم الحصول عليها من المرضى المصابين باعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA) (ن =33). الخصائص السريرية المفصلة لهؤلاء المرضى موضحة في الجدول S1. كشف التلوين الكيميائي الهيستوكيميائي المناعي لـ RIG-I و IFN- / عن تعبيرهما في الكبيبات والأنابيب الكلوية (الشكل 3 أ) ، وأظهر أن البروتين RIG-I مرتبط بشكل إيجابي بـ IFN-o / (r =0. 57، P<0.001, and="" r=""><0.001, respectively)(eig="">
لا يغير نقص الأكسجين مستوى تعبير klotho في WT و K 1- / الفئرانلتحديد تأثير التحفيز ناقص التأكسج على تعبير klotho في الجسم الحي ، قمنا بفحص تعبيره في WT و K- / الفئران مع أو بدون 10 دقائق من التحفيز ناقص التأكسج. كشف النشاف الغربي والتلطيخ الكيميائي المناعي أن تعبير klotho لم يختلف بين الفئران WT مع وبدون نقص الأكسجة وأن تعبير klotho لم يلاحظ في KIT / الفئران بغض النظر عن وجود أو عدم وجود تحفيز ناقص التأكسج (Eig 4Aand4B). تم تلوين البروتين في سيتوبلازم الخلايا الأنبوبية (الشكل 4 ب).يتم تكثيف تعبير RIG-I في ظل ظروف نقص الأكسجين في الفئران K ~.يقال إن كلوثو داخل الخلايا يمنح القدرة على قمع الالتهاب بوساطة RIG-I ، لذلك قمنا بفحص مستوى التعبير وتوطين RIG-I في حالة نقص التأكسج.الكلىعدد الفئران WT و Kl - / -. كشف النشاف الغربي أن تعبير RIG-I زاد في الفئران WT مع تحفيز نقص الأكسجة وأنه تم تكثيفه في الفئران Kl - / - (الشكل 5A). أظهرت الكيمياء النسيجية المناعية أن المنطقة الإيجابية لـ RIG-I زادت في الفئران Kl - / - ، والتي كانت مشابهة للنتائج التي تم الحصول عليها من النشاف الغربي (الشكل 5 ب).
IFN- يتم تنظيمه في ظل ظروف نقص الأكسجين في الفئران KI --لتحديد تأثيرات نقص الأكسجة على التعبير عن- a في wvo ، قمنا بفحص مستوى تعبيره وتوطينه في الفئران التي تعاني من نقص الأكسجة في WT و KI. كشف النشاف الغربي أن تعبير IFN- زاد في الفئران WT مع تحفيز نقص الأكسجة وأنه تم تنظيمه بشكل أكبر في الفئران (الشكل 6 أ). كشف التلوين المناعي الكيميائي أيضًا أن المنطقة الإيجابية لـ IFN - - لوحظت بشكل أساسي في الخلايا الأنبوبية ، وأن مستوى التعبير عن IFN- أظهر نفس الميل كما في النشاف الغربي (الشكل 6 ب).
IFN- يزداد تحت ظروف نقص الأكسجين في K1T- / الفئرانبالإضافة إلى IFN-c ، قمنا بفحص مستوى التعبير والترجمة لـ IFN-Bin hypoxic WT والفئران. من نتائج النشاف الغربي ، زاد تعبير IFN في فئران WT مع تحفيز نقص الأكسجة ، بينما لوحظت زيادة أخرى في KIT / الفئران (الشكل 7 أ). عند تحديد المنطقة الموجبة IFN - - ، زاد مستوى التعبير عن IFN- في الفئران KI مقارنةً بالمستوى الموجود في الفئران WT (الشكل 7 ب).
لوحظ في Kl - / - الفئران بغض النظر عن وجود تحفيز نقص التأكسج. لقد أظهرنا أن نقص الأكسجة الكلوي زاد من التعبير عن RIG-I و IFN- / وأن تعبيرهم قد تكثف أكثر في الفئران Kl - / -. تشير هذه النتائج إلى أن نقص كلوثو أدى إلى تكثيف التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن RIG-I ، مما أدى إلى تنظيم IFN- /. حددنا أن التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن RIG-I و IFN- / في كل من الدراسات المختبرية والحيوية. للتكيف مع ظروف نقص الأكسجين ، يتم تثبيت HIF ويعمل كعامل نسخ [30]. في دراسة سابقة ، تم الإبلاغ عن أن RIG-I متورط في جزيئات HIF المحفزة. ومع ذلك ، لم نتمكن من تحديد أن الجين RIG-I هو عامل التأثير النهائي لـ HIF. بالإضافة إلى الإصابة بالفيروس ، يزداد تعبير RIG-I في ظل ظروف نقص الأكسجين [31]. على الرغم من أن الدراسات السابقة ذكرت أن نقص الأكسجة يؤثر على الخلايا الظهارية الأنبوبية ، والخلايا البطانية ، والخلايا الحبيبية ، والخلايا الليفية ، والخلايا الالتهابية ، والخلايا السلفية في الكلى [32،33] ، فقد أظهرنا أن انتفاخ الجلوبولين المناعي (RIG-I) لوحظ بشكل أساسي في الخلايا الظهارية الأنبوبية في الفئران مع تحفيز نقص الأكسجة ، وكذلك في المرضى الذين يعانون من اعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي. نظرًا لأن الأنابيب الكلوية تعتبر موقعًا لدخول مسببات الأمراض عبر الإحليل [34] ، فقد يلعب الجلوبولين المناعي I دورًا محوريًا في الاستجابة المناعية للخلايا الظهارية الأنبوبية في ظل ظروف نقص الأكسجة. لا يتم تنشيط الاستجابة المناعية الفطرية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة فحسب ، بل يتم تنشيطها أيضًا من خلال إشارات الإنذار من الخلايا التالفة أو المصابة أو المجهدة [35]. في هذه الدراسة ، أظهرنا أن التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن RIG-I شارك في إنتاج IFN- / في خط خلايا الفئران من الأنابيب الكلوية. تشير البيانات المقدمة إلى أن تعبير RIG-I يعمل كنظام مناعي فطري في العصارة الخلوية استجابةً للإجهاد الناجم عن نقص الأكسجة وكذلك عدوى الفيروس. وصفت الدراسات السابقة أن نقص الأكسجة يعزز أثناء تطور مرض الكلى المزمن بغض النظر عن المرض الأساسي وأن نقص الأكسجة يساهم في تطور الضرر الكلوي [17]. في دراسة سريرية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي المعتمد على مستوى أكسجة الدم ، لم يتكثف نقص الأكسجة الكلوي أثناء تطور مرض الكلى المزمن فحسب ، بل توقع أيضًا مثل هذا التقدم [36]. وبالتالي ، يعتبر نقص الأكسجة حاليًا هو المسار المشترك لتقدم المرحلة النهائيةمرض كلوي، لذلك يجب أن يكون الالتهاب الناجم عن نقص الأكسجة هدفًا علاجيًا لقمع تطور مرض الكلى المزمن.
لقد أظهرنا أن نقص الأكسجة يؤدي إلى إنتاج IFN- / ، والتي تصنف على أنها من النوع 1 interferons. يعمل النوع الأول من الإنترفيرونات بشكل أساسي على تثبيط تكاثر الفيروس [37] ومقاومة التثبيط المناعي الناجم عن نقص الأكسجة [21 ، 22]. ومع ذلك ، فقد أفادت الدراسات التي أجريت حتى الآن أن الإنترفيرون من النوع الأول تؤدي إلى تنشيط الخلايا القاتلة الطبيعية ، وتلعب دورًا مهمًا ليس فقط في إزالة الخلايا المصابة بالفيروس ولكن أيضًا في تلف الأنسجة [38]. في الواقع ، أفادت دراسات سابقة أن الجلوبولين المناعي - 1 يساهم في حدوث التهاب في أعضاء مختلفة ، مثل الرئة [39] ،الكلى[40] والجهاز العصبي [21]. في هذه الدراسة ، أظهرنا أيضًا أن التنظيم الناجم عن نقص الأكسجة لـ RIG-I مسؤول عن إنتاج IFN- /. وبالتالي ، قد تعمل الإنترفيرون من النوع الأول للحماية من العدوى في حالة نقص الأكسجة ، ولكنها قد تكون ضارة في ظل الظروف غير المصابة. علاوة على ذلك ، أفادت دراسة سابقة أنه بالإضافة إلى الإنترفيرون من النوع 1 ، فإن RIG-I متورط في إنتاج السيتوكينات المختلفة ، مثل IL -1 ، IL - 6 ، و TNF- [41]. لأن هذه السيتوكينات تسبب تلف الأنسجة ، فإن الانتفاخ الناجم عن نقص الأكسجة لـ RIG-I قد يشارك في تطور CKD. لقد أظهرنا أن نقص كلوثو يعزز تعبير RIG-I الناجم عن نقص الأكسجة ، والذي يترافق مع تنظيم IFN- /. يقال إن تعبير كلوثو يتناقص مع تقدم العمر وتطور مرض الكلى المزمن [42،43]. لذلك ، قد يتم تنظيم تعبير RIG-I بشكل أكبر في كبار السن ومرضى CKD في ظل ظروف نقص الأكسجين ، مما يؤدي إلى إنتاج IFN- /. كما ذكرنا سابقًا ، يوجد كلوثو في ثلاثة أشكال - الغشاء ، المفرز ، والكلوثو داخل الخلايا - مع كون الأخير مسؤولًا عن تثبيط إنتاج السيتوكينات الالتهابية بوساطة RIG-I [26]. فيما يتعلق بالتوطين ، أظهرنا أن تعبير klotho يحدث بشكل أساسي في الخلايا الأنبوبية الكلوية ، مع وجود دليل على أن تعبير RIG-I يتم تكثيفه بشكل أساسي في الخلايا الأنبوبية الكلوية في ظل ظروف نقص الأكسجين. تشير هذه النتائج إلى أن انخفاض مستوى تعبير klotho يساهم في تعزيز إنتاج RIG-I بوساطة من النوع الأول من الإنترفيرون في ظل ظروف نقص الأكسجين.
سيحسن الكستانش من آلام الكلى / الكلى
باختصار ، أظهرنا أن RIG-I الناجم عن التحفيز الناجم عن نقص الأكسجة و IFN- / في كلى الفأر وخط خلايا الفئران من الخلايا الأنبوبية الكلوية ، وأن RIG-I كان متورطًا في نقص الأكسجة الناجم عن تنظيم IFN- / في التجارب المختبرية. في عينات الخزعة الكلوية من المرضى الذين يعانون من اعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA) ، ارتبط تعبير RIG-I بانتفاخ IFN- /. أخيرًا ، تم تكثيف التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن RIG-I في فئران klotho-knockout ، جنبًا إلى جنب مع تنظيم IFN- /. زاد التعبير بوساطة RIG-I من النوع الأول من الإنترفيرون في ظل ظروف نقص الأكسجة ، ولوحظ مزيد من التنظيم في حالة كلوثو داونري. وفقًا للدراسات السريرية ، يتفاقم نقص الأكسجة مع مرحلة CKD المتقدمة [36] وهو تنبؤ بالتقدم طويل الأمد لـ CKD [36]. بالإضافة إلى ذلك ، يتناقص تعبير klotho مع انخفاض وظيفة الكلى ، ويرتبط انخفاض تعبير klotho بالضرر الكلوي [44]. في هذه الدراسة ، أظهرنا أن نقص كلوثو يزيد من حدة التعبير الناجم عن نقص الأكسجة عن IFN- / من خلال تنظيم RIG-I في الكلى وأن تعبير RIG-I مرتبط بتعبير IFN- / في المرضى الفعليين المصابين باعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA). من خلال أخذ هذه النتائج معًا ، يتم تعزيز كل من نقص الأكسجة والحد من كلوثو أثناء تطور CKD ، وبالتالي يتم تعزيز تنشيط المناعة الفطرية في مرضى CKD.