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O presente protocolo descreve o estabelecimento de um modelo animal de nefropatia membranosa (MN) e como a inibição de Kemeng Fang reduz a apoptose de podócitos de ratos MN ativando a via de sinalização PI3K / AKT.
A nefropatia membranosa (NM) é um tipo patológico comum de síndrome nefrótica do adulto. Até 20% dos pacientes com NM desenvolvem doença renal terminal (DRT). Os podócitos têm uma função importante na manutenção da barreira de filtração glomerular e desempenham um papel crucial na ocorrência e desenvolvimento de proteinúria e NM. A via de sinalização PI3K / AKT está envolvida em todo o processo de crescimento, diferenciação e apoptose de podócitos. Kemeng Fang (KMF) é uma fórmula da medicina tradicional chinesa que tem sido usada para retardar a lesão renal. No entanto, o mecanismo terapêutico do KMF no NM não é claro. Aqui, o modelo de rato MN foi estabelecido por injeções axilares, inguinais e de veia caudal de albumina sérica bovina catiônica (C-BSA) e, em seguida, KMF e inibidor de PI3K (LY294002) foram administrados. Os dados de função hepática, função renal, lipídios no sangue, patologia renal, função podocitária, nível de expressão da via de sinalização PI3K / AKT e transcriptômica de ratos demonstraram que o KMF tem um efeito protetor nos podócitos de ratos MN ativando a via de sinalização PI3K / AKT, e pode efetivamente prevenir a progressão do MN.
A nefropatia membranosa (MN) é um tipo patológico comum de síndrome nefrótica do adulto, com uma taxa de incidência anual de aproximadamente 5-10 por 100.000 indivíduos. Ocorre principalmente entre as idades de 30 e 50 anos e é raro em crianças (cerca de 5%). É significativamente mais prevalente em homens do que em mulheres (2:1). Além disso, até 20% dos pacientes com NM desenvolvem a doença renal terminal (DRT). Além disso, há uma tendência crescente em que pacientes com NM desenvolvem DRT ano a ano 1,2,3. A característica patológica da NM é que a imunoglobina G granular (IgG) e o complexo de ataque à membrana do sistema complemento (MAC) são fortemente depositados na membrana basal glomerular (GBM) adjacente aos podócitos. Essa deposição leva ao espessamento do GBM e à ruptura da integridade da barreira de filtração glomerular, levando à proteinúria4.
Terapia de suporte, imunossupressores e anticorpos monoclonais direcionados são os principais métodos para o tratamento da NM. Embora essas intervenções possam reduzir significativamente a proteinúria e retardar a progressão da deterioração renal, elas também apresentam muitas deficiências. Primeiro, a terapia de suporte é adequada apenas para pacientes de baixo risco5. Em segundo lugar, os imunossupressores podem causar reações adversas, como necrose da cabeça do fêmur, infecção secundária e inibição da função hematopoiética da medula óssea6. Em terceiro lugar, uma extensa pesquisa de ensaios clínicos randomizados é necessária para fornecer medicamentos baseados em evidências para o uso de anticorpos monoclonais, como ofamizumabe, otuzumabe, daretozumabe e isatuximabe 7,8,9. Portanto, a busca ativa de métodos eficazes de tratamento para NM tem grande importância para retardar o início da DRCT e melhorar a qualidade de vida dos pacientes com NM.
Os podócitos, também conhecidos como células epiteliais viscerais glomerulares, estão ligados ao lado externo do GBM, e o endotélio capilar do GBM forma a barreira de filtração sanguínea glomerular. Têm funções importantes, como manter a barreira de filtração de proteínas glomerulares, sintetizar a membrana basal normal e fornecer suporte estrutural para o plexo capilar glomerular10,11. A pesquisa mostrou que a apoptose de podócitos desempenha um papel crucial na ocorrência e desenvolvimento de proteinúria e NM, e a via de sinalização PI3K / AKT está envolvida em todo o processo de crescimento, diferenciação e apoptose de podócitos12 , 13 , 14 .
Um número crescente de estudos tem mostrado que a medicina chinesa tem vantagens significativas no tratamento da NM, o que pode reduzir significativamente a creatinina sanguínea, a proteinúria e a lesão renal tardia15,16. KMF é um composto da medicina tradicional chinesa com ingredientes derivados de 13 plantas: Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. (Dangshen, DS); Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge. (Huangqi, QG); Coptis chinensis Franch. (Huanglian, HL); Perilla frutescens (L.) Britt. (Suye, SY); Rehmannia glutinosa (Gaertn.) DC. (Shudihuang, SDH); Ligusticum chuanxiong Hort. (Chuanxiong, CX); Euryale ferox Salisb. (Qianshi, QS); Sabia japonica Máxima. (Qinfengteng, QFT); Rhus chinensis Moinho (Wubeizi, WBZ); Lobelia chinensis Lour. (Banbianlian, BBL); Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxb. (Baihuasheshecao, BHSSC; Tabela 1). O KFM tem muitas funções, como tonificar o rim (aumento da função renal), aumentar o qi (fortalecer a imunidade), promover a diurese e dragar colaterais (promover a circulação sanguínea). No entanto, o mecanismo terapêutico do KMF no NM não é claro 17,18.
Atualmente, existem muitas maneiras de construir modelos de MN, incluindo modelo de nefrite de Heymann, modelo de nefrite C-BSA, modelo de camundongo α3NC1, no qual o modelo de nefrite de Heymann, a principal proteína megalina do antígeno patogênico não é encontrada em MN humano, por isso é diferente da patogênese do MN humano, modelo de camundongo α3NC1, apenas o histórico genético DBA / 1 da taxa de sucesso do modelo de camundongo é maior, o resto dos camundongos teve menos sucesso na modelagem, ou mesmo incapazes de serem modelados 19,20,21. O modelo de nefrite C-BSA é custo-efetivo e simples de operar, e sua patogênese é altamente semelhante à do modelo animal humano MN19. O princípio básico é que, como o GBM é carregado negativamente e o C-BSA é carregado positivamente, ele pode facilmente atravessar o GBM para se tornar um antígeno plantado, que induz os anticorpos circulantes a se acumularem lá para formar um complexo imune in situ, construindo assim um modelo MN22,23. O objetivo deste estudo foi observar o efeito terapêutico do KMF no NM e seu mecanismo molecular por uma combinação de transcriptômica e biologia molecular e fornecer uma base científica confiável para o tratamento do NM com KMF.
Este estudo foi revisado e aprovado pelo Comitê de Manejo e Uso de Animais Experimentais do Centro Provincial de Controle e Prevenção de Doenças de Hubei (número de identificação: 202220144). Os ratos foram submetidos a um ciclo claro/escuro de 12 h sob condições não patogênicas de 23 ± 1 °C e 50%-60% de umidade atmosférica. Adquirimos 100 ratos Sprague-Dawley machos de 8 semanas de idade do Centro Provincial de Controle e Prevenção de Doenças de Hubei (número de licença: SYXK [E] 2022-0065), e eles foram submetidos à alimentação adaptativa em um ambiente específico livre de patógenos por 1 semana com uma alimentação de manutenção normal e bebendo água estéril.
1. Preparação de medicamentos
2. Estabelecimento do modelo animal MN
NOTA: O experimento foi dividido em oito grupos: grupo controle normal (CON), grupo modelo (MOD), grupo cloridrato de benazepril (BEN), grupo KMF de baixa dose (KM-L), grupo de dose média de KMF (KM-M), grupo de alta dose de KMF (KM-H), grupo inibidor de PI3K (PI3K) e grupo inibidor de PI3K + grupo de dose média de KMF (PI3K + KM-M). Com exceção do grupo controle normal, todos os grupos receberam C-BSA para produzir o modelo MN.
3. Análise do KMF
4. Tratamentos medicamentosos
NOTA: Humanos adultos precisam de 147 g KMF por dia. De acordo com a fórmula de conversão da dose experimental de rato e humano, a dose experimental equivalente para rato (g / kg) = dose humana (g) / peso corporal (70 kg) x 6,3, a dose diária do rato foi de aproximadamente 13,23 g / kg.
5. Avaliação da eficácia do KMF
Resultados da análise dos componentes do KMF
Nos modos de íons positivos e negativos analisados por LC-MS/MS, 147 e 120 compostos foram identificados, respectivamente (Figura 1A-B). Alguns compostos e seu peso molecular calculado por MF, valor m/z, tempo de retenção e íons parentais são mostrados na Tabela Suplementar 2.
KMF melhorou distúrbios do metabolismo lipídico e lesão hepática e renal em ratos MN
Usando ratos SD e C-BSA, estabelecemos um modelo MN. Após 1 semana de injeções de C-BSA na veia da cauda, os ratos MN exibiram vários graus de fadiga mental, diminuição do apetite, crescimento lento, cor de cabelo opaca, pêlo fofo, resposta retardada e perda de peso, com alguns ratos desenvolvendo edema escrotal. Após 4 semanas de administração, diferentes doses de KMF reduziram significativamente os níveis de expressão de proteína total urinária de 24 h (24 h-UTP), Scr e BUN, melhorando a função renal ( Figura 2A-C ); redução dos níveis de expressão de ALT e AST e aumento dos níveis de expressão de TP e ALB, melhora a função hepática (Figura 2D-G); reduziu os níveis de expressão de CT e TG e melhorou a função de regulação lipídica (Figura 2H-I). Esses resultados sugerem que o KMF tem um efeito protetor na função renal; no entanto, seu mecanismo de ação específico ainda não está claro.
KMF melhora o dano histopatológico do tecido renal em ratos MN
Para testar se o KMF poderia melhorar a lesão renal em ratos MN, o uso de H&E, PAS, MASSON e IF detectou danos histopatológicos do tecido renal. As colorações de H&E e PAS mostraram hipertrofia glomerular, proliferação discreta de células mesangiais, dilatação tubular renal e degeneração vacuolar de células epiteliais tubulares renais no grupo MOD (Figura 3A). A coloração de Masson mostrou um aumento significativo na área de fibrose renal no grupo MOD (Figura 3B-C). A imunofluorescência mostrou que a intensidade relativa de fluorescência de IgG e C3 no grupo MOD foi significativamente maior do que no grupo CON (Figura 3D-F). Após a administração de inibidores de KMF, BEN ou PI3K + KM-M, o grau de hipertrofia glomerular, bem como o grau de proliferação de células presas, foi reduzido, a área de fibrose renal foi significativamente reduzida e a intensidade relativa de fluorescência de IgG e C3 foi significativamente menor. Esses resultados indicam que o KMF pode aliviar o dano patológico renal em ratos MN.
O KMF alivia os danos aos podócitos ativando a via de sinalização PI3K/AKT
O dano dos podócitos-chave no NM também foi observado usando os métodos descritos aqui, ou seja, IHC, PCR, TUNEL e TEM. Os resultados de IHQ e PCR mostraram que, em comparação com o grupo CON, o grupo MOD teve uma diminuição significativa nos níveis de expressão de proteínas marcadoras funcionais e específicas de podócitos, WT-1 e Nefrina, indicando danos aos podócitos, enquanto o tratamento com KMF aumenta os níveis de expressão de WT-1, Nefrina e alivia os danos aos podócitos (Figura 4A-E). Os resultados da coloração TUNEL mostraram apoptose severa de podócitos no grupo MOD, enquanto o tratamento com KMF diminuiu significativamente a intensidade da fluorescência e reduziu a incidência de apoptose (Figura 4F-G). Os resultados do MET mostraram que a membrana basal do glomérulo no grupo MOD foi significativamente espessada de forma desigual, e as mitocôndrias dos podócitos mostraram inchaço severo, matriz esparsa e bombardeio vazio da matriz, com cristas reduzidas ou ausentes. Após a administração de KMF, o espessamento da membrana basal glomerular foi significativamente reduzido e a morfologia das mitocôndrias dos podócitos foi significativamente restaurada (Figura 4H). Esses resultados indicam que o KMF pode aliviar os danos dos podócitos em ratos MN.
A detecção adicional da expressão de proteínas relacionadas à via de sinalização PI3K / AKT26,27 por WB revelou que, em comparação com o grupo CON, o grupo MOD mostrou um aumento significativo nos níveis de expressão de PI3K, PIK3CA, AKT, P-AKT, BAD, BAX e C-caspase3, enquanto os níveis de expressão de P-BAD e BCL-2 diminuíram significativamente. Enquanto o tratamento com KMF reduz os níveis de expressão de PI3K, PIK3CA, AKT, P-AKT, BAD, BAX e C-caspase3, ele aumenta os níveis de expressão de P-BAD e BCL-2 (Figura 4I-J). Esses resultados indicam ainda que o KMF pode melhorar os danos aos podócitos em ratos MN, ativando a via de sinalização PI3K / AKT.
Explorando os possíveis mecanismos da terapia com KMF para NM com base na transcriptômica
Para revelar ainda mais os alvos e mecanismos potenciais do KMF no tratamento do NM, uma análise transcriptômica foi conduzida com base no Tandem Mass Tag (TMT). Os resultados mostraram que havia 898 genes diferencialmente expressos (DEGs) entre os grupos CON e MOD, incluindo 372 genes regulados positivamente e 526 regulados negativamente (Figura 5A-B). Da mesma forma, houve 360 DEGs entre os grupos KM-L e MOD, incluindo 202 genes regulados positivamente e 158 regulados negativamente (Figura 5C-D). Para identificar os genes e vias de sinalização que podem ser afetados, foi realizada uma análise funcional de enriquecimento da Gene Ontology (GO) e da Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) (Figura 5E-H). Os resultados mostraram que os processos biológicos do DEG se concentram principalmente em processos celulares e regulação biológica, enquanto as funções do DEG se concentram principalmente nas interações ligante-receptor neuroativas, como as vias de sinalização CAMP, PPAR, PI3K-AKT e p53. Esses resultados sugerem que o KMF pode tratar o NM afetando essas vias de sinalização, com a via de sinalização PI3K / AKT validada em experimentos. Finalmente, os 100 principais DEGs foram selecionados em ordem de valor de grau para construir a rede de interação proteína-proteína (PPI) (Figura 5I-J).
Figura 1: Cromatograma de íons de pico LC-MS/MS. (A) Modo de íons positivos. (B) Modo de íon negativo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: KMF melhora o distúrbio do metabolismo lipídico e lesão hepática e renal em ratos MN. (AC) Os efeitos de Kemeng Fang na função renal, incluindo albumina na urina de 24 horas, Cera sérica e ureia sérica. (DG) Os efeitos do Kemeng Fang na função hepática incluem alanina aminotransferase (ALT), aspartato transaminase (AST), proteína total e albumina sérica. (HI) O efeito do Kemeng Fang na regulação do metabolismo lipídico do sangue, incluindo triglicerídeos (TG) e colesterol total (TC). Os dados são expressos como médias ± desvios-padrão de 3-6 amostras independentes, usando ANOVA de uma via no teste T, em comparação com o grupo em branco, *p<0,05, **p<0,01, ***p<0,001, e comparado com o grupo modelo, #p < 0,05, ##p < 0,01, ###p < 0,001. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Kemeng Fang melhora o dano histopatológico aos rins de ratos MN. (A) Exame histológico renal, incluindo H&E e PAS (200x). (B-C) Análise semiquantitativa da área relativa da fibrose renal (fibras colágenas azuis) usando a coloração de Masson e o software Image J. (D-F) Análise semiquantitativa da intensidade relativa de fluorescência (Intden/Área; onde Intden é a intensidade de fluorescência regional total, a área é a área regional) de IgG e C3 no tecido renal usando os softwares IF e Image J. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Kemeng Fang alivia os danos aos podócitos ativando a via de sinalização PI3K / AKT. (A-C) A IHQ foi usada para detectar os níveis relativos de expressão de duas proteínas marcadoras de podócitos, WT-1 e nefrina, no tecido renal. (D-E) Detecção por PCR da expressão relativa de mRNA de duas proteínas marcadoras de podócitos, WT-1 e Nefrina, no tecido renal. (F-G) A coloração TUNEL foi usada para detectar a incidência de apoptose no tecido renal. (H) Observação da membrana basal glomerular e da estrutura mitocondrial dos podócitos usando TEM (2.500x, bar = 5 μM; 7.000x, bar = 2 μM). (I-J) Detecção de WB dos níveis relativos de expressão proteica de PI3K, PIK3CA, AKT, P-AKT, BAD, P-BAD, BCL-2, bax e C-caspase3 no tecido renal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: Explorando o possível mecanismo de Kemeng Fang no tratamento de MN com base na transcriptômica. (AB) Mapas de calor de genes diferenciais e gráficos de vulcões entre os grupos CON e MOD, com azul representando regulação negativa e vermelho representando regulação positiva. (CD) Mapas de calor de genes diferenciais e gráficos de vulcões entre os grupos MOD e KM-L, com azul representando regulação negativa e vermelho representando regulação positiva. (E) Enriquecimento de GO entre os grupos CON e MOD. (F) Enriquecimento de GO entre os grupos MOD e KM-L. (G) Enriquecimento KEGG entre os grupos CON e MOD. (H) Enriquecimento KEGG entre os grupos MOD e KM-L. (I) Gráfico de interação proteína-proteína (PPI) dos 100 principais genes diferencialmente expressos entre os grupos CON e MOD. (J) Gráfico PPI dos valores de grau de 100 graus entre os grupos MOD e KM-L. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
NÃO. | Nome chinês | Nome latino | Família | Parte usada | Dose(g) |
1 | Dangshen (DS) | Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. | Campanulaceae | Raiz | 20 |
2 | Huangqi (QG) | Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge. | Leguminosas | Raiz | 30 |
3 | Huanglian (HL) | Coptis chinensis Franch. | Ranunculaceae | Raiz e tubérculo | 3 |
4 | Suye (SY) | Perilla frutescens (L.) Britt | Labiatae | folha | 6 |
5 | Shudihuang (SDH) | Rehmannia glutinosa (Gaertn.) DC. | Scrophulariaceae | Raiz e tubérculo | 15 |
6 | Chuanxiong (CX) | Ligusticum chuanxiong Hort. | Umbelliferae | Raiz e tubérculo | 15 |
7 | Qianshi (QS) | Euryale ferox Salisb. | Nymphaeaceae | Semente | 15 |
8 | Qinfengteng (QFT) | Sabia japonica Máxima. | Sabiaceae | Raiz, tubérculo e folha | 10 |
9 | Wubeizi (WBZ) | Rhus chinensis Moinho. | Anacardiaceae | folha | 3 |
10 | Banbianliano (BBL) | Lobelia chinensis Lour. | Campanulaceae | Tubérculo e folha | 15 |
11 | Baihuasheshecao (BHSSC) | Oldenlandia diffusa (Willd.) Roxb. | Rubiaceae | Tubérculo e folha | 15 |
Tabela 1: Composição de Kemeng Fang (KMF).
Anticorpo | Diluição múltipla |
IgG | 1:100 |
C3 | 1:100 |
WT-1 | 1:200 |
Nefrina | 1:100 |
PI3K | 1:1000 |
PI3K3CA | 1:1000 |
AKT | 1:1000 |
P-AKT | 1:1000 |
MAU | 1:1000 |
P-RUIM | 1:1000 |
BCL-2 | 1:1000 |
Bax | 1:4000 |
c-caspase3 | 1:1000 |
GAPDH | 1:1000 |
Tabela 2: Múltiplos de diluição de anticorpos.
Gene | Cartilha | Sequência (5'-3') | Produtos PCR | |
Rato GAPDH | Encaminhar | ACAGCAACAGGGTGGTGGAC | 253 pb | |
Inverter | TTTGAGGGTGCAGCGAACTT | |||
Rato WT-1 | Encaminhar | AATGGACAGAAGGGCAGAGCA | 209 pb | |
Inverter | TGGGTACGCACACATGAAAGG | |||
Nefrina de rato | Encaminhar | CGGAGAACAAGAACGTGACC | 177 pb | |
Inverter | ATTGTCTTCTCTCCGCACCA |
Tabela 3: Informações detalhadas dos primers qRT-PCR.
Tabela suplementar 1: Reação de PCR. Clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela suplementar 2: Lista quantitativa de identificação de metabólitos. ID: Número de série de peso molecular de primeira ordem; Nome: Resultado de identificação; Mz: relação massa/núcleo; Rt: tempo de retenção (S); Massa exata: Peso molecular exato; Ppm: O erro entre o peso molecular detectado e o peso molecular teórico, medido em ppm; precursor_type: Modo de ionização, [M+H]+ é o modo de íon positivo, [MH]- é o modo de íon negativo; classe: Classificação tríplice no banco de dados HMDB; sub_class: Classificação de quatro níveis no banco de dados HMDB; KEGG: Número composto KEGG; KEGG_Pathway: via de sinalização KEGG; CAS: Número de registro do Chemical Abstracts Service; HMDB: número do banco de dados HMDB; Biblioteca: Banco de dados; Fórmula: Fórmula molecular teórica; KEGG: Número composto KEGG; Biblioteca: Banco de dados; nível: Nível de identificação de metabólitos; POS: modo de íon positivo; neg: modo de íon negativo; KMF_1/2/3: intensidade total de íons de três experimentos. Clique aqui para baixar este arquivo.
Este estudo teve como objetivo observar os efeitos farmacológicos do KMF e explorar seu mecanismo específico de inibição da apoptose de podócitos de ratos MN. Primeiro, demonstrou in vivo que o KMF pode aliviar a apoptose de podócitos e retardar a progressão do NM ativando a via de sinalização PI3K / AKT. Em segundo lugar, os resultados transcriptômicos mostraram que o KMF pode exercer seus efeitos através das vias de sinalização PPAR, PI3K / AKT e p53, interação do receptor ECM, etc. Dentre eles, a via de sinalização PI3K/AKT foi validada em experimentos. Esses achados podem fornecer uma base científica para o uso clínico do KMF como uma opção de tratamento potencial para pacientes com NM.
A pesquisa mostrou que a apoptose de podócitos é um dos principais fatores que levam à progressão gradual da NM. Além disso, o MN limita a capacidade de divisão e proliferação dos podócitos; Consequentemente, uma vez danificada ou perdida, essa sequela afeta seriamente a função renal. Quando o número de podócitos diminui a ponto de não poderem cobrir totalmente o GBM, o GBM é completamente exposto e adere à cápsula de Bowman, causando compressão ou mesmo colapso da alça capilar glomerular, promovendo o desenvolvimento de NM para DRT 33,34,35,36. Portanto, mais pesquisas sobre o mecanismo específico da apoptose de podócitos e métodos para bloquear ou inibir a apoptose de podócitos são fundamentais para retardar a progressão da NM. A pesquisa mostrou que a via de sinalização PI3K / AKT tem múltiplas funções na regulação da apoptose celular, estresse oxidativo e resposta inflamatória e desempenha um importante papel regulador na ocorrência e desenvolvimento de NM. WT-1 e Nefrina são proteínas da membrana dos poros expressas nos podócitos, que não apenas desempenham um papel importante na manutenção da estrutura e função normais da membrana dos poros, mas também iniciam as vias de sinalização dependentes de PI3K / AKT e participam da sinalização de podócitos. A diminuição dos níveis de expressão dessas proteínas frequentemente indica danos aos podócitos 37,38,39.
PI3K é um dímero composto por uma subunidade reguladora, p85, e uma subunidade catalítica, p110, que pode ser ativada por vários fatores de crescimento e complexos. É um fator chave e iniciador neste caminho40. O gene PIK3CA está localizado no cromossomo 3 e tem um total de 20 éxons. Sua principal função é codificar uma das subunidades catalíticas da enzima PI3K, a proteína p110 α; portanto, mudanças no PIK3CA podem fazer com que a enzima PI3K permaneça em um estado ativado sustentado41. Uma vez que o PI3K é ativado, o segundo mensageiro, PIP3, irá gerar e estimular continuamente a via de sinalização AKT a jusante, enquanto o p-AKT promove a fosforilação da molécula pró-apoptótica, Bad, dissociando o complexo pró-apoptótico de Bad com Bcl-2 e Bcl-xL, e formando um complexo com a proteína 14-3-3 no citoplasma, perdendo assim sua função pró-apoptótica. As moléculas antiapoptóticas, BCL-2 e Bcl-xL, podem ser totalmente dissociadas e exercer um efeito inibitório sobre a apoptose de podócitos42,43. A caspase-3 é uma protease que desempenha um papel central na fase de execução da apoptose celular, levando à apoptose celular pela clivagem da enzima de reparo do DNA PARP em pequenos fragmentos44. A indução da liberação do citocromo c das mitocôndrias para o citoplasma pela proteína pró-apoptótica Bad é uma etapa fundamental na ativação da caspase, e o complexo de ligação do P-Bad à proteína 14-3-3 inibe esse processo, impedindo a ocorrência da cascata apoptótica 45,46,47.
Os resultados transcriptômicos indicam que o tratamento com KMF para MN está intimamente relacionado às vias de sinalização PI3K/AKT, PPAR e p53. Validou a via de sinalização PI3K/AKT por meio da análise WB. Os resultados experimentais mostraram que a via de sinalização PI3K/AKT em ratos MN foi significativamente inibida, enquanto o KMF pode ativar significativamente a via de sinalização PI3K/AKT, reduzindo a geração das moléculas pró-apoptóticas Bad e Bax e promovendo a geração da molécula antiapoptótica BCL-2, aumentando assim os níveis de expressão das proteínas da membrana hiatal dos podócitos, WT-1 e Nefrina, e reduzir a incidência de apoptose de podócitos. Portanto, o KMF reduz a apoptose de podócitos ativando a via de sinalização PI3K / AKT e descobriu-se que tem um efeito protetor em ratos modelo MN.
No entanto, este estudo apresenta algumas limitações. Primeiro, este estudo explorou apenas o mecanismo de inibição do KMF da apoptose de podócitos no nível de experimentos em animais in vivo, o que precisa ser verificado por experimentos celulares in vitro, bem como explorações aprofundadas do mecanismo; segundo, a lesão podocitária também está intimamente relacionada à autofagia, imunoinflamação e piroptose, e precisa ser mais explorado se o KMF pode afetar o NM regulando a autofagia, imunoinflamação e piroptose48,49.
A família PPAR (PPAR α, PPAR β/δ, PPAR γ) é um receptor de hormônio nuclear que depende da ativação do ligante e tem funções importantes, como participar do metabolismo energético, regular a apoptose celular e a resposta inflamatória50,51. Eles afetam a transcrição gênica formando heterodimerização com o receptor X do ácido retinóico (RXR), onde o PPAR γ regular o fator inflamatório NF-κB. A chave para a ativação do B está em sua função de proteger os podócitos de danos 52,53,54. Vários estudos mostraram que os agonistas do γ PPAR (TZD, como a pioglitazona) têm efeitos protetores renais independentes dos efeitos hipoglicêmicos, protegendo diretamente os podócitos de danos e reduzindo a proteinúria e o dano glomerular em vários modelos animais de doença renal 55,56,57,58,59. Há também relatos indicando que o PPAR pode reduzir a apoptose de podócitos inibindo a ativação da Caspase-360. As pesquisas mais recentes indicam que um novo tipo de γ PPAR, o regulador seletivo GQ-16, é mais eficaz do que o TZD na redução da proteinúria e das complicações relacionadas à síndrome nefrótica, o que também traz o amanhecer para o tratamento da doença renal61. O KMF tem um efeito protetor na apoptose de podócitos de ratos MN, ativando a via de sinalização PI3K / AKT. Com base no importante papel da via de sinalização PPAR nos rins, é necessária uma exploração mais aprofundada da relação entre KMF, PPAR e MN no futuro.
Todos os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Provincial de Ciências Naturais de Jilin (No.YDZJ202301ZYTS145 e No. YDZJ202301ZYTS208).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2-Amino-3-(2-chloro-phenyl)-propionic acid | Aladdin | 103616-89-3 | |
30% H2O2 | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10011218 | |
812 embedding agent | SPI | 90529-77-4 | |
Acetone | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10000418 | |
Acetonitrile | Thermo | 75-05-8 | |
Ammonia | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10002118 | |
Ammonium formate | Sigma | 540-69-2 | |
Analytical balance | Changzhou Lucky Electronic Equipment Co., Ltd | FA | |
Anhydrous ethanol | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10009218 | |
Anti fluorescence quenching and sealing agent | southernbiotech | 0100-01 | |
Automatic biochemical analyzer | Rayto Life and Analytical Sciences | Chemray240 | |
BCA Protein Assay Kit | Solarbio | PC0020 | |
Benazepril hydrochloride tablets | Xinya Minhang | H20044840 | |
Blender | Kylin-Bell | BE-2600 | |
Brick and stone cutting blade | Daitome | Ultra45 | |
BSA | ZSGB-BIO | ZLI-9027 | |
Buffer RW | Beijing Baiao Leibo | WK191 | |
Carbodiimide hydrochloride | Hubei Xinghengye Technology | 25952-53-8 | |
Cell apoptosis detection kit | Elabscience | E-CK-A322 | |
Chemiluminescence imaging system | Hangzhou Shenhua Technology Co., Ltd | SH-523 | |
Chloroform | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10006818 | |
Constant temperature drying oven | Thermo Fisher | Heto PowerDiy LL3000 | |
Cover glass slide | Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co., Ltd | 10212450C | |
CY3 Conjugated AffiniPure Goat Anti-rabbit IgG (H+L) | BOSTER | BA1032 | |
DAB reagent kit | Servicebio | G1212-200T | |
DAPI | Blue Cloud Sky | C1002 | |
Decolorization shaker | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | TSY-B | |
Dehydration machine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JJ-12J | |
DL2000 DNA Marker | TIANGEN | MD114 | |
DMSO | MCE | HY-Y0320 | |
dNTP | TIANGEN | CD117 | |
EBlot L1 Rapid Wet Rotation Instrument | Kingsray Biotechnology Co., Ltd | L00686C | |
ECL substrate solution | affinity | KF8003 | |
Electric constant temperature water bath pot | Fisaff Instrument (Hebei) Co., Ltd | DK-20000-IIIL | |
Electrophoresis instrument power supply | Beijing Longfang Technology Co., Ltd | LF-600S | |
Embedding machine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-P5 | |
Equilibrium buffer | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | E8090 | |
Ethylenediamine | Ruichengkang Pharmaceutical Technology | 107-15-3 | |
FA series multifunctional analytical electronic balance | Changzhou Lucky Electronic Equipment Game Company | FA1204 | |
Filter membrane | Jinteng | Nylon6-0.22μm | |
Formaldehyde solution | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10010018 | |
Formic acid | TCI | 64-18-6 | |
Freezing centrifuge | Xiangyi | H1850-R | |
Frozen platform | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-L5 | |
Glacial acetic acid | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10000218 | |
Glass bead | Sigma | G8772-500G | |
Glass slide | Nantong Meiweide Life Science Co., Ltd | PC2-301 | |
glycine | Biofroxx | 30166428 | |
Hematoxylin | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | G1140 | |
High speed refrigerated centrifuge | Hunan Kecheng Instrument Equipment Co., Ltd | H1-16KR | |
Horizontal agarose electrophoresis tank | Long Fang | LF-31DS | |
Horizontal shaker | Jiangsu Haimen Qilin Bell Instrument Manufacturing Co., Ltd | TS-1 | |
HRP Conjugated AffiniPure Goat Anti-rabbit IgG (H+L) | BOSTER | BA1054 | |
hydrochloric acid | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10011028 | |
Imaging system | Nikon | Nikon DS-U3 | |
Incomplete Freund's adjuvant | MCE | ISA-51 | |
Intelligent digital magnetic heating stirrer | Hangzhou Miou Instrument Co., Ltd | TP-350E+ | |
Isoflurane | Sigma | 26675-46-7 | |
Isopropanol | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 80109218 | |
KCl | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10020318 | |
KH2PO4 | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 1115GR500 | |
Liquid chromatograph | Thermo | IQLAAAGABHFAPUMBJC | |
marker(10-250KD) | Mei5bio | MF028-plus-01 | |
marker(20-120KD) | GenScript | M00521 | |
Mass spectrometer | Thermo | IQLAAEGAAPFALGMBDK | |
Masson staining kit | BASO | BA4079B | |
Methanol | Thermo | 67-56-1 | |
microscope | Nikon | ECLIPSE Ci | |
microwave oven | Galanz Microwave Oven Electrical Appliance Co., Ltd | P70D20TL-P4 | |
Multi sample tissue grinder | Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd | Tissuelyser-24L | |
Multiskan FC ELISA reader | Thermo scientific | 1410101 | |
Na2HPO4.12H2O | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10017618 | |
NaCl | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10000218 | |
Neutral resin | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | G8590 | |
Normal Goat Serum | Solarbio | SL038 | |
Organizational spreading machine | Zhejiang Jinhua Kedi Instrument Equipment Co., Ltd | KD-P | |
Osmic acid | Ted Pella Inc | 18450 | |
oven | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co., Ltd | DHG-9140A | |
Palm centrifuge | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | D1008E | |
Paraformaldehyde | Solarbio | P1110 | |
PAS staining kit | BASO | BA4114B | |
Pathological slicer | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | |
PBS | Solarbio | P1020 | |
PCR instrument | Hangzhou Miou Instrument Co., Ltd | PR-96 | |
PH meter | Sedolis Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd | PB-10 | |
PH meter | Sedolis Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd | 2018C132-11 | |
PI3K inhibitor LY294002 | MCE | HY-10108 | |
Pipette gun | Dragon | KE0003087/KA0056573 | |
Protein phosphatase inhibitor complex | Meilunbio | MB12707-1 | |
PVDF membrane (0.22 μm) | Solarbio | ISEQ00010 | |
PVDF membrane (0.45 μm) | Solarbio | YA1701 | |
Quick primary/secondary antibody diluent | Solarbio | A1811 | |
Rabbit anti-AKT | Affinity | AF0836 | |
Rabbit anti-BAD | Affinity | AF6471 | |
Rabbit anti-C3 | Affinity | DF13224 | |
Rabbit anti-GAPDH | Hangzhou Xianzhi | AB-P-R 001 | |
Rabbit anti-IgG | CST | 3900S | |
Rabbit anti-Nephrin | bioss | bs-10233R | |
Rabbit anti-P-AKT | Affinity | AF0016 | |
Rabbit anti-p-BAD | invitrogen | PA5-105023 | |
Rabbit anti-PI3K | Affinity | AF6241 | |
Rabbit anti-PIK3CA | Bioss | Bs-2067R | |
Rabbit anti-WT-1 | Affinity | DF6331 | |
Real-Time PCR System | ABI | QuantStudio 6 | |
RIPA Lysis Buffer | Meilunbio | MA0151 | |
SDS | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10019318 | |
Slide and cover glass | Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co., Ltd | 10212432C | |
Super pure water instrument | Zhiang Instrument (Shanghai) Co., Ltd | Clever-S15 | |
SYBR Green Master Mix | VAZYME | Q111-02 | |
Taq Plus DNA Polymerase | TIANGEN | ET105-02 | |
Tissue grinder | Beautiful Wall | MB-96 | |
Transmission electron microscope | HITACHI | HT7800/HT7700 | |
Tris-base | Biofroxx | 10019318 | |
Trizol | Ambion | 15596-026 | |
TUNEL Cell Apoptosis Detection Kit (FITC) | Beijing Baiao Leibo | SY0475 | |
Tween 20 | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 30189328 | |
Ultra micro UV visible spectrophotometer | Hangzhou Miou Instrument Co., Ltd | ND-100 | |
Ultra thin slicer | Leica | Leica UC7 | |
Ultrasonic cleaner | shumei | KQ- 800DE | |
Upright optical microscope | Nikon | Nikon Eclipse CI | |
Urinary Protein Test Kit | Nanjing Jiancheng Bioengineering Research Institute | C035-2 | |
Vertical electrophoresis tank | Beijing 61 Instrument Factory | DYCZ-24DN | |
Vortex mixer | Wuhan Lingsi Biotechnology Co., Ltd | MX-F | |
Western Blocking Buffer | Solarbio | SW3010 | |
xylene | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd | 10023418 |
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