Udforskning af løftet om biomarkører for akut nyreskadeⅡ

2. Biomarkører opdaget: fra sekretion til betydning

Når man nærmer sig AKI-biomarkører, er det vigtigt at erkende, at der findes forskellige klassificeringsmetoder, herunder differentiering baseret på sekretionsstedet, eller om de vurderes i blod eller urin. Det virker dog mere meningsfuldt at klassificere biomarkører baseret på deres overensstemmelse med den underliggende patologiske proces. Her foreslår vi en klassificering i fire kategorier: tubulær skade, tubulær funktion, nyrebetændelse og adaptive responser på skade, herunder reparation og fibrose.

Klik til Cistanche for nyresygdom

2.1 Kanalikulær skade

2.1.1 NGAL, neutrofil gelatinase-associeret lipocalin (neutrofil gelatinase-associeret lipocalin)

NGAL, også kendt som neutrofil gelatinase-associeret lipoprotein 2 (lipocalin 2, LCN2), fremmer transporten af ​​hydrofile stoffer over cellemembraner, deltager i cellulære forsvarsmekanismer og påvirker jernmetabolismen. NGAL udskilles ikke udelukkende af nyrerne, men findes i epitelceller fra forskellige organer, såsom lungerne og fordøjelsessystemet, som reaktion på forskellige inflammatoriske signaler. Renal sekretion af NGAL, især i det opadgående lem af Henles løkke og opsamlingskanal, tegner sig for en ubetydelig del af den totale plasma NGAL-koncentration, som bekræftet ved nyreveneprøvetagning. Plasma NGAL reabsorberes fuldstændigt af den proksimale tubuli efter fri filtrering. Derfor kan plasma-afledt urin-NGAL kun påvises, når proksimal tubulær skade opstår, eller når syntesen overstiger tubulær reabsorptionskapacitet. På den anden side fører et fald i GFR til et fald i NGAL-udskillelse, hvorved dets plasmaakkumulering øges. Selvom både plasma og urin-NGAL er blevet brugt som biomarkører for renal tubulær skade, ser urin-NGAL ud til at være en mere specifik indikator for nyreskade i betragtning af ovenstående faktorer. Det blev påvist i en rotte-iskæmi-reperfusionsskademodel, at det er en af ​​de tidligste biomarkører opdaget efter skade. I denne model påvises urin-NGAL så tidligt som 2 timer efter skaden, på tidspunktet for første tømning efter nyrearterieokklusion.

2.1.2 KIM-1, nyreskademolekyle 1

KIM-1 er et transmembrant glycoprotein, der fungerer som et adhæsionsmolekyle og oprindeligt blev opdaget i S3-segmentet af den proksimale tubuli. Selvom dets ekspression forbliver lavt i normale nyrer, er dets ekspression signifikant opreguleret ved iskæmi-reperfusionsskade i en rottemodel. Denne observation blev udvidet til at omfatte mennesker, hvor tilstedeværelsen af ​​en opløselig frigivet form af urin-KIM-1 viste sig at være forbundet med akut tubulær nekrose, hvilket etablerede det som en markør for proksimal tubulær skade. Navnlig viste genet, der koder for KIM-1 såvel som NGAL, at være signifikant opreguleret i de senere stadier af skade. Dette kan tjene som en indikator for vedvarende nyreskade efter den indledende akutte skade og kan derfor tjene som en prognostisk faktor for den efterfølgende udvikling af kronisk nyresygdom (CKD).

2.1.3 TIMP-2, vævsinhibitor af metalloproteinaser-2 og IGFBP-7, insulin-lignende vækstfaktor-bindende protein 7

G1 fase cellecyklus standsning er en anerkendt responsmekanisme på nyreskade. TIMP-2 og IGFBP-7 spiller vigtige roller ved at hæmme det cyclinafhængige proteinkinasekompleks ved at opregulere ekspressionen af ​​henholdsvis p27 og p53/21 og derved hæmme progressionen af ​​cellecyklussen. Det er værd at bemærke, at TIMP-2 hovedsageligt udtrykkes i den opsamlende kanal/distale indviklede tubuli-region, og IGFBP7 udtrykkes hovedsageligt i den proksimale indviklede tubuli, opsamlingskanal/distale indviklede tubuli og podocytter. Produkterne af urin-TIMP-2 og IGFBP-7 er blevet etableret som tidlige biomarkører for akut nyreskade og valideret i uafhængige multicenterkohorter. De er i øjeblikket kommercielt tilgængelige under navnet NEPHROCHECK. Begge biomarkører blev kontinuerligt udtrykt i renale tubulære celler og efterfølgende frigivet og påvist i urin 4 timer efter nyreskade. Denne frigivelse er mere udtalt på grund af reduceret endocytisk optagelse af beskadigede proksimale tubuli.

2.2 Kanalikulær funktion

2.2.1. Cystatin C

Plasma cystatin C er en veletableret biomarkør til vurdering af glomerulær funktion og filtration og sammenligner positivt med kreatinin, fordi det ikke påvirkes af variabler som alder, køn, muskelmasse og kostvalg. Alle nukleerede celler udtrykker cystatin C. Dets produktion er konstant, og det filtreres frit i nyrerne uden at blive udskilt eller absorberet. På grund af dens langvarige brug i klinisk praksis har forskere for nylig udviklet en cystatin C-baseret ligning, hvor køns- og racevariabler ikke er nødvendige for at estimere GFR. I betragtning af, at omkring 99 % af cystatin C reabsorberes og metaboliseres i den proksimale, indviklede tubuli efter filtrering, hvilket resulterer i dets fravær i urinen under normale fysiologiske forhold, kan urincystatin C også tjene som en funktion af renale tubuli biomarkører, især proksimal tubuli funktion.

2.2.2 1-M, 1-mikroglobulin (1-mikroglobulin)

Vurdering af tubulær funktion kan også udføres ved hjælp af 1-MG, også kendt som protein HC eller 1-mikroglobulin. 1-M, ligesom NGAL, tilhører lipocalin-familien. Dette glykoprotein har immunsuppressive egenskaber og syntetiseres af leveren og frigives til blodet, enten i fri form eller bundet til IgA-immunoglobulin. Førstnævnte filtreres frit af glomerulus og reabsorberes derefter stort set af den proksimale tubuli, hvilket gør den til en markør for proksimale tubulimarkører.

2.2.3.L-FABP, levertype fedtsyrebindende protein

FABP er et medlem af LBP-superfamilien af ​​lipidbindende proteiner, herunder L-FABP udskilt af leveren. Deres vigtigste rolle er at binde til fedtsyrer, især i forbindelse med hypoxisk skade, for at lette deres transport og dermed tjene som iskæmimarkører. Denne funktion hjælper også med at reducere oxidativt stress. Derudover er L-FABP udskilt af leveren også udtrykt i nyren, hovedsageligt i proksimale nyretubuliceller. Dette udtryk øges under akut proksimal iskæmisk skade, hvilket gør urin L-FABP til en tidlig markør for tubulær funktion. I dyremodeller har øget ekspression af L-FABP vist sig at have en beskyttende effekt, hvilket reducerer konsekvenserne af iskæmi ved at reducere oxidativ stress. I betragtning af, at L-FABP udtrykkes i leveren, er dets specificitet for renal tubulær skade lav, når kronisk leversygdom eller sepsis er til stede. Imidlertid har undersøgelser vist, at urin-L-FABP-niveauer er uforholdsmæssigt forbundet med stigninger i plasma-L-FABP-niveauer og er forbundet med proksimal tubulær udskillelse.

2.2.4.UMOD, uromodulin

UMOD, også kendt som Tamm-Horsfall-protein, er et glykoprotein, der udskilles specifikt af den tykke opadstigende gren af ​​den renale tubulære løkke og den tidlige distale indviklede tubuli. Det spiller en rolle i salt- og blodtrykshomeostase samt immunmodulerende og antiinflammatoriske virkninger. Reducerede urinniveauer af uromodulin var forbundet med mere udtalte histologiske læsioner, herunder interstitiel fibrose, tubulær atrofi, IFTA og glomerulosklerose, og var negativt forbundet med inflammatoriske biomarkører såsom IL-6, TNF alfa og NGAL. Relaterede.

2.3 Nyrebetændelse

2.3.1 IL-18

IL-18 er et pro-inflammatorisk cytokin og et medlem af IL-1-familien produceret af nyremakrofager. Det findes i tubulære epitelceller, især interkalerede celler i den distale tubuli og opsamlingskanal, og også i proksimale tubuli, hvilket tyder på, at det kan afspejle forskellige typer og placeringer af skade og den tilhørende inflammatoriske respons. I en dyremodel for iskæmisk akut nyresvigt fordobles IL-18-niveauer før skade, og neutraliserende IL-18 resulterer i nedsatte kreatininniveauer, histologisk tubulær skade og neutrofil infiltration. , såvel som infiltrationen af ​​makrofager, især M2 profibrotiske makrofager, hvilket understreger deres rolle i progressionen af ​​AKI til fibrose og CKD.

2.3.2 MCP-1, Monocyt Chemoattractant Protein-1

Serum MCP-1 eller kemokin (CC-motiv) ligand 2 (CCL2) udskilles af epitelceller, endotelceller og immunceller. Dens hovedfunktion er at rekruttere monocytter og makrofager til skadestedet ved at interagere med celleoverfladereceptoren CCR2. I nyren udløses dets ekspression af pro-inflammatoriske cytokiner såsom IL-18. Når MCP-1 påvises i urinen, produceres det af lokal skade på nyren og er ikke et produkt af serumfiltrering i glomerulus. MCP-1 har fået bred opmærksomhed for sin sammenhæng med endoteldysfunktion og dens rolle i at forudsige lupus nefritis aktivitet.

2.4 Adaptiv reparation og fibrose

2.4.1 EGF, epidermal vækstfaktor

EGF spiller en rolle i adaptiv reparation og fibrose ved akut nyreskade gennem sin receptor EGFR. Under fysiologiske forhold, væk fra skade, er EGFR-aktivering reduceret, hvilket er skadeligt for nyreepiteludviklingen. Men når den proksimale tubuli undergår iskæmisk eller toksisk skade, øges EGFR-phosphorylering. Derudover forsinkede fraværet af EGFR i eksperimentet genopretningen af ​​tubuli, mens stimuleringen accelererede genopretningsprocessen.

2.4.2 Pro- og anti-angiogene markører

Vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) er en vækstfaktor, der er nødvendig for angiogenese og endotelcelledifferentiering; dets mRNA påvises hovedsageligt i podocytter, distale tubuli og opsamlingskanaler. Det spiller en rolle i reparationsreaktionen på nyreiskæmisk skade, og dets ekspression er opreguleret i renale tubulære celler. Dette efterfølges af udskillelse af ekstracystiske vesikler, hovedsageligt i fri form, hvilket fremmer endotelcelleproliferation. Derfor hjælper det i eksperimentelle modeller af AKI med at forhindre progression til CKD. VEGFR-1 og VEGFR-2 udtrykkes på glomerulære og peritubulære endotelceller; i modsætning hertil er opløselig VEGFR-1 et antiangiogent molekyle, der neutraliserer VEGF-aktivitet. Begge biomarkører er effektive til at forudsige AKI under hjertekirurgi.

Hvordan behandler Cistanche nyresygdom?

Cistancheer en traditionel kinesisk urtemedicin brugt i århundreder til at behandle forskellige helbredstilstande, herundernyresygdom. Det er afledt af de tørrede stængler afCistancheDeserticola, en plante hjemmehørende i Kinas og Mongoliets ørkener. De vigtigste aktive komponenter i cistanche erphenylethanoidglykosider, Echinacoside, ogakteosid, som har vist sig at have gavnlige virkninger på nyrernes sundhed.

Nyresygdom, også kendt som nyresygdom, er en tilstand, hvor nyrerne ikke fungerer korrekt. Dette kan resultere i en ophobning af affaldsstoffer og toksiner i kroppen, hvilket fører til forskellige symptomer og komplikationer. Cistanche kan hjælpe med at behandle nyresygdom via flere mekanismer.

For det første har cistanche vist sig at have vanddrivende egenskaber, hvilket betyder, at det kan øge urinproduktionen og hjælpe med at fjerne affaldsstoffer fra kroppen. Dette kan hjælpe med at lindre byrden på nyrerne og forhindre ophobning af toksiner. Ved at fremme diurese kan cistanche også hjælpe med at reducere forhøjet blodtryk, en almindelig komplikation til nyresygdom.

Desuden har cistanche vist sig at have antioxidantvirkninger. Oxidativ stress, forårsaget af en ubalance mellem produktionen af ​​frie radikaler og kroppens antioxidantforsvar, spiller en nøglerolle i udviklingen af ​​nyresygdom. De hjælper med at neutralisere frie radikaler og reducere oxidativt stress og beskytter derved nyrerne mod skader. De phenylethanoidglycosider, der findes i cistanche, har været særligt effektive til at fjerne frie radikaler og hæmme lipidperoxidation.

Derudover har cistanche vist sig at have anti-inflammatoriske virkninger. Betændelse er en anden nøglefaktor i udviklingen og progressionen af ​​nyresygdom. Cistanches anti-inflammatoriske egenskaber hjælper med at reducere produktionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner og hæmmer aktiveringen af ​​inflammations obligatoriske veje og lindrer dermed inflammation i nyrerne.

Endvidere har cistanche vist sig at have immunmodulerende virkninger. Ved nyresygdom kan immunsystemet være dysreguleret, hvilket fører til overdreven betændelse og vævsskade. Cistanche hjælper med at regulere immunresponset ved at modulere produktionen og aktiviteten af ​​immunceller, såsom T-celler og makrofager. Denne immunregulering hjælper med at reducere inflammation og forhindre yderligere skade på nyrerne.

Desuden har cistanche vist sig at forbedre nyrefunktionen ved at fremme regenereringen af ​​nyrerør med celler. Renale tubulære epitelceller spiller en afgørende rolle i filtreringen og reabsorptionen af ​​affaldsprodukter og elektrolytter. Ved nyresygdom kan disse celler blive beskadiget, hvilket fører til beskadiget nyrefunktion. Cistanches evne til at fremme regenereringen af ​​disse celler hjælper med at genoprette den korrekte nyrefunktion og forbedre den generelle nyresundhed.

Ud over disse direkte virkninger på nyrerne, har cistanche vist sig at have gavnlige virkninger på andre organer og systemer i kroppen. Denne holistiske tilgang til sundhed er særlig vigtig ved nyresygdom, da tilstanden ofte påvirker flere organer og systemer. che har vist sig at have en beskyttende virkning på leveren, hjertet og blodkarrene, som ofte er påvirket af nyresygdom. Ved at fremme disse organers sundhed hjælper cistanche med at forbedre den generelle nyrefunktion og forhindre yderligere komplikationer.

Som konklusion er cistanche en traditionel kinesisk urtemedicin, der har været brugt i århundreder til at behandle nyresygdomme. Dens aktive komponenter har vanddrivende, antioxidante, anti-inflammatoriske, immunmodulerende og regenerative virkninger, som hjælper med at forbedre nyrefunktionen og beskytte nyrerne mod yderligere skade. , har cistanche gavnlige virkninger på andre organer og systemer, hvilket gør det til en holistisk tilgang til behandling af nyresygdom.