Hvordan lindrer Apelin-13 diabetisk nefropati effektivt?

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Apelin-13 lindrer diabetisk nefropati ved at øge produktionen af ​​nitrogenoxid og undertrykke nyrevævsfibrose

ZHUO GAO, XIN ZHONG, YING-XIA TAN & DONG LIU

Abstrakt

Diabetes er en alvorlig stofskiftesygdom, og nyreskaden forårsaget af diabetes påvirker også patienternes overlevelse alvorligt. Apelin er et molekyle, der spiller en afgørende rolle i lipidmetabolismen, og nyere undersøgelser har vist, atapelin-13, en undertype af apelin, spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​blodsukkerniveauet. Men rollen somapelin-13idiabetisk nefropatiforbliver uklart. I nærværende undersøgelse er en rottemodel afdiabetikernefropatiblev konstrueret ved injektion af streptozocin (STZ). Under denne proces blev disse rotter injiceret medapelin-13. Blodglukose, urinprotein og insulinniveauer blev bestemt ugentligt. Dernæst blev ekspressionen af ​​angiotensindomæne type 1 receptor-associeret protein (APJ), endotel nitrogenoxidsyntase (eNOS), E-cadherin og a-glat muskel actin (a-SMA) i nyrevævet bestemt med western blotting. Derefter blev endotelcellerne i glomerulære kar dyrket med medium med højt glucoseindhold. Disse celler blev behandlet medapelin-13i 24 timer. Endelig blev cellelevedygtigheden af ​​disse celler og ekspressionen af ​​APJ, eNOS.E-cadherin og -SMA i disse celler bestemt med western blotting. Som følge heraf behandling afapelin-13inducerede lavere niveauer af blodsukker og urinprotein. Hertil kommer, at anvendelsen afapelin-13fremmet produktionen af ​​insulin og lindret insulinresistens. Behandling medapelin-13fremmede ekspressionen af ​​APJ, eNOS og E-cadherin, mens det undertrykte ekspressionen af ​​-SMA i nyrevæv fra rotter og endotelceller i glomerulære kar. Endvidere er anvendelsen afapelin-13fremmede også cellelevedygtigheden af ​​disse celler. Afslutningsvis,apelin-13lettetdiabetikernefropatived at fremme produktionen af ​​nitrogenoxid (NO) og lindre fibrose af nyrevæv.

Introduktion

Diabetes er en metabolisk sygdom, og glukosemetabolismeforstyrrelser er den vigtigste kliniske manifestation(1). Tidligere undersøgelser har vist, at på grund af populariteten af ​​diæter med højt sukkerindhold og højt fedtindhold og enkeltpersoners stillesiddende livsstil, forventes forekomsten af ​​diabetes at fortsætte med at stige i de næste par år(2.,3). Debuten af ​​diabetes er ofte ledsaget af skader på flere organer, og patienter med langvarig diabetes diagnosticeres ofte med alvorlig nyresvigt (4,5). En tidligere undersøgelse rapporterede, at 30 procent af patienterne med type 1-diabetes og 25 procent af patienterne med type 2-diabetes udvikledediabetikernefropati(6). Endvidere forekomst og udvikling afdiabetikernefropatiførte til en stigning i dødeligheden af ​​patienter med diabetes.Diabetikernefropati-induceret renal podocyt- og kapillærskade er den vigtigste faktor, der påvirker patienternes overlevelse(7). Derfor udvikle en behandling fordiabetikernefropatier afgørende for at forbedre overlevelsesraten for patienter med diabetes.

Apelin er placeret i den kromosomale region Xq25-26.1 og kodet af APLN-genet (8) og er den endogene ligand af den G-proteinkoblede receptor angiotensin-domæne type 1 receptor-associeret protein (APJ), som er sædvanligvis udskilles og produceres af hvidt fedtvæv (9). Apelin og dets receptor APJ udtrykkes bredt i forskellige væv, herunder cerebellære endotelceller, hjerte og blodkar, især i det kardiovaskulære system(10). Apelin blev identificeret som et adipokin forbundet med lipidmetabolisme i en nylig undersøgelse(11). En tidligere undersøgelse har imidlertid vist, at apelin spiller en afgørende rolle i reguleringen af ​​kroppens energihomeostase, glukose- og vandmetabolismen samt andre biologiske funktioner(12). Apelin-ekspression er tidligere blevet afsløret at forbedre insulinresistens, åreforkalkning og diabetes-induceret vaskulær skade(13). En anden undersøgelse afslørede imidlertid, at apelinekspression inducerede forekomsten og udviklingen af ​​diabetisk retinopati(14). Derfor forbliver apelins rolle i forekomsten og udviklingen af ​​diabetesrelaterede komplikationer uklar.

Desuden er apelin til stede som forskellige undertyper (apelin-36, apelin-17 ogapelin-13)i kroppen gennem forskydningen af ​​det endoplasmatiske reticulum. Det blev afsløret, at jo kortere peptidkæden af ​​apelin er, jo stærkere er dens biologiske aktivitet(15). En tidligere undersøgelse indikerede, at apelin forbedrede insulinfølsomheden og inducerede lavere blodsukkerniveauer ved at reducere kronisk inflammation hos patienter med type 2-diabetes og derved øge glukose- og lipidmetabolismen (16). Men effekten af ​​apelin pådiabetikernefropatier i øjeblikket kontroversiel. En tidligere undersøgelse har rapporteret, at niveauerne af apelin/APJ i serum hos patienter meddiabetikernefropatier forhøjede, hvilket fremmer forekomsten og udviklingen afdiabetikernefropati(17). På den anden side afslørede en anden undersøgelse detapelin-13kunne hæmme de morfologiske ændringer af renale tubulære epitelceller i højglukosemiljøet og derved hæmme forekomsten og udviklingen af ​​epitel-mesenchymal overgangsprocessen (EMT) i glomerulære celler og i sidste ende forsinke forekomsten afdiabetikernefropati(18). Derfor forbliver effekten af ​​apelin på diabetes-inducerede nyrekomplikationer uklar.

I nærværende undersøgelse er rollen somapelin-13i færd med atdiabetikernefropatiblev yderligere undersøgt ved at konstruere en rottemodel afdiabetikernefropati.

Cistanchetubulosaforhindrernyresygdom, klik her for at få prøven

Materialer og metoder

Dyreassays. I alt 30 Sprague Dawley-hanrotter (6-8uger gamle;200-230g) blev opnået fra Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co.Ltd. og anbragt i et temperaturkontrolleret (25 grader) og specifikt patogenfrit rum med konstant luftfugtighed (40-50 procent) i en 12-t lys/mørke cyklus og modtaget mad og vand ad libitum i 1 uge . Disse rotter blev derefter ligeligt opdelt i seks grupper (Kontrol, Model, Ap-E40, Ap-E400, Ap-L40 og Ap-L400). Rotterne i kontrolgruppen blev behandlet med ingenting. Rotterne i de andre grupper blev fodret med en diæt med højt sukkerindhold og højt fedtindhold (Thermo Fisher Scientific, Inc.) og modtog en intravenøs injektion af streptozocin (STZ; 40 mg/kg; produktnr. S0130; Merck KGaA) hver gang uge. Efter 3 uger blev Ap-E40 og Ap-E400 rotterne behandlet medapelin-13(henholdsvis 40 og 400 pmol/kg; produktnr. A6469; Merck KGaA). I alt 6 uger efter STZinjektionen blev rotterne i Ap-L40 og Ap-L400 grupperne behandlet medapelin-13(henholdsvis 40 og 400 pmol/kg). Efter otte STZ-injektioner blev rotterne aflivet med natriumpentobarbital (160 mg/kg, ip). Efter eutanasi blev serum og organer opsamlet. Rotternes vægt blev detekteret ved hjælp af elektroniske vægte hver uge, fra 1 uge før STZ-injektionen og indtil aflivning. Blodsukkerniveauer blev detekteret hver uge ved hjælp af en blodsukkermåler (Thermo Fisher Scientific, Inc.). Urinproteinniveauer blev også påvist ved hjælp af et BCA-assaykit (kat.nr. P0012S; Beyotime Institute of Biotechnology) hver uge. Det fastende seruminsulin blev også påvist hver uge ved hjælp af et kommercielt sæt (kat.nr.RAB0904; Merck KGaA) i henhold til producentens instruktioner. Indekset for insulinresistens blev beregnet ved hjælp af følgende formel: (Insulinniveauer i blodet x blodsukkerniveauer)/22,5. Alle eksperimenterne blev udført i henhold til Guide for the Care and Use of Laboratory Animals 8. udgave(19) og godkendt (godkendelsesnr.2020-79-PJO1) af den etiske komité for Air Force Medical Center (Beijing, Kina) .

Påvisning af blod urea nitrogen (BUN) og serum kreatinin (Ser). Niveauerne af BUN(cat.nr.ml076479) og Scr (cat.nr.ml059158) i blodet blev bestemt ved hjælp af kommercielle kits (Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.) efter henholdsvis 3 og 8 ugers STZ-injektion . Alle trin i denne analyse blev udført i overensstemmelse med producentens instruktioner.

Påvisning af nitrogenoxid (NO), angiotensin II (Ang Il) og endotelin-1(ET-1). Niveauerne af NO, Ang II og ET-1 i serum- og nefridiale væv blev påvist ved hjælp af NO-kit (kat.nr. S0021; Beyotime Institute of Biotechnology), Ang II-kit (produktnr. RAB0010; Merck KGaA ), og ET-1-kit (cat.nr.E-EL-R1458c;Elabscience Biotechnology, Inc.). Alle trin i assayene blev udført i overensstemmelse med producentens instruktioner.

Hæmatoxylin og eosin(H&E) farvning. Efter eutanasi blev nyrevæv opsamlet og vasket med forafkølet fosfatbuffer saltvand (PBS). Nyren blev derefter adskilt og fikseret med 4 procent paraformaldehyd natten over ved stuetemperatur. Det paraffinindlejrede nyrevæv blev skåret i 5-um sektioner. Dernæst blev disse sektioner dehydreret i 70 og 90 procent ethanolopløsning i 10 minutter hver. Til sidst blev H&E-farvning ved stuetemperatur i 3 minutter udført for at påvise patologiske ændringer. Alle trin i denne analyse blev udført i overensstemmelse med producentens instruktioner fra H&E-farvesættet (cat.nr.C0105S; Beyotime Institute of Biotechnology).

Immunhistokemi. Immunhistokemi blev udført under anvendelse af standard peroxidase/DAB-metoden og hæmatoxylin modfarvning i henhold til producentens instruktioner. Efter at være blevet blokeret med 5 procent bovint serumalbumin (BSA; Beyotime Institute of Biotechnology) i 20 minutter ved stuetemperatur, blev sektioner inkuberet med anti-APJ primært antistof (cat.no.PA5-114830;Thermo Fisher Scientific, Inc. . natten over ved 4 grader. Efter PBS-vask blev sektioner inkuberet med gede-anti-kanin peberrodsperoxidase-konjugeret sekundært antistof (produktkode ab6721;1:1,000; Abcam) ved 4C i 50 minutter, efterfulgt af PBS-vask Derefter blev sektioner behandlet med DAB-opløsning og modfarvet med hæmatoxylin ved stuetemperatur i 5 min. Til sidst blev billederne opnået ved anvendelse af et lysmikroskop (Olympus Corporation).

Cellekultur og behandling. En human renal glomerulær mikrovaskulær endotelcellelinje (hRGEC) blev opnået fra BioVector NTCC, Inc. og dyrket i RPMI-1640-medium (Thermo Fisher Scientific, Inc., suppleret med 10 procent føtalt bovint serum (FBS) i befugtet luft ved 37 grader C med 5 procent CO. Disse celler blev opdelt i kontrol-, model-, Ap-L(Apelin-lav) og Ap-H(Apelin-høj) grupperne Model-, Ap-L- og Ap-H-gruppen celler blev dyrket i højglukose (25 mmol/l: Cytiva) RPMI-1640-medium, og kontrolgruppeceller blev dyrket i RPMI-1640-medium med normalt glucoseindhold (5,5 mmol/l). Ap-L-gruppeceller blev behandlet med lave niveauer afapelin-13（0.1 μmol/） og Ap-H-gruppeceller blev behandlet med høje niveauer afapelin-13(1 μmol/).

Rørdannelseseksperiment. Rørdannelse i hRGEC-celler blev bestemt under anvendelse af et kommercielt kit (produktnr. K905-50; AmyJet Scientific, Inc.). Alle billeder blev taget ved hjælp af et lysmikroskop (forstørrelse, x4; Olympus Corporation). Alle trin i denne analyse blev udført i overensstemmelse med producentens instruktioner.

Cell Counting Kit-8(CCK-8) assay.hRGEC-celler fra forskellige grupper blev udpladet i tre 96-brøndsplader (2,5x104/brønd). Efter 24, 48 og 72 timers inkubation ved 37 grader 0,10 ul CCK-8 blev reagens (Dojindo Molecular Technologies, Inc.) fortyndet med dyrkningsmediet og tilsat til 96-brøndpladerne. Derefter blev disse celler anbragt i en inkubator i 1 time. Langt om længe. absorbansen af ​​disse celler blev detekteret ved anvendelse af et spektrofotometer (Thermo Fisher Scientific, Inc.) ved en bølgelængde på 450 nm.

Western blotting. Totale proteiner blev opsamlet fra nefridielt væv og hRGEC-celler under anvendelse af RIPA-lysebuffer (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Proteinkoncentrationen blev bestemt ved anvendelse af et BCA-assaykit. Derefter blev lige store mængder protein (40 ug) separeret via 10 procent natriumdodecylsulfat-polyacrylamidgelelektroforese (SDS-PAGE) (Beyotime Institute of Biotechnology) og overført til en polyvinylidenfluorid(PVDF)-membran (EMD) Millipore). som blev blokeret med 5 procent bovint serumalbumin (BSA) (Beyotime Institute of Biotechnology) ved 37 grader i 1,5 time. Membranerne blev derefter inkuberet med følgende primære antistoffer ved 4 grader natten over: Ang II type 1 receptor (AT1R:1:1,000; produktkode ab124734; Abcam), endotel NO-syntase(eNOS;1:1, 000; produktkode ab5589;Abcam), APJ(1:1,000;cat.nr.PA5-114830; Thermo Fisher Scientific, Inc.),transformerende vækstfaktorreceptor (TGBR: 1:1.000;produktkode ab97459; Abcam), E-cadherin (1:1,000:produktkode ab212059; Abcam), -glatmuskelaktin( -SMA;1:1. 000: produkt nr. 19245; Cell Signaling Technology, Inc.) og GAPDH(1:2.500; produktkode ab9485; Abcam). Efter den primære antistofinkubation blev membranerne vasket med PBS-Tween-20(0,1 procent) og inkuberet med HRP-konjugeret antistof (1:2,000; produktkode ab6721; Abcam) i 2 timer ved stuetemperatur(7) Til sidst blev de immunoreaktive signaler vurderet under anvendelse af et Pierce ECL Western Blotting Substrate-kit (Thermo Fisher Scientific, Inc.) i henhold til producentens instruktioner. De relative intensiteter af immunoblotterne blev målt med en Versa Doc MP 5000molecular imager og Quantity One-software (version 4.6) (begge fra Bio-Rad Laboratories, Inc.).

Statistisk analyse. Statistisk analyse blev udført ved hjælp af Graph Pad Prism 7.0(GraphPad Software, Inc.). Ikke-parrede Students t-test blev brugt til at sammenligne to grupper. Sammenligninger mellem forskellige grupper blev vurderet ved hjælp af envejs ANOVA efterfulgt af Tukeys posthoc test. Alle data er præsenteret som middelværdi ± standardafvigelse (SD), og alle eksperimenter blev gentaget tre gange. P<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">

Resultater

Apelin-13sænker vægten og blodsukkerniveauet og øger insulinniveauet afdiabetikernefropatirotter på 8 uger. Vægten og blodsukkerniveauet hos rotter blev detekteret ugentligt under processen med at rejse dem. Resultaterne (fig. 1A og B) afslørede, at vægten og blodsukkerniveauerne hos rotterne i Ap-E40- og Ap-E400-grupperne ikke var signifikant ændret efter injektionen afapelin-13på 3 uger. De samme parametre i rotterne i Ap-L40- og Ap-L400-grupperne blev reduceret efterapelin-13injektion efter 8 uger sammenlignet med injektion efter 3 uger. Niveauet af insulin i blodet blev også faldet efterapelin-13injektion efter 8 uger sammenlignet med injektion efter 3 uger (fig. 1C).

Apelin-13terapi forbedrer nyrefunktionen afdiabetikernefropatirotter. De øgede BUN- og Scr-niveauer indikerede forekomst og udvikling af nyreskade(20). BUN- og Scr-niveauer viste sig at være højere efterapelin-13injektion efter 8 uger sammenlignet med injektion efter 3 uger (fig. 2A). Tilsvarende afslørede urinproteinindholdet og omfanget af patologisk beskadigelse af nyrevæv også de samme tendenser (fig. 2B og C).

Apelin-13lindrerdiabetikernefropatived at modulere produktionen af ​​NO, Angel og ET-1. Ekspressionen af ​​APJ blev påvist, og resultaterne (fig. 3A) afslørede, at ekspressionen af ​​APJ i nyrevævet hos rotter var faldet efterapelin-13injektion efter 8 uger sammenlignet med injektion efter 3 uger. INGEN produktion kunne aflastediabetikernefropati-induceret vaskulær skade i nyrevævet (21). Derfor blev produktionen af ​​NO, Ang II og ET-1 påvist i nyrevævet. Resultaterne afslørede, at niveauerne af NO var faldet efter injektionen afapelin-13ved 8 uger sammenlignet med ved 3 uger. Imidlertid er niveauerne af Ang II og ET-1 steget efter injektionen afapelin-13efter 8 uger sammenlignet med efter 3 uger (fig. 3B og C). Dernæst blev ekspressionen af ​​eNOS og AT1R detekteret ved western blotting. Som vist i fig. 4A blev ekspressionen af ​​AT1R undertrykt efter injektionen afapelin-13ved henholdsvis 3 og 8 uger sammenlignet med modelgruppen. Niveauerne af eNOS blev øget efter injektion afapelin-13ved 3 og 8 uger sammenlignet med modelgruppen.

Apelin-13lindrerdiabetikernefropatived at modulere ekspressionen af ​​ATIR, endothelial nitrisk eNOS og renal fibrose-relaterede proteiner i APJ-vejen. Ekspressionen af ​​APJ blev øget, og ekspressionen af ​​TGBR blev reduceret efter injektionen afapelin-13ved 3 og 8 uger sammenlignet med modelgruppen. Ekspressionsniveauerne af de fibrose-relaterede proteiner, E-cadherin og -SMA, blev påvist, og resultaterne afslørede, at ekspressionen af ​​E-cadherin blev øget, og niveauerne af a-SMA blev reduceret efter injektionen afapelin-13efter 3 og 8 uger sammenlignet med modelgruppen (fig. 4B).

Apelin-13fremmer proliferation og rørdannelse og modulerer ekspressionen af ​​renal fibrose-relaterede proteiner i APJ-vejen i kortvarige højglukose-inducerede renale vaskulære endotelceller. hRGEC-celler blev dyrket i højglukosemediet i 24, 48 og 72 timer. Derefter blev en CCK-8-analyse udført for at påvise cellelevedygtighed. Resultaterne (fig. 5A) afslørede den behandling medapelin-13fremmet cellelevedygtighed. Anvendelsen afapelin-13fremmede også lumendannelse (fig. 5B). Klokken 24apelin-13behandling, blev det afsløret, at ekspressionsniveauerne af APJ, eNOS og E-cadherin blev øget, og niveauerne af TGBR, ATIR og -SMA blev reduceret sammenlignet med modelgruppen (fig. 5C).

Apelin-13undertrykker proliferation og rørdannelse og modulerer ekspressionen af ​​renal fibrose-relaterede proteiner i APJ-vejen i langsigtede højglukose-inducerede renale vaskulære endotelceller. Celler blev behandlet med et medium med højt glukoseindhold i 72 og 96 timer og interferens medapelin-13begyndte fra 72 timer. Efter 24 timer viste CCK-8-analyseresultaterne, at anvendelsen afapelin-13undertrykt cellelevedygtighed sammenlignet med modelgruppen (fig. 6A). Lumendannelse blev hæmmet efter behandling medapelin-13(Fig.6B). Desuden. behandling medapelin-13fremmede også ekspressionen af ​​APJ, eNOS og E-cadherin sammenlignet med modelgruppen. Anvendelsen afapelin-13undertrykte også ekspressionen af ​​TGBR, AT1R og a-SMA (fig. 6C) sammenlignet med modelgruppen på en dosisafhængig måde.

Figur 1. Apelin-13 lindrer insulinresistens hos rotter.(A) Vægten af ​​mus blev detekteret ugentligt. (B) Blodsukkerniveauer blev detekteret ugentligt. "P-<0.001 vs.the="" control="" group.=""><><0.01 and=""><0.001 vs.the="" model="" group.(c)levels="" of="" insulin="" were=""><0.05,"p-0.01><0.001 vs.the="" after="" intervention="" 3w="">

Figur 2. Behandling af apelin-13 lindrer den diabetes-inducerede nyreskade hos rotter.(A) Niveauerne af blodurinstofnitrogen og serumkreatinin blev påvist.(B)Proteinindholdet i urinen blev påvist ugentligt.(C)Beskadigelsen af ​​nyrevæv blev påvist med hæmatoxylin og eosinfarvning (forstørrelse.x200), P<0.01, and="" p-0.001="" ys.the="" after="" intervention="" 3w="" group.bun.blood="" urea="" nitrogen:="" scr,="" serum="">

Figur 3. Apelin-13 aktiverer udtrykket af APJ.(A) Ekspressionen af ​​APJ i nyrevævet blev påvist med de immunhistokemiske assays (forstørrelse, x200). (B) Produktionen af ​​NO blev påvist med de kommercielle kits. (C) Niveauer af Ang Il og ET-I blev bestemt med kommercielle kits." P<0.01><0.001 vs.="" the="" after="" intervention="" 3w="" group.apj,="" angiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" no,="" nitric="" oxide;="" ang="" i,="" angiotensin="" ii;="">

Figur 4. Anvendelse af apelin-13 fremmer ekspressionen af ​​eNOS.(A) Ekspressionen af ​​ATIR andeNOS blev påvist med western blotting. (B) Niveauerne af APJ, TGBR, E-cadherin og a-SMA i nyrevæv fra rotter blev påvist med western blotting.'P<><0.01><0.001.enos, endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" at1r,="" ang="" ii="" type="" i="" receptor;="" apj,="" angiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factorβreceptor;="" α-sma,="" α-smooth="" muscle="">

Figur 5.Apelin-13 lindrer den højere glucose-inducerede skade af endotelceller i glomerulære kar.(A) Cellelevedygtighed blev detekteret med Cell Counting Kit-8 assay. (B) hRGEC'er blev detekteret med lumendannelseseksperimenterne (forstørrelse, x4). (C) Ekspressionen af ​​AT1R.eNOS, APJ, TGBR, E-cadherin og a-SMA i disse celler blev bestemt med western blotting,' P-0.05."P<0.01><0.001. atir.="" ang,="" i="" type="" 1="" receptor:="" enos,="" endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" apj,="" angiotensin="" domain="" type="" i="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factor="" βreceptor;a-sma,α-smooth="" muscle="">

Figur 6. Apelin-13 lindrer skaden af ​​endotelceller i glomerulære kar ved at undertrykke fibrose.(A) Cellelevedygtighed af endotelceller i glomerulære kar blev bestemt med CellCounting Kit-8assay. (B) hRGEC'er blev påvist med lumendannelseseksperimenterne (forstørrelse, x4). (C) Niveauerne af AT1R,eNOS, APJ, TGBR.E.-cadherin og a-SMAin disse celler blev bestemt med western blotting."<><0.01><0.001.stir. ang="" iitype="" 1receptor;enos,="" endothelial="" nitric="" oxide="" synthase;="" apjangiotensin="" domain="" type="" 1="" receptor-associated="" proteins;="" tgbr,="" transforming="" growth="" factorβreceptor;α-sma,a-smooth="" muscle="">

Diskussion

Diabetes er en metabolisk sygdom, og glukosemetabolismeforstyrrelse er dens vigtigste kliniske manifestation. I de senere år har forekomsten af ​​denne sygdom været støt stigende(22). Diabetes fører til skader og dysfunktion af flere organer. Diabetes-induceret nyreskade er en af ​​de mest fremtrædende årsager til dødelighed hos patienter med diabetes(23). De vigtigste kliniske manifestationer afdiabetikernefropatihar vist sig at være proteinuri og vedvarende fald i nyrefunktionen (24). Hertil kommer forekomsten og udviklingen afdiabetikernefropatihar vist sig at fremme udviklingen af ​​hjerte-kar-sygdomme (25). Derfor er behovet for at udvikle en ny terapi for at undertrykke skaden forårsaget afdiabetikernefropatihos patienter er presserende.

Apelin er en fedtfaktor i fedtvæv. En nylig undersøgelse rapporterede, at apelin kunne lindre de kliniske manifestationer af patienter med diabetes ved at regulere blodsukkerniveauet (26). En anden nylig undersøgelse rapporterede, at apelin-36 kunne hæmme insulinsekretion induceret af højkoncentrationsglukose (16,7 mmol/), men havde ingen effekt på insulinsekretion induceret af lavkoncentrationsglukose (2,8 mmol/)(27). I kroppen af ​​overvægtige og insulinresistente mus kunne apelin lindre insulinresistens og genoprette brugen af ​​glukose i kroppen (28). Dog inden fordiabetikernefropati, rapporterede en nylig undersøgelse, at niveauerne af apelin og dets receptor APJ i serum fra patienter meddiabetikernefropatiblev øget, og højere niveauer af apelin og APJ fremmede dannelsen af ​​blodkar og inducerede spredningen af ​​glomerulære kapillærer, hvilket fremmede forekomsten og udviklingen afdiabetikernefropati(29). Det viste en anden undersøgelse dog ogsåapelin-13kunne hæmme transformationen af ​​renale tubulære epitelceller i et miljø med høj glukose og derved hæmme forekomsten og udviklingen af ​​EMT-processen i glomerulære celler, hvilket i sidste ende forsinker forekomsten afdiabetikernefropati(30).I nærværende undersøgelse blev det påvist, at brugen afapelin-13nedsatte niveauerne af blodsukker og lindrede insulinresistens hos disse rotter. samt reduceret urinproteinindholdet.Apelin-13behandling lindrede også den betydelige glucose-inducerede skade i endotelcellerne i glomerulære kar. Samlet viste disse resultater, at brugen afapelin-13lettet manifestationerne afdiabetikernefropati.

En tidligere undersøgelse viste, at apelin kunne reducere blodsukkerindholdet ved at regulere ekspressionen af ​​eNOS og aktivere Akt-vejen (31). Ekspressionen af ​​apelin kunne også producere NO ved at aktivere APJ, og dermed lindre de kliniske manifestationer afdiabetikernefropati(32). APJ er receptoren forapelin-13, ogapelin-13kunne udøve sine biologiske virkninger ved at binde til APJ (33). I denne undersøgelse blev produktionen af ​​NO og ekspression af eNOS og APJ også påvist. Det blev afsløret, at ekspressionsniveauerne af eNOS og APJ blev øget i nyrevæv og endotelceller i glomerulære kar efter behandling medapelin-13. NO-produktion blev også øget i nyrevævet hos rotter efter behandling medapelin-13. Disse resultater indikerede detapelin-13fremmet ekspressionen af ​​eNOS ved at aktivere APJ. Derfor øgede højere niveauer af eNOS NO-produktion, hvilket i sidste ende fremmede vaskulær permeabilitet og nyrefiltrering.

Nylige undersøgelser har vist, at nyrefibrose er karakteristisk fordiabetikernefropati(34,35). Resultaterne af denne undersøgelse afslørede, at ekspressionen af ​​E-cadherin blev forbedret i celler og nyrevæv efter behandling medapelin-13, mens den for a-SMA blev reduceret.Apelin-13behandling viste sig også at lindrediabetikernefropatived at undertrykke fibrose af nyrevæv og endotelceller i glomerulære kar.

Som konklusion rapporterede nærværende undersøgelse virkningerne afapelin-13om udvikling afdiabetikernefropati. Resultaterne af denne undersøgelse afslørede detapelin-13lindresdiabetikernefropatived at fremme produktionen af ​​NO og lindre fibrose i nyrevæv. Men nærværende undersøgelse har også en begrænsning. Oxidativt stress og betændelse spiller vigtige roller i udviklingen afdiabetikernefropati(36-40). Omapelin-13forbedretdiabetisk nefropatived at reducere inflammation og oxidativt stress berettiger undersøgelse i vores fremtidige undersøgelse.

Referencer

1. Yu SY, Dong B, Fang ZF, Hu XQ, Tang L og Zhou SH: Knockdown af lncRNA AK139328 lindrer myokardieiskæmi/reperfusionsskade hos diabetiske mus via modulering af miR-204-3p og inhibering af autofagi. J Cell Mol Med 22:4886-4898."2018.

2. Rowley WR og Bezold C: Skab offentlig opmærksomhed: State 2025 diabetes forecasts.Popul Health Manag 15: 194-200.2012,

3. Rowley WR. Bezold C. Arikan Y, Byrne E og Krohe S: Diabetes 2030: Indsigt fra i går, i dag og fremtidige tendenser. Popul Health Manag 20; 6-12.2017.

4. American Diabetes Association: Standards of medical care in diabetes-2014.Diabetes Care 37(Suppl 1): S5-S13.2014.

5. Ahlqvist E, van Zuydam NR, Groop LC og McCarthy MI: Genetik af diabetiske komplikationer. Nat Rev Nephrol 11:277-287. 2015.

6. Navarro-Gonzalez JF, Jarque A, Muros M, Mora C og Garcia J: Tumornekrosefaktor-alfa som et terapeutisk mål fordiabetikernefropati.Cytokin Growth Factor Rev 20; 165-173.2009.

7. Alvarez ML og Distefano JK: Rollen af ​​ikke-kodende RNA'er idiabetikernefropati: Potentielle anvendelser som biomarkører for sygdomsudvikling og progression. Diabetes Res Clin Practice 99:1-11,2013.

8.Del Ry S, Cabiati M, Raucci S, Simioniuc A, Caselli C, Prescimone T og Giannessi D: Sekventering og hjerteekspression af Apelin i Sus Scrofa. Pharmacol Res 60: 314-319,2009.

9, Fasshauer M og Bluher M: Adipokiner i sundhed og sygdom. Trends Pharmacol Sci 36: 461-470.2015.

10. Lv D, LiH og Chen L: Apelin og APJ, en nuel kritisk faktor og terapeutisk mål for aterosklerose. Acta Biochim Biophys Sin(Shanghai) 45 527-533.2013.

11. Wysocka MB. Pietraszek-Gremplewicz K og Nowak D: Apelins rolle i hjerte-kar-sygdomme, fedme og kræft. Front Physiol 9: 557.2018.

12. Sentinelli F, Capoccia D., Bertoccini L, Barchetta I, Incani M, Coccia F, Manconi E, Lenzi A, Cossu E. Leonetti F, et al: Søg efter genetisk variant i apelingenet ved gensekventering og associering undersøgelse i europæiske emner, Genet Test Mol Biomarkers 20;98 102,2016.

13. Onalan E, Yakar B, Barim AO og Gursu MF: Serum apelin og resistin niveauer hos patienter med nedsat fastende glukose, nedsat glukosetolerance, type 2 diabetes og metabolisk syndrom. Endokrynol Pol 71:319-324,2020.

14. Adki KM og Kulkarni YA: Potentielle biomarkører i diabetisk retinopati. Curr Diabetes Rev 16: 971-983.2020.

15. Wu R, Zhu Zand Zhou D: VEGF, apelin og HO-1 hos diabetespatienter med retinopati: En korrelationsanalyse.BMC Ophthalmol 20: 326.2020.

Bemærk:ovenstående er ikke en fuldstændig referenceliste