Mekanisme af proteinuri ved nyreskade og ikke-immun intervention

Den 9. juni deltog professor Lin Hongli, vicepræsident for Nephrology Branch af Chinese Medical Doctor Association, direktør for Nephrology Institute of Dalian Medical University og direktør for Nephrology Department of the First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Nephrology. Filial af Hebei Medical Association, Hebei-provinsen På den akademiske konference i 2023 af Nephrology Physician Branch of the Physician Association blev "Nyreskademekanismen for proteinuri og ikke-immun intervention" introduceret.

Klik til økologisk cistanche for nyresygdom

I begyndelsen af ​​rapporten påpegede professor Lin Hongli, at vedvarende proteinuri er en vigtig faktor, der fører til progression af kronisk nyresygdom (CKD) til nyresygdom i slutstadiet. En undersøgelse inddelte patienter med den samme baseline estimerede glomerulære filtrationshastighed i tre grupper: massiv proteinuri, ingen proteinuri og en lille mængde proteinuri. Jo lavere værdien er, jo bedre er patientens nyrefunktion. Derfor kan reduktion af proteinuri forsinke progressionen af ​​CKD til nyresygdom i slutstadiet.

Forholdet mellem glomeruli og proteinuri: "Tre højdepunkter" i glomeruli forårsager proteinuri

Immunfaktorer kan mediere produktionen af ​​proteinuri. Den glomerulære filtrationsbarriere er en nøglestruktur, der blokerer proteinkomponenter i plasmaet. Når proteinuri opstår, betyder det, at den glomerulære filtrationsmembran og renal interstitium er blevet beskadiget. Hyperperfusion, højt tryk og høj filtration ("tre højder") i glomerulus er ikke-immune faktorer, der producerer proteinuri. På nuværende tidspunkt er de lægemidler, der i vid udstrækning anvendes klinisk til at reducere proteinuri og forsinke udviklingen af ​​nyresygdom, renin-angiotensin-systemhæmmere, og deres vigtige farmakologiske virkninger er at reducere de "tre højdepunkter" i glomeruli.

Professor Lin Hongli introducerede, at de direkte biologiske virkninger af de "tre højdepunkter" i glomerulus på endotelcellerne og podocytterne i den glomerulære filtrationsmembran, såvel som den intracellulære signaltransduktion endnu ikke er klarlagt. Tidligere undersøgelser af virkningerne af podocytmekanik ved at strække dem på den elastiske membran kan kun simulere strækkræfter. Hydrodynamikken inde i glomerulus er meget kompliceret, herunder ikke kun strækkraft, men også langsgående forskydningskraft og tværgående forskydningskraft. Derfor begyndte hendes afdeling at studere mikrofluidchips i 2010 ved at bruge mikrofluidisk chipteknologi til at bygge en glomerulær model med en filtreringsfunktion.

I chippen bruges den øvre kanal til at simulere den glomerulære kapillær, indløbsforbindelseskanalen bruges til at simulere den afferente arteriole, det midterste cellekulturkammer bruges til at simulere kapillærnetværket, prøveudløbsforbindelseskanalen bruges til at simulere efferent arteriole og den porøse polymer i mellemlaget bruges til at simulere den glomerulære arteriole. Glomerulære endotelceller og podocytter blev dyrket på de øvre og nedre sider af estermembranen for at simulere hovedkomponenterne i den glomerulære filtrationsfunktion.

Gennem en række undersøgelser af den glomerulære model blev det fundet, at:

(1) De "tre høje" mekaniske faktorer i glomerulus forårsagede, at omfordelingen og ekspressionen af ​​cytoskeletproteinet F-actin i glomerulære endotelceller og podocytter faldt, hvilket indikerer, at cytoskelettet var påvirket af skaden.

(2) De "tre høje" mekaniske faktorer i glomerulus beskadiger forbindelsesproteinet CD-31 mellem glomerulære endotelceller, hvilket resulterer i proteinurilækage.

(3) De "tre høje" mekaniske faktorer i glomerulus beskadiger SD-proteinet podocin i de glomerulære podocytter. Derudover fandt undersøgelsen også, at høj perfusion kan øge filtrationshastigheden af ​​albumin og globulin, og stigningen af ​​albumin er mere signifikant. Derfor har de "tre højdepunkter" i glomerulus stor indflydelse på de glomerulære endotelceller og podocytter, og behandlingen med renin-angiotensin-systemhæmmere er meget vigtig.

Efter at have introduceret indflydelsen af ​​de "tre høje" i glomeruli og de vigtigste behandlingsmetoder, understregede professor Lin Hongli, at de "tre højder" i glomeruli forårsager ændringer i hæmodynamiske faktorer, hvilket fører til ændringer i strukturen og funktionen af ​​den glomerulære filtration barriere, proteinuri.

Derfor skal man passe på at undgå faktorer, der forårsager "tre højdepunkter" i glomeruli, såsom højproteindiæter. Professor Lin Hongli introducerede, at når patienter med nefrotisk syndrom har hypoproteinæmi og vandbelastningen er for stor, bruger de ofte en intravenøs infusion af albumin og brug af diuretika for at reducere ødem. Denne metode kan lindre ødem i den indledende fase af behandlingen, men den vil forværre de "tre højdepunkter" i glomerulus og forårsage skade på den glomerulære filtrationsbarriere.

Baseret på dette designede hendes team et enkeltcenter, prospektivt, randomiseret kontrolleret forsøg. Lavproteindiæt plus ketosyrebehandling bruges til patienter med CKD stadium 1-2 primær glomerulær sygdom med hormonresistens og proteinuri som hovedmanifestationen, og til at undersøge, om den har yderligere nyrebeskyttelse sammenlignet med en normal proteindiæt. Resultaterne viste, at en diæt med lavt proteinindhold kombineret med sammensat -ketosyre signifikant reducerede proteinuri hos patienter med primær glomerulær sygdom i CKD1-2-stadiet; gavn og spiller en rolle ved regulering af blodlipider; det er stadig sikkert at bruge hos CKD-patienter med proteinuri på nefrotisk syndromniveau.

Forholdet mellem nyretubuli og proteinuri: proteinuri virker på nyretubuli og forårsager nyre interstitiel fibrose

Med hensyn til nyreskaden forårsaget af proteinuri, der virker på nyretubuli, påpegede professor Lin Hongli, at en af ​​de vigtigste virkninger af proteinuri på nyrerne er, at proteinuri virker på nyretubuli, hvilket forårsager nyre-interstitiel fibrose og fremmer udviklingen af ​​CKD. Imidlertid er mekanismen for proteinuri-induceret nyre-interstitiel skade endnu ikke fuldt ud forstået, og der er mangel på strategier til effektivt at gribe ind i proteinuri-induceret nyre-interstitiel fibrose. Derfor er det af stor betydning at belyse mekanismen for proteinuri-induceret nyre-interstitiel fibrose og søge et nyt effektivt terapeutisk mål.

Derfor førte hun holdet til at bruge mikrofluidisk chipteknologi til at konstruere en bionisk "tubule-interstitiel" chipmodel og bruge den "tubule-interstitielle" chip til at reproducere processen med renal tubulær epitelcelle-mesenchymal celle transdifferentiering in vitro migrationsproces. Konstruerede en high-throughput bionisk renal tubulær chip, ved hjælp af et sundt humant serum til at simulere proteinuri, inducerede med succes renal tubulær epitelcelle-mesenchymal celle transdifferentiering og fandt, at proteinbelastningen var proportional med graden af ​​transdifferentiering; inaktiveret sundt humant serum (komplementkomponentinaktivering) vil ikke inducere renal tubulær epitelcelle-mesenchymcelle transdifferentiering. Efter at have opdaget dette punkt blev eksogent C3a tilsat til inaktiveret serum, og det blev fundet, at eksogent C3a kunne inducere renal tubulær epitelcelle-mesenchymal celle transdifferentiering i inaktiveret serum.

Interaktion mellem nyretubuli og pericytter: fremmer nyre interstitiel fibrose

Interaktion mellem renale tubuli og pericytter spiller også en vigtig rolle i udviklingen af ​​renal interstitiel fibrose. Når nyretubuli stimuleres af skade, vil de omdannes til sekretoriske celler, udskille cytokiner og virke på pericytter og danne et "pro-fibrotisk" mikromiljø. Professor Lin Hongli introducerede, at den nefrologiske afdeling på det første tilknyttede hospital ved Dalian Medical University er meget opmærksom på pericytter, og forskningen i dem er relativt tidligt.

Det er den første enhed i Kina, der isolerer renale interstitielle pericytter. Men i processen med proteinuri er den parakrine mekanisme mellem nyretubuli og blodkar og den detaljerede interaktion mellem celler ikke klar. Derfor blev der ved hjælp af mikrofluidisk chipteknologi konstrueret en "tubule-interstitial-microvessel" bionisk mikrofluidisk chip integreret med 8 enheder yderligere. Derefter, baseret på "tubule-interstitium-microvessel" bioniske chip, blev en patologisk model for proteinuri konstrueret, og en række undersøgelser blev udført.

Resultaterne viste, at:

(1) Serumproteinstimulering kan inducere renal tubulær epitelcelletransdifferentiering.

(2) Med forlængelsen af ​​serumstimuleringstiden steg antallet og afstanden af ​​renale tubulære epitelceller, der migrerede ind i Matrigel, gradvist, og serumstimulering fik renale tubulære epitelceller til at migrere.

(3) Efterhånden som de serumstimulerede renale tubulære epitelceller forlængede, steg andelen af ​​renale tubulære epitelceller, der undergik apoptose, og serumstimulering fik renale tubulære epitelceller til at gennemgå apoptose.

(4) Sammenlignet med den normale kontrolgruppe, efter serumstimulerede renale tubulære epitelceller i 24 timer og 48 timer, var antallet og afstanden af ​​endotelceller og pericytter, der migrerede til Matrigel, signifikant forøget. Afstandene var signifikant højere end endothelcellernes. Serum stimulerer således renale tubulære epitelceller, hvilket forårsager migration af vaskulære endotelceller og pericytter til den interstitielle zone.

(5) Serumproteinbelastning i nyretubuli kan inducere peritubulære vaskulære endotelceller og pericytter til at transdifferentiere.

(6) Serumstimulering af renale tubulære epitelceller forårsagede en stigning i andelen af ​​vaskulære endotelceller og pericytter til at gennemgå apoptose.

Endelig sagde professor Lin Hongli, at baseret på denne undersøgelse fandt hendes team ud af, at nedregulering af FUT8 kan hæmme kernefucosyleringsniveauet af nøglereceptorer på vaskulære endotelceller og pericytter, blokere det parakrine netværk og hæmme nedstrømsveje Aktiveret for at beskytte peri tuberkulær vaskulær skade og nyre interstitiel fibrose forårsaget af proteinbelastning.