P2X-receptorer og nyrefunktion

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Matthew A. Bailey1∗, Robert J. Unwin2 og David G. Shirley2

Akkumulerende beviser indikerer, at ATP/P2-receptorsystemet, der virker på en autokrin eller parakrin måde, kan påvirke en lang række afnyrefunktioner. P2X-receptorunderenheder er blevet identificeret i de flestenyrekar og i hvert nefronsegment; ATP frigives franyreepitelceller, og enzymer, der er ansvarlige for ATP-nedbrydning, udtrykkes i vaskulaturen og tubuli. Stimulering af P2X1-receptorer i de afferente arterioler ved ATP frigivet franyrenerveterminaler eller fra tilstødende macula densa-celler inducerer vasokonstriktion og bidrager til reguleringen afnyrehæmodynamik. I tubuli er der evidens for en række P2X-medierede effekter: hæmning af proksimal tubulær reabsorption; hæmning af Na plus K plus 2Cl− cotransporter aktivitet (via øget nitrogenoxidsyntese) i den tykke opstigende lem af løkken af ​​Henle; hæmning af magnesium reabsorption i den distale tubuli; og modulering af natrium- og vandreabsorption i opsamlingskanalen. Endelig synes P2X-receptorer, især P2X7-underenheder, at spille en vigtig rolle i nyrepatologi, specifikt for cystedannelse ipolycystisknyresygdomog inyrebetændelse. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

cistanche anmeldelser: forbedre renalnyrefungere

INTRODUKTION

Nukleotider og P2-receptorer tjener en lang række fysiologiske roller i hele kroppen. Selvom viden om autokrine/parakrine virkninger af dette system inyrerhar haltet bagud i forhold til andre organer/væv, har der i det sidste årti været store fremskridt med at lukke hullet. Indtil videre de flestenyreundersøgelser har fokuseret på P2Y-receptorer1; information om renale P2X-receptorer og deres funktion er mere begrænset.

UDSKÆRING AF ATP I NYRERNE

Stort set alle celler kan frigive nukleotider, ognyrevaskulære celler og epitelceller er ingen undtagelser. Vekaria et al.2 rapporterede intraluminale ATP-koncentrationer i rotteproksimale sammenviklede tubuli (PCT'er) in vivo på 200-300 nmol/L, markant højere end koncentrationer i det glomerulære filtrat, hvilket tyder på sekretion af ATP fra PCT-celler. Ved at bruge musemarv tykke opstigende lemmer (metaller) perfunderet in vitro, viste Leipzigers gruppe, at stigninger i intraluminalt tryk resulterede i stigninger i intracellulær Ca2 plus ([Ca2 plus ]i), der i sig selv var afhængige af nukleotidfrigivelse.3 I en opfølgende undersøgelse , P2Y2-receptor-udtrykkende astrocytter blev brugt som biosensorer til at demonstrere både spontan og agonist-induceret nukleotidfrigivelse. Vasopressin fremkaldte maksimale intraluminale nukleotidkoncentrationer på 200-300 nmol/L. Da P2Y2-receptoren ikke er i stand til at skelne mellem UTP og ATP, kunne det eller de specifikke frigivne nukleotider ikke identificeres. I samme undersøgelse fandt Odgaard et al.4, at vasopressin også udløste nukleotidsekretion fra muse cortical collecting duct (CCD) perfunderet in vitro; intraluminale koncentrationer nærmede sig igen 300 nmol/L.

Selvom disse koncentrationer sandsynligvis er under tærsklen for P2X-receptoraktivering, undervurderer bulkfasemålinger næsten helt sikkert koncentrationer ved cellemembranen, eftersom ektonukleotidaser hurtigt metaboliserer udskilte nukleotider (se nedenfor).

Mekanisme(r) for ATP-frigivelse

Mekanismen for sekretion af nukleotider franyretubulære celler er endnu ikke etableret og kan variere fra segment til segment. Exocytose af vesikler indeholdende ATP er en mulighed; derudover er en række forskellige kanaler/transportører blevet impliceret.5 Maxianionkanaler medierer ATP-transport over den basolaterale membran af macula densa-celler som svar på øget NaCl-levering6 (se nedenfor). Cystisk fibrose transmembran konduktans regulator (CFTR) kanaler er også blevet foreslået som en udstrømningsvej, men denne mulighed har ikke modtaget fast støtte.5 Beviser for rollen af ​​connexin (Cx) hemikanaler i frigivelsen af ​​ATP i den distale nefron er kommet fra et studie med Cx30 knockout-mus.7 Delvist split-åbne CCD'er blev mikroperfusion in vitro, og P2X2-receptor-udtrykkende biosensorer blev placeret i direkte kontakt med de apikale membraner af CCD-celler. Hos vildtypemus fremkaldte stigninger i rørformet flow suraminfølsomme (dvs. nukleotidmedierede) stigninger i [Ca2 plus]I i biosensorcellerne, hvorimod responser var næsten fraværende i Cx30 knockout-mus. Der er dog tvivl om, at Cx hemichannels åbner under fysiologiske forhold. De strukturelt homologe pannexiner kan derimod aktiveres ved membrandepolariseringer i det fysiologiske område. Pannexiner kan også danne ATP-permeable hemikanaler, men yderligere undersøgelser vil være nødvendige for at bestemme deres rolle, hvis nogen, inyre.5

EKTONUKLEOTIDASER

Nukleotider frigivet franyrevaskulatur og fra epitelceller nedbrydes hurtigt af overfladelokaliserede og opløselige enzymer (ektonukleotidaser) til forskellige nukleotider eller til nukleosider. Fire familier af ectonucleotidaser eksisterer ectonucleosid triphosphate phosphohydrolase (NTPDaser), ectonucleotid pyrophosphatase phosphodiesterases (NPP'er), ecto-5'-nucleotidase og alkaliske phosphataser. Medlemmer af alle fire familier er blevet identificeret inyre.8 Da hovedliganden for P2X-receptorer er ATP selv, er det sandsynligt, at disse enzymer har en dybtgående indflydelse på P2X-medierede effekter. Ud over enzymer, der nedbryder nukleotider, eksisterer to familier af fosforylerende enzymer nukleosid-diphosphat-kinaser, som katalyserer overførslen af ​​det terminale fosfat af nukleosid 5-triphosphater til nukleosid 5-diphosphater, og adenylatkinaser, som katalyserer ATP-produktionen af ​​ATP. og AMP eller omvendt, afhængigt af koncentrationerne af de respektive nukleotider. Selvom det oprindeligt antages at være begrænset til cellecytosolen, er der tegn på, at fosforylerende enzymer også er til stede i cellemembranen.9 De vigtigste katalytiske aktiviteter af ektonukleotidaser og fosforylerende enzymer udtrykt inyreer opsummeret i tabel 1.

NTPDase-familien omfatter otte medlemmer, hvoraf fire (NTPDaser 1, 2, 3 og 8) hydrolyserer ekstracellulære nukleotider. NTPDase1 hydrolyserer ATP og ADP med næsten samme præference, hvorimod NTPDase2 har en meget større præference for ATP, hvilket derfor forårsager akkumulering af ADP; NTPDase 3 og 8 er mellemliggende i deres præference.8 Hos rotter og mus er NTPDase1 fremtrædende i det meste afnyrevaskulatur og er også til stede i det tynde opstigende lem af Henle og medullær opsamlingskanal (CD). NTPDase2 er blevet immunlokaliseret til Bowmans kapsler og til de fleste nefronsegmenter ud over den proksimale tubuli; den intrarenale ekspression af NTPDase3 er kun blevet undersøgt hos rotter, hvor den, ligesom NTPDase2, blev fundet i tykt opstigende lem (TAL), distale tubuli og CD.8 Information om NTPDase8 er ufuldstændig.

NPP-familien omfatter syv medlemmer, men kun NPP1 til NPP3 er i stand til at hydrolysere nukleotider. Information om den intrarenale fordeling af NPP'er er begrænset. Farvning for NPP1-protein er blevet identificeret i muse proksimale tubuli og i basolaterale membraner af distale tubuli; mens fremtrædende farvning for NPP3 er blevet fundet i rotter glomeruli og i den apikale membran af pars recta, men ikke i mere distale segmenter.8 Ecto-5 -nukleotidase katalyserer det sidste trin af nukleotidhydrolyse til nukleosidet. Det findes i apikale membraner af rotte-PCT og i interkalerede celler i hele det distale nefron, såvel som det peritubulære rum.8

Alkalisk fosfatase er blevet identificeret i den apikale membran af PCT og pars recta hos rottenyrer. Selvom alkaliske fosfataser har bred substratspecificitet, der er i stand til at nedbryde ATP helt igennem til adenosin, er Km-værdierne for adenin-nukleotider i det lave millimolære område, hvilket rejser tvivl om den fysiologiske betydning af dette enzym i forhold til nukleotidnedbrydning.

cistanche tubolosa sundhedsmæssige fordele: forbedrenyrefungere

P2X RECEPTORER OG NYREFUNKTION

Når man overvejernyrehandlinger, der kan tilskrives P2X-receptorer, er det vigtigt at huske, at de sandsynligvis vil arbejde sammen med de talrige P2Y-receptorer, der er til stede i hele vaskulaturen ognyreepitel. Desuden er plasmamembranerne af evtnyrecelle kan indeholde en række P2-receptorundertyper, og i epitelceller kan receptorpopulationen være forskellig i apikale og basolaterale domæner. Selvom tildelingen af ​​en bestemt fysiologisk respons til en given P2-receptor har vist sig at være vanskelig, kan en række fremgangsmåder bruges til at øge opløsningen. For det første kan immunhistokemiske teknikker identificere de undertyper, der er til stede i regionen (og, hvis muligt, membrandomænet) af interesse. For det andet kan farmakologiske tilgange anvendes til at stimulere eller antagonisere specifikke receptorer in situ. Men i skrivende stund mangler der en virkelig selektiv agonist for nogen af ​​P2X-underenhederne, selvom nogle få selektive antagonister er tilgængelige, såsom Ip5I (P2X1-antagonist) og A-740003 (P2X7-antagonist).10 Som følge heraf, det er sædvanligvis nødvendigt at sammenligne de individuelle responser på en række agonister for at tilvejebringe en farmakologisk profil, hvorfra foreløbige konklusioner kan drages.

En komplementær tilgang er at bruge 'knock-out'-mus, hvor genet, der koder for receptoren af ​​interesse, er blevet slettet. Dette er dog ikke uden sine egne potentielle problemer. Global deletion af en receptorundertype, der udfører en væsentlig funktion, vil sandsynligvis føre til kompenserende ændringer. P2-receptorprofilen inden fornyrekan derefter ændres for at genoprette de samlede udskillelseshastigheder, hvilket så kan føre til vildledende konklusioner om receptorens normale rolle. Cre-loxP-systemet tilføjer en grad af forfining til gen-målretningstilgangen, hvilket tillader vævs- eller celletypespecifik deletion, men dette er endnu ikke blevet anvendt i nyre-P2-receptorforskning.

DISTRIBUTION AF P2X-RECEPTORER I NYREN

Vaskulatur

Figur 1(A) opsummerer den nuværende viden om fordelingen af ​​P2X-receptorer inyrevaskulære og rørformede strukturer hos rotten. Immunhistokemiske og vestlige analyser indikerer, at P2X1-receptorer er til stede i den vaskulære glatte muskel hos rottennyre, bueformede og interlobulære arterier og i den afferente, men ikke den efferente, arteriole.11 P2X2-underenheder er blevet immunlokaliseret i den glatte muskel i større arterier og vener inyre,11 og molekylær evidens er for nylig blevet tilvejebragt for P2X4-underenheder, i det mindste i buede og interlobulære arterier.12 På basis af mRNA-detektion og/eller agonist-pro-filing i cellekultursystemer, P2X2,3,4,5 og 7 underenheder er blevet identificeret i glomerulære mesangiale celler, men af ​​disse blev der kun fundet lav og variabel ekspression af P2X7-immunreaktivitet i rottens glomerulus.13

FIGUR 1|P2X-receptorer i rottenyren. (A) Lokalisering. Kun de receptorer er vist, for hvilke der er opnået fast bevis fra immunhistokemiske undersøgelser og/eller Western blotting. Hvor det er muligt, er apikal (a), basolateral (b) eller intracellulær (intra) placering indiceret. (B) Formodede virkninger af P2X-receptorstimulering pånyrefungere.

Tubuli

Immunhistokemiske undersøgelser har identificeret basolateral ekspression af P2X6-receptorer i rotte-PCT og apikal ekspression af P2X5-receptorer i S3-segmentet af pars recta; lavt niveau ekspression af P2X4-protein blev også set i PCT, selvom membrandomænet ikke blev identificeret.13

Hos rotter, tynde nedadgående og stigende lemmer af Henle, er der nogle immunhistokemiske beviser for P2X4- og P2X6-receptorer (membrandomæne ikke angivet; Ref. 13). Det samme gælder for TAL. Derudover fandt en undersøgelse af rotte TAL-transkriptomet evidens for P2X3 såvel som P2X4-receptorer.14 Funktionel evidens for basolaterale P2X-receptorer blev leveret af Jensen et al.,3, som viste i muse-mTAL, at basolateral anvendelse af ATP forårsagede en initial top i [Ca2 plus]i efterfulgt af et vedvarende plateau; hvorimod den indledende top var svækket i mTAL fra P2Y2 knockout-mus, fortsatte plateaufasen, hvilket tyder på tilstedeværelsen af ​​en yderligere basolateral P2-receptor. Da plateaufasen var afhængig af ekstracellulær Ca2 plus, foreslog forfatterne en Ca2 plus-permeabel P2X-receptor.3

I den distale nefron har immunhistokemiske undersøgelser identificeret P2X4- og P2X6-receptorer på den basolaterale membran af rottens distale tubuli13, og en lang række P2X-receptorer er blevet identificeret i CD'en. Immunhistokemi har indikeret ekspressionen af ​​P2X1 (kun natrium-begrænsede rotter; kun interkalerede celler), P2X2, P2X4, P2X5 og P2X6 underenheder i CCD og medullær CD.13,15 Med hensyn til membranlokalisering i hovedceller var P2X4 og 6 findes i både apikale og basolaterale membraner; farvning for P2X2 og 5 underenheder blev betegnet som 'intracellulær'.15 Hos mus har immunhistokemi lokaliseret P2X1 og P2X4 underenheder til den apikale membran af medullære CD-celler.16 Analyse af det menneskeligenyretranskriptomfandt, at af tags for 258 gener, der bibringer transportegenskaber, var den eneste P2X-receptor påvist i signifikante mængder i CD'en P2X4. 17

VIRKNINGER AF P2X RECEPTOR STIMULATION

De fysiologiske virkninger af P2X-receptoraktivering inyrevaskulatur og i sektioner af tubuli er opsummeret i figur 1(B).

Vaskulatur

Infusion af ATP inyrearterieændringernyrevaskulær modstand, selvom arten og størrelsen af ​​responsen er afhængig af den basale vaskulære tonus. Brug af den isolerede perfunderede rottenyrepræglomerulære arterier viste sig at være relativt ufølsomme over for ATP, idet mikromolære koncentrationer var nødvendige for at fremkalde selv forbigående vasokonstriktion, hvorimod den afferente arteriole undergik vedvarende kontraktion ved koncentrationer i det submikromolære område. Den efferente arteriole reagerede fuldstændigt på ATP.11 I dette præparat er intrarenal administration af ATP således normalt vasokonstriktiv på grund af stimulering af P2X1-receptorer. Men når baselinenyrevaskulær modstand er høj, ATP inducerer vasodilatation, grundet P2Y-medieret produktion af nitrogenoxid (NO).11 Den dominerende receptorpulje, samt kilden og den lokale koncentration af ekstracellulært nukleotid, vil derfor påvirke den netto fysiologiske respons. ATP frigivet franyrenerveterminaler vil virke direkte på den vaskulære glatte muskel, hvilket forårsager P2X1-medieret vasokonstriktion, hvorimod frigivelse af ATP i nærheden af ​​de endoteliale P2Y-receptorer forventes at fremme NO-syntese og vasodilatation.

Cistancheer god tilnyrefungere

Renal autoregulering

Autoregulering afnyreblodgennemstrømningen er resultatet af den kombinerede indflydelse af mindst to mekanismer: den iboende myogene reaktion af den vaskulære glatte muskel og tubuloglomerulær feedback (TGF). Det myogene respons virker langs det preglomerulære vaskulære træ og reagerer på øget transmuralt tryk ved kanalmedieret calciumtilstrømning og deraf følgende vasokonstriktion af den vaskulære glatte muskel. De nøjagtige signaleringsmekanismer er ikke defineret, men den lokale frigivelse af ATP er impliceret. I den afferente arteriole er trykmedieret vasokonstriktion markant sløvet af P2-receptorantagonisterne PPADS eller suramin eller af mætning og efterfølgende desensibilisering af P2-receptorsystemet. P2-systemets centrale rolle understreges yderligere af eksperimenter med P2X1-deficiente mus, hvor trykinducerede reduktioner i den afferente arteriolediameter er ophævet.11 Dette kan være klinisk signifikant, eftersom nedsat P2X1-receptorfunktion kan understøtte faldet. i autoregulering forbundet med hypertension.18

TGF er en mekanisme, hvorved ændringer i koncentrationen af ​​NaCl i væsken, der kommer ud af løkken af ​​Henle (forårsaget af ændringer i rørformet væskestrømningshastighed) fremkalder omvendte ændringer i den glomerulære filtrationshastighed af oprindelsesnephronen. TGF medieres af det juxtaglomerulære apparat (JGA), som omfatter en sensor - macula densa og en effektor - de granulære celler i den afferente arteriole; andre komponenter i JGA (f.eks. mesangiale celler) spiller også en rolle.

Bell et al. demonstrerede frigivelsen af ​​ATP over den basolaterale membran af macula densa-celler som reaktion på øget luminal NaCl-koncentration inden for det fysiologiske område, og koncentrationen af ​​ATP i det kortikale interstitium blev vist at reagere passende på inhibering eller aktivering af TGF in vivo.6 tyder på, at ATP er det primære signalmolekyle for TGF, der virker på P2X1-receptorer. Gen-targeting-eksperimenter indikerer imidlertid, at ATP muligvis ikke er det ultimative signal, hvorigennem TGF forårsager indsnævring af den afferente arteriole; hydrolyse af ATP til adenosin synes at være kritisk. In vivo TGF-responser svækkes hos mus, der mangler enten adenosin A1-receptorer eller ecto-5'-nucleotidase, enzymet der katalyserer det sidste trin af nedbrydning af ATP til adenosin.11 Desuden viste en nylig in vivo-undersøgelse, at intravenøs infusion af ATP-receptorantagonister havde ingen virkning på TGF.19

Tubuli

Proksimal Tubuli

Den største etablerede effekt af P2-receptorstimulering i den proksimale tubuli er hæmningen af ​​natriumbicarbonat-reabsorption som følge af den reducerede aktivitet af den apikale Na plus/H plus-veksler (NHE3). På basis af selektiv agonist/antagonist-behandling er der dog næppe tvivl om, at dette er medieret af apikale P2Y1, snarere end P2X, receptorer.20 Andre proksimale tubulære effekter af P2-receptorstimulering omfatter hæmning af fosfatreabsorption og stimulering af glukoseoptagelse og af gluconeogenese, men igen synes P2Y-receptorer at være ansvarlige. P2Y-receptordomination i dette segment er for nylig blevet udfordret af en undersøgelse, hvor P2X-receptoragonisterne, meATP og , meATP blev infunderet intravenøst ​​i bedøvede rotter. Hver agonist var natriuretisk og øget lithiumclearance (et indeks for end-proksimal tubulær væskeafgivelse) i fravær af en ændring i GFR; Na plus K plus ATPase-aktivitet i isolerede proksimale tubuli blev også hæmmet.21 P2-receptorsubtypen(e), der er ansvarlige for denne hæmmende effekt på proksimal tubulær reabsorption, kunne ikke identificeres.

Loop af Henle

Den funktionelle betydning af P2-receptorer i Henles tynde lemmer er stadig uklar, men en række in vitro-eksperimenter fra Garvins gruppe har givet beviser for en effekt af ATP i TAL. I cellesuspensioner af rotte mTAL øgede ATP intracellulær NO-produktion på en suraminfølsom, koncentrationsafhængig måde. På baggrund af, at meATP også forårsagede en stigning i NO-produktion, blev det argumenteret, at P2X-receptorer var primært ansvarlige, selvom det blev bemærket, at P2Y2/4-agonisten UTP også havde en svag effekt.22 Enzymet, der er ansvarligt for NO-produktionen, er NO syntase 3 (NOS3): ATP er ikke i stand til at stimulere NO-produktion i TAL-celler fra NOS3-knockout-mus. NO (og underforstået ATP) kan reducere TAL-transport ved at hæmme apikal NKCC-2-aktivitet og (i mindre grad) Na plus /H plus-udveksling. ATP reducerer TAL-iltforbruget dosisafhængigt, og dette blokeres af enten suramin- eller millimolære doser af NOS-hæmmeren L-NAME. P2X-agonisten meATP reducerer også iltforbruget, mens P2X-antagonisten NF023 blokerer ATP's virkning.22 Selvom denne række af in vitro-fund tyder stærkt på en fysiologisk rolle for P2X-receptorer i kontrollen af ​​TAL-funktionen, afventer en fuldstændig vurdering en omfattende undersøgelse af elektrolyttransport i løkken af ​​Henle in vivo.

Distal Tubuli

Der er ikke foretaget direkte undersøgelser i native distale tubuli; følgelig er vores viden om rollen af ​​P2-receptorer i disse nefronsegmenter fragmentarisk og begrænset til resultater fra undersøgelser af primære kulturer af native celler eller udødeliggjorte distale eller 'distallignende' cellelinjer. Aktivering af receptorer karakteriseret farmakologisk som P2X (membrandomæne ikke angivet) i en udødeliggjort muse distal snoet tubulicellelinje har vist sig at inhibere magnesiumreabsorption. Derudover reagerer dyrkede celler fra kaninforbindelsesrør på ekstracellulær ATP med en stigning i [Ca2 plus] I og hæmning af natrium- og calciumabsorption. I dette tilfælde implicerer farmakologisk profilering P2Y2-receptorer (på grundlag af ækvipotens af ATP og UTP), men et bidrag fra P2X-receptorer kan ikke udelukkes.20

Samlekanal

Ekstracellulære nukleotider, der virker fra både apikale og basolaterale sider, kan have betydelige effekter på vand- og elektrolythåndteringen i CD'en - det sidste sted for regulering af urinproduktionen.

Der er nu overvældende beviser for, at P2-receptorstimulering hæmmer vasopressin-stimuleret osmotisk vandpermeabilitet i CD'en som et resultat af reducerede intracellulære niveauer af cAMP og øget intracellulær PGE2. 23 På basis af agonistprofilering blev hæmningen fundet i rotten tilskrevet P2Y2-receptorer, og gendeletionsundersøgelser understøtter dette forslag.24 Ikke desto mindre har en nylig undersøgelse i en dyrket, udødeliggjort muse CCD-cellelinje (mpkC-CDc14) givet beviser for involvering af P2X-receptorer i den hæmmende effekt på vasopressinmedieret vandreabsorption. Anvendelse af dDAVP til den basolaterale membran resulterede i markant AQP2-immunfluorescens i den apikale membran, men når ATP derefter blev tilsat til mediet, enten apikalt eller basolateralt, blev AQP2 internaliseret.25 Behandling med dDAVP førte til translokation af P2X2- og P2Y2-subtyper til henholdsvis den apikale og basolaterale membran. Når P2-receptorer blev co-udtrykt med AQP2 i Xenopus-oocytter, reducerede aktivering af P2X2- og P2Y2-receptorer (og også af P2Y4-receptorer) cellemembran-AQP2-abundance og AQP2-medieret vandpermeabilitet.25 Disse fund tyder på, at ud over basolateral P2Y2 receptorer, apikalt placerede P2X2-receptorer kan bidrage til nedreguleringen af ​​AQP2-stimuleret vandtransport.

Effekten af ​​P2-receptorstimulering i CD er ikke begrænset til vandtransport; en separat handling er at hæmme ENaC-medieret natriumreabsorption. Undersøgelser i primære kulturer og cellelinjer har konsekvent vist hæmning af amilorid- (eller benzamil-) følsom natriumtransport. Den ansvarlige P2-receptorundertype er på forskellig vis blevet tilskrevet P2Y2 eller P2X3 eller 4. 20 Som en undtagelse fra disse fund rapporterede Li et al.16 en stigning i kortslutningsstrøm efter P2X1- og/eller 4-stimulering i en muse-CD-cellelinje (IMCD-3), selvom amiloridfølsomhed ikke blev testet. I naturlig muse-CD, perfunderet in vitro, hæmmer apikal eller basolateral ATP natriumreabsorption, en effekt forårsaget af nedsat ENaC åben sandsynlighed. Farmakologisk profilering og brugen af ​​gensplejsede mus peger på en P2Y2-medieret effekt.26 I modsætning hertil antydede et in vivo-studie i rotter, at nukleotiders hæmmende virkning på natriumreabsorption var en P2X-medieret effekt.20 I I denne sammenhæng har en patch-clamp undersøgelse af split-open rotte CCD givet bevis for, at både apikale P2X- og P2Y-receptorer kan påvirke ENaC-aktivitet.15 Aktivering af P2Y-receptorer (P2Y2- og/eller P2Y4-undertyper) hæmmede ENaC-aktivitet, hvorimod aktivering af P2X receptorer, (P2X4- og/eller P2X4/6-receptorer), enten hæmmede eller forstærkede ENaC-aktivitet, afhængigt af den luminale koncentration af natrium. Når luminalt natrium var 50 mM (efterligner den normale fysiologiske koncentration), forstærkede P2X4- og/eller 4/6-aktivering ENaC-aktivitet, hvorimod når luminalt natrium var høj (145 mM), hæmmede P2X4- og/eller 4/6-aktivering ENaC-aktivitet. Nettoeffekten af ​​disse virkninger er stærk hæmning af ENaC-medieret transport ved høje intraluminale natriumkoncentrationer og kun mild hæmning ved lave intraluminale natriumkoncentrationer (figur 2).

FIGUR 2|Foreslået regulering af ENaC-aktivitet af P2X-receptorer i hovedcellerne i rotteopsamlingskanalen (CD). Hypotesen er, at ENaC-aktivitet i rotte-CD er differentielt reguleret af P2X4- og/eller 4/6-receptorer afhængigt af koncentrationen af ​​luminal Na plus. A. Når koncentrationen af ​​luminal Na plus er normal (dvs. ~50 mM), øger aktivering af apikalt udtrykte P2X4- og/eller 4/6-receptorer ENaC-aktivitet gennem aktivering af PI3K. I modsætning hertil hæmmer aktivering af apikalt udtrykte P2Y-receptorer ENaC-aktivitet gennem aktivering af PLC. NB Den samlede effekt af P2-receptoraktivering (dvs. både P2X og P2Y, ved at bruge ATP) er en lille grad af ENaC-hæmning. B. Når koncentrationen af ​​luminal Na plus er høj (dvs. 145 mM), resulterer aktivering af P2X4- og/eller 4/6-receptorer i inhibering af ENaC-aktivitet ved en uidentificeret mekanisme, der muligvis involverer en tilstrømning af Na plus. Som før hæmmer aktivering af apikalt udtrykte P2Y-receptorer ENaC-aktivitet gennem aktivering af PLC. Den overordnede effekt af P2-receptoraktivering (dvs. både P2X og P2Y, ved at bruge ATP) er en meget større grad af ENaC-hæmning. (Genoptrykt med tilladelse fra Ref 15. Copyright 2008 American Society of Nephrology)

hvad bruges cistanche til: forbedre seksualiteten

P2X RECEPTORER I NYREPATOFYSIOLOGI

Polycystisk nyresygdom

Polycystisknyresygdom(PKD) er forbundet med ukontrolleret spredning afnyreepitelceller og forstyrret væsketransport, hvilket forårsager dannelse og udvidelse af væskefyldte cyster og efterfølgende ødelæggelse af det omgivende normale væv. I kultur frigiver humane PKD-celler mere ATP end normale proksimale tubulære celler, overvejende fra deres apikale overflade. ATP er koncentreret i cystevæsken, hvilket afspejler både øget ATP-udstrømning og formindsket ekto-ATPase-aktivitet.27 Denne ekstracellulære ATP, der virker på P2-receptorer på cyste-beklædte celler, fremmer både cellevækst og væskesekretion. Desuden kan aktivering af P2X7-receptorer fremme apoptose og ombygning, hvilket muliggør yderligere cysteudvidelse. Til støtte for dette er P2X7-receptorproteinekspression blevet rapporteret i det cystiske epitel af_cpk/cpkmusemodel af autosomal recessiv PKD. Ved at bruge celler isoleret fra denne model reducerede den meget anvendte P2X-receptoragonist BzATP cysteantallet, men ikke cystestørrelsen. I en rottemodel (Han-SPRD) af autosomal dominant PKD blev øget mRNA for P2X7-undertypen påvist i cyste-foring-celler, selvom lignende stigninger i mRNA, der koder for andre P2-receptorer, også blev rapporteret, hvilket tyder på et komplekst samspil mellem receptor-undertyper i PKD .27

Nyrebetændelse

Inden for sundhed ernyreekspression af P2X7-receptorer er ekstremt lav, men øges markant i en række patologiske tilstande, såsom gnavermodeller af diabetes mellitus og hypertension.27 Langvarig P2X7-receptorstimulering forårsager poredannelse, hvilket fører til lysis og eventuel celledød; P2X7-receptorer kan også mediere en inflammatorisk respons gennem frigivelse af cytokiner såsom IL-1 og IL-18.28 I en gnavermodel for proliferativ glomerulonephritis er en stigning i den glomerulære ekspression af P2X7 sammenfaldende med begyndende proteinuri. Desuden dæmper P2X7-receptorgen-knockout eller behandling med en P2X7-receptorantagonist sygdommens sværhedsgrad.28 Endelig er P2X7-receptorens potentielle rolle inyrefibrose er blevet undersøgt i en musemodel af unilateral ureterisk obstruktion. Forbigående ekspression af P2X7 blev påvist i tubulære epitelceller efter obstruktion; og makrofaginfiltration, fibrose og ekspression af TGF- blev alle svækket i P2X7 receptor knockout mus.28

Sammenfattende, selvom detaljerne endnu ikke er fastlagt, er det klart, at P2X-receptorer (sammen med P2Y-receptorer) har en væsentlig rolle at spille i reguleringen af ​​normalenyrefungere, og også i en række sygdomsmodeller. Vejen synes klar for den endelige brug af interventioner til at modificere disse handlinger og derved ændre vand- og elektrolytudskillelsen samt behandlingen af ​​specifikkenyrepatologiske tilstande.

ANKENDELSER

Vi dedikerer dette manuskript til minde om vores ven og kollega, David Shirley.

Arbejdet i forfatternes laboratorier blev støttet af Wellcome Trust, Medical Research Council, British Heart Foundation, St. Peter's Trust for Kidney, Bladder & Prostate Research ogNyreResearch UK.

Fordele ved cistancheekstrakt: forbedre nyrefunktionen

REFERENCER

1. Vallon V, Rieg T. Regulering afnyreNaCl og vandtransport af ATP/UTP/P2Y2-receptorsystemet. Am J PhysiolRenalPhysiol 2011, 301:F464–F475.
2. Vekaria RM, Unwin RJ, Shirley DG. Intraluminale ATP-koncentrationer hos rotternyretubuli. J Am Soc Nephrol 2006, 17:1841-1847.
3. Jensen MEJ, Odgaard E, Christensen MH, Praetorius HA, Leipziger J. Flow-induceret [Ca2 plus] I-stigning afhænger af nukleotidfrigivelse og efterfølgende purinergisk signalering i det intakte nefron. J Am Soc Nephrol 2007, 18: 2062-2070.
4. Odgaard E, Praetorius HA, Leipziger J. AVP-stimuleret nukleotidsekretion i perfunderet mus medullært tykt opstigende lem og kortikal opsamlingskanal. Am J PhysiolRenalPhysiol 2009, 297:F341–F349.

5. Praetorius HA, Leipziger J. ATP-frigivelse fra ikke-exciterbare celler. Purinergic Signal 2009, 5:433-446.

6. Bell PD, Komlosi P, Zhang ZR. ATP som mediator af macula densa-signalering. Purinergic Signal 2009, 5: 461-471.

7. Sipos A, Vargas SL, Toma I, Hanner F, Willecke K, Peti-Peterdi J. Connexin 30-mangel svækkesnyretubulær ATP-frigivelse og tryknatriurese. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1724–1732.
8. Shirley DG, Vekaria RM, Sevigny J. Ectonucleotidases 'inyre. Purinergic Signal 2009, 5:501-511.
9. Yegutkin GG. Nukleotid- og nukleosid-konverterende ektoenzymer: vigtige modulatorer af den purinerge signaleringskaskade. Biochim Biophys Acta 2008, 1783: 673-694.
10. Burnstock G. Fysiologi og patofysiologi af purinerg neurotransmission. Physiol Rev 2007, 87: 659-797.
11. Inscho EW. ATP, P2-receptorer ognyremikrocirkulation. Purinergic Signal 2009, 5:447-460.
12. Harhun MI, Povstyan OV, Gordienko DV. Purinoreceptor-medieret strøm i myocytter franyremodstand arterier. Br J Pharmacol 2010, 160:987-997.
13. Turner CM, Vonend O, Chan C, Burnstock G, Unwin RJ. Fordelingsmønsteret af udvalgte ATP-følsomme P2-receptorundertyper i normal rottenyre: en immunologisk undersøgelse. Cells Tissues Organs 2003, 175:105-117.
14. Yu MJ, Miller RL, Uawithya P, Rinschen MM, Khositseth S, Brauchth DW, Chouh CL, Pisitkunh T, Nelson RD, Knepper MA. Analyse på systemniveau af cellespecifik AQP2-genekspression inyreopsamlingskanal. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106:2441–2446.
15. Wildman SSP, Marks J, Turner CM, Yew-Booth L, Peppiatt-Wildman CM, King BF, Shirley DG, Wang W, Unwin RJ. Natriumafhængig regulering afnyreamilorid-følsomme strømme af apikale P2-receptorer. J Am Soc Nephrol 2008, 19:731-742.
16. Li L, Lynch IJ, Zheng W, Cash MN, Teng X, Wingo CS, Verlander JW, Xia SL. Apical PRXR bidrager til [Ca2 plus] I-signalering og ISCin-musnyreMCD. Biochem Biophys Res Commun 2007, 359:438-444.
17. Charbardes-Garonne D, M`ejean A, Aude JC, Cheval´L, Di Stefano A, Gaillard MC, Imbert-Teboul M, Wittner M, Balian C, Anthouard V, et al. Et panoramabillede af genekspression i mennesketnyre. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100:13710–13715.
18. Inscho EW, Cook AK, Clarke A, Zhang S, Guan Z. P2X1-receptor-medieret vasokonstriktion af afferente arterioler i angiotensin II-infunderede hypertensive rotter fodret med en kost med højt saltindhold. Hypertension 2011, 57:780-787.
19. Schnermann J. Opretholdt tubuloglomerulære feedback-responser under akut inhibering af P2 purinerge receptorer i mus. Am J PhysiolRenalPhysiol 2011, 300: F339–F344.
20. Bailey MA, Shirley DG. Effekter af ekstracellulære nukleotider pånyrerørformet transport af opløste stoffer. Purinergic Signal 2009, 5:473-480.

21. Jankowski M, Szamocka E, Kowalski R, Angielski S, Szczepanska-Konkel M. Virkningerne af P2X-receptoragonister pånyrenatrium- og vandudskillelse hos bedøvede rotter. Acta Physiol 2011, 202:193-201.

22. Garvin JL, Herrera M, Ortiz PA. Regulering afnyreNaCl-transport med nitrogenoxid, endothelin og ATP: kliniske implikationer. Annu Rev Physiol 2011, 73: 359-376.

23. Kishore BK, Nelson RD, Miller RL, Carlson NG, Kohan DE. P2Y2-receptorer og vandtransport inyre. Purinergic Signal 2009, 5:491-499.
24. Rieg T, Bunday RA, Chen Y, Deschenes G, Junger W, Insel PA, Vallon V. Mus, der mangler P2Y2-receptorer, har salt-resistent hypertension og letter renal Na plus og vand reabsorption. FASEB J 2007, 21: 3717–3726.
25. Wildman SSP, Boone M, Peppiatt-Wildman CM, Contreras-Sanz A, King BF, Shirley DG, Deen PM, Unwin RJ. Nukleotider nedregulerer aquaporin 2 via aktivering af apikale P2-receptorer. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1480-1490.
26. Pochynyuk O, Rieg T, Bugaj V, Schroth J, Fridman A, et al. Dietary Na plus hæmmer den åbne sandsynlighed for den epiteliale natriumkanal inyreved at forbedre den apikale P2Y2-receptortone. FASEB J 2010, 24: 2056–2065.
27. Turner CM, Elliot JI, Tam FWK. P2-receptorer i patofysiologi. Purinergic Signal 2009, 5:513-520.
28. Arulkumaran N, Unwin RJ, Tam FWK. En potentiel terapeutisk rolle for P2X7-receptor (P2X7R) antagonister i behandlingen af ​​inflammatoriske sygdomme. Expert Opin Investig Drugs 2011, 20:897–915.