Hvordan Calcium behandler luorid-induceret nyreskade?
Mar 16, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Nøgleord: Kalk, Nyre, Apoptose
ABSTRAKT
Langvarig overdreven indtagelse af fluorid (F) kan forårsage knogleskader og ikke-ossøs skade. Detnyreer kroppens vigtigste fluorudskillelsesorgan. Denne undersøgelse havde til formål at undersøge, om kostenkalktilskud kan lindrenyreskader forårsaget af fluorose og for yderligere at undersøge virkningerne afKalkom afbødningsmekanismen afnyrecelleapoptoseudløst af F. Vi evaluerede den histopatologiske struktur,nyrefunktionsindikatorer og gen- og proteinekspressionsniveauer af dødsreceptormedieretapoptoseveje i Sprague Dawley (SD) rotter behandlet med natriumfluorid (NaF) og/ellerkalkcarbonat (CaCO3) i 120 dage. Resultaterne viste, at 100 mg/L NaF induceredenyrehistopatologisk skade ogapoptose, øgede koncentrationerne af kreatinin (CRE), urinsyre (UA), blodurinstofnitrogen (BUN), kalium (K), fosfor (P) og F (p < {{0}}}.05)="" og="" reducere="" niveauet="" af="" serummagnesium="" (mg)="" (p="">< 0,05).="" desuden="" øgede="" naf="" mrna-="" og="" proteinekspressionsniveauerne="" af="" fas-celleoverfladedødsreceptor="" (fas),="" tumornekrosefaktor="" (tnf),="">apoptose-inducerende ligand (TRAIL), Caspase 8, Caspase 3 og poly ADP-ribose polymerase (PARP) (p < 0.01),="" som="" endelig="" aktiverede="" dødsreceptorvejen.="">Kalktilskud vendte faldet i CRE, BUN, UA, F og P-niveauer induceret af F, lindrede histopatologiske skader ogapoptoseog reducerede gen- og proteinekspressionsniveauerne af dødsreceptor-pathway-relaterede markører. Afslutningsvis 1 pctKalklindrer F-induceretnyreapoptosegennem FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL signalveje.
Introduktion
Fluor er meget til stede i jorden, vandet og maden. Men nogle naturlige faktorer (forvitring af mineraler og klipper, dannelse afkalkog magnesiumsalte, infiltration af grundvand osv.) og menneskelige aktiviteter (industrielt spildevand, agrokemikalier, husholdningsprodukter osv.) forårsager fluorforurening i miljøet (Daiwile et al., 2019). På nuværende tidspunkt er den største faktor for eksponering for fluorid (F) drikkevand, og den anbefalede koncentration af F i drikkevand af Verdenssundhedsorganisationen er mindre end 1,5 mg/L (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017). Epidemiologiske beviser tyder på, at højere end denne koncentration øger risikoen for dental fluorose, og den stigende koncentration vil øge risikoen for skeletfluorose (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017; National Research Council, 2006). Langtidseksponering for høje koncentrationer af fluor kan øge kroppens optagelse af fluor gennem luftvejene
og fordøjelseskanaler. Overdreven indtagelse af F kan forårsage skade på knogle- og ikke-knogleorganer i kroppen. Blødt vævsskader uden for knoglen omtales generelt som ikke-knogleskader. På nuværende tidspunkt har det vist sig, at skaden af ikke-knoglevæv forårsaget af F involverer fordøjelseskanalen, leveren,nyre, hjerne osv. (Jha et al., 2011; Perumal et al., 2013).
Detnyre, kroppens vigtigste udskillelsesorgan, er ansvarlig for metabolismen af giftige stoffer og eksogene toksiner i kroppen. Undersøgelser har rapporteret, at omkring 50-80 procent af det fluorid, som kroppen indtager, filtreres og reabsorberes afnyrer, og den resterende fluor akkumuleres i andre væv og organer (Chen et al., 2013; Dharmaratne, 2019). Mange slags litteratur har vist, at 50 og 100 mg/LF eksponering kan føre til forstørrelse af nyrekapselhulen, atrofi afnyretubuli, uregelmæssig placering af papillære celler, indsnævring af lumen, hvilket resulterer iapoptoseafnyreceller og forringelse af biokemiske funktioner såsom kreatinin (CRE), urinsyre (UA),kalk(Ca) og fosfor (P) (Song et al., 2014; HW Wang et al., 2020; Wei et al., 2018a).
Apoptose, en slags celledød styret af gener, som er opdelt i endogeneapoptoseog eksogeneapoptose. De seneste rapporter har vist detapoptoseforårsaget af høj F omfatter hovedsageligt mitokondrier-medieret, det endoplasmatiske retikulum er stress-medieret og dødsreceptor-medierede veje (Wei et al., 2018a). Tidligere eksperimenter i vores gruppe påpegede, at NaF inducerer knogler og leverapoptosegennem den intracellulære endoplasmatiske retikulum (ER) vej og mitokondriel vej (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Derudover har undersøgelser også vist, at mitokondrievejen er involveret i NaF-induceretapoptoseaf musnyrer(Wei et al., 2018b). Der er dog ingen systematisk undersøgelse af den dødsreceptormedierede vej i F-induceretnyreapoptose. Dødsreceptorvejen dominerer hvert trin af eksogenapoptose, herunder Fas celleoverfladedødsreceptor (FAS) pathway, tumor necrosis factor (TNF) pathway og TNF-relateretapoptose-inducerende ligand (TRAIL) pathway (Grunert et al., 2012; Lu et al., 2017; Wang og Su, 2018). FAS pathway er det primitive signaltransduktionssystem, der mediererapoptose. FAS har karakteristika af en membranreceptor og danner en trimer efter binding med FAS-liganden (FAS-L). Derefter binder det specifikke domæne af trimeren til dødsdomænet (DD) af det tilsvarende connexinmolekyle FAS-associeret dødsdomæneprotein (FADD) for at danne et dødsinduceret signalkompleks (DISC) (Wang og Su, 2018). I den følgende biologiske signaltransduktionsproces kan FADD aktivere Caspase 8 og Caspase-familien på samme tid og i sidste ende føre tilapoptosegennem deltagelse af Caspase 3 og poly ADP-ribose polymerase (PARP) effekt (Kischkel et al., 2000; Meynier og Rieux-Laucat, 2019). Nylige undersøgelser har vist, at FAS-vejen formidlerapoptosei T-celler og undernyresvigt induceret af cisplatin (Djiadeu et al., 2017; Linkermann et al., 2011). Derudover har en undersøgelse også rapporteret, at NaF inducererapoptosehos mus gennem FAS-vejen (Sun et al., 2017). TRAIL er et anerkendt cytokin i TNF-superfamilien. Det binder til dets homologe agonistreceptorer, nemlig dødsreceptorer (DR4 og DR5). Der er en DD i dens cellulære region. DD er nødvendig for rekruttering af adaptivt protein FADD. FADD inducerer igen frigivelsen af kaspaser i cytoplasmaet, aktiveret kaspase 3 spalter PARP og hæmmer dets DNA-reparationspotentiale, hvilket resulterer iapoptose(Bodmer et al., 2000; Micheau, 2018). Det er blevet antydet, at TRAIL/DR5-vejen er involveret i NaF-induceretapoptosehos mus (Song et al., 2021). Osteoprotegerin (OPG) er en frit opløselig receptor, der mangler et transmembrant domæne. Det kan begrænse TRAIL-medieretapoptoseved at hæmme bindingen af TRAIL og andre dødsreceptorer (Duiker et al., 2006; Kiraz et al., 2016; Micheau, 2018). Bindingen af TNF og TNF-receptor (TNF-R1) kan aktivere rekrutteringen af TNFR-associeret dødsdomæne (TRADD) protein gennem dets DD. Herefter interagerer TRADD med FADD, hvilket fører til rekruttering af pro-Caspase 8, som spaltes til aktiv Caspase 8 af proteolytiske enzymer. Caspase 8 aktiverer derefter Caspase 3, som er ansvarlig for cellenapoptose(Kiraz et al., 2016; Sedger og McDermott, 2014). Det er rapporteret, at NaF inducerer hepatocytapoptosehos mus gennem TNF-R1-signalvejen (Lu et al., 2017)
Kalkspiller forskellige roller i sammensætningen af knogler og tænder, og det kan også kontrollere nervetransmission og materialefrigivelse (Cao et al., 2016), deltage i systemiskkalkhomeostase (Carmeliet et al., 2003; Yang et al., 2016), ændre membranpermeabilitet (Lappe et al., 2017), aktivere udskillelsen af en række enzymer og hormoner (Kim et al., 2012) osv. Mange tidligere undersøgelser har fundet ud af, at F og Ca har en antagonistisk effekt i biologi (Dure-Smith et al., 1996; Nobrega et al., 2019). Når først F er absorberet af kroppen, vil det komme ind i blodet og danne uopløselige CaF2-udfældninger. Hvis kosttilførslen af Ca er utilstrækkelig, og blodets Ca ikke når det tilsigtede niveau, vil der være patologiske forandringer såsom hypocalcæmi og osteolyse, så et kosttilskud af Ca spiller en vigtig rolle i forebyggelsen og forbedringen af fluorose (Dure-Smith et al. al., 1996; Li et al., 2021; Yang et al., 2021). Vores gruppe har bekræftet denne diætkalkkan lindreapoptoseaf knogle og lever gennem PI3K-AKT-signalvejen, ER-vejen og mitokondrievejen (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019; Yang et al., 2021). For yderligere at bevise omKalkdæmper F's nefrotoksicitet gennem den dødsreceptormedieredeapoptosevej etablerede vi en rottemodel for kost med højt fluorindholdkalkog vurderedenyreskadesindeks, graden afapoptoseog ændringerne af markørgen og proteinekspression i den dødsreceptormedieredeapoptosevej.
Materialer og metoder
Kemikalier og instrumenter
Destilleret vand blev fremstillet af Heal Force vandrensningssystem (Shanghai, Kina). Radioimmunpræcipitationsassay (RIPA) lysisbuffer og natriumfluorid (NaF) blev leveret af Sigma-Aldrich (Shanghai, Kina). 10 procent formalin, Glycin, natriumdodecylsulfat (SDS), TRIS, Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF), CaCO3, nitrocellulose (NC) membran, Bicinchoninsyre (BCA) Kit og hæmatoxylin-eosin (H&E) farvningskit blev opnået fra Solarbio Technology Co. ., Ltd. (Beijing, Kina). Trizol-reagens blev erhvervet fra Takara Biological Engineering Company (Dalian, Kina). CRE, UA, blod urea nitrogen (BUN), magnesium (Mg), P og kalium (K) kits blev købt fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina). In situapoptosedetektionskit, FAS Rabbit Polyclonal antistof (BA0484) og FAS-L Rabbit Polyclonal antistof (PB0042) blev købt fra Boster Biotechnology (Wuhan, Kina). -aktin Kanin polyklonalt antistof (20536-1-AP), FADD kanin polyklonalt antistof (14906-1-AP), Caspase 8 kanin polyklonalt antistof (13423-1-AP), Caspase 3 kanin polyklonalt antistof ({{9 }}AP), og HRP-konjugeret Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG(H plus L) (SA00001-2) blev erhvervet fra Proteintech Group (Wuhan, Kina). TRAL kanin polyklonalt antistof (bs-1214R), TNF alfa kanin polyklonalt antistof (bs2081R), PARP kanin polyklonalt antistof (bs-55164R) blev købt fra Bioss (Beijing, Kina). Elektrokemisk luminescens (ECL) og 3,3'-diaminobenzidin (DAB) blev købt fra KeyGen Biotech (Jiangsu, Kina). PrimeScript® RT Master Mix og SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit blev leveret af Promega Biotechnology (Beijing, Kina).
Dyr og behandlinger
Fyrre raske {{0}} uger gamle Sprague-Dawley (SD) hanrotter (120 ± 20 g) blev opnået fra det eksperimentelle dyrecenter ved Shanxi Medical University (Shanxi, Kina). Rotterne blev akklimatiseret i en uge, tilfældigt opdelt i fire grupper (10 rotter pr. gruppe): Kontrolgruppe (C), NaF-gruppe (F), NaF plus 0,5 procent CaCO3-gruppe (F plus 0,5 procent Ca), NaF plus 1 procent CaCO3-gruppe (F plus 1 procentKalk) og behandlet som tabel 1. Alle rotter blev anbragt i plastikbure ved 22-25 ◦C (55 ± 5 procent luftfugtighed, 12 timers lys/mørke cyklus), kost og drikkevand er frit tilgængelige.
Efter 17 ugers opdræt fastede rotter i 24 timer, og vand var frit at drikke. Derefter blev rotterne bedøvet med natriumpentobarbital og aflivet ved cervikal dislokation, efter at blodet var opsamlet fra øjeæbler. Noget blod blev opsamlet af rørene indeholdende antikoagulerende heparinnatrium til BUN-testen. En del af blodet blev sat i almindelige reagensglas, anbragt ved stuetemperatur i 2 timer og derefter centrifugeret ved 3000 rpm/min i 10 minutter for at adskille serum. Serumet blev separeret til CRE-, UA-, Mg-, P-, K- og F-tests. Otte prøver afnyrerfra hver gruppe blev tilfældigt udvalgt og hurtigt frosset i flydende nitrogen og derefter opbevaret ved -80 ◦C til qRT-PCR og western blotting-eksperimenter. De andre prøver afnyrerblev fikseret i 10 procent formalin til histopatologisk undersøgelse og terminale deoxynucleotidyl transferase-medierede dUTP nick end labeling (TUNEL) eksperimenter. Alle dyrerelaterede eksperimentelle operationer blev strengt implementeret i henhold til reglerne fra Animal Care Institution og brugsudvalget ved Shanxi Agricultural University, Shanxi, Kina.
Nyrekoefficient
Rotterne blev vejet først; derefternyrevæv blev fjernet og vejet. Detnyrekoefficient blev opnået ved følgende formel.
Nyrekoefficient=[nyrevådvægt (g) / kropsvægt (g)] × 100 procent.
Histopatologisk undersøgelse
Nyreprøver blev indlejret i paraffin. Sektion (5 μm tykkelse) afnyreblev farvet af H&E. Derefter blev objektglassene observeret ved anvendelse af et lysmikroskop (Olympus, Tokyo, Japan). Sværhedsgraden afnyreskaden blev bedømt ved histopatologisk score.Nyretubulær skade er defineret somnyreblodlegemer atrofieres og deformeresnyrekapselhulrummet udvidet, dennyretubuli danner et gips, og epitelceller falder af. Ved 200 gange forstørrelse blev følgende kriterier brugt til at evaluere graden af leverskade. 1: 0-25 procent skade; 2: 25-50 procent skade; 3: 50-75 procent skade; 4: 75-100 procent skade (Baranova et al., 2016).
Bestemmelse afnyre-relaterede indikatorer
Niveauet af F blev målt af en F-ionspecifik elektrode (Quadri et al., 2018). Niveauerne af CRE, UA, BUN, Mg, P og K blev målt ved at bruge kommercielt tilgængelige kits. Alle relaterede procedurer blev udført i henhold til producentens instruktioner.
Påvisning afapoptoseniveau af TUNEL
For at kvantificereapoptoseinyreceller blev eksperimentel analyse udført ved anvendelse af en situapoptosedetektionskit. Detnyresektioner blev afparaffineret og derefter underkastet fordøjelse ved brug af Proteinase K. Terminal Deoxynucleotidyl Transferase kan markere digoxin-mærket dUTP (DIG-dUTP) til 3'-OH-enden, og DIG-dUTP binder til DNA-brudpunktet efter at have reageret med biomarkøren anti -dig-Biotin. Kombineret med DAB blev tilføjet til visning. Til visualisering
alle kernerne blev sektionerne modfarvet med hæmatoxylin. Mørkebrune signaler indikerer positive celler og blå indikerer ikke-responsive celler. Detapoptoseindekset blev beregnet efter følgende formel.
Andelen af apoptotiske celler=(antal apoptotiske celler pr. node/samlet antal celler pr. node) ×100 procent.
Kvantitativ realtids-PCR (qRT-PCR)
Total RNA franyreblev ekstraheret ved anvendelse af Trizol-reagens. Vi brugte et ND{{0}}-spektrofotometer (nano-drop, USA) og agarosegelelektroforese til at kontrollere kvaliteten og mængden af RNA'et. Revers transkription (RT) blev udført på 500 ng totalt RNA ved at bruge PrimeScript® RT Master Mix. Specifikke primere for -actin og FAS, TRAIL, TNF og andre gener blev designet af Primer Premier 7.0 software (tabel 2) og syntetiseret af Sangon Biotech (Shanghai, Kina). Quantstudio 7 flex real-time PCR-system (termo-fisher, USA) og SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit blev brugt til RT-PCR. PCR-reaktionsvolumenet var 20 μL, og RT-PCR-betingelserne var: 95 ◦C 10
min, 40 cyklusser af 95 ◦ C 15 s, 55 ◦ C 30 s, 72 ◦ C 30 s, og til sidst en cyklus på 95 ◦ C 15 s, 60 ◦ C 15 s, 95 ◦ C 15 s. Alle reaktioner blev gentaget tre gange. Den relative 2-ΔΔCt-metode blev brugt til at beregne de relative mRNA-ekspressionsniveauer, og -actin blev brugt som en kalibrator. I processen er effektivitetsforskellen mindre end 5 procent.
Total proteinekstraktion og western blotting-analyse
Detnyrevæv blev vasket med PBS, tørret med filterpapir og dekomponeret i RIPA-lyse (indeholdende PMSF) ved 12, 000 rpm/min, 4◦C i 10 min. Proteinkoncentrationen blev bestemt ved at bruge Bicinchoninsyre (BCA) Kit (Solarbio Science & Technology, Beijing, Kina). 35 ng proteinprøve blev med succes ekstraheret og separeret på 8 procent SDS-polyacrylamidgel ved elektroforese. Målproteinet blev overført til en NC-membran, og NC-membranen blev blokeret med 5 procent fedtfri mælk ved stuetemperatur i 2 timer. Derefter blev NC-membranen inkuberet med primære antistoffer af -actin (1:1000), TRAIL (1:500), FAS (1:500), FAS-L (1:100), TNF (1:500), FADD (1:500), Caspase 8 (1:500), Caspase 3 (1:500) og PARP (1:1000) ved 4 grader natten over. Efter vask 3 gange med PBST blev NC-membranen inkuberet med HRP-konjugerede sekundære gede-anti-kanin-IgG-antistoffer (1:2000) ved stuetemperatur i 2 timer. ECL blev brugt til at visualisere målproteinbåndene. Optisk tæthed blev beregnet af AlphaView-software (version: 3.2.2.0) på FluorChem Q-systemet (Alpha Innotech, CA, USA).
Statistisk analyse
GraphPadPrism{{0}}-software blev brugt til at organisere og analysere de eksperimentelle data, og hver data blev repræsenteret ved middelværdi ± SEM. Signifikansen af forskellen mellem gennemsnit blev bestemt ved variansanalyse (ANOVA) efterfulgt af Tukeys test, hvor P < 0,05="" blev="" betragtet="" som="">
Resultater
Ændringer inyrekoefficient og biokemiske funktionsindikatorer
Detnyrekoefficient og niveauerne af F, CRE, BUN, UA, Mg, P, K blev vist i fig. 1. Sammenlignet med C-gruppen,nyrekoefficient var signifikant reduceret i F-gruppen (p < 0.05).="" dog="" nyrekoefficienten="" i="" f="" plus="" 1="">Kalkgruppen viste en signifikant stigning sammenlignet med F-gruppen (p < {{0}}.05).="" f-niveauet="" i="" f-gruppen="" var="" markant="" højere="" end="" i="" c-gruppen="" (p="">< 0,001).="" interessant="" nok,="" sammenlignet="" med="" f-gruppen,="" var="" f-niveauet="" i="" f="" plus="" 1="" procent="" ca-gruppen="" signifikant="" reduceret="" (p=""><>
CRE, BUN og UA blev evalueret for at afspejle graden afnyreskader og funktionsændring. Niveauerne af CRE, BUN og UA var tydeligt øget i F-gruppen sammenlignet med niveauerne i C-gruppen (p < 0.05),="" men="" i="" forhold="" til="" f-gruppen="" var="" de="" ovennævnte="" tre="" indikatorer="" især="" faldet="" i="" f="" plus="" 1="">Kalkgruppe (p < 0.05).="" mg,="" p="" og="" k="" var="" elektrolytindikatorerne="" tæt="" knyttet="">nyrefungere. Sammenlignet med C-gruppen var niveauet af serum-Mg signifikant reduceret, niveauerne af P og K blev dramatisk øget i F-gruppen (p < 0.05).="" ikke="" desto="" mindre="" tilføjer="" 1="">kalktil diæten øgede serum-Mg-niveauerne med 15,3 procent (p < 0.05)="" og="" reducerede="" markant="" serum-p-niveauerne="" med="" 16,9="" procent="" (p="">< 0,05).="" indholdet="" af="" serum="" k="" har="" vist="" en="" nedadgående="" tendens="" uden="" betydning="" efter="" tilskud="" 1="" procent="">
Ændringer inyremorfologi
De morfologiske ændringer afnyrevæv blev undersøgt af H&E (fig. 2I-Ⅳ, ⅰ-ⅳ). I C-gruppen,nyrerørformede celler var kompakt arrangeret, morfologien var regelmæssig, og glomerulis morfologi var intakt. Grænserne mellem celler var dog uklarenyreblodlegemer blev atrofieret og deformerede, denyrekapselhulrummet udvidet, dennyretubuli dannede et gips, og epitelceller blev løsrevet i F-gruppen. I forhold til F-gruppen, med stigningen påKalkkoncentration, arrangementet afnyreceller blev gradvist mere velordnet, morfologien afnyreblodlegemerne kom sig gradvist, og skadesgraden blev gradvist lindret. Derudover vurderede vi skaden ved at brugenyrescore (fig. 2Ⅴ). F-gruppens score var signifikant højere end for C-gruppen (p < 0.01);="" ikke="" desto="" mindre="" er="" scoren="" i="" f="" plus="" 1="">Kalkgruppen faldt markant sammenlignet med F-gruppen (p < 0.05).
TUNEL registrerernyrecelleapoptose
Vi udførte TUNEL-analysen for at opdage og analysere omnyreceller har gennemgåetapoptosei denne undersøgelse (fig. 3I-Ⅳ, ⅰ-ⅳ).Nyrevæv i C-gruppen var pænt arrangeret med færre apoptotiske celler (4,67 ± 1,15 procent). F-gruppen viste et stort antal TUNEL-positivenyretubulære epitelceller (48,17 ± 3,94 procent). Derimod F plus 1 pctKalkgruppen viste et dramatisk fald i antallet af TUNEL-positive celler (28,83 ± 4,81 procent) (fig. 3Ⅴ).
Effekter afKalkpå F-inducerede ændringer i dødsreceptor-pathway-relaterede gener
De relative mRNA-ekspressionsniveauer af opstrømsfaktorer relateret til den dødsreceptormedieredeapoptosepathway (TRAIL, DR5, TNF, TNFR1, TNF-R2, FAS, FAS-L, OPG) blev afsløret i fig. 4a. I forhold til C-gruppen var mRNA-ekspressionsniveauerne for TRAIL, DR5, TNF, TNF-R1, TNFR2, FAS og FAS-L væsentligt forbedret i F-behandlede rotter (p < 0.01).="" i="" modsætning="" hertil="" blev="" de="" relative="" mrna-ekspressioner="" af="" trail,="" tnf,="" tnf-r2,="" fas="" og="" fas-l="" markant="" reduceret="" i="" f="" plus="" 1="">Kalkgruppe sammenlignet med F-gruppen (p < {{0}}.05).="" i="" sammenligning="" med="" c-gruppen="" blev="" der="" observeret="" et="" tydeligt="" fald="" i="" mrna-ekspressionsniveauerne="" af="" opg="" i="" f-gruppen="" (p="">< 0,01).="" men="" i="" forhold="" til="" f-gruppen,="" opg="" i="" f="">Kalkgrupper blev øget. Nedstrøms faktorer FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 og PARP relative mRNA-ekspressionsniveauer blev vist i fig. 4b. Proteinekspressionerne af FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 og PARP var tydeligvis forbedret i F-gruppen sammenlignet med C-gruppen (p < 0.01),="" men="" var="" tydeligvis="" reduceret="" i="">Kalkgrupper, sammenlignet med F-gruppen (p < 0.05).
Effekter afKalkom F-inducerede ændringer iapoptose-relaterede proteiner
Proteinekspressionen af TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 og PARP blev påvist ved Western blotting (fig. 5a, b). Sammenlignet med C-gruppen var proteinekspressionerne af TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 og PARP i F-gruppen markant forhøjede (p < 0.01).="" proteinekspressionerne="" af="" alle="" de="" ovennævnte="" faktorer="" var="" bemærkelsesværdigt="" faldet="" i="" f="" plus="" 1="">Kalkgruppe sammenlignet med F-gruppen (p < 0.05).
Diskussion
Seneste beviser viste, at F kan forårsage læsioner i blødt væv, og graden af F-skade afhænger af koncentrationen af F, eksponeringstid og organtype (Wei et al., 2019). I denne undersøgelse blev 100 mg/L NaF brugt i 17 uger til at etablere en dyremodel med subakut NaF-eksponering for drikkevand. Doseringen af NaF vælges ud fra forureningsgraden af F i miljøet og de usikre faktorer hos forskellige arter. Da den naturlige F-koncentration målt i lokalt grundvand er ca. 4,5 mg/L, blev det destillerede vand med 100 mg/L NaF anvendt i denne undersøgelse (F-koncentrationen er ca. 45 mg/L) beregnet efter usikker faktor for dyr-til-menneske ekstrapolation ved 10 (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017; Mukherjee og Singh, 2021; Wen et al., 2013; Zhang et al., 2020). Tidlige undersøgelser har fundet ud af, at kostenkalkkan påvirke absorptionen af fluor, fremme udskillelsen af fluor i kroppen, reducere absorptionshastigheden af fluor og dermed reducere toksiciteten af F (Harrison et al., 1984; Larsen et al., 1981). Vores nylige eksperimentelle undersøgelser har vist, at Ca lindrer F-induceret knogle- og leverskade ved at hæmme den iboende vej afapoptose(Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Indtil videre er forskningen i den beskyttende virkning af Ca på F-induceret nefrotoksicitet og dens relaterede mekanisme uden fortilfælde. Her rapporterer vi, at Ca lindrer F-induceretnyreskade. Derudover fandt vi også ud af, at Ca reverserer F-induceretnyrecelleapoptosegennem dødsreceptormedieretapoptosepathway (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL pathways). Den langsigtede akkumulering af F inyrekan føre til vævsstruktur og funktionelle skader. I denne undersøgelse fandt vi, at NaF-eksponering forårsagedenyrecelleapoptosehos rotter, ledsaget af glomerulær atrofi og deformation,nyreudvidelse af kapselhulrummet,nyretubuli danner afstøbninger, og epitelceller falder af. Imidlertid,nyreskaden blev væsentligt lindret efter tilskud på 1 procent Ca. Disse resultater svarede til resultaterne opnået i tidligere rapporter (Cao et al., 2015; HW Wang et al., 2020).
CRE er metabolitten af muskler, UA er slutproduktet af purinmetabolismen, og BUN er hovedslutproduktet af kroppens proteinmetabolisme, som udskilles ved glomerulær filtration og normalt bruges til at påvisenyrefunktion (Myers et al., 2006; HW Wang et al., 2020). Den biokemiske undersøgelse af den høje F-region viste, at de glomerulære filtrationshastigheder var signifikant reduceret, og F, UA og BUN ændrede sig signifikant (Malin et al., 2019). Dyreforsøgene viste, at serum CRE,Kalk, og P-koncentrationer blev signifikant reduceret i mus udsat for 100 mg/L NaF, hvilket tyder på, at F forstyrredenyrefunktion samt Ca- og P-metabolisme (HW Wang et al., 2020). F-induceret nefrotoksicitet er relateret tilnyredysfunktion. Hvornårnyrefunktion forringes, udskillelsen af F i kroppen reduceres, hvilket fører til overdreven ophobning af fluor inyreog forværring af F-toksicitet (Kido et al., 2017). Nårnyrerer alvorligt svækkede, de
udskillelsen af F i urinen falder, og serum-F-koncentrationen stiger yderligere (Dharmaratne, 2019). I denne undersøgelse observerede vi, at niveauerne af BUN og serum CRE, UA, P, K i rotter behandlet med 100 mg/L NaF steg signifikant, hvilket tyder på, at høj F-eksponering forårsagede ændringer inyrebiokemiske indikatorer hos rotter og førte tilnyreinsufficiens. Desuden påpegede vi også, at de forskellige indikatorer fornyretendens til at være normal efterKalktilskud. Det viser, at Ca (især 1 pctKalk) har en signifikant lindrende effekt på F-induceretnyreskader hos rotter.
Cistanchekan hjælpe mednyreskade.
Apoptoseer en autonom og velordnet celledød styret af gener, som er karakteriseret ved DNA-nedbrydning uden tydelig cellelyse. Denne undersøgelse observerede, at fluorose forårsagedenyrecelleapoptosehos rotter. FAS spiller en stor rolle i forekomsten afapoptoseog forskellige sygdomme. Nyere litteratur afslørede, at FAS formidlerapoptoseinyreinduceret af iskæmi-reperfusion og humane leukocytterapoptoseinduceret af N-nitrosodimethylamin (Iwaniuk et al., 2019; Xu
et al., 2019). Når FAS og FAS-L kombineres for at danne en trimer, udløses det pro-apoptotiske signal. En nylig undersøgelse har vist, at F inducerer celleapoptosegennem FAS/FAS-L-vejen (Xu et al., 2011). I denne undersøgelse øgede F signifikant mRNA- og proteinekspressionen af FAS og FAS-L inyre. Opreguleringen af FAS- og FAS-L-niveauer tyder på, at FAS/FAS-L-relaterede apoptotiske veje kan være involveret i F-induceretapoptose. FAS/FAS-L trimer rekruttering af FADD fører til spaltning af Pro-Caspase 8 for at producere aktiv Caspase 8, som igen aktiverer Caspase 3 og derefter fører tilapoptose(Li et al., 2011; Xu et al., 2011). Denne undersøgelse bekræftede, at 100 mg/L NaF induceredeapoptosei rottenyrergennem FAS/FAS-L-vejen. Det vigtigste resultat er, at kosttilskud af Ca dæmperapoptose-inducerende effekt af F, som tilskrives nedregulering af FAS/FAS-L-aktivering og sekundær aktivering af Caspases.
TNF er et pleiotropt cytokin, der deltager i en lang række cellulære responser, herunder differentiering, proliferation, inflammation og celledød. TNF-signalet udløser begge deleapoptoseog anti-apoptotiske veje. Mange slags litteratur har rapporteret, at TNF dominerer lipopolysaccharid-induceretnyreskade og cisplatin-induceret akutnyreskade (Lee et al., 2016; Li et al., 2018). TNF binder til TNF-R1, dets DD rekrutterer TRADD, og derefter interagerer TRADD med FADD, hvilket fører til dannelsen af DISC (Kiraz et al., 2016; Sun et al., 2003). Undersøgelser har afsløret, at F kan inducere lever, neuron ognyreleukocytapoptosegennem TNF-signalvejen (Lu et al., 2017; Singh et al., 2017; Yan et al., 2016). I lighed med resultaterne af disse rapporter blev de relative udtryk for TNF, TNF-R1, TNF-R2 og TRADD i F-gruppen signifikant forøget i dette eksperiment. Derimod faldt ekspressionen af disse gener signifikant efter de 1 pctKalksupplement, der foreslår indgreb afKalki TNF-vejen.
TRAIL er involveret i reguleringen afapoptose, spredning, immun-inflammatorisk respons osv. På nuværende tidspunkt menes det, at TRAIL er tæt forbundet med forekomst og prognose afnyresygdom (Candido, 2014). Mere og mere litteratur har bekræftet, at TRAIL regulererapoptoseafnyretubulære epitelceller i HBV-associeret glomerulonephritis ognyreapoptosei Uromodulin-associeretnyresygdom (Johnson et al., 2017; Yang et al., 2018). Yderligere rapporterede en undersøgelse, at udtrykket af TRAIL generelt blev ændret under homeostasen og forskelligenyreskader (Devarapu et al., 2017). TRAIL binder sig til dødsreceptoren DR5 og rekrutterer FADD gennem interaktionen af DD og binder sig derefter til pro-Caspase 8 gennem dødseffektdomænet, der eksisterer i FADD for at danne en DISC (Yuan et al., 2018). Denne undersøgelse viste, at ekspressionen af TRAIL og DR5 var signifikant øget i F-gruppen. Efter at have suppleret medKalkTRAIL og DR5 blev inhiberet. Det foreslåsKalkhæmmer TRAIL-vejen for at reducere F-induceretapoptose.
Konklusion
100 mg/L NaF eksponering aktiveret dødsreceptormedieretapoptosepathway (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL pathways) og derefter induceretnyrecelleapoptosehos rotter, forårsagernyrestofskifteforstyrrelser ognyreinsufficiens, hvilket resulterer inyreblodlegemer blev atrofieret og deformerede, denyrekapselhulrummet udvidet, dennyretubuli dannede en afstøbning. Dog tillægges 1 pctKalktil kosten faldt blodets fluorindhold, yderligere lindredenyrestofskifteforstyrrelser ognyreinsufficiens gennem den dødsreceptormedierede vej og reducerede signifikantnyreskade (komponent Fig. 6).
Referencer
Kilden er af Haojie Li, College of Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, PR China og etc.
