Jak Apelin-13 účinně zmírňuje diabetickou nefropatii?

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

Apelin-13 zmírňuje diabetickou nefropatii tím, že zvyšuje produkci oxidu dusnatého a potlačuje fibrózu ledvinové tkáně

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

Abstraktní

Diabetes je závažné metabolické onemocnění a poškození ledvin způsobené cukrovkou také vážně ovlivňuje přežití pacientů. Apelin je molekula, která hraje klíčovou roli v metabolismu lipidů, a nedávné studie to odhalilyapelin-13, podtyp apelinu, hraje důležitou roli při regulaci hladiny glukózy v krvi. Nicméně, roleapelin-13vdiabetická nefropatiezůstává nejasné. V této studii je krysí modeldiabetiknefropatiebyl konstruován injekcí streptozocinu (STZ). Během tohoto procesu byly těmto krysám injikoványapelin-13. Hladiny glukózy v krvi, bílkovin v moči a inzulinu byly stanovovány týdně. Dále byla pomocí Western blotu stanovena exprese proteinu asociovaného s receptorem angiotenzinové domény typu 1 (APJ), endoteliální syntázy oxidu dusnatého (eNOS), E-kadherinu a a-aktinu hladkého svalstva (a-SMA) v ledvinových tkáních. Poté byly endoteliální buňky glomerulárních cév kultivovány v médiu s vysokým obsahem glukózy. Tyto buňky byly ošetřenyapelin-13po dobu 24 hodin. Nakonec byla buněčná životaschopnost těchto buněk a exprese APJ, eNOS.E-cadherinu a -SMA v těchto buňkách stanovena pomocí western blotu. V důsledku toho léčbaapelin-13indukované nižší hladiny glukózy v krvi a bílkovin v moči. Kromě toho aplikaceapelin-13podporuje produkci inzulínu a zmírňuje inzulínovou rezistenci. Léčba sapelin-13podporoval expresi APJ, eNOS a E-cadherinu, zatímco potlačoval expresi -SMA v ledvinových tkáních potkanů ​​a endoteliálních buňkách glomerulárních cév. Dále aplikaceapelin-13také podporoval buněčnou životaschopnost těchto buněk. Závěrem,apelin-13uklidněnýdiabetiknefropatiepodporou produkce oxidu dusnatého (NO) a zmírněním fibrózy ledvinových tkání.

Úvod

Diabetes je metabolické onemocnění a porucha metabolismu glukózy je hlavním klinickým projevem(1). Předchozí studie naznačily, že vzhledem k oblibě diet s vysokým obsahem cukru a tuků a sedavému způsobu života jednotlivců se očekává, že výskyt diabetu bude v příštích několika letech nadále narůstat(2.,3). Vznik diabetu je často doprovázen poškozením několika orgánů a u pacientů s dlouhodobým diabetem je často diagnostikováno těžké selhání ledvin (4,5). Předchozí studie uvedla, že u 30 procent pacientů s diabetem 1. typu a u 25 procent pacientů s diabetem 2.diabetiknefropatie(6). Dále výskyt a vývojdiabetiknefropatievedl ke zvýšení úmrtnosti pacientů s diabetem.Diabetiknefropatie-indukované poškození ledvinných podocytů a kapilár je hlavním faktorem ovlivňujícím přežití pacientů(7). Proto vývoj léčby prodiabetiknefropatieje zásadní pro zlepšení míry přežití pacientů s diabetem.

Apelin se nachází v chromozomální oblasti Xq{0}}.1 a je kódován genem APLN (8) a je endogenním ligandem receptoru spřaženého s G proteinem receptoru angiotensin doménového typu 1 asociovaného proteinu (APJ), který je obvykle secernují a produkují bílou tukovou tkání (9). Apelin a jeho receptor APJ jsou široce exprimovány v různých tkáních, včetně cerebelárních endoteliálních buněk, srdce a krevních cév, zejména v kardiovaskulárním systému(10). Apelin byl v nedávné studii identifikován jako adipokin spojený s metabolismem lipidů(11). Předchozí studie však ukázala, že apelin hraje klíčovou roli v regulaci energetické homeostázy těla, metabolismu glukózy a vody, jakož i dalších biologických funkcí (12). Již dříve bylo zjištěno, že exprese apelinu zlepšuje inzulínovou rezistenci, aterosklerózu a diabetem indukované poškození cév (13). Jiná studie však odhalila, že exprese apelinu indukuje výskyt a rozvoj diabetické retinopatie(14). Role apelinu ve výskytu a rozvoji komplikací souvisejících s diabetem proto zůstává nejasná.

Kromě toho je apelin přítomen jako různé podtypy (apelin-36, apelin-17 aapelin-13)v těle prostřednictvím smyku endoplazmatického retikula. Bylo zjištěno, že čím kratší je peptidový řetězec apelinu, tím silnější je jeho biologická aktivita (15). Předchozí studie ukázala, že apelin zlepšil citlivost na inzulín a indukoval nižší hladiny cukru v krvi snížením chronického zánětu u pacientů s diabetem 2. typu, čímž se zvýšil metabolismus glukózy a lipidů (16). Nicméně účinek apelinu nadiabetiknefropatieje v současnosti kontroverzní. Předchozí studie uvedla, že hladiny apelinu/APJ v séru pacientů sdiabetiknefropatiejsou zvýšené, což podporuje výskyt a rozvojdiabetiknefropatie(17). Na druhou stranu to odhalila jiná studieapelin-13mohl inhibovat morfologické změny renálních tubulárních epiteliálních buněk v prostředí s vysokým obsahem glukózy, a tím inhibovat výskyt a vývoj procesu epiteliálně-mezenchymálního přechodu (EMT) v glomerulárních buňkách a v konečném důsledku oddálit výskytdiabetiknefropatie(18). Proto zůstává účinek apelinu na renální komplikace vyvolané diabetem nejasný.

V této studii je roleapelin-13v procesudiabetiknefropatiebyl dále zkoumán konstrukcí krysího modeludiabetiknefropatie.

Cistanchetubulosabráníledvinachoroba, kliknutím sem získáte vzorek

Materiály a metody

Testy na zvířatech. Celkem 30 samců krys Sprague Dawley (6-8týdnů starých;200-230g) bylo získáno z Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co.Ltd. a umístěna v místnosti s kontrolovanou teplotou (25 stupňů) a bez specifických patogenů s konstantní vlhkostí (40-50 procent) v 12-h cyklu světlo/tma a přijímání potravy a vody ad libitum po dobu l týdne . Tyto krysy pak byly rovnoměrně rozděleny do šesti skupin (kontrola, model, Ap-E40, Ap-E400, Ap-L40 a Ap-L400). Krysy v kontrolní skupině nebyly léčeny ničím. Krysy z ostatních skupin byly krmeny dietou s vysokým obsahem cukru a tuků (Thermo Fisher Scientific, Inc.) a dostávaly intravenózní injekci streptozocinu (STZ; 40 mg/kg; produkt č. S0130; Merck KGaA) každý týden. Po 3 týdnech byly krysy Ap-E40 a Ap-E400 ošetřenyapelin-13(40 a 400 pmol/kg, v daném pořadí; produkt č. A6469; Merck KGaA). Celkem 6 týdnů po injekci STZ byly krysy ze skupin Ap-L40 a Ap-L400 léčenyapelin-13(40 a 400 pmol/kg, v daném pořadí). Po osmi injekcích STZ byly krysy usmrceny pentobarbitalem sodným (160 mg/kg, ip). Po eutanazii bylo odebráno sérum a orgány. Hmotnost krys byla detekována pomocí elektronických vah každý týden, od 1 týdne před injekcí STZ až do eutanazie. Hladiny glukózy v krvi byly detekovány každý týden pomocí glukometru v krvi (Thermo Fisher Scientific, Inc.). Hladiny proteinů v moči byly také detekovány pomocí testovací soupravy BCA (kat.č. P0012S; Beyotime Institute of Biotechnology) každý týden. Sérový inzulín nalačno byl také detekován každý týden pomocí komerční soupravy (kat.č. RAB0904; Merck KGaA) podle pokynů výrobce. Index inzulínové rezistence byl vypočítán pomocí následujícího vzorce: (hladiny inzulínu v krvi x hladiny glukózy v krvi)/22,5. Všechny experimenty byly provedeny v souladu s Příručkou pro péči a použití laboratorních zvířat 8. vydání(19) a schváleny (číslo schválení{10}}PJO1) Etickou komisí Lékařského centra letectva (Peking, Čína) .

Detekce dusíku močoviny v krvi (BUN) a sérového kreatininu (Ser). Hladiny BUN (kat. č. ml076479) a Scr (kat. č. ml059158) v krvi byly stanoveny pomocí komerčních souprav (Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.) po 3 a 8 týdnech injekce STZ, v daném pořadí. . Všechny kroky tohoto testu byly provedeny podle pokynů výrobce.

Detekce oxidu dusnatého (NO), angiotenzinu II (Ang II) a endotelinu-1(ET-1). Hladiny NO, Ang II a ET-1 v séru a nefridiálních tkáních byly detekovány pomocí sady NO (kat. č. S0021; Beyotime Institute of Biotechnology), soupravy Ang II (produkt č. RAB0010; Merck KGaA ) a ET -1 kit (kat.č. E-EL-R1458c; Elabscience Biotechnology, Inc.). Všechny kroky testů byly provedeny podle pokynů výrobce.

Barvení hematoxylinem a eosinem (H&E). Po eutanazii byly ledvinové tkáně odebrány a promyty předem ochlazeným fyziologickým roztokem s fosfátovým pufrem (PBS). Ledvina byla poté oddělena a fixována 4% paraformaldehydem přes noc při teplotě místnosti. Tkáně ledvin zalité v parafínu byly nařezány na 5-um řezy. Dále byly tyto řezy dehydratovány v 70 a 90% roztoku ethanolu po dobu 10 minut. Nakonec bylo provedeno barvení H&E při pokojové teplotě po dobu 3 minut pro detekci patologických změn. Všechny kroky tohoto testu byly provedeny podle pokynů výrobce sady pro barvení H&E (kat. č. C0105S; Beyotime Institute of Biotechnology).

Imunohistochemie. Imunohistochemie byla provedena za použití standardní metody peroxidáza/DAB a kontrastního barvení hematoxylinem podle pokynů výrobce. Poté, co byly blokovány 5% hovězím sérovým albuminem (BSA; Beyotime Institute of Biotechnology) po dobu 20 minut při pokojové teplotě, byly řezy inkubovány s primární protilátkou anti-APJ (kat.č. PA5-114830;Thermo Fisher Scientific, Inc. Po promytí PBS byly řezy inkubovány s kozí anti-králičí křenovou peroxidázou konjugovanou sekundární protilátkou (kód produktu ab6721;1:1,000; Abcam) při 4 °C po dobu 50 minut, poté Promytí PBS Poté byly řezy ošetřeny roztokem DAB a kontrastně barveny hematoxylinem při teplotě místnosti po dobu 5 minut. Nakonec byly snímky získány pomocí světelného mikroskopu (Olympus Corporation).

Buněčná kultura a léčba. Lidská renální glomerulární mikrovaskulární endoteliální buněčná linie (hRGEC) byla získána od BioVector NTCC, Inc. a kultivována v RPMI-1640 médiu (Thermo Fisher Scientific, Inc., doplněném 10% fetálním bovinním sérem (FBS) ve zvlhčeném vzduch o teplotě 37 °C s 5 procenty CO. Tyto buňky byly rozděleny do kontrolních, modelových, Ap-L (Apelin-nízká) a Ap-H (Apelin-vysoká) skupiny. Modelová, Ap-L a Ap-H skupina buňky byly kultivovány v médiu s vysokým obsahem glukózy (25 mmol/l: Cytiva) RPMI-1640 a buňky kontrolní skupiny byly kultivovány v médiu RPMI-1640s normálním obsahem glukózy (5,5 mmol/l). Buňky skupiny Ap-L byly ošetřeny nízkými hladinamiapelin-13（0,1 μmol/） a buňky skupiny Ap-H byly ošetřeny vysokými hladinamiapelin-13(1 μmol/).

Experiment s tvorbou trubek. Tvorba zkumavek v buňkách hRGEC byla stanovena pomocí komerční soupravy (produkt č. K905-50; AmyJet Scientific, Inc). Všechny snímky byly získány pomocí světelného mikroskopu (zvětšení, x4; Olympus Corporation). Všechny kroky tohoto testu byly provedeny podle pokynů výrobce.

Test Cell Counting Kit-8(CCK-8). Buňky hRGEC z různých skupin byly umístěny do tří 96-jamkových destiček (2,5 x 104/jamku). Po 24, 48 a 72 hodinách inkubace při 37 stupních bylo 0,10 ul CCK-8 činidla (Dojindo Molecular Technologies, Inc.) zředěno kultivačním médiem a přidáno do 96-jamkových destiček. Poté byly tyto buňky umístěny do inkubátoru na 1 hodinu. Konečně. absorbance těchto buněk byla detekována pomocí spektrofotometru (Thermo Fisher Scientific, Inc.) při vlnové délce 450 nm.

Western blotting. Celkové proteiny byly shromážděny z nefridiální tkáně a buněk hRGEC pomocí RIPA lyzačního pufru (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Koncentrace proteinu byla stanovena pomocí testovací soupravy BCA. Dále bylo odděleno stejné množství proteinu (40 ug) pomocí elektroforézy na 10% dodecylsulfátu sodného-polyakrylamidovém gelu (SDS-PAGE) (Beyotime Institute of Biotechnology) a přeneseno na polyvinylidenfluoridovou (PVDF) membránu (EMD Millipore). který byl blokován 5% hovězím sérovým albuminem (BSA) (Beyotime Institute of Biotechnology) při 37 stupních po dobu 1,5 hodiny. Membrány byly poté inkubovány s následujícími primárními protilátkami při 4 stupních přes noc: receptor Ang II typu 1 (AT1R:1:1,000; kód produktu ab124734; Abcam), endoteliální NO syntáza (eNOS;1:1, 000; kód produktu ab5589;Abcam), APJ(1:1,000;kat.č.PA5-114830; Thermo Fisher Scientific, Inc),receptor transformujícího růstového faktoru (TGBR: 1:1.000;kód produktu ab97459; Abcam), E-cadherin (1:1,000:kód produktu ab212059; Abcam), -aktin hladkého svalstva( -SMA;1:1. 000: produkt č. 19245; Cell Signaling Technology, Inc.) a GAPDH (1:2 500; kód produktu ab9485; Abcam). Po inkubaci primární protilátky byly membrány promyty PBS-Tween-20(0,1 procenta) a inkubovány s HRP-konjugovanou protilátkou (1:2,000; kód produktu ab6721; Abcam) po dobu 2 hodin při pokojové teplotě(7) Nakonec byly imunoreaktivní signály hodnoceny pomocí soupravy Pierce ECL Western Blotting Substrate kit (Thermo Fisher Scientific, Inc.) podle pokynů výrobce. Relativní intenzity imunoblotů byly měřeny pomocí molekulárního zobrazovače Versa Doc MP 5000 a softwaru Quantity One (verze 4.6) (oba od Bio-Rad Laboratories, Inc.).

Statistická analýza. Statistická analýza byla provedena pomocí Graph Pad Prism 7.0(GraphPad Software, Inc.). Ke srovnání dvou skupin byly použity nepárové Studentovy t-testy. Srovnání mezi různými skupinami byla hodnocena pomocí jednocestné ANOVA následované Tukeyho posthoc testem. Všechna data jsou prezentována jako průměr ± standardní odchylka (SD) a všechny experimenty byly opakovány třikrát. P<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">

Výsledek

Apelin-13snižuje hmotnost a hladinu glukózy v krvi a zvyšuje hladinu inzulínudiabetiknefropatiekrysy ve věku 8 týdnů. Hmotnost a hladina glukózy v krvi krys byly detekovány týdně během procesu jejich chovu. Výsledky (obr. 1A a B) odhalily, že hmotnost a hladiny glukózy v krvi u potkanů ​​ve skupinách Ap-E40 a Ap-E400 nebyly po injekci významně změněny.apelin-13ve 3 týdnech. Stejné parametry u potkanů ​​ve skupinách Ap-L40 a Ap-L400 byly sníženy poapelin-13injekce v 8 týdnech ve srovnání s injekcí ve 3 týdnech. Hladiny inzulínu v krvi byly také sníženy poapelin-13injekci v 8 týdnech ve srovnání s injekcí ve 3 týdnech (obr. 1C).

Apelin-13terapie zlepšuje funkci ledvindiabetiknefropatiekrysy. Zvýšené hladiny BUN a Scr indikovaly výskyt a rozvoj renálního poškození(20). Hladiny BUN a Scr byly zjištěny jako vyšší poapelin-13injekci v 8 týdnech ve srovnání s injekcí ve 3 týdnech (obr. 2A). Podobně i obsah bílkovin v moči a rozsah patologického poškození ledvinových tkání také odhalily stejné trendy (obr. 2B a C).

Apelin-13zmírňujediabetiknefropatiemodulací produkce NO, Angel a ET-1. Exprese APJ byla detekována a výsledky (obr. 3A) ukázaly, že exprese APJ v renálních tkáních potkanů ​​byla snížena poapelin-13injekce v 8 týdnech ve srovnání s injekcí ve 3 týdnech. ŽÁDNÁ produkce by nemohla ulevitdiabetiknefropatie-indukované poškození cév v renální tkáni (21). Proto byla v renálních tkáních detekována produkce NO, Ang II a ET-1. Výsledky ukázaly, že hladiny NO byly po injekci sníženyapelin-13v 8 týdnech ve srovnání s tím ve 3 týdnech. Hladiny Ang II a ET-1 se však po injekci zvýšilyapelin-13v 8 týdnech ve srovnání s 3 týdny (obr. 3B a C). Dále byla exprese eNOS a AT1R detekována westernovým přenosem. Jak je ukázáno na obr. 4A, exprese AT1R byla po injekci potlačenaapelin-13ve 3 a 8 týdnech ve srovnání s modelovou skupinou. Hladiny eNOS byly zvýšeny po injekciapelin-13ve 3 a 8 týdnech ve srovnání s modelovou skupinou.

Apelin-13zmírňujediabetiknefropatiemodulací exprese ATIR, endoteliálního nitrického eNOS a proteinů souvisejících s renální fibrózou v dráze APJ. Exprese APJ byla po injekci zvýšena a exprese TGBR byla sníženaapelin-13ve 3 a 8 týdnech ve srovnání s modelovou skupinou. Byly detekovány hladiny exprese proteinů souvisejících s fibrózou, E-cadherin a -SMA, a výsledky ukázaly, že exprese E-cadherinu byla zvýšena a hladiny a-SMA byly sníženy po injekciapelin-13ve 3. a 8. týdnu ve srovnání s modelovou skupinou (obr. 4B).

Apelin-13podporuje proliferaci a tvorbu trubic a moduluje expresi proteinů souvisejících s renální fibrózou v APJ dráze v krátkodobých endoteliálních buňkách renálních cév indukovaných vysokou glukózou. hRGEC buňky byly kultivovány v médiu s vysokým obsahem glukózy po dobu 24, 48 a 72 hodin. Dále byl proveden CCK-8test pro detekci buněčné životaschopnosti. Výsledky (Obr. 5A) odhalily, že léčba pomocíapelin-13podporovala životaschopnost buněk. Aplikaceapelin-13také podporoval tvorbu lumenu (obr. 5B). Ve 24 hodapelin-13Bylo zjištěno, že hladiny exprese APJ, eNOS a E-cadherinu byly zvýšeny a hladiny TGBR, ATIR a -SMA byly sníženy ve srovnání s modelovou skupinou (obr. 5C).

Apelin-13potlačuje proliferaci a tvorbu trubic a moduluje expresi proteinů souvisejících s renální fibrózou v APJ dráze v endoteliálních buňkách renálních cév, které jsou dlouhodobě indukovány vysokou glukózou. Buňky byly ošetřeny médiem s vysokým obsahem glukózy po dobu 72 a 96 hodin a interferencí sapelin-13začalo od 72 hodin. Po 24 hodinách výsledky testu CCK-8 ukázaly, že aplikaceapelin-13potlačila životaschopnost buněk ve srovnání s modelovou skupinou (obr. 6A). Tvorba lumenu byla po léčbě inhibovánaapelin-13(obr.6B).Navíc. léčba sapelin-13ve srovnání s modelovou skupinou také podporovaly expresi APJ, eNOS a E-cadherinu. Aplikaceapelin-13také potlačila expresi TGBR, AT1R a a-SMA (obr. 6C) ve srovnání s modelovou skupinou způsobem závislým na dávce.

Obrázek 1. Apelin-13 zmírňuje inzulínovou rezistenci potkanů.(A) Hmotnost myší byla detekována týdně. (B) Hladiny glukózy v krvi byly detekovány týdně. "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="">

Obrázek 2. Léčba apelinem-13 zmírňuje poškození ledvin u potkanů ​​způsobené diabetem.(A) Byly zjištěny hladiny dusíku močoviny v krvi a sérového kreatininu. (B) Obsah bílkovin v moči byl zjišťován týdně. (C) Poškození ledvinových tkání bylo detekováno barvením hematoxylinem a eosinem (zvětšení 200x), P<0.01, and="" p-0.001="" ys.the="" after="" intervention="" 3w="" group.bun.blood="" urea="" nitrogen:="" scr,="" serum="">

Obrázek 3. Apelin-13 aktivuje expresi APJ.(A) Exprese APJ v tkáních ledvin byla detekována imunohistochemickými testy (zvětšení x 200). (B) Produkce NO byla detekována pomocí komerčních souprav. (C) Hladiny Ang II a ET-I byly stanoveny pomocí komerčních souprav."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;="">

Obrázek 4. Aplikace apelinu-13 podporuje expresi eNOS.(A) Exprese ATIR andeNOS byla detekována pomocí western blotu. (B) Hladiny APJ, TGBR, E-cadherinu a a-SMA v ledvinových tkáních potkanů ​​byly detekovány pomocí Western blottingu.'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="">

Obrázek 5. Apelin-13 zmírňuje poškození endotelových buněk glomerulárních cév vyvolané vyšší glukózou.(A)Viabilita buněk byla zjištěna pomocí testu Cell Counting Kit-8. (B) hRGEC byly detekovány pomocí experimentů tvorby lumenu (zvětšení, x4). (C) Exprese AT1R.eNOS, APJ, TGBR, E-cadherinu a a-SMA v těchto buňkách byla stanovena pomocí westernového přenosu,' 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="">

Obrázek 6. Apelin-13 zmírňuje poranění endoteliálních buněk glomerulárních cév potlačením fibrózy.(A) Buněčná životaschopnost endoteliálních buněk glomerulárních cév byla stanovena pomocí testu CellCounting Kit-8. (B) hRGEC byly detekovány pomocí experimentů tvorby lumenu (zvětšení, 4x). (C) Hladiny AT1R, eNOS, APJ, TGBR.E.-cadherinu a a-SMA v těchto buňkách byly stanoveny pomocí western blottingu." P-<><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="">

Diskuse

Diabetes je metabolické onemocnění a porucha metabolismu glukózy je jeho hlavním klinickým projevem. V posledních letech výskyt tohoto onemocnění neustále narůstá(22). Diabetes vede k poškození a dysfunkci několika orgánů. Diabetesem indukované poškození ledvin je jednou z nejvýznamnějších příčin mortality pacientů s diabetem(23). Hlavní klinické projevydiabetiknefropatiebyla prokázána proteinurie a přetrvávající pokles renálních funkcí [24]. Kromě toho výskyt a vývojdiabetiknefropatiebylo zjištěno, že podporují rozvoj kardiovaskulárních onemocnění (25). Proto je potřeba vyvinout novou terapii k potlačení poškození způsobenéhodiabetiknefropatieu pacientů je urgentní.

Apelin je tukový faktor v tukových tkáních. Nedávná studie uvedla, že apelin může zmírnit klinické projevy pacientů s diabetem regulací hladiny glukózy v krvi (26). Jiná nedávná studie uvedla, že apelin-36 mohl inhibovat sekreci inzulínu vyvolanou vysokou koncentrací glukózy (16,7 mmol/), ale neměl žádný vliv na sekreci inzulínu vyvolanou nízkou koncentrací glukózy (2,8 mmol/)(27). V tělech obézních a inzulín-rezistentních myší by apelin mohl zmírnit inzulínovou rezistenci a obnovit využití glukózy v těle (28). Nicméně v oblastidiabetiknefropatie, nedávná studie uvedla, že hladiny apelinu a jeho receptoru APJ v séru pacientů sdiabetiknefropatiebyly zvýšené a vyšší hladiny apelinu a APJ podporovaly tvorbu krevních cév a indukovaly proliferaci glomerulárních kapilár, čímž podporovaly výskyt a rozvojdiabetiknefropatie(29). Naznačila to však i jiná studieapelin-13by mohla inhibovat transformaci renálních tubulárních epiteliálních buněk v prostředí s vysokým obsahem glukózy, a tím inhibovat výskyt a rozvoj procesu EMT v glomerulárních buňkách, v konečném důsledku oddálit výskytdiabetiknefropatie(30). V této studii bylo prokázáno, že použitíapelin-13snížily hladiny glukózy v krvi a zmírnily inzulínovou rezistenci u těchto potkanů. stejně jako snížení obsahu bílkovin v moči.Apelin-13léčba také zmírnila značné poškození glukózou v endoteliálních buňkách glomerulárních cév. Souhrnně tyto výsledky naznačovaly, že použitíapelin-13zmírnil projevydiabetiknefropatie.

Předchozí studie odhalila, že apelin může snížit obsah glukózy v krvi regulací exprese eNOS a aktivací Akt dráhy (31). Exprese apelinu by také mohla produkovat NO aktivací APJ, čímž by se zmírnily klinické projevydiabetiknefropatie(32).APJ je receptoremapelin-13, aapelin-13mohl uplatnit své biologické účinky vazbou na APJ (33). V této studii byla také detekována produkce NO a exprese eNOS a APJ. Bylo zjištěno, že hladiny exprese eNOS a APJ byly zvýšeny v renálních tkáních a endoteliálních buňkách glomerulárních cév po léčběapelin-13. Produkce NO byla také zvýšena v renálních tkáních potkanů ​​po léčběapelin-13. Tyto výsledky tomu nasvědčovalyapelin-13podporoval expresi eNOS aktivací APJ. Vyšší hladiny eNOS tedy zvýšily produkci NO, což nakonec podpořilo vaskulární permeabilitu a renální filtraci.

Nedávné studie ukázaly, že renální fibróza je charakteristickádiabetiknefropatie(34,35). Výsledky této studie ukázaly, že exprese E-cadherinu byla zvýšena v buňkách a renálních tkáních po léčběapelin-13, zatímco hodnota a-SMA byla snížena.Apelin-13Bylo také zjištěno, že léčba zmírňujediabetiknefropatiepotlačením fibrózy ledvinových tkání a endoteliálních buněk glomerulárních cév.

Na závěr tato studie uvádí účinkyapelin-13na vývojidiabetiknefropatie. To ukázaly výsledky současné studieapelin-13zmírněnodiabetiknefropatiepodporou produkce NO a zmírněním fibrózy v ledvinových tkáních. Tato studie má však také omezení. Oxidační stres a zánět hrají důležitou roli ve vývojidiabetiknefropatie(36-40). Zdaapelin-13zlepšiladiabetická nefropatiesnížením zánětu a oxidačního stresu vyžaduje zkoumání v naší budoucí studii.

Reference

1. Yu SY, Dong B, Fang ZF, Hu XQ, Tang L a Zhou SH: Knockdown lncRNA AK139328 zmírňuje ischemické/reperfuzní poškození myokardu u diabetických myší prostřednictvím modulace miR-204-3p a inhibice autofagie. J Cell Mol Med 22:4886-4898."2018.

2. Rowley WR a Bezold C: Vytváření povědomí veřejnosti: Předpovědi diabetu pro rok 2025. Popul Health Manag 15: 194-200.2012,

3. Rowley WR. Bezold C. Arikan Y, Byrne E a Krohe S: Diabetes 2030: Postřehy ze včerejška, dneška a budoucí trendy. 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 a McCarthy MI: Genetika diabetických komplikací. Nat Rev Nephrol 11:277-287. 2015.

6. Navarro-Gonzalez JF, Jarque A, Muros M, Mora C a Garcia J: Tumor nekrotizující faktor-alfa jako terapeutický cíl prodiabetiknefropatie.Cytokine Growth Factor Rev 20; 165-173.2009.

7. Alvarez ML a Distefano JK: Role nekódujících RNA vdiabetiknefropatie: Potenciální aplikace jako biomarkery pro vývoj a progresi onemocnění. Diabetes Res Clin Pract 99:1-11,2013.

8.Del Ry S, Cabiati M, Raucci S, Simioniuc A, Caselli C, Prescimone T a Giannessi D: Sekvenování a srdeční exprese Apelina v Sus Scrofa. Pharmacol Res 60: 314-319, 2009.

9, Fasshauer M a Bluher M: Adipokiny ve zdraví a nemoci. Trends Pharmacol Sci 36: 461-470.2015.

10. Lv D, LiH a Chen L: Apelin a APJ, nowel kritický faktor a terapeutický cíl pro aterosklerózu. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 45 527-533.2013.

11. Wysocka MB. Pietraszek-Gremplewicz K a Nowak D: Role apelinu při kardiovaskulárních onemocněních, obezitě a rakovině. Přední 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: Hledání genetické varianty v genu apelinu resekvenováním a asociací studie v evropských předmětech, Genet Test Mol Biomarkers 20;98 102,2016.

13. Onalan E, Yakar B, Barim AO a Gursu MF: Hladiny apelinu a rezistinu v séru u pacientů s poruchou glukózy nalačno, poruchou glukózové tolerance, diabetem 2. typu a metabolickým syndromem. Endokrynol Pol 71:319-324, 2020.

14. Adki KM a Kulkarni YA: Potenciální biomarkery u diabetické retinopatie. Curr Diabetes Rev 16: 971-983.2020.

15. Wu R, Zhu Zand Zhou D: VEGF, apelin a HO-1 u diabetických pacientů s retinopatií: korelační analýza. BMC Ophthalmol 20: 326.2020.

Poznámka:výše uvedené není úplný seznam referencí