Hoe calcium door luoride veroorzaakte nierbeschadiging behandelt?
Mar 16, 2022
Contactpersoon: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
trefwoorden: Calcium, Nier, apoptose
ABSTRACT
Langdurige overmatige inname van fluoride (F) kan ossale en niet-ossale schade veroorzaken. Denieris het belangrijkste orgaan voor de uitscheiding van fluoride in het lichaam. Deze studie was bedoeld om te onderzoeken of dieetcalciumsuppletie kan verlichtennierschade veroorzaakt door fluorose en om de effecten vanCalciumover het mitigatiemechanisme vanniercelapoptosegetriggerd door F. We evalueerden de histopathologische structuur,nierfunctie-indicatoren, en gen- en eiwitexpressieniveaus van doodreceptor-gemedieerdapoptosetrajecten in Sprague Dawley (SD) ratten behandeld met natriumfluoride (NaF) en/ofcalciumcarbonaat (CaCO3) gedurende 120 dagen. De resultaten toonden aan dat 100 mg/L NaF induceerdenierhistopathologisch letsel enapoptose, verhoogde de concentraties van creatinine (CRE), urinezuur (UA), bloedureumstikstof (BUN), kalium (K), fosfor (P) en F (p < {{0}},05)="" en="" het="" niveau="" van="" serummagnesium="" (mg)="" verlagen="" (p="">< 0,05).="" bovendien="" verhoogde="" naf="" de="" mrna-="" en="" eiwitexpressieniveaus="" van="" fas-celoppervlakte-doodreceptor="" (fas),="" tumornecrosefactor="" (tnf),="">apoptose-inducerend ligand (TRAIL), Caspase 8, Caspase 3 en poly ADP-ribose polymerase (PARP) (p < 0.01),="" die="" uiteindelijk="" de="" doodsreceptorroute="" activeerde.="">Calciumsuppletie keerde de afname van CRE-, BUN-, UA-, F- en P-spiegels geïnduceerd door F terug, verlichtte histopathologische schade enapoptoseen verminderde de gen- en eiwitexpressieniveaus van aan de doodreceptorroute gerelateerde markers. Tot slot, 1 procentCalciumverlicht F-geïnduceerdenierapoptosevia FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL-signaleringsroutes.
Invoering
Fluor is wijdverbreid aanwezig in de bodem, het water en voedsel. Sommige natuurlijke factoren (verwering van mineralen en gesteenten, vorming vancalciumen magnesiumzouten, infiltratie van grondwater, enz.) en menselijke activiteiten (industrieel afvalwater, landbouwchemicaliën, huishoudelijke producten, enz.) veroorzaken fluorverontreiniging in het milieu (Daiwile et al., 2019). Op dit moment is drinkwater de grootste factor van blootstelling aan fluoride (F) en de door de Wereldgezondheidsorganisatie aanbevolen concentratie van F in drinkwater is minder dan 1,5 mg/L (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017). Epidemiologisch bewijs suggereert dat een hogere concentratie dan deze concentratie het risico op tandfluorose verhoogt en dat de toenemende concentratie het risico op fluorose van het skelet verhoogt (Richtlijnen voor drinkwaterkwaliteit, 2017; National Research Council, 2006). Langdurige blootstelling aan hoge concentraties fluoride kan de opname van fluor door het lichaam via de luchtwegen verhogen
en spijsverteringskanalen. Overmatige inname van F kan schade aan benige en niet-benige organen van het lichaam veroorzaken. Schade aan zacht weefsel buiten het bot wordt over het algemeen niet-benige schade genoemd. Op dit moment is gevonden dat de schade aan niet-botweefsel veroorzaakt door F betrekking heeft op het spijsverteringskanaal, de lever,nier, hersenen, enz. (Jha et al., 2011; Perumal et al., 2013).
Denier, het belangrijkste uitscheidingsorgaan van het lichaam, is verantwoordelijk voor het metabolisme van giftige stoffen en exogene toxines in het lichaam. Studies hebben aangetoond dat ongeveer 50-80 procent van het door het lichaam opgenomen fluoride wordt gefilterd en opnieuw geabsorbeerd door denierenen het resterende fluor wordt opgehoopt in andere weefsels en organen (Chen et al., 2013; Dharmaratne, 2019). Veel soorten literatuur hebben aangetoond dat blootstelling aan 50 en 100 mg/LF kan leiden tot vergroting van de holte van het nierkapsel, atrofie vanniertubuli, onregelmatige rangschikking van papillaire cellen, vernauwing van het lumen, resulterend inapoptosevanniercellen en verslechtering van biochemische functies zoals creatinine (CRE), urinezuur (UA),calcium(Ca) en fosfor (P) (Song et al., 2014; HW Wang et al., 2020; Wei et al., 2018a).
apoptose, een soort celdood gecontroleerd door genen, die is onderverdeeld in endogeneapoptoseen exogeenapoptose. Recente rapporten hebben aangetoond dat:apoptoseveroorzaakt door hoge F omvat voornamelijk mitochondriën-gemedieerde, het endoplasmatisch reticulum is stress-gemedieerde en doodsreceptor-gemedieerde routes (Wei et al., 2018a). Eerdere experimenten in onze groep wezen erop dat NaF bot en lever induceertapoptosevia de intracellulaire endoplasmatisch reticulum (ER) route en mitochondriale route (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Bovendien hebben onderzoeken ook aangetoond dat de mitochondriale route betrokken is bij door NaF geïnduceerdeapoptosevan muisnieren(Wei et al., 2018b). Er is echter geen systematisch onderzoek naar de door de doodsreceptor gemedieerde route in F-geïnduceerdenierapoptose. De doodsreceptorroute domineert elk stadium van exogeneapoptose, waaronder de Fas-celoppervlak-doodreceptor (FAS)-route, tumornecrosefactor (TNF)-route en TNF-gerelateerdeapoptose-inducerende ligand (TRAIL) route (Grunert et al., 2012; Lu et al., 2017; Wang en Su, 2018). FAS-route is het primitieve signaaltransductiesysteem dat bemiddeltapoptose. FAS heeft de kenmerken van een membraanreceptor en vormt een trimeer na binding met het FAS-ligand (FAS-L). Vervolgens bindt het specifieke domein van het trimeer met het doodsdomein (DD) van het overeenkomstige connexinemolecuul FAS-geassocieerde dooddomeineiwit (FADD) om een dood-geïnduceerd signaalcomplex (DISC) te vormen (Wang en Su, 2018). In het volgende biologische signaaltransductieproces kan FADD Caspase 8 en Caspase-familie tegelijkertijd activeren en uiteindelijk leiden totapoptosedoor de deelname van Caspase 3 en poly ADP-ribose polymerase (PARP) effect (Kischkel et al., 2000; Meynier en Rieux-Laucat, 2019). Recente studies hebben aangetoond dat de FAS-route medieertapoptosein T-cellen en tijdensnierfalen veroorzaakt door cisplatine (Djiadeu et al., 2017; Linkermann et al., 2011). Bovendien heeft een onderzoek ook gemeld dat NaF deapoptosebij muizen via de FAS-route (Sun et al., 2017). TRAIL is een erkend cytokine in de TNF-superfamilie. Het bindt aan zijn homologe agonistreceptoren, namelijk doodsreceptoren (DR4 en DR5). Er is een DD in zijn cellulaire gebied. De DD is nodig voor de rekrutering van adaptief eiwit FADD. FADD induceert op zijn beurt de afgifte van Caspases in het cytoplasma, geactiveerd Caspase 3 splitst PARP en remt het DNA-herstelpotentieel, wat resulteert inapoptose(Bodmer et al., 2000; Micheau, 2018). Er is gesuggereerd dat de TRAIL / DR5-route betrokken is bij door NaF geïnduceerdeapoptosebij muizen (Song et al., 2021). Osteoprotegerine (OPG) is een vrij oplosbare receptor die geen transmembraandomein heeft. Het kan TRAIL-gemedieerd beperkenapoptosedoor de binding van TRAIL en andere doodsreceptoren te remmen (Duiker et al., 2006; Kiraz et al., 2016; Micheau, 2018). De binding van TNF en TNF-receptor (TNF-R1) kan de rekrutering van TNFR-geassocieerd dooddomein (TRADD) eiwit activeren via zijn DD. Daarna interageert TRADD met FADD, wat leidt tot de rekrutering van pro-Caspase 8, dat door proteolytische enzymen wordt gesplitst in actief Caspase 8. Caspase 8 activeert vervolgens Caspase 3, die verantwoordelijk is voor celapoptose(Kiraz et al., 2016; Sedger en McDermott, 2014). Er is gemeld dat NaF hepatocyten induceertapoptosebij muizen via de TNF-R1-signaalroute (Lu et al., 2017)
Calciumspeelt verschillende rollen in de samenstelling van botten en tanden, en kan ook de zenuwtransmissie en materiaalafgifte regelen (Cao et al., 2016), deelnemen aan systemischecalciumhomeostase (Carmeliet et al., 2003; Yang et al., 2016), verandering van de membraanpermeabiliteit (Lappe et al., 2017), activeer de afscheiding van een verscheidenheid aan enzymen en hormonen (Kim et al., 2012), enz. Veel eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat F en Ca een antagonistisch effect hebben in de biologie (Dure-Smith et al., 1996; Nobrega et al., 2019). Zodra F door het lichaam is opgenomen, zal het in het bloed komen om onoplosbare CaF2-precipitaten te vormen. Als de toevoer van Ca via de voeding onvoldoende is en het Ca in het bloed niet het gewenste niveau bereikt, zullen er pathologische veranderingen optreden zoals hypocalciëmie en osteolyse, dus een voedingssupplement van Ca speelt een belangrijke rol bij het voorkomen en verbeteren van fluorose (Dure-Smith et al., 1996; Li et al., 2021; Yang et al., 2021). Onze groep heeft bevestigd dat dieetcalciumkan de verlichtenapoptosevan bot en lever via de PI3K-AKT-signaalroute, ER-route en mitochondriale route (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019; Yang et al., 2021). Om verder te bewijzen ofCalciumverzwakt de nefrotoxiciteit van F via de doodsreceptor-gemedieerdeapoptoseroute, hebben we een rattenmodel van een hoog fluoridedieet vastgesteldcalciumen evalueerde denierletsel-index, de mate vanapoptose, en de veranderingen van markergen- en eiwitexpressie in de doodsreceptor-gemedieerdeapoptosepad.
materialen en methodes
Chemicaliën en instrumenten
Gedestilleerd water werd bereid door Heal Force waterzuiveringssysteem (Shanghai, China). Radio-immunoprecipitatietest (RIPA) lysisbuffer en natriumfluoride (NaF) werden geleverd door Sigma-Aldrich (Shanghai, China). 10 procent formaline, glycine, natriumdodecylsulfaat (SDS), TRIS, fenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), CaCO3, nitrocellulose (NC) membraan, bicinchoninezuur (BCA) kit en hematoxyline-eosine (H&E) kleuringskit werden verkregen van Solarbio Technology Co ., Ltd. (Beijing, China). Trizol-reagens werd overgenomen van Takara Biological Engineering Company (Dalian, China). CRE, UA, bloedureumstikstof (BUN), magnesium (Mg), P en kalium (K) kits werden gekocht bij Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, China). ter plaatseapoptosedetectiekit, FAS Rabbit Polyclonal antilichaam (BA0484) en FAS-L Rabbit Polyclonal antilichaam (PB0042) werden gekocht bij Boster Biotechnology (Wuhan, China). -actine Konijn Polyklonaal antilichaam (20536-1-AP), FADD Konijn Polyklonaal antilichaam (14906-1-AP), Caspase 8 Konijn Polyklonaal antilichaam (13423-1-AP), Caspase 3 Konijn Polyklonaal antilichaam ({{9 }}AP) en HRP-geconjugeerde Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG (H plus L) (SA00001-2) werden verkregen van Proteintech Group (Wuhan, China). TRAL konijn polyklonaal antilichaam (bs-1214R), TNF alfa konijn polyklonaal antilichaam (bs2081R), PARP konijn polyklonaal antilichaam (bs-55164R) werden gekocht bij Bioss (Beijing, China). Elektrochemische luminescentie (ECL) en 3,3'-diaminobenzidine (DAB) werden gekocht bij KeyGen Biotech (Jiangsu, China). PrimeScript® RT Master Mix en SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit werden geleverd door Promega Biotechnology (Beijing, China).
Dieren en behandelingen
Veertig gezonde {{0}} weken oude mannelijke Sprague-Dawley (SD) ratten (120 ± 20 g) werden verkregen van het Experimental Animal Center van Shanxi Medical University (Shanxi, China). De ratten werden een week geacclimatiseerd, willekeurig verdeeld in vier groepen (10 ratten per groep): controlegroep (C), NaF-groep (F), NaF plus 0,5 procent CaCO3-groep (F plus 0,5 procent Ca), NaF plus 1 procent CaCO3-groep (F plus 1 procentCalcium) en behandeld als Tabel 1. Alle ratten werden gehuisvest in plastic kooien bij 22-25 ◦C (55 ± 5 procent vochtigheid, 12 uur licht/donker cyclus), voeding en drinkwater zijn vrij toegankelijk.
Na 17 weken fokken vastten de ratten 24 uur en was het water gratis om te drinken. Vervolgens werden de ratten verdoofd met natriumpentobarbital en opgeofferd door cervicale dislocatie nadat het bloed uit de oogbollen was verzameld. Voor de BUN-test werd wat bloed verzameld door de buisjes met anticoagulans heparine-natrium. Een deel van het bloed werd in gewone reageerbuizen gedaan, gedurende 2 uur op kamertemperatuur geplaatst en vervolgens gedurende 10 minuten bij 3000 rpm/min gecentrifugeerd om serum te scheiden. Het serum werd gescheiden voor CRE-, UA-, Mg-, P-, K- en F-tests. Acht monsters vannierenuit elke groep werden willekeurig geselecteerd en snel ingevroren in vloeibare stikstof en vervolgens bewaard bij -80 ◦C voor qRT-PCR en western blotting-experimenten. De andere monsters vannierenwerden gefixeerd in 10 procent formaline voor histopathologisch onderzoek en terminale deoxynucleotidyltransferase-gemedieerde dUTP nick end labeling (TUNEL) experimenten. Alle diergerelateerde experimentele operaties werden strikt uitgevoerd volgens de voorschriften van de Animal Care Institution en het Use Committee van de Shanxi Agricultural University, Shanxi, China.
Niercoëfficiënt
De ratten werden eerst gewogen; dan denierweefsel werd verwijderd en gewogen. Deniercoëfficiënt werd verkregen door de volgende formule.
Niercoëfficiënt=[niernat gewicht (g) / lichaamsgewicht (g)] × 100 procent.
Histopathologisch onderzoek
Niermonsters werden ingebed in paraffine. Doorsnede (5 m dikte) van denierwerd gekleurd door H&E. Vervolgens werden de objectglaasjes bekeken met behulp van een lichtmicroscoop (Olympus, Tokyo, Japan). De ernst van denierletsel werd beoordeeld aan de hand van histopathologische score.Niertubulair letsel wordt gedefinieerd als denierbloedlichaampjes worden geatrofieerd en vervormd, deniercapsuleholte verwijd, deniertubuli vormen een cast en epitheelcellen vallen eraf. Bij een vergroting van 200 keer werden de volgende criteria gebruikt om de mate van leverbeschadiging te beoordelen. 1: 0-25 procent schade; 2: 25-50 procent schade; 3: 50-75 procent schade; 4: 75-100 procent schade (Baranova et al., 2016).
Bepaling vannier-gerelateerde indicatoren
Het niveau van F werd gemeten door een F ion-specifieke elektrode (Quadri et al., 2018). De niveaus van CRE, UA, BUN, Mg, P en K werden gemeten met behulp van in de handel verkrijgbare kits. Alle gerelateerde procedures werden uitgevoerd volgens de instructies van de fabrikant.
Detectie vanapoptoseniveau door TUNEL
Om de te kwantificerenapoptoseinniercellen, werd experimentele analyse uitgevoerd met behulp van een situapoptosedetectie kit. Deniersecties werden van paraffine ontdaan en vervolgens onderworpen aan digestie met behulp van Proteinase K. Terminale deoxynucleotidyltransferase kan met digoxine gelabeld dUTP (DIG-dUTP) markeren aan het 3'-OH-uiteinde, en DIG-dUTP bindt aan het DNA-breekpunt na reactie met de biomarker anti -dig-Biotine. Gecombineerd met DAB werd toegevoegd om weer te geven. Voor het visualiseren
alle kernen werden de coupes tegengekleurd met hematoxyline. Donkerbruine signalen geven positieve cellen aan en blauw geeft niet-reagerende cellen aan. Deapoptoseindex werd berekend volgens de volgende formule.
Het aandeel apoptotische cellen=(aantal apoptotische cellen per knoop / totaal aantal cellen per knoop) × 100 procent .
Kwantitatieve realtime PCR (qRT-PCR)
Totaal RNA van denierwerd geëxtraheerd met behulp van Trizol-reagens. We gebruikten een ND{{0}} spectrofotometer (nano-drop, VS) en agarosegelelektroforese om de kwaliteit en kwantiteit van het RNA te controleren. Omgekeerde transcriptie (RT) werd uitgevoerd op 500 ng totaal RNA door gebruik te maken van PrimeScript® RT Master Mix. Specifieke primers voor -actine en FAS, TRAIL, TNF en andere genen werden ontworpen door Primer Premier 7.0-software (Tabel 2) en gesynthetiseerd door Sangon Biotech (Shanghai, China). Quantstudio 7 flex realtime PCR-systeem (thermo-fisher, VS) en SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit werden gebruikt voor RT-PCR. Het PCR-reactievolume was 20 L en de RT-PCR-omstandigheden waren: 95 ◦C 10
min, 40 cycli van 95 ◦C 15 s, 55 ◦C 30 s, 72 ◦C 30 s, en tenslotte één cyclus van 95 ◦C 15 s, 60 ◦C 15 s, 95 ◦C 15 s. Alle reacties werden drie keer herhaald. De relatieve 2-ΔΔCt-methode werd gebruikt om de relatieve mRNA-expressieniveaus te berekenen en -actine werd gebruikt als kalibrator. Daarbij is het efficiëntieverschil minder dan 5 procent.
Totale eiwitextractie en western blotting-analyse
Denierweefsel werd gewassen met PBS, gedroogd met filtreerpapier en ontleed in RIPA-lysis (met PMSF), bij 12,000 rpm/min, 4◦C gedurende 10 min. De eiwitconcentratie werd bepaald met behulp van de Bicinchoninic Acid (BCA) Kit (Solarbio Science & Technology, Beijing, China). 35 ng eiwitmonster werd met succes geëxtraheerd en gescheiden op 8 procent SDS-polyacrylamidegel door elektroforese. Het doeleiwit werd overgebracht naar een NC-membraan en het NC-membraan werd gedurende 2 uur bij kamertemperatuur geblokkeerd met 5% magere melk. Daarna werd het NC-membraan geïncubeerd met primaire antilichamen van -actine (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) en PARP (1:1000) bij 4 graden 's nachts. Na 3 keer wassen met PBST werd het NC-membraan 2 uur bij kamertemperatuur geïncubeerd met HRP-geconjugeerde secundaire anti-konijn IgG-antilichamen van geiten (1:2000). ECL werd gebruikt om de doeleiwitbanden te visualiseren. Optische dichtheid werd berekend door AlphaView-software (versie: 3.2.2.0) op het FluorChem Q-systeem (Alpha Innotech, CA, VS).
statistische analyse
GraphPadPrism{{0}}-software werd gebruikt om de experimentele gegevens te ordenen en te analyseren, en elke gegevens werden weergegeven door gemiddelde ± SEM. De significantie van het verschil tussen de gemiddelden werd bepaald door variantieanalyse (ANOVA) gevolgd door de Tukey-test waarbij P <0,05 als="" significant="" werd="">
Resultaten
Wijzigingen inniercoëfficiënt en biochemische functie-indicatoren
Deniercoëfficiënt en de niveaus van F, CRE, BUN, UA, Mg, P, K werden getoond in Fig. 1. In vergelijking met de C-groep was deniercoëfficiënt was significant verlaagd in de F-groep (p < 0.05).="" echter,="" de="" niercoëfficiënt="" in="" de="" f="" plus="" 1="">Calciumgroep vertoonde een significante toename in vergelijking met de F-groep (p < {{0}}.05).="" het="" f-niveau="" in="" de="" f-groep="" was="" duidelijk="" hoger="" dan="" in="" de="" c-groep="" (p="">< 0,001).="" interessant="" is="" dat,="" vergeleken="" met="" de="" f-groep,="" het="" f-niveau="" in="" de="" f="" plus="" 1="" procent="" ca-groep="" significant="" was="" verlaagd="" (p=""><>
CRE, BUN en UA werden geëvalueerd om de mate vannierschade en functieverandering. De niveaus van CRE, BUN en UA waren duidelijk verhoogd in de F-groep in vergelijking met die in de C-groep (p < 0,05).="" ten="" opzichte="" van="" de="" f-groep="" waren="" de="" bovengenoemde="" drie="" indicatoren="" echter="" opmerkelijk="" afgenomen="" in="" de="" f="" plus="" 1="">Calciumgroep (p < 0.05).="" mg,="" p="" en="" k="" waren="" de="" elektrolytindicatoren="" die="" nauw="" verwant="" waren="">nierfunctie. Vergeleken met de C-groep was het serum-Mg-niveau significant verlaagd, de niveaus van P en K waren dramatisch verhoogd in de F-groep (p < 0.05).="" niettemin,="" het="" toevoegen="" van="" 1="">calciumaan het dieet verhoogde met name de serum Mg-spiegels met 15,3 procent (p < 0.05)="" en="" verlaagde="" de="" serum="" p-spiegels="" aanzienlijk="" met="" 16,9="" procent="" (p="">< 0,05).="" het="" gehalte="" aan="" serum="" k="" heeft="" een="" neerwaartse="" trend="" laten="" zien="" zonder="" significantie="" na="" een="" behandeling="" van="" 1="" procent="" ca="" met="">
Veranderingen inniermorfologie
De morfologische veranderingen vannierweefsel werden onderzocht door H & E (Fig. 2I-Ⅳ, -ⅳ). In de C-groep,nierbuisvormige cellen waren compact gerangschikt, de morfologie was regelmatig en de morfologie van de glomeruli was intact. De grenzen tussen cellen waren echter onduidelijk, denierbloedlichaampjes waren geatrofieerd en vervormd, deniercapsuleholte verwijd, deniertubuli vormden een cast en epitheelcellen kwamen los in de F-groep. In vergelijking met de F-groep, met de toename vanCalciumconcentratie, de opstelling vanniercellen werden geleidelijk meer geordend, de morfologie vannierbloedlichaampjes herstelden geleidelijk en de mate van verwonding werd geleidelijk verlicht. Daarnaast hebben we de schade beoordeeld met behulp van denierscore (Fig. 2Ⅴ). De score van de F-groep was significant hoger dan die van de C-groep (p < 0.01);="" desalniettemin="" de="" score="" in="" f="" plus="" 1="">Calciumgroep nam aanzienlijk af in vergelijking met de F-groep (p < 0.05).
TUNEL detecteertniercelapoptose
We hebben de TUNEL-assay uitgevoerd om te detecteren en te analyseren of:niercellen hebben ondergaanapoptosein deze studie (Fig. 3I-Ⅳ, ⅰ-ⅳ).Nierweefsels in de C-groep waren netjes gerangschikt, met minder apoptotische cellen (4,67 ± 1,15 procent). De F-groep vertoonde een groot aantal TUNEL-positieveniertubulaire epitheelcellen (48,17 ± 3,94 procent). Daarentegen is de F plus 1 procentCalciumgroep vertoonde een dramatische afname van het aantal TUNEL-positieve cellen (28,83 ± 4,81 procent) (Fig. 3Ⅴ).
Effecten vanCalciumop F-geïnduceerde veranderingen in doodsreceptorpathway-gerelateerde genen
De relatieve mRNA-expressieniveaus van stroomopwaartse factoren die verband houden met de door de doodsreceptor gemedieerdeapoptoseroute (TRAIL, DR5, TNF, TNFR1, TNF-R2, FAS, FAS-L, OPG) werden onthuld in Fig. 4a. Ten opzichte van de C-groep waren de mRNA-expressieniveaus van TRAIL, DR5, TNF, TNF-R1, TNFR2, FAS en FAS-L opmerkelijk verbeterd in met F behandelde ratten (p <0.01). daarentegen="" waren="" de="" relatieve="" mrna-expressies="" van="" trail,="" tnf,="" tnf-r2,="" fas="" en="" fas-l="" aanzienlijk="" verminderd="" in="" de="" f="" plus="" 1="">Calciumgroep vergeleken met de F-groep (p < {{0}}},05).="" in="" vergelijking="" met="" de="" c-groep="" werd="" een="" duidelijke="" afname="" van="" de="" mrna-expressieniveaus="" van="" opg="" in="" de="" f-groep="" waargenomen="" (p="">< 0,01).="" echter,="" ten="" opzichte="" van="" de="" f-groep,="" opg="" in="" de="" f="">Calciumgroepen werden vergroot. Stroomafwaartse factoren FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 en PARP relatieve mRNA-expressieniveaus werden getoond in Fig. 4b. De eiwitexpressies van FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 en PARP waren duidelijk verbeterd in de F-groep in vergelijking met de C-groep (p < 0.01),="" maar="" waren="" duidelijk="" verminderd="" in="" de="" f="">Calciumgroepen, in vergelijking met de F-groep (p < 0.05).
Effecten vanCalciumop F-geïnduceerde veranderingen inapoptose-gerelateerde eiwitten
De eiwitexpressie van TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 en PARP werd gedetecteerd door Western-blotting (Fig. 5a, b). Vergeleken met de C-groep waren de eiwitexpressies van TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 en PARP in de F-groep opmerkelijk verhoogd (p <0.01). de="" eiwitexpressies="" van="" alle="" bovengenoemde="" factoren="" waren="" opmerkelijk="" verminderd="" in="" de="" f="" plus="" 1="">Calciumgroep vergeleken met de F-groep (p < 0.05).
Discussie
Het meest recente bewijs heeft aangetoond dat F laesies kan veroorzaken in zachte weefsels, en de mate van F-schade hangt af van de concentratie van F, blootstellingstijd en orgaantype (Wei et al., 2019). In deze studie werd gedurende 17 weken 100 mg/L NaF gebruikt om een diermodel voor subacute blootstelling aan drinkwater in drinkwater vast te stellen. De dosering van NaF wordt gekozen op basis van de vervuilingsgraad van F in het milieu en de onzekere factoren van verschillende soorten. Aangezien de gemeten natuurlijke F-concentratie in het lokale grondwater ongeveer 4,5 mg/L is, werd het in dit onderzoek gebruikte gedestilleerde water met 100 mg/L NaF (de F-concentratie is ongeveer 45 mg/L) berekend volgens een onzekere factor voor dier-naar-mens extrapolatie bij 10 (Richtlijnen voor drinkwaterkwaliteit, 2017; Mukherjee en Singh, 2021; Wen et al., 2013; Zhang et al., 2020). Vroege studies hebben aangetoond dat voedingcalciumkan de absorptie van fluor beïnvloeden, de uitscheiding van fluor in het lichaam bevorderen, de absorptiesnelheid van fluor verlagen en zo de toxiciteit van F verminderen (Harrison et al., 1984; Larsen et al., 1981). Onze recente experimentele onderzoeken hebben aangetoond dat Ca door F-geïnduceerde bot- en leverbeschadiging verlicht door de intrinsieke route van . te remmenapoptose(Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Tot dusverre is het onderzoek naar het beschermende effect van Ca op F-geïnduceerde nefrotoxiciteit en het bijbehorende mechanisme echter ongekend. Hier melden we dat Ca de F-geïnduceerde verlichtnierschade. Bovendien hebben we ook gevonden dat Ca door F-geïnduceerde omkeertniercelapoptosevia de doodsreceptor-gemedieerdeapoptoseroute (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL-routes). De langdurige accumulatie van F in denierkan leiden tot weefselstructuur en functionele schade. In deze studie ontdekten we dat blootstelling aan NaFniercelapoptosebij ratten, vergezeld van glomerulaire atrofie en vervorming,nierverwijding van de capsuleholte,niertubuli vormen afgietsels en epitheelcellen vallen eraf. Echter,nierschade werd aanzienlijk verlicht na suppletie van 1 procent Ca. Deze resultaten waren vergelijkbaar met de resultaten verkregen in eerdere rapporten (Cao et al., 2015; HW Wang et al., 2020).
CRE is de metaboliet van spieren, UA is het eindproduct van het purinemetabolisme en BUN is het belangrijkste eindproduct van het eiwitmetabolisme van het lichaam, dat wordt uitgescheiden door glomerulaire filtratie en gewoonlijk wordt gebruikt om te detecterennierfunctie (Myers et al., 2006; HW Wang et al., 2020). Het biochemische onderzoek van het hoge F-gebied toonde aan dat de glomerulaire filtratiesnelheden aanzienlijk waren verminderd en dat F, UA en BUN aanzienlijk veranderden (Malin et al., 2019). De dierproeven toonden aan dat serum CRE,Calcium, en de P-concentraties waren significant verlaagd bij muizen die waren blootgesteld aan 100 mg/L NaF, wat suggereert dat F gestoord isnierfunctie evenals Ca- en P-metabolisme (HW Wang et al., 2020). F-geïnduceerde nefrotoxiciteit is gerelateerd aan:nierdisfunctie. Wanneernierfunctie verslechtert, de uitscheiding van F in het lichaam wordt verminderd, wat leidt tot overmatige ophoping van fluor in denieren verergerende F-toxiciteit (Kido et al., 2017). Wanneer denierenernstig gehandicapt zijn,
de uitscheiding van F in de urine neemt af en de serum-F-concentratie neemt verder toe (Dharmaratne, 2019). In deze studie hebben we waargenomen dat de niveaus van BUN en serum CRE, UA, P, K bij ratten die werden behandeld met 100 mg/L NaF significant toenamen, wat suggereert dat hoge F-blootstelling veranderingen veroorzaakte innierbiochemische indicatoren bij ratten en leidde totnierinsufficiëntie. Verder wezen we er ook op dat de verschillende indicatoren van denierde neiging om normaal te zijn naCalciumaanvulling. Het laat zien dat Ca (vooral 1 procentCalcium) heeft een significant verlichtend effect op F-geïnduceerdenierschade bij ratten.
Cistanchekan helpen metnierschade.
apoptoseis een autonome en geordende celdood gecontroleerd door genen, die wordt gekenmerkt door DNA-afbraak zonder duidelijke cellysis. Deze studie merkte op dat fluorose veroorzaakteniercelapoptosebij ratten. FAS speelt een grote rol bij het ontstaan vanapoptoseen verschillende ziekten. Recente literatuur onthulde dat FAS bemiddeltapoptosein deniergeïnduceerd door ischemie-reperfusie en menselijke leukocytenapoptosegeïnduceerd door N-nitrosodimethylamine (Iwaniuk et al., 2019; Xu
et al., 2019). Wanneer FAS en FAS-L samen een trimeer vormen, wordt het pro-apoptotische signaal geactiveerd. Een recente studie heeft aangetoond dat F cel induceertapoptosevia de FAS/FAS-L-route (Xu et al., 2011). In deze studie verhoogde F significant de mRNA- en eiwitexpressie van FAS en FAS-L in denier. De opregulatie van FAS- en FAS-L-niveaus suggereert dat FAS / FAS-L-gerelateerde apoptotische routes mogelijk betrokken zijn bij F-geïnduceerdeapoptose. FAS/FAS-L-trimeerrekrutering van FADD leidt tot de splitsing van Pro-Caspase 8 om actief Caspase 8 te produceren, dat op zijn beurt Caspase 3 activeert en vervolgens leidt totapoptose(Li et al., 2011; Xu et al., 2011). Deze studie bevestigde dat 100 mg/L NaF induceerdeapoptosein ratnierenvia de FAS/FAS-L-route. Het belangrijkste resultaat is dat Ca-suppletie via de voeding deapoptose-inducerend effect van F, dat wordt toegeschreven aan neerwaartse regulatie van FAS/FAS-L-activering en secundaire activering van Caspases.
TNF is een pleiotrope cytokine die deelneemt aan een breed scala aan cellulaire reacties, waaronder differentiatie, proliferatie, ontsteking en celdood. Het TNF-signaal activeert beideapoptoseen anti-apoptotische routes. Veel soorten literatuur hebben gemeld dat TNF de door lipopolysaccharide geïnduceerde domineertnierschade en cisplatine-geïnduceerde acutenierletsel (Lee et al., 2016; Li et al., 2018). TNF bindt aan TNF-R1, zijn DD rekruteert TRADD en vervolgens interageert TRADD met FADD, wat leidt tot de vorming van de DISC (Kiraz et al., 2016; Sun et al., 2003). Studies hebben aangetoond dat F lever, neuronen ennierleukocytenapoptosevia de TNF-signaleringsroute (Lu et al., 2017; Singh et al., 2017; Yan et al., 2016). Vergelijkbaar met de resultaten van deze rapporten, waren de relatieve expressies van TNF, TNF-R1, TNF-R2 en TRADD in de F-groep significant verhoogd in dit experiment. Daarentegen nam de expressie van deze genen significant af na de 1 procentCalciumsupplement, suggereert de tussenkomst vanCalciumin de TNF-route.
TRAIL is betrokken bij de regulering vanapoptose, proliferatie, immuun-inflammatoire respons, enz. Momenteel wordt aangenomen dat TRAIL nauw verband houdt met het optreden en de prognose vannierziekte (Candido, 2014). Steeds meer literatuur bevestigt dat TRAIL deapoptosevanniertubulaire epitheelcellen bij HBV-geassocieerde glomerulonefritis ennierapoptosein Uromodulin-geassocieerdnierziekte (Johnson et al., 2017; Yang et al., 2018). Verder meldde een onderzoek dat de expressie van TRAIL over het algemeen veranderde tijdens de homeostase en verschillendenierverwondingen (Devarapu et al., 2017). TRAIL hecht zich aan de doodsreceptor DR5 en rekruteert FADD door de interactie van de DD, en bindt zich vervolgens aan pro-Caspase 8 via het doodseffectdomein dat in FADD bestaat om een DISC te vormen (Yuan et al., 2018). Deze studie toonde aan dat de expressie van TRAIL en DR5 significant verhoogd was in de F-groep. Na aanvulling metCalcium, werd de expressie van TRAIL en DR5 geremd. Er wordt gesuggereerd datCalciumremt de TRAIL-route om F-geïnduceerde . te verminderenapoptose.
Conclusie
100 mg/l NaF-blootstelling geactiveerd dood receptor-gemedieerdapoptoseroute (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL-routes) en vervolgens geïnduceerdniercelapoptosebij ratten, waardoornierstofwisselingsstoornissen ennierinsufficiëntie, waardoor denierbloedlichaampjes waren geatrofieerd en vervormd, deniercapsuleholte verwijd, deniertubuli vormden een cast. Echter, de toevoeging van 1 procentCalciumaan het dieet verminderde het fluoridegehalte in het bloed, verder verlicht denierstofwisselingsziekte ennierinsufficiëntie via de door de doodsreceptor gemedieerde route, en verminderde denierletsel (onderdeel Afb. 6).
Referenties
De bron is van Haojie Li, College of Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, PR China en etc.
