Wpływ DIO na tkankę nerek w modelu mysim IgAN
W porównaniu z grupą kontrolną, w mysim modelu IgAN indukowanym immunologicznie przez błonę śluzową (grupa modelowa) odnotowano istotny wzrost białkomoczu (Materiały uzupełniające Rycina 2), widoczne były złogi IgA w obszarze kłębka, a fluorescencja była rozmieszczona równomiernie w skupiskach w całym obszarze kłębka (Rysunek 1A), barwienie PAS tkanki nerkowej wykazało proliferację komórek kłębuszka oraz hiperplazję zrębu (Rycina 1B), co uległo zmniejszeniu w grupie DIO poddawanej podawaniu doustnemu (grupa DIO).
Wpływ DIO na limfocyty B w kępkach Peyera
Kępka Peyera jest głównym miejscem konwersji limfocytów B w komórki wydzielające IgA. Wybraliśmy kępkę Peyera jako obiekt badań, aby zaobserwować wpływ DIO na limfocyty B poprzez oznaczenie ekspresji markerów komórek B: CD20 oraz CXCR5. Wyniki immunohistochemiczne wykazały, że ekspresja CD20 i CXCR5 była znacznie wyższa w grupie modelowej w porównaniu z grupą kontrolną. DIO mógł hamować ekspresję powyższych markerów molekularnych (Rycina 2A,B).
Bezpieczny zakres stężeń DIO dla komórek DAKIKI
LDH jest markerem integralności błony plazmatycznej i wskaźnikiem śmierci komórkowej, przy czym wyższy poziom uwalniania LDH wskazuje na poważniejsze uszkodzenie komórek. Test uwalniania LDH został wykorzystany do określenia bezpiecznego zakresu stężeń DIO. Maksymalne bezpieczne stężenie DIO określono jako takie, przy którym poziom uwalniania LDH wynosił poniżej 10%. Wyniki (Rycina 3>) nie wykazały istotnej cytotoksyczności indukowanej przez DIO w stężeniach od 0,25 do 1,0 µg/mL. W związku z tym w dalszej części badania zastosowano dawki DIO o stężeniu 0,25, 0,5 oraz 1,0 µg/mL.
Wpływ DIO na proliferację komórek DAKIKI
Wyniki eksperymentalne (Rysunek 4) wykazały, że w porównaniu z grupą modelową (grupą stymulowaną LPS), DIO hamowało indukowaną przez LPS proliferację komórek DAKIKI w sposób zależny od stężenia. DIO w stężeniach 0,5 i 1,0 µg/mL znacząco hamowało indukowaną przez LPS proliferację komórek DAKIKI (P < 0,01).
Wpływ DIO na funkcję wydzielniczą komórek DAKIKI
Poziomy Gd-IgA1 są ściśle powiązane z procesem patologicznym IgAN, a całkowite IgA jest badane równocześnie jako wskaźnik komórkowej funkcji wydzielniczej. Do oznaczenia zawartości IgA i Gd-IgA1 w supernatancie hodowli komórek DAKIKI wykorzystano test ELISA. Wyniki wykazały (Rysunek 5A,B), że komórki DAKIKI stymulowane LPS wydzielały więcej IgA w porównaniu z grupą kontrolną (P < 0,01). Z kolei DIO znacząco hamowało wydzielanie IgA przez komórki DAKIKI (P < 0,01) w sposób zależny od stężenia. W porównaniu z grupą kontrolną, komórki DAKIKI stymulowane LPS wydzielały więcej Gd-IgA1 z tendencją statystyczną (P < 0,10), a DIO hamowało wydzielanie Gd-IgA1 z komórek DAKIKI stymulowanych LPS w sposób zależny od stężenia (P < 0,05 oraz P < 0,01), przy czym DIO w stężeniu 1,0 µg/mL znacząco hamowało wydzielanie Gd-IgA1 ze stopniem zahamowania wynoszącym 25%.
Mechanizm hamowania wydzielania Gd-IgA1 przez komórki DAKIKI przez DIO
Aby dalej zbadać możliwy mechanizm hamowania nadmiernej sekrecji Gd-IgA1 przez DIO w komórkach DAKIKI, poziomy mRNA glikozylotransferazy C1GALT1 oraz białka opiekuńczego Cosmc w komórkach DAKIKI oznaczono metodą qRT-PCR. Wyniki wykazały (Rysunek 6A,B), że względna ekspresja mRNA C1GALT1 oraz Cosmc była obniżona w komórkach DAKIKI w grupie modelowej w porównaniu z grupą kontrolną (P < 0,01). DIO zwiększyło względną ekspresję mRNA C1GALT1 oraz Cosmc w różnym stopniu w porównaniu z grupą modelową, przy czym DIO 1,0 µg/mL znacząco zwiększyło względną ekspresję mRNA C1GALT1 oraz Cosmc (P < 0,05).
Jednocześnie metodę WB wykorzystano do wykrycia wpływu DIO na ekspresję białek C1GALT1 i Cosmc w komórkach DAKIKI. W porównaniu z grupą kontrolną, ekspresja białek C1GALT1 i Cosmc w komórkach DAKIKI w grupie modelowej uległa wyraźnemu obniżeniu (P < 0.05). W porównaniu z grupą modelową, ekspresja białek C1GALT1 i Cosmc po interwencji DIO została upregulowana. Ekspresja białek C1GALT1 i Cosmc została istotnie upregulowana przez DIO w stężeniu 1.0 µg/mL (P < 0.05) (Rysunek 7A-C).

Rycina 1: Histopatologia nerek. (A) Mikroskop fluorescencyjny. Przekroje nerek myszy z każdej grupy barwiono przeciwciałami anty-IgA (zielony) i DAPI (niebieski). Pasek skali na górnym zdjęciu = 200 μm. Pasek skali na dolnym zdjęciu = 50 μm. n = 6 na grupę. (B) Reprezentatywne zdjęcia barwienia PAS tkanki nerek myszy z grup kontrolnej, modelowej i DIO. Pasek skali = 30 μm. Strzałka skierowana w dół wskazuje komórki kłębuszka (mezzangialne), a strzałka skierowana w górę wskazuje zrąb. Pasek skali = 30 μm. n = 6 na grupę. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 2: Wpływ DIO na markery limfocytów B. (A) Ekspresja CD20 w kępkach Peyera. Pasek skali = 200 μm. n = 6 na grupę. (B) Ekspresja CXCR5 w kępkach Peyera. Paski skali znajdują się w prawym dolnym rogu obrazu. Pasek skali = 200 μm. n = 6 na grupę. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rysunek 3. Przesiewowe badanie bezpiecznego stężenia DIO dla komórek DAKIKI. Wartości statystyczne przedstawiono jako średnia ± SD z trzech niezależnych eksperymentów. Aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku, kliknij tutaj.

Rysunek 4. Różne stężenia DIO wpływają na proliferację komórek DAKIKI. Dane przedstawiono jako średnia ±SD. W porównaniu z grupą kontrolną, **P < 0.01; w porównaniu z grupą modelową, #P < 0.05‚ ##P < 0.01; Wyniki wszystkich eksperymentów powtórzono trzykrotnie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 5. DIO hamuje sekrecję IgA i Gd-IgA1 przez komórki DAKIKI. (A) Metodą ELISA wykryto ekspresję IgA w każdej z grup. (B) Metodą ELISA wykryto ekspresję Gd-IgA1 w każdej z grup. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. W porównaniu z grupą kontrolną, **P < 0.01; w porównaniu z grupą modelową, #P < 0.05, ##P < 0.01; wszystkie wyniki doświadczeń powtórzono trzykrotnie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rysunek 6. Mechanizm, w którym DIO hamuje nadmierną sekrecję Gd-IgA1 przez komórki DAKIKI. (A) Wykrycie ekspresji mRNA C1GALT1 metodą qRT-PCR. (B) Wykrycie ekspresji mRNA Cosmc metodą qRT-PCR. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. W porównaniu z grupą kontrolną, **P<0,01; w porównaniu z grupą modelową, #P < 0,05, ##P < 0,01; wszystkie wyniki eksperymentalne powtórzono trzykrotnie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 7. DIO wpływa na ekspresję białek C1GALT1 i Cosmc w komórkach DAKIKI. (A) Metoda WB potwierdziła zwiększenie ekspresji białek C1GALT1 i Cosmc przez DIO. (B) Półilościową analizę ekspresji C1GALT1 przeprowadzono przy użyciu programu Image J. (C) Półilościowa analiza ekspresji Cosmc przy użyciu programu Image J. Dane przedstawiono jako średnia ±SD. W porównaniu z grupą kontrolną *P < 0,05; w porównaniu z grupą modelową #P < 0,05, ##P < 0,01, wszystkie wyniki eksperymentów powtórzono trzykrotnie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Materiały uzupełniające Rycina 1Schemat dla in vivo model Aby pobrać tę rycinę, kliknij tutaj.
Rysunek uzupełniający 2. Zmiany w białkomoczu. Dane przedstawiono jako średnia ± SD; n = 6 na grupę. Kliknij tutaj, aby pobrać ten rysunek.