Speknüezhenid, db/db farelerde diyabetik nefropatiyi hafifleder; bu durum böbrek fonksiyonunun iyileşmesi, bağırsak bariyerinin bütünlüğü ve azalan iltihap ile oksidatif stresle ilişkilidir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Araştırma makalesi
Speknüezhenid, db/db farelerde diyabetik nefropatiyi hafifleder; bu durum böbrek fonksiyonunun iyileşmesi, bağırsak bariyerinin bütünlüğü ve azalan iltihap ile oksidatif stresle ilişkilidir.
Diyabetik nefropatinin (DN) patogenezi çok faktörlüdür ve iltihap, oksidatif stres ve bağırsak-böbrek eksenini içerir. Specnuezhenide, Ligustri Lucidi Fructus'un ana aktif bileşenidir ve antineoplastik, antioksidan ve anti-inflamatuar aktiviteler gösterir. Ancak, DN üzerindeki etkilerinin altında yatan moleküler mekanizmalar daha fazla incelenmelidir. Bu çalışma, Specnuezhenide'in DN üzerindeki moleküler mekanizmalarını araştırmayı amaçlamaktadır. DN fare modeli db/db farelerle oluşturuldu ve 8 hafta boyunca Specnuezhenide uygulandı. Specnuezhenide'in bu fareler üzerindeki etkileri, serum glikozu ve böbrek fonksiyonu değerlendirmeleriyle değerlendirildi. Histopatolojik değişiklikler hematoksilin ve eozin boyama kullanılarak değerlendirildi. Enzimle bağlantılı bir immünosorbent testi kullanılarak inflamatuar sitokin seviyeleri nicelendirildi. Nrf2 yolu ve A20/NF-κB yolları western blotting (WB ) ile analiz edilirken, bağırsak sıkı birleşim proteinlerinin ekspresyonu WB ve immünofluoresans kullanılarak değerlendirildi. Bağırsak mikrobiyotasındaki değişiklikler, yüksek verimli 16S rRNA dizileme ile incelendi. Model kontrol ile karşılaştırıldığında, Specnuezhenide db/db farelerde böbrek fonksiyonunu iyileştirerek, yüksek dozlu grupta kan şekerini (37,13 mmol/L'den 28,96 mmol/L'ye), kan üre azotunu (18,27 mmol/L'den 15,15 mmol/L'ye) ve idrar proteinini (28,5 mg'dan 20,41 mg'a) düşürdü. Bu arada, bağırsak mikrobiyota analizi, Specnuezhenide uygulamasından sonra mikrobiyal bolluğun arttığını ve lipopolisakkarit seviyelerinin azaldığını gösterdi. Bu arada, Specnuezhenide bağırsak sıkı bağlantı proteinlerinin ekspresyonunu artırabilir ve böylece bağırsak bariyerinin bütünlüğünü artırır. Specnuezhenid, Nrf2 ve A20'nin ifadesini yukarı düzenleyebilir ve NF-κB'nin ekspresyonunu aşağı regüle edebilir. Ayrıca, Specnuezhenide Nrf2 ve A20/NF-κB yollarını düzenlerken böbrek fonksiyonel hasarını iyileştirebilir.
Diyabet, böbrek hastalığının başlıca nedenlerinden biridir; diyabet hastası sayısı arttıkça yaygınlığıartmaktadır 1. Diyabetik nefropati (DN) için geleneksel tedavilerin kronik böbrek hastalığının ilerlemesinigeciktirdiği gösterilmiştir 2. Ancak, DN önleme ve tedavisi için daha etkili ilaçların belirlenmesine devam etmektedir. DN'nin patogenezi çok yönlüdür ve iltihap, oksidatif stres ve bağırsak-böbrekeksenini 1. içerir. Çok hedefli yaklaşımıyla Geleneksel Çin Tıbbı (TCM), kronik metabolik hastalıkların tedavisinde dikkat çekici bir etkinlik göstermiştir. Ayrıca, DN'nin önlenmesi ve tedavisinde TCM üzerine artan araştırmalar umut verici sonuçlargöstermiştir 3.
Diyabet hastalığı, karmaşık bir metabolik bozukluktur ve bağırsak, metabolik organlarla etkileşimler yoluyla patofizyolojisinde merkezi bir rol oynar. 4. Konak ve bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşim, konak homeostazını korumak için çok önemlidir. Sağlıklı bir mikrobiyota yapısının bozulması, böbreklere zarar verentoksinler üretebilir 2, böbrek klirensinin bozulması ise mikrobiyal metabolizmayı ve bileşimideğiştirebilir 5,6. Bağırsak bariyeri hem kimyasal hem de fiziksel bir savunma işlevi görür ve epitelel sıkı bağlantılar ilemüsin 5 içeren bir mukus tabakası ile korunur. Kanıtlar, DN ile bozulmuş bağırsak bariyerfonksiyonu 7 arasında bir korelasyon olduğunu göstermektedir; bu fonksiyon, toksinlerin ve bakteriyel yan ürünlerin, örneğin lipopolisakkarit (LPS) gibi kan dolaşımınaaktarılmasına izin verir 8,9. LPS translokasyonu, zayıf bariyer üzerinden adaptif ve doğuştan gelen bağışıklık yanıtlarının düzensizliğini tetikleyebilir ve pro-inflamatuarsitokinlerin üretimini tetikleyebilir 7,10, böylece DN 11,12'nin karakteristik kronik bir inflamatuar durumuna yol açar.
Ligustri Lucidi Fructus, diyabetik nefropatinin (DN)13 tedavisinde klinik olarak kullanılır ve Specnuezhenide önemli aktif bileşenolarak tanımlanmıştır 14. Specnuezhenide, benzersiz bir secoiridoidglikozid 15 olup, anti-inflamatuar, antioksidan ve immünomodülatör özelliklergösterir 16,17,18,19. db/db faresi, kalıcı hiperglisemi, albuminüri ve mezangial matris genişlemesi gibi temel insan DN özelliklerini özetleyen iyi köklü bir spontan tip 2 DNmodelidir. Önceki bir çalışma, Specnuezhenide'in DN sıçanlarında renoprotektif etkiuyguladığını bildirmiştir 21; ancak moleküler mekanizmalar büyük ölçüde keşfedilmemiştir. Özellikle, Specnuezhenide düşük ağızdan biyoyararlanılmaya sahiptir (yaklaşık %1,93)2, bu da farmakolojik etkilerinin yalnızca doğrudan emilimle açıklanmasını zorlaştırır. Ortaya çıkan kanıtlar, Specnuezhenide'in bağırsak mikrobiyotası tarafından hızla metabolize edilebileceğini ve farmakolojik etkinliğinin bağırsak mikrobiyotasına bağlı yollar aracılığıyla aracılıkedilebileceğini göstermektedir 19. Bu değerlendirmelere dayanarak, Specnuezhenide'in bağırsak mikrobiyotasını ve aşağı akış inflamatuar ve oksidatif stres yollarını modüle ederek DN'yi hafiflettiği varsayımlandı. Bu hipotezi test etmek için, db/db farelerde Specnuezhenide'in doza bağlı etkilerini değerlendirdik; dozları ön deneyler ve önceki farmakolojik çalışmalar temelinde seçtik.
Bu nedenle, bu çalışma, Specnuezhenide'in DN bağlamında potansiyel etkisini ve mekanizmasını değerlendirmeyi, özellikle bağırsak-böbrek ekseni üzerinden böbrek iltihabını ve oksidatif stresi azaltma yeteneğine odaklanmayı amaçladı. Bu çalışma, Specnuezhenide'in DN'nin önlenmesi ve tedavisine katkı mekanizmalarını aydınlatmaya katkıda bulunuyor.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Shanxi Çin Tıp Üniversitesi Etik Komitesi bu çalışmayı onayladı (2022DW167). Reaktifler ve kullanılan ekipmanlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
Hayvan deneyleri
8–9 haftalık erkek db/db fareler, ticari bir kaynaktan elde edilmiştir. Fareler, Shanxi Çin Tıp Üniversitesi Deneysel Yönetim Merkezi'nin SPF seviyeli hayvan odasında tutuldu ve %55 ± %5 arasında sabit nemde, 12/12 saatlik ışık/karanlık döngüsü ve doğaçlama erişimi ile 25 °C ± 1 °C arasında rahat bir ortamda tutuldu. Deneyden önce, tüm fareler 7 gün boyunca uyum sağladı. İnsancıl son noktalar: %>20 vücut kilosu kaybı, ölü durum veya yiyecek/suya ulaşamaması gösteren fareler, planlanan son noktadan önce insancıl bir şekilde ötenazi edildi. Ötenazi: Tüm fareler, kurumsal onaylı protokollere uygun olarak intraperitoneal pentobarbital sodyum enjeksiyonu ve ardından servikal dislokasyon ile ötenazilendi.
db/db faresi, genetik olarak spontan diyabet modelidir (indüklenmiş bir model değildir). Model başarısı, 9 haftalıkta açlık kan şekeri (≥16 mmol/L) ve idrar mikroalbümini (pozitif) ölçülerek doğrulandı. Tüm db/db fareleri kriterleri karşıladı ve hiçbir hayvan hariç tutulmadı. DN modeli db/db farelerde başarıyla kurulduktan sonra, fareler bilgisayar tarafından oluşturulan rastgele bir dizi kullanılarak rastgele gruplara atandı. Deneyleri yapan araştırmacı, grup dağılımı konusunda kör oldu. Her kafes, çapraz bulaşmayı önlemek için yalnızca bir tedavi grubunu barındırıyordu. Fareler rastgele dört gruba ayrıldı (grup başına n = 10): model kontrol grubu (MC), irbesartan grubu (Irb), düşük dozlu Specnuezhenide grubu (Spe-L) ve yüksek dozlu Specnuezhenide grubu (Spe-H), normal kontrol grubu olarak db/m fareleri (n = 10) kullanıldı. NC ve MC gruplarına damıtılmış su verildi. Buna karşılık, Irb, Spe-L ve Spe-H grupları 8 hafta boyunca sırasıyla 43,75 mg/kg Irbesartan, 57 mg/kg Specnuezhenide ve 114 mg/kg Specnuezhenide oral gajej aldı. Gavaj dozu, vücut kilosu artışına orantılı olarak artırıldı. 8 haftalık uygulamanın ardından, tüm fareler gece boyunca (12 saat) oruç tutuldu ve suya serbest erişimle ötenazi yapıldı ve serum (~1500 x g ile 15 dakika boyunca santrifüjlenerek süpernatan toplandı), idrar (metabolik kafeste 24 saat idrar toplandı), dışkı ve bağırsak ile böbrek dokuları hemen ötenazi sonrası sıvı azotta dondurularak toplandı. ve analiz yapılana kadar -80 °C'de saklanıyor. Veri toplandıktan sonra, istatistiksel analiz yapmak için blinding kırıldı.
Kan ve idrar göstergeleri
LPS, SCr ve BUN serum seviyeleri üreticinin talimatlarına göre ölçüldü. 24 saatlik idrar albümin konsantrasyonu kit talimatlarına göre tespit edildi. Serum glikoz seviyeleri otomatik biyokimyasal analizör kullanılarak ölçüldü.
ELISA tespiti
Fare serumundaki TNF-α, IL-6 ve IL-1β konsantrasyonları, üreticinin talimatlarına göre 352 model mikroplaka okuyucu kullanılarak ölçüldü.
Fare böbrek dokularının patolojik gözlemi
Bağırsak ve böbrek dokuları, yıkama, dehidrasyon ve parafin gömülmesinden önce %4 paraformaldehit çözeltisinde 48 saat sabitlendi. 4 μm kalınlığında kesitler parafin mikrotomu kullanılarak elde edilmiştir. Deparafinizasyonun ardından bölümler hematoksilin ve eozin (HE) ile boyanmış ve dijital patoloji slayt tarayıcısı kullanılarak taranmıştır.
16S rRNA dizilemesi
Bakteriyel genomik DNA, üreticinin protokolüne uygun olarak manyetik boncuk bazlı toprak DNA çıkarma kiti kullanılarak çekal içeriklerden çıkarıldı. DNA konsantrasyonu bir florometre ile ölçüldü.
16S rRNA geninin V3–V4 hiperdeğişken bölgesi, 338F (5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′) ve 806R (5′-GACTACHVGGGTATCTAATCTAATCC-3′) primerleri kullanılarak amplifikasyon yapıldı. Amplifikasyon, PCR Master Mix ile aşağıdaki döngü koşullarında gerçekleştirildi: 95 °C'de 3 dakika boyunca ilk denatürasyon; 5 döngü: 30 saniye için 95 °C, 30 saniye için 45 °C ve 30 saniye için 72 °C; ardından 30 saniye için 95 °C, 30 saniye 55 °C ve 30 saniye 72 °C ile 20 döngü; ve 72 °C'de 5 dakika boyunca son bir uzatma yapıldı. PCR amplikonları, manyetik boncuk bazlı DNA arıtma ve boyut seçimi boncukları kullanılarak daha sonra saflaştırıldı.
Kütüphaneler Illumina adaptörleri ve indeksleri kullanılarak oluşturuldu ve dizileme ise tezgah üstü bir yeni nesil dizileme (NGS) platformunda (2 × 250 bp çiftli uç) gerçekleştirildi. Ham okumalar, eşleştirilmiş uçlu dizileme okuma-birleştirme yazılımı kullanılarak bir araya getirildi, kalite filtrelendi ve amplikon dizisi analiz yazılımı kullanılarak %97 benzerlikle operasyonel taksonomik birimlere (OTU) kümelendi. Kimerik diziler ve tekli OTU'lar kaldırıldı. Taksonomi, BLAST tarafından bakteriler için RDP veritabanı ve mantar için UNITE ile karşılaştırıldı.
Alfa çeşitliliği Mothur v3.8.31 kullanılarak hesaplandı. Beta çeşitliliği, R vegan paketi kullanılarak Bray-Curtis mesafelerine dayalı ana koordinat analizi (PCoA) ile değerlendirildi. Diferansiyel bolluk analizi STAMP v2.1.3 ve LEfSe v1.1.0 ile gerçekleştirildi. Fonksiyonel tahmin PICRUSt v1.1.4 kullanılarak gerçekleştirildi.
İmmünofloresans boyama
Mumdan çıkarmanın ardından, örnekler yüksek sıcaklıklarda sodyum sitrat kullanılarak 15 dakika antijen alındı, ardından %5 BSA ile 60 dakikalık blok yapıldı. Okkludin ve klaudin-1 için birincil antikorlar (1:500) ileal ve kolon dokularına uygulanarak gece boyunca kuluçka edildi. Sonrasında, ikincil antikor boyama işlemi 60 dakika boyunca gerçekleştirildi. 10 dakikalık DAPI boyamasından sonra, örnekler anti-floresans söndürücü reaktifle korundu ve immünoflüosans görüntüleri otomatik floresan görüntüleme sistemi kullanılarak alındı.
Western blotting
Toplam protein RIPA tamponu kullanılarak çıkarıldı ve BCA protein test kiti ile nicelendirildi. Örnekler (15 μL/kuyruk) yaklaşık 2 saat elektroforez süresince %8–%12 ayırıcı jele yüklendi. Proteinler daha sonra 100 V soğutma koşullarında 2 saat boyunca ıslak transfer sistemi kullanılarak PVDF membranına aktarıldı. %5 yağsız sütle bloke edildikten sonra, membran birincil antikor ile gece boyunca 4 °C'de inkubasyon edildi. Yıkamaların ardından, uygun bir ikincil antikor uygulandı ve zar oda sıcaklığında 1 saat kuluçka edildi. Son olarak, ECL kemilyümlüminesansı kullanılarak bir karanlık odada zarlar geliştirildi ve ImageJ yazılımıyla analiz edildi. Normalleştirme için, NC grubunun ortalama değeri referans olarak ayarlandı. Tüm deneysel gruplardan alınan her bir örneğin ham verileri bu ortalama değere bölündü; böylece NC grubunun ortalaması 1 oldu ve diğer tüm değerler NC'ye göre katlanma değişimi olarak ifade edildi.
İstatistiksel analiz
İstatistiksel analiz SPSS 26.0 yazılımı kullanılarak yapıldı ve deneysel veriler SD ± ortalamaları olarak sunuldu. Biyolojik kopyalar (n), grup başına bireysel fareleri temsil eder (fizyolojik parametreler için n = 10; Western blot için n = 3 ve 16S dizileme için n = 6). Analizden hiçbir hayvan veya örnek çıkarılmadı. Örneklem normal dağılım ve varyans homojenliği varsayımlarını karşılıyorsa, birden fazla grubu karşılaştırmak için tek yönlü varyans analizi kullanıldı. Varyans homojenliği doğrulandığında, çiftli karşılaştırmalar için en az anlamlı fark (LSD) testi uygulandı; aksi takdirde, Dunnett'in T3 testi kullanıldı. Çalışmanın keşif niteliği göz önüne alındığında, farklı uç noktalarda çoklu karşılaştırmalar için ek bir düzeltme uygulanmadı. P 0.05 olduğunda istatistiksel olarak anlamlı bir fark < belirtildi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Speknuezhenid uygulaması, DN olan farelerde kan şekeri seviyelerini düşürdü, böbrek fonksiyonunu iyileştirdi ve böbrek hasarını hafifletti
DN model fareler, başarılı modellemeden sonra 8 hafta boyunca Specnuezhenide ile tedavi edildi. MC grubundaki farelerde serum glikoz seviyelerinde belirgin artışlar varken, Specnuezhenide grubundakiler anlamlı şekilde azalmıştı (Şekil 1B). MC grubu, NC grubuna kıyasla idrar alb...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
DN, diyabetin kalıcı mikrovasküler komplikasyonudur ve idrar alümin salgısı yüksek ve böbrek fonksiyonununbozulmasıyla karakterize edilir 24. Albüminiri, DN ilerlemesinin erken klinik göstergelerinden sıkça kullanılır25. DN hastalarında anormal böbrek fonksiyonu gösterebilir; bu, SCr ve BUN seviyelerinin26 önemli ölçüde artmasıyla kanıtlanmıştır. Bu çalışmada, Specnuezhenide grubu idrar albümini belirgin şekilde azal...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir.
Bu araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 81973486 ve 82173974), Shanxi Eyaleti Geleneksel Çin Tıp İdaresi'nin araştırma projeleri (No. 2024ZYYA021) ve Shanxi Çin Tıbbı Üniversitesi'nin Disiplin Projesi (No. 2026XK24) tarafından finanse edilmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Albustix | Guangzhou Huadu Gaoerbo Biotechnology Co., Ltd. | 20211203 | |
| Analytical balance | Beijing Sartorius Instrument System Co., Ltd. | CPA | |
| antibodie A20 | Cell Signalling Technology | 5630s | (1:1000) |
| antibodie Bax | Cell Signalling Technology | 2772s | (1:1000) |
| antibodie Bcl-2 | Cell Signalling Technology | 3498s | (1:1000) |
| antibodie claudin 1 | Abcam | EPR25359-48 | (1:1000) |
| antibodie COX2 | Proteintech Group | 12375-1-AP | (1:2000) |
| antibodie GAPDH | Abcam | EPR16891 | (1:10000) |
| antibodie GCLC | Proteintech Group | 12601-1-AP | (1:10000) |
| antibodie HO-1 | Proteintech Group | 10701-1-AP | (1:10000) |
| antibodie IκBα | Cell Signalling Technology | 4812s | (1:1000) |
| antibodie Myd88 | Abcam | EPR21824 | (1:1000) |
| antibodie NF-κB p65 | Cell Signalling Technology | 8242s | (1:1000) |
| antibodie NLRP3 | Proteintech Group | 68102-1-Ig | (1:5000) |
| antibodie NQO1 | Proteintech Group | 11451-1-AP | (1:5000) |
| antibodie Nrf2 | Proteintech Group | 16396-1-AP | (1:5000) |
| antibodie occludin | Cell Signalling Technology | 91131S | (1:1000) |
| antibodie p-IκBα | Cell Signalling Technology | 2859s | (1:1000) |
| antibodie p-NF-κB p65 | Cell Signalling Technology | 3033s | (1:1000) |
| antibodie TAX1BP1 | Proteintech Group | 14424-1-AP | (1:2000) |
| antibodie TLR4 | GeneTex | GTX75742 | (1:1000) |
| antibodie TRAF6 | Santa Cruz Biotechnology | sc-8409 | (1:1000) |
| antibodie ZO-1 | Proteintech Group | 21773-1-AP | (1:10000) |
| Automatic biochemical analyzer for blood glucose measurement | Biobase Biodusty (Shandong) Co., Ltd. | BK-280 | |
| blood urea nitrogen | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C03-2-1 | |
| Centrifugal machine | Hunan Xiangyi Laboratory Instrument Development Co., Ltd | HI650 | |
| db/db mice (8-9 week-old male) | Changzhou Kavens Laboratory Animal Co., Ltd. | SCXK (Su) 2021-0013 | |
| IL-1β ELISA Kit | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM0109 | |
| IL-6 ELISA Kit | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM1158 | |
| Irbesartan | Zhejiang Huahai Pharmaceutical Co., Ltd. | 0000019353 | |
| LPS | Jiangsu Meimian Industrial Co., Ltd. | MM-0634M1 | |
| microscope | Olympus Corporation | BX53 | |
| microtome | Leica Biosystems Nussloch GmbH | RM 2016 | |
| Organized pizza slicing machine | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JK-6 | |
| Paraffin slicing machine | RWD Life Science Co., Ltd. | S710 | |
| Pathological slide scanner | Ningbo Konfoong Bioinformation Tech Co., Ltd. | KFBIO PRO-005 | |
| serum creatinine | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C011-2-1 | |
| Specnuezhenide | National Institutes for Food and Drug Control | 39011-92-2 | purity >98% |
| SPSS statistics 26.0 | |||
| Tissue Embedding Center | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JB-P5 | |
| Tissue Processor | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JT-12J | |
| TNF-α ELISA Kit | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | ER1393 | |
| urinary protein | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM0632 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.