Wissen Sie, dass oxidativer Stress Nierenschäden verursachen kann?

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Teil 1: Oxidativer Stress nach einer akuten Nierenschädigung verursacht eine Zerstörung der Zilien der Lungenzellen und deren Freisetzung in die bronchoalveoläre Spülflüssigkeit und eine Lungenschädigung, die durch Idh2-Deletion verschlimmert werden

Yong Kwon Hana, Ji Su Kim, Gwan Beom Leea, Jae Hang Lim, Kwon Moo Park

1. Einleitung

Akute Nierenschädigung(AKI) tritt in verschiedenen klinischen Umgebungen auf, einschließlich Schock, Sepsis, Organtransplantation und Gefäßchirurgie [1-3]. AKI (Akute Nierenschädigung) verursacht Schäden an entfernten Organen, einschließlich Lunge, Leber, Herz und Gehirn [4-9]. Diese entfernte Organverletzung nach AKI (Akute Nierenschädigung)wird als Hauptrisikofaktor für schlechte Ergebnisse anerkannt [5,9]; Daher ist eine angemessene Behandlung von Verletzungen entfernter Organe wichtig, um das Ergebnis von Patienten mit AKI zu verbessern (Akute Nierenschädigung). Allerdings sind die genauen Mechanismen, die an AKI beteiligt sind (Akute Nierenschädigung)-bedingte Fernorganverletzung müssen noch definiert werden.

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Zilien sind von Zentriolen abgeleitete Vorsprünge von der Zelloberfläche, die ein auf Mikrotubuli basierendes Zytoskelett (Axonem) enthalten, das von einer Ziliarmembran umgeben ist. Zilien sind durch ihre Struktur und Beweglichkeit gekennzeichnet und werden entweder als unbewegliche Zilien (primäre Zilien) oder bewegliche Zilien definiert. Primäre Zilien sind einzeln stehende, nicht bewegliche Mikrotubuli-basierte 9 plus 0 axonemale antennenartige Organellen, die aus der Zellmembran herausragen und extrazelluläre Signale über die Koordination mehrerer Signalwege in die Zelle leiten [10-12 ]. Bewegliche Zilien mit einer multiplen, 9 plus 2 axonemalen Struktur kommen hauptsächlich in den Atemwegen und Eileitern vor und dienen dem Materialtransport [10,13]. Zunehmende Beweise haben gezeigt, dass Defekte in der Bildung und Funktion von Zilien mit verschiedenen menschlichen Krankheiten verbunden sind, einschließlichpolyzystisch Nierenerkrankungenund primäre Ziliendyskinesie [14-20]. Darüber hinaus haben neuere Studien gezeigt, dass die Störung der Zilien unter dem Einfluss pathologischer Zustände auftritt und dass diese Störung an der Vermittlung von Zellverletzungen und Funktionsstörungen beteiligt ist [15-20].

Die Anhäufung von Beweisen hat das gezeigtNiereIschämie-Reperfusion (IR), eine Ursache von AKI (Akute Nierenschädigung), induziert eine entfernte Organverletzung [6-8,21]. Eine Verletzung entfernter Organe ist mit Entzündungsreaktionen, Änderungen in Signalwegen verbunden, die mit Zelltod und -überleben verbunden sind, undoxidativen Stress [8,22-24]. Oxidativen Stresssteht in direktem Zusammenhang mit der Dysfunktion zellulärer Komponenten, die zu Organstörungen führen kann, und gilt als eine der Hauptursachen fürNiereIR-induzierte entfernte Organverletzung [21,25,26]. Das haben wir bereits gezeigtNiereIR- und Cisplatin-induzierter AKI (Akute Nierenschädigung)verändert die Länge der primären Zilien inNiereEpithelzellen durch Zusammenbau, Zerlegung und Zerstörung (Schwächung, Ablösung oder Fragmentierung) der Zilien [17-19]. Diese Prozesse sind mit reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) verbundenoxidativen Stress. je nach Wasserstoffperoxidkonzentration und Grad anoxidativbetonen; Eine niedrige H2O2-Konzentration induziert die Verlängerung der primären Zilienlänge, während eine hohe H, O,-Konzentration eine Unterbrechung induziert [17-20]. Außerdem stellten wir fest, dass primäre Flimmerhärchen verletzt wurdenNieretubuläre Epithelzellen in den Urin ausgeschieden werden und dass diese Störung und Ausscheidung durch antioxidative Behandlung verhindert werden kann [17-20]. Rodriguez-Ribera et al. berichteten auch, dass reaktive Carbonylverbindungen, wie Malondialdehyd, ein Produkt vonoxidativen Stress, den Verlust primärer Zilien beim Menschen induzierenNiereproximale Tubuluszellen [27]. Daher haben wir die Hypothese aufgestellt, dass AKI (Akute Nierenschädigung)-induzierte akute Lungenschädigung (ALD) und Zellschädigung sind mit Flimmerhärchen und Lungenzellen assoziiertoxidativbetonenund die Verhinderung vonoxidativbetonenreduziert AKI (Akute Nierenschädigung)-induzierte Lungenschädigung. In der vorliegenden Studie haben wir untersucht, obNiereIR-induzierte AKI (Akute Nierenschädigung)verursacht die Störung von Flimmerhärchen und Zellen der Lunge, und wenn ja, ob diese Störungen damit verbunden sindoxidativB. Zu diesem Zweck setzten wir pharmakologische und genetische Ansätze ein, einschließlich der Verwendung von Isocitratdehydrogenase 2(Idh2)-deletierten Mäusen. IDH2 ist ein in den Mitochondrien lokalisiertes Enzym [28]. In den Mitochondrien katalysiert IDH2 die oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu -Ketoglutarat, begleitet von der Reduktion von NADP zu NADPH, was ein kritischer Faktor im antioxidativen System von Thioredoxin und Glutathion ist [29-32]. Darüber hinaus untersuchten wir, ob das Vorhandensein von Ziliarproteinen und -fragmenten in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit (BALF) auf eine Lungenschädigung hinweist. Wir berichten hier erstmals, dass AKI (Akute Nierenschädigung)verursacht eine Zerstörung der Zilien der Lungenzellen und deren Freisetzung in die BALF sowie eine Lungenschädigung, die durch die IDH2-Deletion verschlimmert wird.

oxidativer Stress verursacht Nierenschäden

2. Materialien und Methoden

Tierische Zubereitung.

Alle Experimente wurden mit 8-10- Wochen alten männlichen C57BL/6-Mäusen (Koatech, Pyeongtaek, Gyeonggi-do, Korea), weiblichen Idh2-Gen-deletierten (Idh2~/)-Mäusen und Wildtyp-Mäusen (dh2 plus / )Mäuse [28]. Den Mäusen wurde freier Zugang zu Wasser und Standard-Mäusefutter gewährt. Die Tierstudie wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee der Kyungpook National University, Republik Korea, genehmigt. Um eine bilaterale renale Ischämie zu induzieren, dieNierenwurden durch Flankenschnitte unter Betäubung mit Pentobarbital-Natrium (60 mg/kg KG) freigelegt und dann die Stiele derNierenwurden mit Mikroaneurysma-Klemmen für 35 min vollständig geklemmt. Das gleiche Verfahren, außerNierePedikelklemmung, wurde bei der Scheinoperation durchgeführt. Die Körpertemperatur wurde während der chirurgischen Eingriffe unter Verwendung eines temperaturgesteuerten Heizgeräts (FHC, Bowdoin, ME, USA) auf 36,5 Grad -37 Grad C gehalten. Einigen Mäusen wurde {{4 }}(2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-ox-yl-4-arylamino)-2-oxoethyltriphenylphosphoniumchlorid (Mito--TEMPO,{{14 }}.7 mg/kg BW; Sigma, St. Louis, MO, USA) entweder 17 und 1 h vor der Operation (Vorbehandlung) oder 6 h nach der Operation (Nachbehandlung).

Am Ende der Experimente werden die Lunge undNiereGewebe wurden in flüssigem Stickstoff schockgefroren oder mit PLP-Lösung (4 Prozent Paraformaldehyd, 75 mM L-Lysin, 10 mM Natriumperiodat: Sigma) perfusionsfixiert für biochemische bzw. histologische Studien. Gefrorene Gewebe wurden bei -70 Grad gelagert, bis sie benötigt wurden.

Sammlung von BALF.

BALF wurde gesammelt, nachdem die Mäuse durch eine Überdosis-Injektion von Pentobarbital-Natrium eingeschläfert worden waren. Lungenleckagen wurden durch Bestimmung der Proteinkonzentration und Zellzahl in der BALF bewertet. Um BALF zu sammeln, wurde der Bronchus der linken Lunge vollständig unter Verwendung von Mikroaneurysma-Klemmen abgeklemmt. Eine Nadel wurde in die Luftröhre eingeführt und 0,8 ml kalte phosphatgepufferte Salzlösung (PBS) wurde langsam in die rechten Lungenlappen injiziert. BALF wurde gesammelt, indem der Kolben der Spritze einmal zurückgezogen wurde. Die Gesamtzellzahl und die Proteinkonzentration in BALF wurden sofort unter Verwendung eines Hämatozytometers bzw. eines BCA-Testkits (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA) analysiert. BALF wurde bei -70 Grad gehalten, bis es für die Western-Blot-Analyse benötigt wurde.

NiereFunktion. Blut wurde von Mäusen unter Verwendung einer heparinisierten Spritze gesammelt. Die Konzentration von Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN) im Plasma wurde unter Verwendung eines Vitros 250 Chemistry Analyzer (Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USA) bestimmt.

Färbung mit Periodsäure-Schiff (PAS) und Hämatoxylin und Eosin (H&E).

PLP-festNiereund Lungengewebe wurden in Paraffin eingebettet, unter Verwendung eines Mikrotoms (Leica, Bensheim, Deutschland) in 3- μm dicke Schnitte geschnitten und auf Objektträger aus Glas montiert.Niereund Lungenschnitte wurden mit PAS und H&E gefärbt. DasNiereSchadenDer Score wurde von den Forschern wie zuvor beschrieben blind bewertet [3,19].

Western-Blot-Analyse.

Western Blotting wurde wie zuvor beschrieben durchgeführt [3]. Die für das Western Blotting verwendeten Antikörper waren wie folgt: anti-4-hydroxy nominal (4-HNE; Abcam, Cambridge, MA, USA), anti- -tubulin (Santa Cruz, CA, USA) , anti-acetyliertes -Tubulin (ac- --Tubulin, Sigma), Anti-Mangan-abhängige Superoxid-Dismutase (MnSOD; Calbiochem, San Diego, CA, USA), Anti-Katalase (Fitzgerald, Concord, MA, USA) , Anti-ADP-Ribosylierungsfaktor-ähnliches Protein 13B (Arl13B, Proteintech, Chicago, IL, USA), Anti-Isocitrat-Dehydrogenase 2 (IDH2; Santa Cruz), Anti-Optikusatrophie 1 (Opal; BD Bioscience, San Diego, CA ), Anti-Fission 1 (Fis1; Sigma), Anti-Dynamin Related Protein 1 (Drpl; Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA) und Anti-Glyceraldehyd-3--Phosphat-Dehydrogenase (GAPDH; NOVUS, Littleton, CO, USA).

Immunfluoreszenzfärbung.

Nach der Entparaffinierung wurden die Schnitte in PBS mit {{0}},2 Prozent Triton X-100 (Sigma) für 1 Minute inkubiert und dann für 10 Minuten in PBS gewaschen. Um das Antigen-Epitop freizulegen, wurden die Schnitte in 10 mm Natriumcitratpuffer (pH 6,0) für 10 min gekocht, für 20 min gekühlt und dann dreimal mit PBS für 5 min bei jeder Wäsche gewaschen. Die Schnitte wurden mit 3 Prozent Rinderserumalbumin in PBS (Blockierungspuffer) für 30 Minuten blockiert und dann mit Anti-Arll3b-Antikörper bei 4 Grad über Nacht inkubiert. Nach dem Waschen wurden die Schnitte mit FITC-konjugiertem Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG (Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA) für 60 min inkubiert und dann dreimal mit PBS für jeweils 5 min gewaschen. Zellkerne wurden unter Verwendung von 4'-6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI; Sigma) gefärbt.

Messung von Superoxid im Lungengewebe.

Die Superoxidspiegel wurden unter Verwendung von Dihydroethidium (DHE; Sigma) gemessen, wie zuvor beschrieben [33,34]. Kurz gesagt, 10 μM DHE in 1 ml vorgewärmtem (37 Grad) PBS wurden zu einer 96--Well-Platte gegeben, die 20 ul Lungengewebelysat enthielt. Die Platte wurde alle 10 min für insgesamt 30 min bei Anregungs-/Emissionsfiltern von 530 nm/620 nm abgelesen.

Messung von IL-6.

IL-6-Spiegel in Plasma und BALF wurden mittels ELISA-Assay unter Verwendung des ELISA-Assay-Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers (BD Bioscience) bestimmt.

Statistiken.

Alle Daten wurden mit der Software GraphPad Prism 7 (San Diego, CA, USA) analysiert. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± Standardfehler des Mittelwerts (SEM) ausgedrückt. Die statistische Analyse wurde unter Verwendung des Student-t-Tests und einer Einweg-Varianzanalyse mit dem Post-hoc-Verfahren von Tukey durchgeführt. Unterschiede wurden als statistisch signifikant betrachtet, wenn die p-Werte waren<>

3. Ergebnisse

1. Nieren-IR verursacht Lungenschäden.

Wie erwartet, erhebliche morphologische Schäden an derNieren(Abb. 1A und B) und Anstiege im Plasma BUN (Abb. 1C) wurden 4 und 24 h nach 35 min bilateral beobachtetNiereIschämie. In der Lunge wurden 4 und 24 h später eine Zunahme der Neutrophilen und eine Verdickung der Alveolarwand beobachtetNiereIschämie (Abb. 1D). Außerdem wurde die Zunahme der Expression des Lymphozyten-Antigen-6-Komplex-Locus G6D (Ly6G, ein Marker für Monozyten, Granulozyten und Neutrophile) im Lungengewebe in Abhängigkeit von der Reperfusionszeit beobachtet (Fig. 1E und F). Die Konzentration von Interleukin-6 (IL-6) im Plasma stieg danach anNiereIR, Spitzenwert 4 h nach Ischämie (Fig. 1G). Die I-6- und Proteinkonzentrationen sowie die Gesamtzellzahl in BALF stiegen allmählich 4 und 24 Stunden nach der Nierenischämie an (Abb. 1H-J). Die Überlebensrate bei 24 h nach 35 minNiereIR betrug etwa 92 Prozent (Daten nicht gezeigt).

WannNieredie ischämische Zeit wurde auf 45 min verlängert, die postischämischen Anstiege der BUN-Konzentration im Plasma und der Gesamtproteinkonzentration und der Zellzahl in BALF waren größer als nach 35 min Ischämie (Fig. 1K-M). Diese Daten weisen darauf hin, dass eine durch verursachte LungenschädigungNiereIR-Verletzung hängt vom Grad derNiereVerletzung.

Abb. 1. Histologische und funktionelle Schädigung der Lunge nach Nieren-IR. Männliche C57BL/6-Mäuse wurden 35 (A–M) und 45 (K–M) min einer bilateralen renalen Ischämie oder einer Scheinoperation unterzogen. Niere, Lunge, Blut und BALF wurden 4 und 24 h nach der Operation gesammelt. BALF wurde wie in den Materialien und Methoden beschrieben gesammelt. (A–J) Mäuse wurden entweder 4 oder 24 h nach 35 min Ischämie getötet. (A,B)NiereSchnitte (3 μm) wurden mit PAS gefärbt, undNieretubuläre Schäden wurden erzielt. (C, K) BUN-Konzentrationen wurden im Plasma gemessen. (D) Lungenschnitte (3 μm) wurden mit H&E gefärbt. (E, F) Ly6G-Expression im Lungengewebe wurde durch Western-Blotting analysiert. GAPDH wurde als Ladekontrolle verwendet. Die Dichten der Banden wurden mit der ImageJ-Software gemessen. (G, H) Die IL-6-Konzentration wurde in Plasma und BALF gemessen. (I, J, L, M) Die Proteinkonzentration und Gesamtzellzahl wurden in BALF gemessen. (K–M) Mäuse wurden 4 h nach entweder 35 oder 45 min Ischämie getötet. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM (n=3–6) ausgedrückt. *p < 0.05="" vs.="" schein.="" †p="">< 0,05="" vs.="" 4="" h="" nach="" ischämie="" oder="" ischämie="" für="" 35="">

2. Nieren-IRverursacht eine Zerstörung der Flimmerhärchen von Lungenepithelzellen und diese Fragmente werden in BALF freigesetzt.

Lungengewebeschnitte und BALF-beladene Objektträger wurden mit Anti-ADP-Ribosylierungsfaktor-ähnlichem Protein 13B (Arl13B, ein Zilienmarker)-Antikörper immungefärbt. Arll3B-positive Signale wurden auf dem luminalen Teil der Alveolen und den terminalen Bronchiolen der Lunge beobachtet (Fig. 2A). Ein Verlust des Arl13B-positiven Signals wurde in der Lunge von beobachtetNiereIR-unterzogene Mäuse (Abb. 2A). Dieser Verlust des Arll13B-positiven Signals nahm danach allmählich zuNiereIschämie über die Zeit (Abb. 2A). Bei BALF wurden Arl13B-positive Partikel unterschiedlicher Länge nach Nierenischämie beobachtet, und die Anzahl Arl13B-positiver Partikel bei BALF nahm nach Ischämie mit der Zeit allmählich zu (Abb. 2B und C). Die Expression von Arl13B, acetyliertem Tubulin (ac- --Tubulin, Granulozyten und Neutrophilen) im Lungengewebe wurde in Abhängigkeit von der Reperfusionszeit beobachtet (Fig. 1E und F). Die Konzentration von Interleukin-6 (IL-6) im Plasma stieg danach anNiereIR, Spitzenwert 4 h nach Ischämie (Fig. 1G). Die I-6- und Proteinkonzentrationen sowie die Gesamtzellzahl in BALF stiegen allmählich 4 und 24 Stunden nach der Nierenischämie an (Abb. 1H-J). Die Überlebensrate bei 24 h nach 35 min Nieren-IR betrug etwa 92 Prozent (Daten nicht gezeigt).

WannNieredie ischämische Zeit wurde auf 45 min verlängert, die postischämischen Anstiege der BUN-Konzentration im Plasma und der Gesamtproteinkonzentration und der Zellzahl in BALF waren größer als nach 35 min Ischämie (Fig. 1K-M). Diese Daten weisen darauf hin, dass eine durch verursachte LungenschädigungNiereIR-Verletzung hängt vom Grad derNiereVerletzung.

Abb. 2. Zerstörung der Zilien von Lungenzellen und ihrer Fragmente und Proteine, die nach Nieren-IR in BALF freigesetzt werden.Männliche C57BL/6-Mäuse wurden entweder 35 min einer bilateralen renalen Ischämie oder einer Scheinoperation unterzogen. Lungengewebe und BALF wurden 4 und 24 h nach der Operation gesammelt, wie in den Materialien und Methoden beschrieben. (A) Lungenschnitte (5 μm) wurden einer Immunfluoreszenzfärbung unter Verwendung eines Anti-Arl13B-Antikörpers unterzogen; grün zeigt Arl13B-positiv an. DAPI-Färbung (4′,6-Diamidino-2-phenylindol; blau) wurde verwendet, um die Zellkerne sichtbar zu machen. Pfeilspitzen zeigen Zilien an. (B) BALF (1 0 ul) wurde auf einen Glasobjektträger gegeben, der unter Verwendung eines Anti-Arl13B-Antikörpers immunfluoreszenzgefärbt wurde; grün zeigt Arl13B-positiv an (n=3). (C) Die Anzahl der Arl13B-positiven Partikel wurde unter einem Fluoreszenzmikroskop (n=3) gezählt. (D–G) Arl13B, acetyliertes- -Tubulin (ac- -tub) und -Tubulin (-tub)-Expressionen in BALF wurden durch Western-Blotting analysiert. Die Dichten der Banden wurden mit der ImageJ-Software gemessen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM (n=3) ausgedrückt. *p < 0.05="" vs.="" schein.="" †p="">< 0,05="" vs.="" 4="" h="" nach="" ischämie.="" a:="" alveolen,="" tb:="">

3. Kidney IR erhöht das Niveau von Superoxid und oxidativem Stress sowohl im Lungengewebe als auch im BALF.

NiereIR erhöhte den Superoxidspiegel im Lungengewebe (Abb. 3A), während es die Expression von IDH2 (Abb. 3B und C), aber nicht von MnSOD und Katalase reduzierte (Abb. 3B.DE). Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine durch Nieren-IR induzierte Lungenschädigung mit einem Anstieg der ROS-Spiegel verbunden ist undoxidativen Stressin der Lunge. Untermauert wird dies dadurch, dass der Spiegel von 4-hydroxy nominal (4-HNE), einem Produkt der Lipidperoxidation, im Lungengewebe 4 und 24 h danach signifikant angestiegen istNiereIschämie(Abb. 3F-D). 4-HNE wurde in fast allen Bereichen des Lungengewebes beobachtet, einschließlich der Alveolen und Bronchiolen (Abb. 3H und D. Darüber hinaus wurde die Expression von 8-Hydroxy-2'-Desoxyguanosin ({{ 7}}OhdG), ein bekannter Marker für DNA-Oxidation als oxidiertes Derivat von Desoxy-Guanosin, nahm sowohl im Cytosol als auch in den Zellkernen von Lungenepithelzellen nachNiereIschämie (Abb. 3J und K. Bei BALF nahm die 4-HNE-Expression danach ebenfalls zuNiereIschämiein Abhängigkeit von der Reperfusionszeit (Abb. 3L, M). Wenn die Ischämiezeit der Niere auf 45 Minuten verlängert wurde, war der postischämische Anstieg der 4-HNE-Expression in den Lungen außerdem größer als nach 35 MinutenNiereIschämie (Abb. 3N, O). Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass sowohl mitochondriale DNA als auch Kern-DNA durch erhöhte ROS-Bildung und Beeinträchtigungen der Entfernungssysteme oxidativ geschädigt werden, was darauf hindeutet, dass die Schädigung der Zilien der Lungenepithelzellen damit verbunden istoxidativen Stress.

Abb. 3. Oxidativer Stress im Lungengewebe nach Nieren-IR. Männliche C57BL/6-Mäuse wurden 35 (A–O) und 45 (N, O) min einer bilateralen renalen Ischämie oder einer Scheinoperation unterzogen.Lunge uNierewurden 4 und 24 h nach entweder 35 min oder 45 min Ischämie geerntet. (A–M) Mäuse wurden entweder 4 oder 24 h nach 35 min Ischämie getötet. (A) Der Superoxidspiegel im Lungengewebe wurde gemessen, wie in den Materialien und Methoden (n=3–5) beschrieben. (B–E) IDH2, Katalase und MnSOD-Expression im Lungengewebe wurden durch Western Blotting analysiert (n {{10}}). Als Ladekontrolle wurde GAPDH verwendet. (C–E) Die Dichten der Bänder wurden mit der ImageJ-Software gemessen. (F, G) 4- HNE-Expression in der Lunge wurde durch Western Blotting analysiert und die Bandendichte mit ImageJ (n=4) gemessen. (H–K) Lungenschnitte (3 μm) wurden immunhistochemisch mit Anti-4-HNE- und 8-OHdG-Antikörpern gefärbt und mit Hämatoxylin gegengefärbt; Braun bedeutet 4-HNE- und 8-OHdG-positiv (n {{20}}). (I, K) Die Intensitäten von 4- HNE- und 8- OHdG-positiven Signalen wurden mit dem i-Solution-Programm (n=3) gemessen. (L, M) 4- HNE-Expression in BALF wurde durch Western Blotting analysiert und die Bandendichte mit ImageJ (n=3) gemessen. (N, O) Mäuse wurden 4 h nach entweder 35 min oder 45 min Ischämie getötet. Die 4-HNE-Expression in der Lunge wurde durch Western-Blotting analysiert und die Bandendichte mit ImageJ (n=3) gemessen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM (n =3–5) ausgedrückt. *p < 0,05="" vs.="" schein.="" †p="">< 0,05="" vs.="" 4="" h="" nach="" ischämie="" oder="" 35="" min="" ischämie.="" (zur="" interpretation="" der="" farbverweise="" in="" dieser="" abbildungslegende="" wird="" der="" leser="" auf="" die="" webversion="" dieses="" artikels="">

In Zellen, Mitochondrien. Eine wichtige ROS-produzierende intrazelluläre Organelle erfährt normalerweise eine Fusion und Spaltung, um sich an physiologische und pathologische Bedingungen anzupassen. Eine Beeinträchtigung dieser Fusions- und Spaltungsprozesse kann zu Funktionsstörungen und Zellschäden führen[36]. Das haben frühere Studien gezeigtoxidativbetonenbeeinträchtigt die normale Dynamik der mitochondrialen Fusion und Spaltung, was zu einer mitochondrialen Dysfunktion und Zellschädigung führt [32,36-38]. Wir versuchten, die mitochondriale Dynamik zu bewerten, indem wir die Expression von mitochondrialen spaltungs- und fusionsregulierenden Proteinen bestimmten. Die Expression von Fis1 und Drp1, die die mitochondriale Spaltung regulieren, war in der Lunge von Mäusen signifikant erhöhtNiereIschämie(Abb. 4A-C). Die Expression von OPA1, das die mitochondriale Fusion reguliert, wurde jedoch durch Nieren-IR nicht signifikant verändert (Abb. 4A, D). Diese Daten zeigen, dass das Gleichgewicht der mitochondrialen Fusion und Spaltung in Lungenzellen als Folge von AKI gestört ist (Akute Nierenschädigung).

Abb. 4. Veränderung der mitochondrialen Dynamik in der Lunge nach Nieren-IR. Männliche C57BL/6-Mäuse wurden entweder einer 35-minütigen bilateralen renalen Ischämie oder einer Scheinoperation unterzogen.Die Lungen wurden 4 und 24 h nach Ischämie entnommen. (A – D) Drp1-, Fis1- und OPA1-Expressionen in Lungengeweben wurden durch Western Blotting analysiert. Als Ladekontrolle wurde GAPDH verwendet. Die Dichten der Banden wurden mit der ImageJ-Software gemessen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM (n=4) ausgedrückt. *p < 0.05="" vs.="" schein.="" †p="">< 0,05="" vs.="" 4="" h="" nach="">

4. Mitochondrien-spezifische antioxidative Behandlung reduziert die durch Nieren-IR induzierte Lungenschädigung und die Störung der Zilien der Lunge.

Um die Rolle der Mitochondrien zu bestätigenoxidativbetonenanNiereIR-induzierte Lungenverletzung und Zilienstörung der Lungenepithelzellen, wir testeten, ob die Vorbehandlung (Abb. 5A-D oder Nachbehandlung (Abb. 5J-L) mit Mito-TEMPO, einem Mitochondrien-spezifischen Antioxidans, die IR-induzierte Niere hemmtoxidativbetonen, I-6-Produktion und Schwächung in den Lungen von männlichen C57BL/6-Mäusen. Die Vorbehandlung (Fig. 5A-D), aber nicht die Nachbehandlung (Fig. 5J-L) mit Mito-TEMPO hemmte signifikant den Anstieg der BUN- und IL-6-Konzentrationen im Plasma (Fig. 5A und B). sowie IL-6-Konzentration, Gesamtproteinkonzentration und Gesamtzellzahl in BALF (Fig. 5C-E). Die Expression von Arl13B, ac- --Tubulin und -Tubulin in der BALF von Mito-TEMPO-vorbehandelten Mäusen war geringer als die in Vehikel-behandelten Mäusen (Fig. 5F-I). In dieser Studie wurde a 6-h Nachbehandlung schützte die Lunge nicht davorNiereIR (Abb. 5J-L). Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die frühe ROS-Produktion, ihre Akkumulation undoxidativbetonenkann einen wichtigen Beitrag zu AKI leisten (Akute Nierenschädigung)-induzierte Lungenschädigung. Superoxidspiegel und 4-HNE-Expression im Lungengewebe (Fig. 6A-C) und in BALF (Fig. 6D und E) waren bei Mito-TEMPO-vorbehandelten Mäusen geringer als bei mit Vehikel behandelten Mäusen. Darauf deuten diese Ergebnisse hinNiereIR-induzierte Lungenschädigung und Schwächung der Lungenepithelzellen sind mit Mitochondrien assoziiertoxidativbetonen.

Abb. 5. Prävention von Nieren-IR-induzierter Lungenschädigung und Zilienstörung durch Mito-TEMPO, ein auf Mitochondrien gerichtetes Antioxidans. Männliche C57BL/6-Mäuse wurden 35 Minuten lang einer bilateralen renalen Ischämie ausgesetzt.Einigen Mäusen wurde Mito-TEMPO (Mito-T, 0,7 mg/kg KG, ip) entweder 17 und 1 h vor der Ischämie, zweimal (A–I) oder 6 h nach der Ischämie (J– L). Lunge, BALF und Blut wurden 24 h nach Ischämie entnommen. (A, J) Die BUN-Konzentration im Plasma wurde gemessen. (B, C) IL-6-Konzentrationen in Plasma und BALF wurden unter Verwendung des ELISA-Assay-Kits gemessen. (D, E, K, L) Die Proteinkonzentration und Zellzahl in BALF wurden gemessen. (F–I) Arl13B, acetyliertes {{10}}-Tubulin (ac- -tub) und -tubulin (-tub)-Expressionen in BALF wurden durch Western-Blotting analysiert. Die Dichten der Banden wurden mit der ImageJ-Software gemessen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM (n=4) ausgedrückt. *p < 0,05="" vs.="">

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