Transició epitelial-mesenquimal induïda per hipòxia en cèl·lules epitelials tubulars proximals mitjançant MiR-545-3p–TNFSF10

Mar 30, 2022

Mei-Chuan Kuo 1, Wei-An Chang 2,3et al


Resum:La hipòxia es considera un dels mecanismes fisiopatològics de la lesió renal i la progressió posterior ainsuficiències renals. La transició epitelial-mesenquimal (EMT) als túbuls renals és un procés crític de la fibrosi renal. Aquest estudi va utilitzar l'anàlisi del transcriptoma per investigar l'EMT induïda per la hipòxia mitjançant l'EMT modulada per microRNA (miRNA) en cèl·lules epitelials tubulars proximals (PTEC). La seqüenciació de l'ARN va revelar que vuit miRNAs estaven regulats i tres miRNAs es van regular a la baixa en PTEC cultivats sota hipòxia en comparació amb la normòxia. Entre els 11 miRNAs, miR-545-3p té l'expressió més alta en PTEC exposats a la hipòxia, i miR{-545-3p va suprimir l'expressió del lligand inductor de l'apoptosi relacionat amb el factor de necrosi tumoral (TRAIL/TNFSF10). EMT induïda per hipòxia en PTEC mitjançant la modulació miR-545-3p–TNFSF10 i TNFSF10-EMT atenuada resultant de la hipòxia o la transfecció de miR-545-3p. Aquestes troballes van proporcionar noves percepcions de la regulació única de la interacció miR-545-3p–TNFSF10 i els seus efectes terapèutics potencials sobre la lesió renal induïda per la hipòxia.

Paraules clau: hipòxia; miR-545-3p; TNFSF10; transició epitelial-mesenquimal; cèl·lules epitelials tubulars proximals; anàlisi del transcriptoma


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

cistanche can improve kidney function

beneficis de cistanche del desert: millora la funció renal i alleuja la lesió renal

1. Introducció

Malaltia de ronyóés un problema de salut global, que augmenta la morbiditat i la mortalitat i empitjora encara més les grans càrregues financeres a tot el món. La fibrosi renal ha estat una fita de la progressió deficient de diverses malalties renals, que ha portat a una malaltia renal en fase terminal [1].

La hipòxia té un paper fonamentalteixit renal lesiói una progressió posterior a la fibrosi renal [2]. La hipòxia és un potent regulador de múltiples processos cel·lulars, inclosos el metabolisme, el creixement i la supervivència cel·lular mitjançant els mecanismes de detecció d'oxigen [3]. Les respostes transcripcionals a la privació d'oxigen estan mediades principalment per factors induïbles per la hipòxia (HIF), que operen durant el desenvolupament normal i en processos patològics en associació amb una disminució de la disponibilitat d'oxigen [4]. La hipòxia crònica pot desencadenar una resposta de dany renal i provocar una transformació irreversible del fenotip a les cèl·lules epitelials tubulars, induint fibrosi renal [5,6]. La transició epitelial-mesenquimal (EMT) és un procés crític de fibrosi renal pel qual les cèl·lules epitelials perden les seves característiques epitelials i adquireixen les característiques mesenquimals [7, 8]. L'activació de la senyalització HIF a les cèl·lules epitelials renals pot promoure la fibrogènesi facilitant l'EMT [9]. L'alteració dels nivells d'oxigen i l'activació de la senyalització hipòxica mitjançant HIF estan sorgint com a desencadenants i moduladors importants de l'EMT [10]. Tanmateix, els mecanismes moleculars subjacents a l'EMT i la fibrosi que indueixen la hipòxia als ronyons no s'entenen del tot.

Els microARN (miRNAs), com a factors reguladors posteriors a la transcripció, es consideren poderosos reguladors de l'expressió gènica i dels fenotips cel·lulars. L'evidència acumulada mostra que la hipòxia modula la biogènesi i l'activitat dels miRNAs [11]. Alguns estudis han informat de diferents expressions de miRNAs i els seus impactes en el desenvolupament de l'EMT i la fibrosi als ronyons sota hipòxia [12–14]. Du et al. va suggerir que la regulació a la baixa de miR-34a EMT promoguda a les cèl·lules epitelials tubulars [13]. Xie et al. va indicar que la regulació a l'alça de miR-155 va donar lloc a fibrosi als túbuls proximals [14]. Tanmateix, si els miRNA medien la via de senyalització patogenètica de l'EMT induïda per la hipòxia a les cèl·lules epitelials tubulars proximals (PTEC) no s'ha explorat bé mitjançant l'anàlisi del transcriptoma.

Així, en aquest estudi, hem utilitzat una petita anàlisi de seqüenciació d'ARN de PTEC en condicions de normòxia i hipòxia per investigar els mecanismes potencials de regulació de les vies de senyalització de lesió renal mediades per la hipòxia.

cistanche is good for choric kidney disease

cistanche tcmés bo per a la malaltia renal còrica

2. Materials i Mètodes

2.1. Cultiu cel·lular i observació de la morfologia

Els PTEC humans (ATCC PCS{{0}}) es van cultivar en medi basal de cèl·lules epitelials renals (ATCC PCS400030™) més un 0,5 per cent de sèrum boví fetal (FBS), segons el suggeriment del fabricant. Les cèl·lules HK-2 es van comprar a la American Type Culture Collection (Manassas, VA, EUA). Les cèl·lules HK-2 es van cultivar en queratinòcits-SFM (GIBCO) amb FBS suplementat al 2%. Les cèl·lules es van cultivar sota normoxia (O2, 21 per cent) i hipòxia (O2, 1 per cent).

Les característiques de l'EMT en els PTEC humans es van identificar mitjançant observacions en sèrie dels seus canvis morfològics mitjançant microscòpia de llum (Nikon ECLIPSE TE20000-S, Nikon, Tòquio, Japó).

2.2. Anàlisi Western Blot

La proteïna total de les cèl·lules HK-2 es va extreure mitjançant el tampó de lisi RIPA (assaig de radioimmunoprecipitació) (EMD Millipore, Burlington, MA, EUA). La proteïna desnaturalitzada es va separar mitjançant electroforesi SDS-PAGE del 9-11 per cent i després es va transferir a una membrana de PVDF després del bloqueig i la immunoblotting per anticossos primaris i secundaris específics.

Anticossos contra HIF-1 (Catàleg #nb100-105, Novus), HIF-2 (Catàleg #7096s, Cell Signaling), N-cadherina (Catàleg #610921, BD Biosciences), vimentina ( Es van utilitzar el catàleg #550513, BD Biosciences), E-cadherina (Catàleg #610182, BD Biosciences), slug (Catàleg #9585s, Cell Signaling) i GAPDH (Catàleg #MAB374, EMD Millipore). Els senyals de les taques es van capturar mitjançant el sistema Proteinsimple plus Fluorchem Q (Alpha Innotech, San Leandro, CA, EUA). La densitometria de les taques es va calcular mitjançant el programari Image J (Bethesda, MD, EUA).

2.3. Seqüenciació d'ARN petit

HK-2 cells were cultured under hypoxia or normoxia conditions for 48 h. NGS was performed to examine the miRNA profiles of HK-2 cells. Trizol® Reagent (Invitrogen, Waltham, MA, USA) was utilized to extract total RNA from the harvested cells, which were isolated for further RNA preparation and small RNA-seq by Welgene Biotechnology Company (Welgene, Taipei, Taiwan). The quality of the extracted RNA was evaluated by an RNA integrity number (RIN), which was measured using an Agilent Bioanalyzer (Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA). Samples were prepared to manufacture the small RNA library and then to execute deep sequencing by the Illumina sample preparation kit. PCR amplification was performed to ligate total RNA with 30 and 50 adaptors and to reverse￾transcription into cDNA. cDNA constructs were separated using 6% polyacrylamide gel Biomolecules 2021, 11, 1032 3 of 14 electrophoreses, and 18–40 nucleotide RNA fragments (140–155 nucleotide in length with both adapters) were extracted. The sequencing of the libraries was performed using an Illumina GAIIx instrument (50 cycle single read) and then the results were processed by the Illumina software. The differentially expressed miRNAs between HK-2 cells treated with normoxia or hypoxia were defined at >2-fold change and >10 lectures per milió.

2.4. Disponibilitat de dades

Les dades de seqüenciació d'ARN generades en aquesta publicació s'han dipositat a GEO sota l'adhesió GSE178810.

2.5. Aïllament d'ARN, transcripció inversa i PCR quantitativa en temps real (Q-PCR)

ARN total de cèl·lules cultivades en condicions de normoxia o hipòxia o tractades amb inhibidor de HIF-1 (CAY10585, (3-(2-({4-Adamantan{-1-il-fenoxi) )-acetilamino) -4-èster metílic de l'àcid hidroxibenzoic) durant 48 h (10 uM, catàleg #400092, Calbiochem) es va aïllar mitjançant TRIzol i TRIzolLS Reagent (Life Technologies), respectivament. Els miRNAs es van transcriure inversament mitjançant el Mir-X ™ MiRNA First-Strand Synthesis Kit (Catàleg #638313 Takara, Japó) SYBR Green es va utilitzar per analitzar el miRNA quantitatiu amb un sistema QuantStudio 3Q-PCR (ThermoFisher Scientific, Foster City, CA, EUA). Nivells d'expressió relatius del miRNA i l'ARN a les cèl·lules es van normalitzar al control intern U6 o GAPDH, respectivament.Les expressions relatives es van presentar mitjançant el mètode 2−∆∆Ct. Els primers utilitzats es mostren a la taula S1.

2.6. Eines d'anàlisi bioinformàtica

Els objectius de miRNAs específics es van predir mitjançant dos llocs web de bioinformàtica, les bases de dades miRmap [15] i TargetScan [16], que poden proporcionar prediccions d'objectius de miRNA per a diferents organismes. Tant el programari miRmap com el TargetScan classifiquen objectius potencials específics de miRNA i indiquen la força de repressió d'un objectiu de miRNA basant-se en les puntuacions de miRmap i els percentils de Context plus la puntuació [17].

Les funcions biològiques de les dianes de miRNA seleccionades es van analitzar mitjançant el programari IPA (Ingenuity Systems, Redwood City, CA, EUA), que proporciona una "anàlisi bàsica" dels gens/proteïnes. Les llistes de vies canòniques, xarxes i toxicitat obtingudes de l'anàlisi bàsica es poden utilitzar per identificar la patogènesi potencial dels gens/proteïnes [18].

2.7. Transfecció transitòria

El mímic miR-545-3p (200 nM) i el control miR-negatiu del mímic (miR-NC, 200 nM) (GE Healthcare, EUA) es van transfectar a cèl·lules mitjançant el reactiu de transfecció Lipofectamine™ RNAiMAX (núm. de catàleg 13778075). , ThermoFisher Scientific, EUA) seguint els protocols del fabricant. La seqüència dels mímics miR-545-3p utilitzats es mostra a la taula complementària S1.

2.8. Assaig immunoabsorbent lligat a enzims (ELISA)

Les concentracions de TNFSF10 dels sobrenedants de les cèl·lules HK-2 cultivades sota normòxia, hipòxia o després de la transfecció amb el miR-545-3p en condicions d'hipòxia durant 48 h es van mesurar amb el kit Quantikine1 ELISA disponible comercialment ( Catàleg #DTRL00, Sistemes d'R+D) segons les instruccions del fabricant, com anteriorment

descrit.

2.9. Anàlisi estadística

Les variables contínues es van expressar com la mitjana ± error estàndard de la mitjana (SEM) o la mediana (percentils 25 i 75) segons correspongués, mentre que les variables categòriques es van expressar com a percentatges. La correlació entre variables contínues es va examinar mitjançant la correlació de Spearman. La importància de les diferències en variables contínues entre grups es va provar mitjançant la prova t de Student o l'anàlisi de variància unidireccional (ANOVA), seguida de la prova post hoc ajustada amb una correcció de Tukey segons correspongui. Les biomolècules estadístiques 2021, 11, 1032 4 de les 14 anàlisis es van realitzar mitjançant GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, EUA). La significació estadística es va establir en un valor p de dues cares de<>

Cistanche has a good repairing effect on renal damage

pols d'herba costanchté un bon efecte reparadordany renal

3. Resultats

3.1. La hipòxia indueix EMT en PTEC

S'ha informat que la hipòxia participa en els mecanismes fisiopatològics delesió renal[9]. Per investigar l'alteració fenotípica dels PTEC renals humans (RPTEC) i les cèl·lules HK-2 en condicions d'hipòxia, les cèl·lules es van cultivar en condicions de normoxia (O2, 21 per cent) i hipòxia (O2, 1 per cent) durant 48 h. Vam trobar que l'expressió HIF-1 i HIF{-2 es va elevar a les cèl·lules RPTEC i HK-2 en condicions d'hipòxia durant 6 h (figura 1A). Les morfologies cel·lulars es van observar i van canviar d'una forma rodona a un fenotip allargat i mòbil en condicions d'hipòxia en comparació amb les condicions de normoxia (figura 1B).

Es va utilitzar Western blotting per avaluar EMT en PTEC en condicions de normòxia o hipòxia. La hipòxia va augmentar l'expressió de N-cadherina i vimentina i va reduir l'expressió de E-cadherina en cèl·lules PTEC humanes (figura 1C) i HK-2 (figura 1D) després d'un període d'incubació de 48-h. Per tant, la hipòxia provoca EMT en PTEC.

Figure 1. Hypoxia induces EMT in PTECs. (A) HIF-1α and HIF-2α expression were assessed in RPTECs and HK-2 cells  were incubated under normoxia (O2, 21%) and hypoxia (O2, 1%) conditions for 6 h using Western blotting. (B) The effect  of hypoxia on morphological changes in RPTECs and HK-2 cells under normoxia and hypoxia conditions for 48 h. EMT  markers (E-cadherin, N-cadherin, and vimentin) were examined in human RPTECs (C) and HK-2 cells (D) treated with  normoxia and hypoxia for 48 h using Western blotting. The bar graph represents the mean ± SEM of at least three independent experiments. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 by Student's t-test. Figure 1. Hypoxia induces EMT in PTECs. (A) HIF-1α and HIF-2α expression were assessed in RPTECs and HK-2 cells were incubated under normoxia (O2 , 21%) and hypoxia (O2 , 1%) conditions for 6 h using Western blotting. (B) The effect of hypoxia on morphological changes in RPTECs and HK-2 cells under normoxia and hypoxia conditions for 48 h. EMT markers (E-cadherin, N-cadherin, and vimentin) were examined in human RPTECs (C) and HK-2 cells (D) treated with normoxia and hypoxia for 48 h using Western blotting. The bar graph represents the mean ± SEM of at least three independent experiments. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 by Student's t-test.

3.2. Identificació de miR-545-3p participant en EMT induïda per hipòxia en PTEC

El diagrama de flux d'exploració de miRNAs potencials induïts per la hipòxia es mostra a la figura 2A. El perfil dels petits ARN de cèl·lules HK-2 cultivades sota normòxia o hipòxia durant 24 h va ser perfilat per NGS. Es van trobar vint-i-un miRNAs amb un canvi 2-fold significatiu a les cèl·lules HK-2 exposades a la hipòxia en comparació amb les cultivades sota normoxia.

Dels 21 miRNA, 10 miRNA es van regular a l'alça i 11 miRNA es van regular a la baixa. Després d'excloure els miRNAs amb un recompte de lectura en brut inferior o igual a 10, es van mostrar 11 miRNAs significatius (8 regulats a l'alça i 3 regulats a la baixa en condicions d'hipòxia) mitjançant un mapa de calor (figura 2B i taula S1). Hem utilitzat RT-Q-PCR per validar l'expressió d'aquests miRNA en dos models in vitro, inclosos els RPTEC humans i les cèl·lules HK-2 en condicions de normòxia i hipòxia. Entre els 11 miRNAs, miR-190a{-3p i miR{-1277-3p no es van poder detectar per qT-PCR, i l'expressió inconsistent de miR{-1269a, miR{ S'han trobat {18}}p, miR- 33b{-5p, miR{-33a-5p i miR{-219a-5p en PTEC humans i cèl·lules HK-2 després del tractament amb hipòxia (figura 2C-G). Els nivells de miR-1266-5p, miR{-4474-3p i miR-5579-3p es van reduir tant a les cèl·lules PTEC humanes com a les cèl·lules HK-2 en condicions d'hipòxia (figura 2H-J). L'expressió miR-545-3p no només va ser la més alta entre els 11 miRNAs de les cèl·lules HK-2 exposades a la hipòxia en comparació amb les tractades amb normòxia, sinó que també va ser elevada en els PTEC humans en condicions d'hipòxia (figura 2K). Vam examinar més si HIF-1 està implicat en la regulació de l'expressió de miR-545-3p (figura S1) i vam trobar que l'inhibidor de HIF-1 va suprimir l'elevació de miR{-545-3p a HK -2 cèl·lules induïdes per hipòxia (figura 2L). Les troballes anteriors van indicar que HIF-1 regulava l'expressió miR{-545-3p als túbuls proximals en condicions d'hipòxia.

Figure 2. Identification of miR-545-3p participating in hypoxia-induced EMT in PTECs. (A) Flowchart of the identification of potential miRNAs associated with hypoxia-induced EMT in HK-2 cells.

Segons l'expressió més alta de miR-545-3p entre els 11 miRNAs de les cèl·lules HK-2 exposades a la hipòxia, la funció fisiopatològica dels objectius potencials basats en miR-545-3p, amb una puntuació de miRmap > 90 segons la base de dades miRmap, es va analitzar mitjançant una anàlisi bàsica de la base de dades IPA. Les deu primeres vies canòniques de l'anàlisi IPA van revelar que la funció fisiopatològica de miR-545-3p incloïa la regulació de l'EMT per factors de creixement (figura 3A). L'anàlisi de la llista de toxicitats va indicar que miR-545-3p estava correlacionat amb la lesió renal i la resposta a l'estrès oxidatiu (figura 3B). A partir dels resultats de l'anàlisi bioinformàtica, la hipòxia podria induir EMT en PTEC mitjançant la modulació miR-545-3p.

Figure 3. TNFSF10 as a direct target of miR-545-3p. (A) Top ten canonical pathways of the potential genes targeted by miR-545-3p using IPA analysis.



A més, l'anàlisi de la xarxa dels objectius potencials de miR-545-3p va mostrar que miR-545-3p i TNFSF10, com a objectius regulats per miR-545-3p, també estaven implicats en la proliferació cel·lular i la cèl·lula. cicle (taula 3).

Table 1. Canonical pathway of the predicted target genes of miR-545-3p according to the IPA database.

Es van utilitzar miRmap i TargetScan (versió 7.1) per dur a terme prediccions bioinformàtiques, que indicaven que el 3/UTR de TNFSF10 contenia la seqüència de llavors objectiu per a la unió de miR-545-3p. Les puntuacions probabilístiques de mipmap indiquen la probabilitat dels gens objectiu predits de miR-545-3p (figura 3C). La seqüència de llavors de miR-545-3p conservada per espècies a la 3/UTR de TRAIL es mostra a la figura 3D. El tractament amb hipòxia va disminuir el nivell d'ARNm de TNFSF10 de les cèl·lules PTEC humanes (figura 3E) i HK-2 (figura 3F). A més, es va trobar una disminució del nivell d'ARNm de TNFSF10 en sobrenedants derivats de cèl·lules HK-2 sota hipòxia en comparació amb la normoxia (figura 3G). A més, la transfecció del miR-545-3p va imitar la reducció de l'expressió d'ARNm de TNFSF10 al sobrenedant de les cèl·lules HK-2 (figura 3H). L'inhibidor HIF-1 va revertir la disminució de l'expressió d'ARNm de TNFSF10 a les cèl·lules HK-2 induïda per la hipòxia (figura 3I). Així, la hipòxia va regular l'expressió de miR-545, que posteriorment va disminuir l'expressió de TNFSF10, i HIF-1 podria modular la via miR{-545-3p–TNFSF10.

Table 2. Tox list of the predicted target genes of miR-545-3p according to the IPA database.


3.4. La hipòxia indueix EMT a les cèl·lules HK mitjançant la modulació miR-545-3p–TNFSF10

Per avaluar si miR-545-3p modulava l'EMT induïdora d'hipòxia al túbul proximal, es van avaluar els efectes biològics de miR-545-3p i TNFSF10 a les cèl·lules HK-2. En primer lloc, el tractament amb TNFSF10 (20 ng/mL) no va afectar la viabilitat cel·lular de les cèl·lules HK-2 (Figura 4A). Vam examinar més l'expressió de llimac, com un dels factors de transcripció per a la regulació de l'EMT. L'expressió de llimac es va augmentar a les cèl·lules HK-2 després de la transfecció amb miR-545-3p (figura 4B) i es va suprimir a les cèl·lules HK-2 tractades amb TNFSF10 (figura 4C) en condicions de normòxia. Després de la transfecció del mímic miR-545-3p, l'expressió de E-cadherina es va regular a la baixa i l'expressió de N-cadherina i vimentina es va regular a les cèl·lules HK-2 en condicions de normòxia (figura 4D). Tanmateix, TNFSF10 va revertir l'efecte de miR-545-3p en la inducció d'EMT a les cèl·lules HK-2. A més, el tractament amb TNFSF10 (20 ng/mL) va prevenir la baixada de la cadherina E i va suprimir la regulació a l'alça de la N-cadherina i la vimentina, i va revertir l'EMT a les cèl·lules HK-2 induïdes per la hipòxia a les cèl·lules HK-2 (figura 4E). Aquestes troballes van significar que la hipòxia contribuïa a l'EMT en PTEC mitjançant la modulació de la via miR-545-3p– TNFSF10, i TNFSF10 podria atenuar l'EMT en PTEC induïts per la hipòxia i miR-545-3p.

Figure 4. Hypoxia induces EMT in HK-cells by miR-545-3p–TNFSF10 modulation. (A) Cell viability activity was examined in HK-2 cells treated with normal control or TNFSF10 (20 ng/mL) for 48 h using the WST-1 assay.

4. Discussió

La hipòxia provoca una disfunció morfològica i fisiopatològica de laronyó, provocant un ràpid descens defunció renal[16]. Aquest estudi va utilitzar l'anàlisi del transcriptoma per investigar els miRNAs potencials que participen en el procés d'EMT induït per la hipòxia en PTEC i va demostrar que miR-545-3p estava regulat a l'alça en PTEC tractats amb hipòxia i miR{{{3} modulat amb HIF-1. 4}}p i expressió TNFSF10. La regulació a l'alça de miR-545-3p va provocar EMT en PTEC sota hipòxia. A més, TNFSF10 va millorar l'EMT en PTEC tractats amb hipòxia. Per tant, hem obtingut noves percepcions en adonar-nos de la regulació única de miR-545-3p–TNFSF10, a partir de la qual podem interpretar la progressió de la malaltia renal (figura 5).

Figure 5. Illustration of the mechanism by which hypoxia induced EMT in PTECs through miR-545-3p–TNFSF10.

Les nostres troballes van demostrar l'expressió miR-545-3p regulada per la hipòxia als túbuls proximals. Se sap que els miRNA tenen un paper crític en la modulació de l'expressió o l'activitat gènica i regulen encara més els mecanismes fisiopatològics de l'aparició o progressió de les malalties [19]. Estudis anteriors van revelar que miR-545 va servir com a promotor del tumor, que va regular la proliferació cel·lular, la invasió i la migració, donant lloc a més a un carcinoma hepatocel·lular [20,21]. miR-545 va induir un procés d'inflamació i va contribuir a la cirrosi hepàtica relacionada amb l'hepatitis B mitjançant l'orientació a Tim-3 [22]. Per contra, miR-545-3p va bloquejar parcialment el lncRNA XIST i va millorar l'apoptosi dels mioblasts cardíacs induïda per hipòxia/reoxigenació [23]. Tanmateix, no s'explora bé si el miR-545 participa en la patogènesi de les malalties renals. Alguns estudis van demostrar que miR-545-3p va participar en lesions renals agudes relacionades amb la sèpsia [24,25]. Tan et al. va informar que el circ_0091702 serveix com a esponja de miR-545-3p per suprimir l'apoptosi de les cèl·lules HK-2 induïda per lipopolisacàrids (LPS) mitjançant la regulació de la trombospondina 2 [24]. Hu et al. va trobar que la sobreexpressió de la susceptibilitat al càncer 2 sense codificació llarga alleujava l'apoptosi induïda per LPS a les cèl·lules HK-2 mitjançant la regulació de l'eix del receptor activat pel proliferador de miR{-545-3p/peroxisome [25]. Shi et al. va indicar que circPRKCI va rescatar la lesió inflamatòria induïda per LPS a les cèl·lules HK-2 suprimint l'homeobox 2 d'unió a la caixa E de miR-545/finger de zinc [26]. Aquest estudi va indicar primer l'impacte de miR-545-3p en l'EMT induïda per la hipòxia al ronyó. La hipòxia va elevar els nivells de miR-545-3p i HIF-1 va regular l'expressió de miR{-545-3p en PTEC. miR-545-3p va induir l'elevació de llimacs i va promoure encara més l'EMT, inclosa la supressió de l'expressió de miR-545-3p E-cadherina i la millora de l'expressió de N-cadherina i vimentina en PTEC. Hem demostrat una nova via de senyal de modulació del procés EMT en túbuls proximals sota hipòxia.

També s'ha informat que la hipòxia modula l'expressió de TNFSF10 i el procés fisiològic [27,28]. Fang et al. va suggerir que l'HIF-1 va augmentar l'apoptosi induïda per TNFSF10- mitjançant l'augment de l'expressió del receptor 1 (DcR1) de TNFSF10 en lesions cerebrals traumàtiques [27]. Harashima et al. va indicar que HIF-2 va augmentar la susceptibilitat de les cèl·lules canceroses de pàncrees a TNFSF10 en condicions d'hipòxia [28]. No obstant això, no està clar com regular el TNFSF10 mitjançant la post-transcripció de miRNAs, especialment en lesions renals induïdes per hipòxia. Les nostres troballes proporcionen una nova visió que la hipòxia modula l'expressió de TNFSF10 als túbuls proximals mitjançant miR-545-3p. La hipòxia va augmentar els nivells de miR-545-3p i, al seu torn, va suprimir l'expressió de TNFSF10 en PTEC i els seus sobrenedants per induir el procés EMT. A més, també vam trobar que la hipòxia modulava la via miR-545-3p–TNFSF10 als túbuls proximals mitjançant HIF-1. Tanmateix, no està clar si HIF-2 regula aquesta via al ronyó en un entorn d'hipòxia. Cal més estudis per explorar l'impacte dels subtipus dels factors de transcripció HIF en la regulació de miR-545-3p–TNFSF10 en la lesió renal.

L'evidència acumulada mostra que els membres de la superfamília del TNF estan implicats activament en la fisiopatologia del desenvolupament i la progressió de les malalties renals [29]. Els membres de la superfamília del TNF regulen el rendiment cel·lular, com ara la diferenciació, la proliferació, la necrosi, l'apoptosi o la fibrosi, depenent de les diferents etapes del dany renal [30,31]. El TNFSF10, com a agent terapèutic potencial contra el càncer, podria inhibir el creixement cel·lular i millorar l'apoptosi cel·lular mitjançant la unió a receptors específics de mort transmembrana de tipus I, ajudant així a l'eficàcia del tractament de quimioteràpia de diversos càncers [29, 32]. Estudis recents van trobar una relació negativa entre el sèrum TNFSF10 i els resultats clínics en malalties de no càncer [33,34]. Tanmateix, el paper de TNFSF10 en les malalties renals no s'ha explorat completament. Es va trobar una expressió elevada de TRAIL circulant en pacients amb algunes malalties renals, com ara la malaltia renal diabètica i la malaltia de canvi mínim [35,36]. La inhibició del dany atenuat de TNFSF10 en un model in vivo de ronyó d'isquèmia-reperfusió [37]. Per contra, el TNFSF10 circulant es va reduir en pacients amb malaltia renal poliquística autosòmica dominant en comparació amb individus normals [38]. En cas contrari, també s'han informat dels efectes inconsistents de TNFSF10 sobre malalties renals. En contrast amb l'efecte apoptòtic sobre els PTEC en la nefropatia diabètica[30], Nguyen et al. va informar que TNFSF10 va exercir una resposta inflamatòria i una proliferació cel·lular en la nefritis lúpica [39]. Aquestes declaracions contradictòries podrien estar relacionades amb diferents regulacions de TNFSF10 entre diversos tipus i etapes de malalties renals. Fins ara, encara és difícil concloure sobre el paper real del TNFSF10 en el desenvolupament i la progressió de les malalties renals. Aquest estudi va trobar que TNFSF10 no va afectar la viabilitat de PTEC, cosa que suggereix que no va induir apoptosi en aquest tipus de cèl·lules. La sobreexpressió de TNFSF10 podria millorar l'EMT induïda per la hipòxia als túbuls proximals, cosa que suggereix l'efecte terapèutic potencial de miR-545-3p-TNFSF10 en la lesió renal relacionada amb la hipòxia.


5. Conclusions

Aquest estudi va demostrar que la hipòxia va contribuir a l'EMT mitjançant la modulació de miR-545-3p– TNFSF10 i la inhibició de miR-545-3p i TNFSF10 va revertir l'EMT induïda per la hipòxia en PTEC. Per tant, aquestes troballes proporcionen noves idees sobre la regulació única de miR-545-3p–TNFSF10 i el seu efecte terapèutic potencial en la lesió renal induïda per la hipòxia.

Cistanche can regulate chronic kidney disease, click here to learn more

resistènciapot regular la crònicamalaltia de ronyó, feu clic aquí per obtenir més informació


Referències

1. Liu, M.; Liu, L.; Bai, M.; Zhang, L.; Ma, F.; Yang, X.; Sun, S. L'activació induïda per la hipòxia de l'eix Twist/miR-214/E-cadherina afavoreix la transició mesenquimal de les cèl·lules epitelials tubulars renals i la fibrosi renal. Bioquímica. Biofísica. Res. Commun. 2018, 495, 2324–2330.

2. Heyman, SN; Khamaisi, M.; Rosen, S.; Rosenberger, C. Hipòxia parenquimàtica renal, resposta a la hipòxia i progressió de la malaltia renal crònica. Am. J. Nefrol. 2008, 28, 998–1006.

3. Giaccia, AJ; Simon, MC; Johnson, R. La biologia de la hipòxia: el paper de la detecció d'oxigen en el desenvolupament, la funció normal i la malaltia. Genes Dev. 2004, 18, 2183–2194.

4. Movafagh, S.; Crook, S.; Vo, K. Regulació del factor induïble per la hipòxia-1a per espècies reactives d'oxigen: nous desenvolupaments en un vell debat. J. Cell Biochem. 2015, 116, 696–703.

5. Manotham, K.; Tanaka, T.; Matsumoto, M.; Ohse, T.; Inagi, R.; Miyata, T.; Kurokawa, K.; Fujita, T.; Ingelfinger, JR; Nangaku, M. Transdiferenciació de cèl·lules tubulars cultivades induïda per hipòxia. Ronyó Int. 2004, 65, 871–880.

6. Bé, LG; Bandyopadhyay, D.; Norman, JT Hi ha un mecanisme comú per a la progressió de diferents tipus de malalties renals que no sigui la proteinúria? Cap al tema unificador de la hipòxia crònica. Ronyó Int. Supl. 2000, 75, S22–S26.

7. Li, Y.; Kang, YS; Dai, C.; Petó, LP; Wen, X.; Liu, Y. La transició epitelial-mesenquimal és una via potencial que condueix a la disfunció dels podòcits i la proteinúria. Am. J. Pathol. 2008, 172, 299–308.

8. Yamaguchi, Y.; Iwano, M.; Suzuki, D.; Nakatani, K.; Kimura, K.; Harada, K.; Kubo, A.; Akai, Y.; Toyoda, M.; Kawaguchi, M.; et al. Transició epitelial-mesenquimal com a possible explicació de l'esgotament dels podòcits en la nefropatia diabètica. Am. J. Ronyó Dis. 2009, 54, 653–664.

9. Higgins, DF; Kimura, K.; Bernhardt, WM; Shrimanker, N.; Akai, Y.; Hohenstein, B.; Saito, Y.; Johnson, RS; Kretzler, M.; Cohen, CD; et al. La hipòxia promou la fibrogènesi in vivo mitjançant l'estimulació HIF-1 de la transició epitelial-mesenquimal. J. Clin. Investig. 2007, 117, 3810–3820.

10. Haase, VH L'oxigen regula la transició epitelial-mesenquimal: coneixements sobre els mecanismes moleculars i la rellevància per a la malaltia. Ronyó Int. 2009, 76, 492–499.

11. Nallamshetty, S.; Chan, SY; Loscalzo, J. Hypoxia: un regulador mestre de la biogènesi i l'activitat del microARN. Radic Lliure. Biol. Med. 2013, 64, 20–30.

12. Zell, S.; Schmitt, R.; Witting, S.; Kreipe, HH; Hussein, K.; Becker, JU La hipòxia indueix l'expressió gènica mesenquimal a les cèl·lules epitelials tubulars renals: un model in vitro de fibrosi de trasplantament renal. Nephron Extra 2013, 3, 50–58.

13. Du, R.; Sol, W.; Xia, L.; Zhao, A.; Yu, Y.; Zhao, L.; Wang, H.; Huang, C.; Sun, S. La baixa regulació induïda per la hipòxia del microARN-34a promou l'EMT dirigint-se a la via de senyalització de Notch a les cèl·lules epitelials tubulars. PLoS ONE 2012, 7, e30771.

14. Xie, S.; Chen, H.; Li, F.; Wang, S.; Guo, J. El microARN induït per hipòxia-155 promou la fibrosi a les cèl·lules del túbul proximal. Mol. Med. Rep. 2015, 11, 4555–4560.

15. Disponible en línia:

16. Disponible en línia:

17. Tsai, YC; Kuo, MC; Hung, WW; Wu, LY; Wu, PH; Chang, WA; Kuo, PL; La glucosa alta Hsu, YL indueix l'apoptosi de cèl·lules mesangials mitjançant miR-15b{-5p i promou la nefropatia diabètica mitjançant el lliurament de vesícules extracel·lulars. Mol. Allà. 2020, 28, 963–974.

18. Lewington, AJ; Cerda, J.; Mehta, RL Sensibilitzar sobre la lesió renal aguda: una perspectiva global d'un assassí silenciós. Ronyó Int. 2013, 84, 457–467.

19. Chitwood, DH; Timmermans, MC Els imitadors de Target modulen els miRNAs. Nat. Genet. 2007, 39, 935–936.

20. Changjun, L.; Feizhou, H.; Dezhen, P.; Zhao, L.; Xianhai, M. L'eix MiR-545-3p/MT1M regula la proliferació cel·lular, la invasió i la migració en el carcinoma hepatocel·lular. Biomed. Pharmacother. 2018, 108, 347–354.


Potser també t'agrada