Đông máu, thụ thể được kích hoạt bởi Protease và bệnh thận tiểu đường: Bài học từ những con chuột thiếu ENOS

Tổng hợp oxit nitric nội mô(eNOS) được biết là làm trầm trọng thêm sự tiến triển và tiên lượng của bệnh.bệnh thận đái tháo đường(ĐKD). Một trong những cơ chế đạt được điều này là mức eNOS thấp có liên quan đến tình trạng tăng đông máu, thúc đẩy tổn thương thận. Trong dòng đông máu bên ngoài, yếu tố mô (yếu tố III) và các yếu tố đông máu xuôi dòng, chẳng hạn như yếu tố hoạt động X (FXa), làm trầm trọng thêm tình trạng viêm thông qua kích hoạt các thụ thể kích hoạt protease (PAR). Gần đây, người ta đã chứng minh rằng việc thiếu hoặc giảm biểu hiện eNOS ở chuột mắc bệnh tiểu đường, như một mô hình của DKD tiên tiến, làm tăng mức độ yếu tố mô thận và PAR1 và2 biểu hiện ở thận của họ. Hơn nữa, sự ức chế dược phẩm hoặc loại bỏ các yếu tố đông máu hoặc PAR do di truyềntình trạng viêm được cải thiện ở bệnh DKDở chuột thiếu eNOS. Trong bài đánh giá này, chúng tôi tóm tắt mối quan hệ giữa eNOS, đông máu và PAR và đề xuất một lựa chọn điều trị mới để quản lý bệnhbệnh nhân DKD. 

Từ khóa: xơ cứng cầu thận do tiểu đường; yếu tố Xa; viêm; yếu tố mô

NHẤP VÀO ĐÂY ĐỂ NHẬN CHIẾT XUẤT CISTANCHE HỮU CƠ TỰ NHIÊN VỚI 25% ECHINACOSIDE VÀ 9% ACTEOSIDE CHO CHỨC NĂNG THẬN

Dịch vụ hỗ trợ của Wecistanche-Nhà xuất khẩu cistanche lớn nhất ở Trung Quốc:

Email:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Điện thoại:+86 15292862950

Mua sắm để biết thêm thông số kỹ thuật

https://www.xjcistanche.com/cistanche-cửa hàng

Giới thiệu

Số bệnh nhân mắcbệnh thận đái tháo đường(DKD) đang gia tăng trên toàn thế giới (de Boer và cộng sự 2011; Kainz và cộng sự 2015; Ogurtsova và cộng sự 2017). DKD là một trong những nguyên nhân chính gây tử vong ở bệnh nhân bị biến chứng tiểu đường (Afkarian et al. 2013). Hơn nữa, bệnh DKD đang tiến triển và là nguyên nhân chính gây rabệnh thận giai đoạn cuốiyêu cầuliệu pháp thay thế thận(Gregg và cộng sự 2014; Liyanage và cộng sự 2015). Ở Nhật,bệnh thận tiểu đườngchiếm hơn 39% số bệnh nhân chạy thận mới (Nitta và cộng sự 2020). Vì vậy,phát triển phương pháp trị liệu mớicác lựa chọn là cần thiết để quản lý bệnh nhân DKD.

Ngày càng có nhiều sự quan tâm đến vai trò của hệ thống đông máu trongSinh bệnh học DKD.Tăng đông máucó liên quan đến DKD (Goldberg 2009; Domingueti et al. 2016). Nồng độ fibrinogen tăng cao trong máu được chứng minh là có liên quan đến mức lọc cầu thận ước tính thấp, lượng protein niệu cao và tổn thương mô học nghiêm trọng và đó là yếu tố dự báo tiến triển thành bệnh thận giai đoạn cuối (Dalla Vestra et al. 2005; Pan et al. 2005; Pan et al. cộng sự 2018, Zhang và cộng sự 2018). Một số nghiên cứu đã chỉ ra mối tương quan giữa mức độ D-dimer, một sản phẩm thoái hóa fibrin và rối loạn chức năng thận ở bệnh DKD (Domingueti và cộng sự 2018; Pan và cộng sự 2018). Khả năng đông máu ở DKD có thể được xác định bởi nhiều yếu tố. Ví dụ, hệ thống renin-angiotensin-aldosterone kích hoạt yếu tố mô (TF, yếu tố III) và làm tăng các biến cố huyết khối (Dielis et al. 2005). Mặt khác, tăng đường huyết, rối loạn lipid máu, viêm hoặc rối loạn chức năng nội mô có liên quan đến tình trạng thúc đẩy huyết khối trong cơ chế bệnh sinh DKD (Goldberg 2009).

Rối loạn chức năng nội mô xuất hiện ở DKD và tiến triển thành các biến chứng vi mạch (Goldberg 2009; Nakagawa et al. 2011). Suy giảm khả năng sản xuất nitric oxit tổng hợp (eNOS) nội mô hoặc giảm hoạt động eNOS (ví dụ, suy giảm phosphoryl hóa eNOS) là dấu hiệu đặc trưng của rối loạn chức năng nội mô ở bệnh DKD (Nakagawa và cộng sự 2011; Cheng và cộng sự 2012). Chúng tôi đã chỉ ra rằng việc mất biểu hiện eNOS có liên quan đến việc tăng mức TF và hoạt động của hệ thống đông máu bên ngoài (Li và cộng sự 2010; Wang và cộng sự 2011a), có liên quan chặt chẽ với các biến cố huyết khối ở bệnh nhân mắc bệnh thận mãn tính. bệnh tật (Kolachalama và cộng sự 2018).

Ngoài nguy cơ cao xảy ra các biến cố huyết khối, các protease đông máu, chẳng hạn như yếu tố hoạt động FVII (FVIIa), yếu tố hoạt động (FXa) và trombin, hiện diện trong dòng đông máu ngoại sinh, làm trung gian tổn thương mô thông qua thụ thể được kích hoạt bởi protease ( cơ chế phụ thuộc vào PAR) (Madhusudhan và cộng sự 2016; Posma và cộng sự 2019). Trong bài đánh giá này, chúng tôi tóm tắt những phát hiện thu được từ những con chuột mắc bệnh tiểu đường thiếu eNOS và thảo luận về mối quan hệ giữa con đường đông máu-PAR, nồng độ eNOS và sinh bệnh học DKD.

Con đường tiếp nhận yếu tố mô/kích hoạt protease

Yếu tố mô (TF), được gọi là yếu tố III, là một protein xuyên màng 47 kDa tương tác với yếu tố VII (FVII) (Grover và Mackman 2018). Phức hợp TF/FVIIa là chất kích hoạt dòng đông máu bên ngoài và xúc tác cho sự kích hoạt FX và FIX. FXa và đồng yếu tố V được kích hoạt (FVa) tạo thành phức hợp tiền huyết khối tạo ra trombin. Cuối cùng, trombin chuyển fibrinogen thành fibrin, dẫn đến hình thành huyết khối (Grover và Mackman 2018). TF được biểu hiện ở cả tế bào cơ trơn mạch máu và nguyên bào sợi phụ. Trong tình trạng viêm, sự biểu hiện của nó được tạo ra ở các tế bào nội mô hoặc các tế bào tuần hoàn như bạch cầu đơn nhân (Østerud và Bjørklid 2006).

Các thụ thể được kích hoạt bằng protease (PAR) là thành viên của siêu họ thụ thể kết hợp G-protein, bao gồm bốn protein PAR (PAR1-4). PAR trải qua quá trình phân cắt bởi các protease ở đầu N và được kích hoạt khi liên kết với đầu N mới chứa phối tử được nối liên kết. Bốn thành viên của PAR (PAR1-4) được kích hoạt bởi các protease đông máu cụ thể: phức hợp TF và FVIIa kích hoạt PAR2, yếu tố Xa kích hoạt cả PAR1 và PAR2, và trombin kích hoạt PAR1, PAR3 và PAR4 (Camerer et al. 2000; Coughlin 2005; Rothmeier và Ruf 2012; Zhao và cộng sự 2014). Mối quan hệ giữa TF, protease đông máu và PAR được thể hiện trong Hình 1.

PAR được biết là biểu hiện rộng rãi trong tế bào thận và có liên quan đến sinh lý bệnh của chấn thương thận. Cả PAR1 và PAR2 đều được biểu hiện trong tế bào nội mô cầu thận, tế bào trung mô và tế bào ống thận có nguồn gốc từ người hoặc chuột; PAR2, PAR3 và PAR4 được biểu hiện trong tế bào cơ thể người; PAR1, PAR3 và PAR4 được biểu hiện trong các tế bào có chân ở chuột (Tanaka và cộng sự 2005; Vesey và cộng sự 2005; Madhusudhan và cộng sự 2012; Dong và cộng sự 2015; Madhusudhan và cộng sự 2016).

Mặc dù tác dụng có hại hoặc bảo vệ của PAR trong chấn thương thận đã được chứng minh, dữ liệu tích lũy cho thấy PAR làm trầm trọng thêm tình trạng viêm bằng cách kích thích sản xuất cytokine và chemokine (Rothmeier và Ruf 2012; Isermann 2017; Posma et al. 2019). Phù hợp với phát hiện này, các chất chủ vận PAR1 và PAR2 thúc đẩy sự biểu hiện của các chất trung gian gây viêm, chẳng hạn như protein hóa ứng động đơn nhân 1 (MCP1) và chất ức chế hoạt hóa plasminogen-1 (PAI-1) ​​và các phân tử tiền xơ hóa trong tế bào nội mô. , tế bào trung mô và tế bào ống thận (Vesey và cộng sự 2005; Vesey và cộng sự 2013; Ellinghaus và cộng sự 2016; Waasdorp và cộng sự 2016; Oe và cộng sự 2019). Trong các nghiên cứu in vivo, việc thiếu PAR1 hoặc sự hiện diện của chất ức chế PAR1 đã làm giảm tình trạng viêm trong các mô hình viêm cầu thận hình lưỡi liềm hoặc chấn thương thận tắc nghẽn (Cunningham và cộng sự 2000; Waasdorp và cộng sự 2019; Lok và cộng sự 2020). Tương tự, tác dụng điều trị của việc ức chế PAR2 trong chấn thương thận đi kèm với việc giảm tình trạng viêm ở thận (Hayashi và cộng sự 2016; Du và cộng sự 2017; Han và cộng sự 2019; Watanabe và cộng sự 2019).

Đa hình tổng hợp Nitric Oxide nội mô trong DKD

Nitric oxit tổng hợp nội mô (eNOS) là một trong ba đồng phân NOS và nó góp phần sản xuất NO trong nội mô mạch máu (Walford và Loscalzo 2003). NO do eNOS tạo ra trong nội mô mạch máu đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa sự giãn mạch, chống viêm và ngăn ngừa hình thành huyết khối (Walford và Loscalzo 2003). Biểu hiện eNOS bị suy giảm có liên quan đến sự phát triển của DKD. Các phân tích tổng hợp được tiến hành gần đây trên người đã tiết lộ rằng các gen G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) và intron 4b/4a ​​(rs869109213) trong các gen eNOS (NOS3) có liên quan chặt chẽ với phát triển DKD (Dellamea và cộng sự 2014; Zhang và cộng sự 2015; Dong và cộng sự 2018). Trong số các biến thể này, vai trò của tính đa hình G894T (Glam298Asp) trong chức năng eNOS đã được mô tả rõ ràng. Việc giảm sản xuất tích lũy NO hoặc nitrit được thể hiện ở các tế bào CHO được chuyển nhiễm 298Asp so với các tế bào có 298Glu (Noiri và cộng sự 2002). Nói chung, các kết quả này chỉ ra rằng việc giảm sản xuất NO do rối loạn chức năng eNOS là rất quan trọng đối với sự tiến triển của bệnh DKD ở người.

Hình 1. Mối quan hệ giữa các yếu tố đông máu và thụ thể kích hoạt protease (PAR). Trong dòng đông máu bên ngoài, phức hợp yếu tố mô (TF) và FVII (FVIIa) hoạt động sẽ kích hoạt thụ thể được kích hoạt protease 2 (PAR2), FX hoạt động (FXa) kích hoạt cả PAR1 và PAR2, đồng thời rombin nhắm mục tiêu PAR1, PAR3 và PAR4. Sự phân tách trình tự đầu N của PAR bằng các protease đông máu cho thấy trình tự đầu N mới hoạt động như một phối tử buộc và thúc đẩy quá trình viêm.

Chuột mắc bệnh tiểu đường thiếu eNOS như một mô hình của bệnh thận do tiểu đường ở người

Việc thiết lập các mô hình tiền lâm sàng đáng tin cậy giống DKD ở người là điều cần thiết để nghiên cứu các lựa chọn điều trị mới. Dựa trên bằng chứng cho thấy mối liên quan giữa đa hình eNOS và DKD, một số nghiên cứu đã chứng minh rằng các mô hình loại trừ eNOS loại I và loại II DM là một số mô hình thành công bắt chước DKD ở người (Brosius et al. 2009; Azushima et al. 2018). Người ta đã chứng minh rằng chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin gây ra thiếu eNOS sẽ phát triển bệnh albumin niệu nghiêm trọng, giãn nở trung mô, dày màng đáy cầu thận và thoái hóa hyalin tiểu động mạch, giống như bệnh DKD ở người (Nakagawa và cộng sự 2007). Tương tự, chuột mắc bệnh tiểu đường loại II (db/db) thiếu eNOS bị xơ cứng cầu thận và albumin niệu nghiêm trọng (Zhao và cộng sự 2006).

TF tăng cao ở chuột mắc bệnh tiểu đường thiếu eNOS

NO ức chế sự hình thành huyết khối và kết tập tiểu cầu (Walford và Loscalzo 2003). Bởi vì sự hình thành huyết khối cầu thận đã được quan sát thấy ở những con chuột mắc bệnh tiểu đường thiếu eNOS (Nakagawa và cộng sự 2007), biểu hiện eNOS bị suy giảm có thể liên quan đến sự gia tăng đông máu phụ thuộc TF. Mối liên quan giữa eNOS và TF trong DKD đã được đề cập trong các báo cáo trước đây của chúng tôi (Li và cộng sự 2010; Wang và cộng sự 2011a; Oe và cộng sự 2016) (Hình 2).

Giảm hoặc thiếu biểu hiện eNOS làm tăng hoạt động TF của thận ở chuột Akita mắc bệnh tiểu đường

Chúng tôi đã mô tả biểu hiện TF ở chuột Akita (Ins2Akita/+) mắc bệnh tiểu đường, một mô hình của DM loại I, với các mức biểu hiện khác nhau của eNOS (eNOS+/+, eNOS+/- và eNOS-/-) (Wang và cộng sự 2011a). Chúng tôi thấy rằng mức độ nghiêm trọng của DKD có liên quan đến việc giảm biểu hiện eNOS. Sự bài tiết albumin trong nước tiểu, xơ cứng cầu thận và giảm mức lọc cầu thận trầm trọng hơn theo thứ tự sau: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. Điều thú vị là, biểu hiện và hoạt động của TF ở thận đã tăng lên trong eNOS+/-; Ins2Akita/+ và eNOS-/-; chuột Ins2Akita/+ so với chuột trong eNOS+/+; Chuột Ins2Akita/+. Sự lắng đọng fibrin ở cầu thận cũng rất đáng chú ý trong eNOS+/-; Ins2 Akita/+ và eNOS-/-; Chuột Ins2 Akita/+. Hơn nữa, biểu hiện Tf mRNA ở thận có liên quan đến mức độ nghiêm trọng của bệnh, sự bài tiết albumin trong nước tiểu và biểu hiện cytokine gây viêm thận.