Er badstuer gunstige eller skadelige for autosomal dominant polycystisk nyresykdom? Undersøkelse med modellmus

Abstrakt bakgrunn: 

Varmesjokkproteiner (Hsps), hvis ekspresjon induseres ved termisk behandling, fungerer i beskyttelsen av nyrene ved åundertrykke apoptoseogopprettholde renal tubulær levedyktighet. Nylig har det dessuten blitt indikert at uttrykket av Hsps kan være et terapeutisk mål for autosomaledominerendepolycystisk nyresykdom(ADPKD). Vi undersøkte effekten av tørrbadstuterapi påADPKDmodellmus.

KLIKK HER FOR Å FÅ NATURLIG ORGANISK CISTANCHE EKSTRAKT MED 25 % ECHINACOSIDE OG 9 % ACTEOSIDE FOR NYREFUNKSJON

E-post:Wallence.Suen@Wecistanche.Com

Whatsapp/Tlf:+86 15292862950

Handle for flere spesifikasjoner:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

Metoder og resultater:

Musene (hann-DBA/2FG-betalende mus) ble kategorisert i tre grupper: kontroller, TS: pcy-mus utsatt for langvarig badstue med administrert vann inneholdende 4% sukrose, SW: pcy-mus administrert vann inneholdende 4% sukrose. TS-gruppen ble utsatt for badstuøkter to ganger i uken i fire uker. TS-gruppen oppnådde og ble holdt ved rektale temperaturer på ca. 39.0 grader, inntil de ble forsiktig fjernet fra den fjerne infrarøde stråleenheten. Etter 4 uker med badstuebehandling ble nivåene av kreatinin og blod-urea-nitrogen (BUN) bestemt ved hjelp av en enzymatisk metode. Varmesjokkproteinet (HSP) eller cellevekst- og størrelsesrelaterte proteiner ble analysert ved western blotting. TS-gruppen viste marginalt høyere kreatinin- og BUN-nivåer enn kontroll- og SW-gruppene, men forskjellene var ikke signifikante. Imidlertid reduserte cysteforstørrelsen i TS-gruppen betydelig sammenlignet med kontrollgruppen. HSP90-uttrykket ble noe redusert i TS- og SW-gruppene i forhold til kontrollgruppen (p < 0.01 eller p < 0,001, vs. kontroll), og det samme var Erk-uttrykk , som er knyttet til cysteutvikling og proliferasjon (p < 0,05, TS vs. kontroll). Hsp27-ekspresjon og fosforyleringsnivå i SW-gruppen var sammenlignbare med kontrollgruppen. Imidlertid hadde TS-gruppen økte nivåer av Hsp27 og fosforylering (NS). Uttrykket av pro-kaspase-3 i TS-gruppen var marginalt lavere enn det i kontrollgruppen. Aktiviteten til caspase-3 i alle gruppene viste imidlertid ingen forskjeller.

Konklusjon: Funnene i denne studien indikerte at 4 uker med badstuebehandling kan forårsake forbigående dehydrering og relatert nyredysfunksjon og føre til risiko for å stimulere cystevekst ved økt Hsp27-ekspresjon. Dessuten konkluderte vi med at forebygging av dehydrering og cystevekst kunne undertrykkes ved å ta en passende mengde vann rett etter badstuebehandling.

Nøkkelord:autosomal dominant polycystisknyresykdom, badstue, vanninntak, Hsp90, Hsp27

Introduksjon

Autosomal dominantpolycystisk nyresykdom(ADPKD) er en genetisk lidelse preget av vekst av mange cyster i begge nyrene. ADPKD er hovedsakelig forårsaket av mutasjoner ipolycystisk nyresykdom1 (PKD1) og PKD2 gener, som koder for henholdsvis polycystin 1 (PC1) og PC2. I løpet av det tiår lange sykdomsforløpet utvikler pasienter store væskefylte nyrecyster som svekker nyrefunksjonen. For øyeblikket er antallet pasienter med ADPKD i Japan anslått til å være 31,000, noe som utgjør omtrent 3-5% av alle dialysepasienter). Omtrent 50 % av pasientene med ADPKD utvikler nyresykdom i sluttstadiet ved fylte 602 år). Tolvaptan, en vasopressinreseptor 2 (V2) antagonist, ble godkjent som det første terapeutiske middelet for ADPKD, og ​​dets kliniske bruk begynte i mai 2014 i Japan). Selv om det er et effektivt medikament som reduserer veksthastigheten til cyster, finnes det foreløpig ingen kur mot ADPKD, og ​​det er ikke mulig å stoppe cystedannelsen i nyrene.

Termisk terapi, inkludertbalneoterapi(BT) ogspa-terapi(ST), har blitt hyppig brukt globalt som fysioterapi eller alternativ terapi. I kliniske omgivelser er hovedmålet med termisk terapi å oppnå effektive behandlingsresultater uten å skade normalt vev. En fersk systematisk oversikt viste at BT og ST gir betydelig smertelindring og forbedret livskvalitet ved kroniske sykdommer i muskel- og skjelettsystemet eller bindevev). Termisk stimulering induserer varmesjokkproteiner (Hsps) som er essensielle for celleoverlevelse gjennom deres funksjon som proteinchaperoner. Rollen til Hsps i nyrehelse og sykdom er variabel. Hsps-induksjon kan være enten gunstig eller skadelig for nyrene, avhengig av den spesifikke Hsps, celletype og kontekst). I nyrevev er Hsps en viktig del av det intracellulære forsvarssystemet, som aktiveres av ulike typer cellulært stress. De ulike Hsp-ene inne i cellen stabiliserer cellestrukturer og øker cellemotstanden mot apoptose og nekrose6), 7). De siste årene har det blitt rapportert at Hsps spiller en skadelig rolle i ADPKD, og ​​derfor er terapeutiske mål8), 9). Derfor hadde vi som mål å undersøke effekten av badstuer på ADPKD-modelldyr, når varmebelastningen som øker rektaltemperaturen med ca. 2 grader og opprettholder den i ca. 30 minutter, gjentas.

II Materialer og metoder

1. Autosomal dominant polycystisk nyresykdom (ADPKD) modellmus Alle dyreprosedyrer ble utført i samsvar med retningslinjene for stell og bruk av laboratoriedyr godkjent av Kumamoto Health Science University (nr. 18-07). DBA/2FG-pcy (pcy) hannmus10), 11) (8 uker gamle, n=12) (Kyudo, Kumamoto, Japan) med innledende kroppsvekter på 20,9±0,7 g ble brukt som ADPKD-modellmus i dette eksperimentet. DBA-hannmus (8 uker, n=3) ble brukt som referanse for ADPKD-musemodellen. Figur 1 viser utseendet og den utskårne nyren som typiske eksempler på pcy-mus (fig. 1A, B). Alle dyrene ble holdt under kontrollert fuktighet og temperatur med en 12:12-t lys/mørke-syklus og fikk gratis tilgang til standard musemat og vann fra springen.

Ni pcy-mus (8 uker gamle) ble tilfeldig delt inn i følgende tre grupper - kontrollgruppe: pcy-mus som kontroll (n=3), TS-gruppe: pcy-mus utsatt for gjentatt systemisk termisk stimulering (n {{3} }); og SW-gruppe: pcy-mus som fikk vann inneholdende 4 % sukrose (n=3). Mus i TS-gruppen ble gitt vann inneholdende 4% sukrose over natten, etter systemisk termisk stimulering for å forhindre dehydrering. I en tidligere studie hadde vi funnet at kroppsvektapet var omtrent 3–4 % etter systemisk termisk stimulering12). Når 4 % sukrosevann ble gitt til pcy-mus, økte mengden vann som forbrukes signifikant fra 5,6 ± 0,6 mL til 7,4 ± 0,7 mL (p < 0.001 1C). Over natten var 4 % sukrosevanninntak et høyt væskeinntak tilsvarende 14 ± 7 % av kroppsvekten. SW-gruppen konsumerte vann over natten med samme frekvens som TS-gruppen.

2. Systemisk termisk stimulering (badstue)

Varmeintensiteten til badstuen ble satt i en tidligere studie13). Imidlertid oversteg rektaltemperaturen til noen av pcy-musene 42 grader på grunn av deres lille kroppsvolum sammenlignet med normale DBA-mus og 129X1/SvJ-mus. Derfor ble det forsøkt å heve rektaltemperaturen med 1 grad, men på grunn av begrensningen av kontrollen av det fjerninfrarøde tørre badstusystemet (levert av Kagoshima University), ble rektaltemperaturen satt til å stige til omtrent 39 grader. Det ble ikke funnet rapporter om frekvensen av badstuer for ADPKD; derfor ble den minste effektive badstuefrekvensen (to ganger/uke) etablert i en studie om sammenhengen mellom badstuebading og hjerte- og karsykdommer og andre dødelighetsårsaker av Laukkanen et al.14) tatt i bruk. Nærmere bestemt fikk musene badstuebehandling ved 43 grader i ti minutter og deretter ved 37 grader i 35 minutter for å øke rektaltemperaturen fra 37,1 ± 0,1 grad til 39,3 ± 0,3 grader ved å bruke langt infrarød stråle tørr badstuesystem. Endetarmstemperaturen til mus ble opprettholdt på omtrent 39,0 grader til de ble tatt ut av badstuen. TS-gruppen ble eksponert for badstuen i fire uker, to ganger i uken.

3. Analytisk prosedyre

Fysiologiske data ble innhentet fra alle mus ved slutten av den fire uker lange studieperioden. 24-timers urinprøver ble samlet i metabolske bur, og væskeinntaket ble bestemt. Blodprøver ble samlet fra den nedre vena cava, og nivåene av plasmakreatinin og blodurea-nitrogen (BUN) ble målt ved bruk av en Hitachi 7180 Biochemistry Automatic Analyzer (Hitachi High-Technologies Corporation, Tokyo, Japan), med Aqua-auto Kainos CRE -II testsett eller UN-II testsett (Kainos, Tokyo, Japan) ved bruk av den enzymatiske metoden.

4. Histologiske studier

Nyrene ble fiksert med 4% paraformaldehydfosfatbufferløsning og innebygd i parafin. Nyreprøver ble seksjonert med 2-µm intervaller og farget med hematoxylin og eosin (H&E), og cystene av tubuli ble kvantifisert på 2 seksjoner/mus (høyre nyre) ved hjelp av ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA). Områder med vevsrevner og bobler som ble identifisert ved høyere forstørrelse (× 40) ble ekskludert fra analysen, som tidligere rapportert15).

5. Western blotting

Natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgelelektroforese (SDS-PAGE) og blotting ble utført ved bruk av standardprosedyrer. Alikvoter inneholdende 15 ug protein ble utsatt for SDS-PAGE. Antistoffer dannet mot følgende proteiner ble brukt: Hsp27 (1:1,000, sc-9012, Santa Cruz Biotechnology), phosphoHsp27 (1:1,000, #2401S, Cell Signaling Teknologi), total-Akt (1:1,000, #9272, Cell Signaling Technology), phospho-Akt (1:1,000, #9275, Cell Signaling Technology), Erk1/2 (1:1,000, #9102, Cell Signaling Technology), phospho-Erk1/2 (1:1,000, #9101, Cell Signaling Technology), mTOR (1:1,{ {39}}, #2972, Cell Signaling Technology), phospho-mTOR (1:1,000, #2971, Cell Signaling Technology), caspase 3 (1:500, ab4051, Abcam, Cambridge, Storbritannia) , spaltet caspase-3 (1:1,000, #9661, Cell Signaling Technology), og -actin (1:1,000, sc-130656, Santa Cruz Bioteknologi). Blotter ble oppdaget ved bruk av ECL Prime western blotting-deteksjonssystem (GE Healthcare, UK) i henhold til produsentens instruksjoner. Dataene viste relativ kvantifisering mot -aktin, som ble brukt som internkontroll.

6. Statistisk analyse

For statistisk analyse ble data mellom TS- og SW-gruppene sammenlignet med Mann-Whitney U-testen. Grupper ble sammenlignet ved å bruke en enveis variansanalyse (ANOVA) etterfulgt av Tukeys test for å identifisere forskjeller. Forskjeller ble ansett som statistisk signifikante ved p < 0.05. Data er uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (SD) eller gjennomsnitt ± standard feil av gjennomsnittet (SEM). GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) ble brukt til statistisk analyse.