从肾脏到尿谈的尿路梗阻是婴儿肾损害的遑急原因。永恒梗阻可能发展为严重的肾脏炎症、纤维化和慢性肾病。尿路梗阻导致肾内皮素（ET）1 水平升高，辅导肾脏 ET1 可能导致梗阻性肾病。ET有三种不同的异构体（ET1、ET2和ET3）。血管活性 ET 异构体是由 ET 窜改酶（ECE）指导的前分子大 ET 卵白水解加工为生物活性肽产生的。ECE1 主要在肾小管区域抒发。H2O2是一种活性氧（ROS），可反式激活 ECE1 的动手子并增多其水平。尿路梗阻导致显贵的 ROS 生成和肾小管细胞的伸展。究诘还标明王二小电影，机械拉伸是细胞氧化还原信号传导的灵验驱上路分，但肾小管细胞拉伸是否刺激 ROS 和下流 ET 的产生尚未明确。
ET 同源受体（ETR）与 G 卵白偶联，它们的刺激导致平滑肌细胞（SMC）离子通谈激活并随之截至细胞内 Ca2+（[Ca2+]i）水暖热血管反馈性。ET1 通过激活平滑肌细胞TRPC3 收缩脑动脉，但血管调换的基础机制存在区域异质性。究诘标明，TRPC3 介导更生猪肾微血管 SMC 中的受体主管的钙内流（ROCE）。但是，尽管对其他血管床进行了遍及责任，但肾微血管 SMC 中 TRP 通谈的病理生理学知之甚少。
啮齿类动物梗阻性肾病的调养尚未窜改为东谈主类的得胜临床扫尾。因此，需要新的路子和动物模子来详情梗阻性急性肾损害（AKI）的早期机制和新的调养靶点，以防御婴儿肾吃亏。但是，由于东谈主类和猪的肾脏系统在剖解和功能上相似，猪模子可能比啮齿动物更能模拟东谈主类梗阻性肾病的病理生理学。机械拉伸培养的肾上皮细胞是单侧输尿管梗阻（UUO）指导的肾小管应激的体外模子。
伸开剩余84%基于此，好意思国田纳西大学健康科学中心医学院生理学系团队在一项究诘中使用了更生猪肾上皮细胞系和短期 UUO 模子，以考证拉伸驱动的 ROS 刺激更生儿肾脏中 ET 产生，导致下流肾脏血管收缩的假定。究诘效果发表于 Redox Biology 期刊题为“Induction of reactive oxygen species by mechanical stretch drives endothelin production in neonatal pig renal epithelial cells”。
ECE1 和 ET1 异构体主要在猪肾细胞系 LLC-PK1 细胞和整个这个词更生猪肾脏中抒发。为了探望 H2O2是否刺激 LLC-PK1 细胞中 ECE1 的产生，使用葡萄糖氧化酶（GOD）执续生成H2O2。扫尾发现，GOD 贬责后细胞 H2O2 产生和ECE1 水平增多，GOD 还增多了细胞中ET1-3 水暖热 panET 免疫染色。这证实，H2O2指导 LLC-PK1 细胞产生 ECE1-依赖性 ET1-3。
如 f-肌动卵白免疫染色所示，10% 轮回单轴机械拉伸的 LLC-PK1 细胞比未拉伸的细胞更长（图1 A）。qRT-PCR 闪现，在拉伸的 LLC-PK1 细胞中，NOX2 和 NOX4 mRNAs 差别增多了 4 倍和 2 倍（图1 B、C）。拉伸后的细胞闪现过氧化氢酶免疫染色显贵镌汰，细胞 H2O2 增多（图1 D-F）。拉伸指导的细胞 H2O2 和ECE1 增多被 EUK（一种超氧化物歧化酶和过氧化氢酶模拟物）逆转（图1 F、G）。拉伸细胞中的 ET1-3 水平也增多，而 EUK 和 ECE1 遏制剂 CGS 使其迟滞（图1 H-J）。NOX 遏制剂 apocynin 也减少了拉伸指导的 ECE1 和 ET1-3 的产生。此外，siRNA 介导的 NOX2 和 NOX4 敲低一样迟滞了拉伸指导的 ECE1 和 ET1-3。这些数据标明，机械拉伸在 LLC-PK1 细胞中产生 H2O2并指导 ECE1-依赖性 ET1-3 产生。
图1 机械拉伸在 LLC-PK1 细胞中产生 H2O2并指导 ECE1-依赖性 ET1-3 产生。
羁系左输尿管 3 小时后规复 3 小时，未导致更生猪出现清爽的情景性肾损害。但是，急性可逆性 UUO（rUUO）增多了猪尿异前方腺素（肾氧化应激标记物）和 H2O2水平，但镌汰过氧化氢酶的免疫染色。IHC 闪现，ECE1 在肾小管中抒发，其被 rUUO 扩增。 rUUO 后 mRNA 抒发、肾组织中的酶活性和尿液 ECE1 的水平高于对照组。rUUO 猪的肾小管免疫染色和 ET1-3 水平升高，而CGS 逆转了这少量。这证实，急性可逆性 UUO 刺激更生猪肾脏中 H2O2产生和 ECE1-依赖性 ET1-3 产生。
在莫得细胞外 Ca2+ 的情况下，ET 莫得增多更生猪入球小动脉中 [Ca2+]i 水平（图2 A、B）。细胞外 Ca2+ 的规复导致 ET 指导的 [Ca2+]i 增多约150 nM（图2 A、B）。ROCE 激活剂 DAG 近似物 OAG 显贵升高微血管中的 [Ca2+]i，遴荐性 TRPC3 阻断剂 Pyr3 则迟滞 [Ca2+]i（图2 C、D）。尽管尼莫地平阻断L-型电压门控式Ca2+ 通谈（L-VGCC），他普西加金耗竭细胞内 Ca2+ 贮存，但激活 ETR依然好像进步 [Ca2+]i水平（图2 E、F）。固然遴荐性 TRPC6 通谈遏制剂 SAR 7334 没灵验果，但 Pyr3 基本上消释了 ET1 指导的 ROCE。将 ET1-3 平直输注到肾脏中以尽量减少其全身影响，导致肾皮质严防和总肾血流量（tRBF）减少，肾血管阻力（RVR）增多，而这些被 Pyr3 迟滞。这些数据标明，ET 受体（ETR）的激活触发了入球小动脉平滑肌细胞中受体操控式Ca2+ 内流（ROCE），并通过 TRPC3 通谈导致肾脏严防不及。
图2 ET 受体（ETR）的激活触发了入球小动脉平滑肌细胞中ROCE。
此外，扫尾闪现，假手术猪的 tRBF 和 RVR 保执不变。比拟之下，在 UUO 技巧，tRBF 镌汰，RVR 增多，况兼尽管去除了羁系，但仍未规复。用 CGS、ETR 拮抗剂波生坦和 pyr3 贬责则逆转了 rUUO 指导的 tRBF 镌汰和 RVR 增多。这证实，rUUO 通过激活 ECE1/ETR/TRPC3引起肾脏严防不及。
从头生猪肾微血管均分离的卵白，用抗-ETRA、ETRB和TRPC3抗体进行Western blot检测，扫尾闪现急性rUUO猪体内这些卵白的抒发莫得改变（图3 A-C）。rUUO 增多了尿液早期 AKI 生物标记物 NGAL、L-FABP 和 IL-18 的水平（图3 D-F）。rUUO 指导的这些生物标记物的增多被 CGS、波生坦和 Pyr3 逆转（图3 D-F）。这些数据标明，rUUO 未改变 ETR和 TRPC3 的卵白抒发水平，但通过激活 ECE1/ETR/TRPC3 信号指导早期 AKI。
图3 rUUO未改变 ETR和 TRPC3 的卵白抒发水平，但通过激活ECE1/ETR/TRPC3 信号指导早期 AKI
12色吧图4 机械拉伸：指导更生猪微轮回损害与早期肾衰的多重机制
尽管先前的究诘标明，更生儿尿路梗阻会增多肾脏 ET1 水平，但对梗阻肾脏中的拉伸应力-ET 分子的探究知之甚少。这项究诘提供了新的数据，标明拉伸驱动的氧摆脱基刺激更生猪肾上皮细胞中整个 ET 异构体的产生。ET 激活肾血管 SMC TRPC3，导致执续性血管收缩和 RVR 增多。这些机制可能导致尿路梗阻引起的更生儿 AKI 的早期血管变化。
参考文件：Kumar R， Soni H， Afolabi JM， Kanthakumar P， Mankuzhy PD， Iwhiwhu SA， Adebiyi A. Induction of reactive oxygen species by mechanical stretch drives endothelin production in neonatal pig renal epithelial cells. Redox Biol. 2022 Sep;55:102394. doi: 10.1016/j.redox.2022.102394. Epub 2022 Jul 4. PMID: 35841629; PMCID: PMC9289874.
原文讨好：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35841629/
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