응고, 프로테아제 활성화 수용체 및 당뇨병성 신장 질환: ENOS가 결핍된 생쥐로부터의 교훈
Jan 31, 2024
고지방식이와 eNOS 부족은 당뇨병 쥐의 TF를 상승적으로 증가시킵니다.
많은 연구에서 비만과 혈전증 사이의 연관성이 입증되었습니다(Samad 및 Ruf 2013). 시험용ple, TLR4-NF-kB 경로의 상향 조절대사질환조건은 TF 수준을 증가시킵니다(Lv et al. 2009; Owens et al. 2012; Rogero and Calder 2018). 더욱이, 포화 지방산 팔미테이트는 ROS 및 JNK 경로 의존 메커니즘과 세포외 히스톤을 통해 히스톤 H3 방출을 유도하여 단핵구에서 TF 발현을 증가시킵니다(Shrestha et al. 2013). 응고와 eNOS, 그리고 응고 사이의 관계를 중심으로이상지질혈증이전 연구에서는 eNOS 결핍과 고지방식이가 TF 발현에 미치는 영향을 입증했습니다(Li et al. 2010). 해당 연구에서는 eNOS가 없는 쥐에게 저용량 STZ를 투여하여 당뇨병을 발병시키고 고지 방식을 먹였습니다. eNOS 발현이 부족하면 소변 알부민 배설이 증가하고조직학적 손상, 고지방식이로 인해 더욱 악화되었습니다. eNOS 발현 부족과 고지방식이로 인해 마우스 신장에서 TF의 발현과 활성이 증가했습니다.시너지 방식. 흥미롭게도, 사구체 단핵구/대식세포 마커를 이용한 공동 국소화 실험은 면역반응성 TF 수준의 증가를 입증했습니다.
TF에 대한 항체 중화는 eNOS 녹아웃 마우스의 당뇨병 신장 염증을 개선합니다
TF 의존성 응고의 증가는 염증 증가와 관련이 있습니다(Witkowski et al. 2016). TF 의존성 응고 시스템의 억제가 개선되었습니다.염증성 질환, 예를 들어 LPS 유발 패혈증(Pawlinski et al. 2010). DKD에서 염증과 TF 사이의 인과관계를 밝히기 위해 우리는 DKD의 염증에 대한 TF에 대한 중화 항체의 단기 효과를 조사했습니다.당뇨병 신장eNOS가 결핍된 마우스에서(Li et al. 2010). 결과는 항-TF 항체의 투여가 TF 중화 4일 후 마우스 신장에서 Tnfa, Ccl2, Tgfb 및 Col4 mRNA와 같은 염증 및 섬유증 관련 유전자의 신장 발현 수준을 현저하게 감소시키는 것으로 나타났습니다.
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응고 FXa 억제제는 eNOS가 결여된 당뇨병 쥐의 신장 손상을 개선합니다
TF/VIIa의 하류에 위치한 응고 FXa도 PAR 의존 경로를 통해 염증에 기여합니다. DKD에서의 역할은 여러 동물 모델에서 입증되었습니다. Sumiet al. (2011)은 FXa 억제제인 폰다파리눅스(fondaparinux)가 db/db 마우스에서 요중 단백질 수준, 사구체 비대 및 섬유소 침착을 감소시킨다는 것을 입증했습니다. eNOS가 결여된 DKD 마우스에서 FXa 억제의 치료 효과가 우리 그룹에 의해 입증되었습니다(Oe et al. 2016). 경구 FXa 억제제인 Edoxaban(50mg/kg/일)을 eNOS-/-에 투여했습니다. Ins2Akita/+ 마우스를 3개월 동안 투여한 결과 혈관간 기질 증식과 같은 조직학적 손상이 개선된 것으로 나타났습니다. 신장의 염증성 유전자의 발현 수준은 edoxaban에 의해 감소되었습니다 (표 1). FXa는 PAR1과 PAR2를 모두 활성화합니다. FXa 매개 신장 손상의 메커니즘을 밝히기 위해 우리는 FXa 억제제의 항염증 효과가 PAR2-/- 마우스 및 FXa 억제제를 사용하는 PAR2-/- 마우스에서 발견된 것과 유사하다는 것을 입증했습니다. . 이러한 발견은 FXa가 DKD에서 PAR{17}}의존 메커니즘을 통해 염증을 유발할 가능성이 있음을 시사합니다. 대조적으로, 산화환원 금지는 eNOS+/+에서 사구체 손상을 개선하지 못했습니다. Ins2Akita/+ 마우스, FXa 억제의 치료 효과가 제1형의 eNOS 의존성 응고항진성과 연관되어 있음을 시사당뇨병 쥐.
DKD의 기타 응고 인자
트롬빈은 진행되는 PAR1을 표적으로 하기 때문에혈관 염증(첸과 돌링 2009),트롬빈은 DKD를 악화시킬 가능성이 있음. 그러나 DKD 발병기전에서 트롬빈의 보호적 또는 유해한 역할이 입증되었습니다. 저선량 트롬빈(50pM)은 예방하는 반면, 고용량 트롬빈(20nM)은 악화시켰습니다.포도당 유발 세포 사멸족세포에서(Wang et al. 2011b). eNOS가 결여된 당뇨병 쥐에 대한 다비가트란과 같은 트롬빈 억제제의 효과는 향후에 밝혀져야 합니다.
피브리노겐은 다양한 활동에 관여합니다.염증 상태. 흥미롭게도, 부분적인 감소 또는 피브리노겐의 부재는 신장 허혈-재관류 모델 또는 폐쇄성 신장 섬유증에 유익했습니다(Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). eNOS가 결여된 당뇨병 쥐에서는 사구체 피브린 축적이 증가하기 때문에(Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a),DKD 발병기전추가 연구가 필요합니다.
eNOS가 결여된 당뇨병 마우스에서 PAR1 및 PAR2의 발현
PAR의 발현 증가는 신장 손상과 관련이 있습니다. 우리와 다른 사람들은 당뇨병성 신장병증, 아데닌 유발 신장 손상, 폐쇄성 신장 섬유증 및 시스플라틴 유발 신장 손상이 있는 동물 모델에서 Par1 및/또는 Par2 mRNA의 발현 수준이 증가했음을 입증했습니다(Chung et al. 2013; Hayashi et al. al. 2016; Oe 외. 2016; Watanabe 외. 2019). 더욱이, 제2형 당뇨병 모델인 db/db 마우스에서 사구체 PAR2 단백질 수준이 증가했습니다(Sumi et al. 2011). 우리는 당뇨병 쥐에서 PAR 발현과 eNOS 결핍 사이의 연관성을 입증했습니다(Oe et al. 2016). Par1 mRNA의 발현 수준은 eNOS-/-에서 유의하게 더 높았습니다. Ins2Akita/+ 마우스는 eNOS-/-보다; Ins2Akita/+ 및 비DM 마우스. 마찬가지로, Par2의 발현은 eNOS-/-에서 상당히 높았습니다. Ins2Akita/+ 마우스는 DM이 아닌 마우스보다 대조적으로, Par4 mRNA 수준은 유전자형 간에 차이가 없었습니다. eNOS의 부족은 DKD에서 염증을 악화시킵니다(Wang et al. 2011a). 전염증성 사이토카인이 PAR을 증가시키는 것으로 보고되었기 때문에(Nystedt et al. 1996), eNOS 부족으로 인한 염증 증가는 DKD에서 신장 Pars 발현을 유도할 가능성이 높습니다. 종합적으로, 우리의 연구 결과는 eNOS가 부족한 당뇨병 신장에서 TF의 경우와 유사하게 PAR1과 PAR2의 발현 수준이 증가함을 시사했습니다 (그림 2).
PAR2 삭제로 인해 당뇨병성 신장이 개선됨
eNOS가 감소된 생쥐의 부상
우리와 다른 사람들은 이전 연구에서 DKD에서 PAR2의 역할을 다루었습니다. Par2 결실은 eNOS가 있는 당뇨병 야생형 Akita 마우스(Ins2Akita/+)에서 사구체 손상에 영향을 미치지 않았습니다(Oe et al. 2016). 더욱이, PAR2가 결여된 STZ 유발 당뇨병 쥐는 당뇨병 야생형 쥐에 비해 알부민뇨가 감소했지만 평균 목표 확장은 증가한 것으로 나타났습니다(Waasdorp et al. 2017). 종합적으로, 이들 결과는 DKD의 초기 및 경증 모델에서 신장 손상에 대한 PAR2 억제의 치료 효과가 없거나 경미하다는 것을 입증합니다. 대조적으로, 우리는 eNOS(eNOS+/-; Ins2Akita/+)의 발현이 감소된 당뇨병 아키타 마우스에서 DKD에 대한 PAR2 결핍의 영향을 입증했습니다(Oe et al. 2016). PAR2가 부족하면 요중 알부민 배설 수준, 혈관간 확장 및 GBM 두께가 크게 감소했습니다. Tnfa, Tgfb 및 Col4를 포함한 전염증성 및 섬유증 관련 유전자의 발현 수준도 마우스 신장에서 감소했습니다. 이러한 결과는 PAR2가 초기가 아니라 eNOS 결핍으로 인한 비교적 진행된 당뇨병 사구체 손상에서 병원성이 있음을 시사합니다 (표 1).
eNOS가 감소된 당뇨병 마우스에서 PAR1 및 PAR2의 이중 차단
우리는 PAR1과 PAR2가 DKD 발병에 협력적으로 기여한다는 것을 입증했습니다(Mitsui et al. 2020). 본 연구에서는 eNOS(Ins2Akita/+; eNOS+/-)에 대해 이형접합성인 수컷 I형 당뇨병 Akita 마우스를 DKD의 모델로 사용했습니다. 이들 마우스를 4주 동안 비히클, PAR1 길항제(E5555, 60 mg/kg/일), PAR2 길항제(FSLLRY, 3 mg/kg/일) 또는 E5555 + FSLLRY로 치료했습니다. PAR1 또는 PAR2 길항제 단독 투여는 비히클 투여에 비해 혈관간 확장 및 콜라겐 IV 침착과 같은 사구체 손상을 약화시켰습니다. PAR1 및 PAR2 억제의 시너지 치료 효과가 관찰되었으며, 비히클 투여와 비교하여 E5555 + FSLLRY로 PAR1과 PAR2를 모두 차단한 경우 소변 알부민-크레아티닌 비율이 크게 감소했습니다. 더욱이, E5555 + FSLLRY에 의한 PAR1 및 PAR2의 이중 차단은 혈관간 확장, 사구체 대식세포 침윤 및 IV형 콜라겐 침착을 포함한 조직학적 손상을 효과적으로 개선했습니다. 신장의 염증 및 섬유증 관련 유전자의 발현 수준도 감소했습니다(표 1).
우리는 인간 내피 세포에 대한 PAR1 및 PAR2 작용제의 염증 유발 효과에 중점을 두었습니다(Mitsui et al. 2020). 결과는 PAR1 및 PAR2 작용제 모두를 사용한 자극이 MCP1 및 PAI1 mRNA의 발현 수준을 상승적으로 증가시키는 것으로 나타났습니다. PAR1 작용제의 효과는 NF-κB 억제제에 의해 차단된 반면, PAR2 작용제의 효과는 NF-kB 및 MAPK 억제제에 의해 차단되었습니다. 종합적으로, PAR1과 PAR2는 서로 다른 신호 전달 경로를 통해 혈관 염증과 DKD에 협력적으로 기여합니다(그림 3).
결론
이 리뷰에서 우리는 당뇨병 쥐의 응고 프로테아제-PAR 경로와 eNOS 결핍 사이의 관계에 중점을 두었습니다. eNOS의 낮은 생산은 DKD에 유해한 응고항진성 및 PAR 신호 증가와 관련이 있습니다. 이러한 발견은 DKD의 진행 또는 후기 단계(예: 신부전 및/또는 대량 단백뇨)에서 이들의 병리학적 역할을 나타낼 수 있습니다. 경구 FXa 억제제는 혈전증을 예방하기 위해 널리 사용됩니다(Patel et al. 2011; Robertson et al. 2015). DKD 치료에 이들의 사용은 유망한 선택입니다. 더욱이, atopaxar 및 vorapaxar를 포함한 일부 PAR1 길항제는 급성 관상동맥 증후군을 예방하기 위해 항혈소판 요법에 사용될 수 있습니다(Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). 또한, PAR2 길항제의 개발에는 놀라운 진전이 있으며(Lim et al. 2013; Cheng et al. 2017; Jiang et al. 2018) 이는 DKD 환자를 치료하기 위한 새로운 치료 옵션이 될 수 있습니다.
감사의 말
본 연구는 곤료의료재단의 지원을 받았습니다. 영어 편집을 맡아주신 에디티지(https://www.editage.com)에 감사드립니다.
이해 상충 저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.
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