파트 Ⅰ:신장 질환의 고밀도 지단백질
Apr 11, 2023
추상적인
수십 년간의 역학 연구는 고밀도 지단백질(HDL-콜레스테롤) 농도와 심혈관 질환 사이에 강력한 역관계를 확립했습니다. 최근 증거에 따르면 항염증 및 항산화 기능을 포함한 HDL 입자 기능과 콜레스테롤 유출 용량이 HDL 콜레스테롤 농도보다 심혈관 질환 예방과 더 강력하게 연관될 수 있습니다. 이러한 HDL 기능은 또한 급성 및 만성 신장 질환을 포함한 비심혈관 질환과 관련이 있습니다. 이 기사는 HDL 대사 및 항상성에서 신장의 역할과 신장 질환이 HDL 구성 및 기능에 미치는 영향에 대한 현재의 이해를 검토합니다. 또한 신장 세포 기능과 급성 및 만성 신장 질환의 발생 및 진행에 대한 HDL 입자, 단백질 및 작은 RNA 운반체의 역할을 조사합니다. 아포지단백 AI와 부가물을 형성하는 말론디알데히드 및 이소펜틸 글리세린을 비롯한 HDL 단백질에 대한 반응성 디카르보닐기의 변형 효과는 신장 질환에서 적절한 HDL 기능을 손상시킵니다. 마지막으로 급성 또는 만성 신장 질환의 결과를 개선하기 위해 HDL 농도 또는 기능을 증가시키는 표적 치료법 개발 가능성에 대해 논의합니다.
키워드
고밀도 지단백질(HDL); 아포지단백질 AI; 만성 신장 질환; 급성 신장 질환; sRNA; 말론디알데히드; 이소펜틸 글리세린;Cistanche 혜택.

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HDL 콜레스테롤 수치에서 HDL 기능으로 초점 이동
역학 연구[1]는 고밀도 지단백(HDL)-콜레스테롤(HDL-c) 농도와 심혈관 사건 사이의 역의 관계를 입증하여 HDL의 죽상동맥경화 보호 메커니즘에 대한 많은 연구를 자극했습니다[2]. 니아신[3,4] 및 CETP 억제제[5,6]를 포함한 HDL-C 상승 약물의 임상 시험 실패는 심혈관 사건을 예방하는 수단으로서 HDL-C 증가를 목표로 하는 치료법의 가능성에 의문을 제기했습니다. . 또한 Mendelian 무작위배정 연구는 HDL-C 수치에 영향을 미치는 유전적 변이와 심혈관 사건의 위험 사이에 유의미한 연관성을 보여주지 못했습니다[7]. 또한 여러 대규모 관찰 연구에서 매우 높은 수준의 HDL-C가 남성의 경우 약 77mg/dL, 여성의 경우 97mg/dL의 변곡점과 함께 모든 원인으로 인한 사망률 증가와 관련이 있음을 보여주었습니다. 사망률 증가의 주요 원인(심혈관 또는 비심혈관)은 연구 대상 인구에 따라 다릅니다. 높은 HDL-c 농도로 인한 사망 위험 증가에 대한 가능한 설명에는 유전적 변이, HDL(미세먼지) 기능 장애, 알코올 섭취와 같은 잔류 교란 요인이 있습니다[8]. 증가하는 증거는 HDL 기능이 HDL-c 수준을 높이는 것보다 더 가치 있는 치료 목표일 수 있음을 시사합니다. 여러 연구에서 HDL의 콜레스테롤 유출 용량(역콜레스테롤 수송의 첫 번째 단계 측정)이 죽상동맥경화증 및 죽상경화성 심혈관 사건의 독립적인 예측인자임을 보여주었습니다[9-11]. 최근 연구에 따르면 HDL 염증 지수는 HDL-c 수준 및 HDL 유출 용량과는 독립적으로 심혈관 사건의 역 예측인자입니다[12,13]. 이러한 관찰은 HDL-c 수준 이외의 지표(예: HDL 기능 및 구성)가 HDL 심혈관 보호를 더 잘 포착할 수 있다는 개념을 강력하게 뒷받침합니다.
HDL은 기능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 단백질, 지질, 생체 활성 지질 및 작은 RNA(sRNA)를 포함하여 다양한 화물을 운반하는 다양한 크기의 이종 입자 풀로 볼 수 있습니다[2]. HDL 구성 및 기능에 대한 대부분의 연구는 HDL의 항동맥경화 특성에 중점을 두었습니다. 그러나 이러한 동일한 HDL 기능 중 다수는 HDL의 항염증 및 항산화 특성과 같은 비심혈관 질환에도 적용됩니다. HDL 구성 및 기능은 감염, 염증성 질환 및 신장 질환을 비롯한 비심혈관 질환에서 중요한 역할을 하는 것으로 제안되었습니다. 만성 신장 질환은 HDL-c 수준이 낮고 HDL 기능이 손상되어 HDL 대사가 상당히 변경된 것과 관련이 있습니다[14]. 중요한 것은 말기 신장 질환(ESRD)은 심혈관 사건으로 인한 사망 위험이 유의하게 증가하지만 다른 고위험군과 달리 스타틴 투석으로 ESRD 환자를 치료해도 이 위험이 감소하지 않는다는 것입니다[15,16]. . 따라서 만성 신장 질환(CKD)에서 HDL의 변화가 신장 질환의 진행 및/또는 심혈관 사건의 위험 증가에 기여하는지 여부에 상당한 관심이 있습니다. malondialdehyde(MDA)와 isopentyl glycans(IsoLG)를 포함한 반응성 산소종에 의해 생성된 반응성이 높은 디카르보닐 분자는 HDL 단백질과 인지질을 빠르게 부가하여 HDL 기능을 변경합니다. 우리는 최근 작은 분자 디카르보닐 스캐빈저인 2-히드록시프롤린(2-HOBA)이 HDL의 디카르보닐 변형을 감소시키고 기능을 개선하며 마우스 모델에서 죽상동맥경화증을 감소시킨다는 것을 입증했습니다[17]. 중요한 것은 CKD의 활성 디카보닐 변형이 HDL 기능에 영향을 미친다는 것입니다. 또한, CKD에서 HDL에 대한 변경된 sRNA 로딩은 CKD에 대한 새로운 치료 표적을 제공할 수 있습니다. 따라서 HDL은 여러 가지 기능을 가지고 있으며 감염, 염증성 질환 및 신장 질환을 포함한 비심혈관 질환에서 중요한 역할을 하는 것으로 제안되었습니다. 신장 질환에서 HDL의 역할, 신장 질환이 HDL 대사 및 기능에 미치는 영향, 신장 질환에 대한 잠재적인 HDL 기반 치료법의 최근 발전을 검토합니다.

표준화된 시스탄체
HDL 대사의 신장 조절
신장 질환은 지질 및 지단백질 이상을 유발할 수 있습니다. 많은 질병이 신장 맥관 구조, 사구체, 세뇨관 및 간질에 영향을 미칩니다. 이들은 심장 수술이나 약물에 대한 알레르기 반응과 관련된 급성 신장 손상, 고혈압이나 당뇨병과 관련된 만성 진행성 흉터, 또는 루푸스 같은 면역 질환과 관련된 만성 진행성 흉터와 같은 급성 질환일 수 있습니다. 이상지질혈증의 정도와 특징은 신장 손상의 정도, 기저 병인, 단백뇨의 유무에 따라 달라지며, 특히 신증후군에서 그러하다[18,19]. CKD 관련 이상지질혈증은 고중성지방혈증 및 감소된 순환 HDL-C 수치를 특징으로 합니다. 또한 많은 증거가 신장 손상이 HDL의 구조와 기능을 조절한다는 생각을 뒷받침합니다. 중요하게도, 최근 증거에 따르면 신장 자체가 HDL과 그 구성 요소의 대사에 관여하고 있습니다. 이 새로운 개념은 그림 1에 요약되어 있습니다. 신장이 HDL을 처리하는 경로에는 (1) 사구체 여과, (2) 세뇨관 흡수로 이어지는 (3) 세포간 작용(또는 이화작용), (4) 신장 림프계, 및 (5) 요실금. 아래에 설명된 바와 같이, 사구체 여과 장벽, 사구체 여과액을 재흡수하는 관형 수송체 단백질, 신장 림프관의 구조 및 역학에 영향을 미치는 질병은 HDL 수준, 구조 및 기능을 조절할 수 있습니다. 신장은 신장외 HDL 대사에도 영향을 미칩니다. 신장 질환은 이러한 조절 과정에 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 신장 질환은 심혈관 사건의 독립적인 위험 인자인 지단백질(a) 및 Lp(a) 수치의 상승과 관련이 있습니다(14). HDL에 결합하고 HDL에서 콜레스테롤 에스테르의 간 흡수를 매개하는 지단백질 수용체이며 Lp(a) 수용체로도 확인되었습니다(20). 또한 인간 scarb1 유전자의 변이는 높은 수준의 HDL 콜레스테롤 및 Lp(a)와 관련이 있습니다(21).

그림 1. 사구체, 세뇨관 상피 및 신장 간질에 의한 정상 및 변형된 apoAl/HDL의 신장 취급에는 (1) 여과 (2) 세뇨관 섭취 (3) 세포이입 (4) 간질에서 림프관 네트워크에 의한 수송 및 (5) ) 소변 배설.
HDL 항상성을 조절하는 신장 과정
정상적인 신장에서 사구체 모세관 여과 장벽은 60-100kD 분자의 통과를 방지합니다. 성숙한 구형 HDL3 및 HDL2 하위 클래스는 이 질량을 초과합니다. 그러나 원판형 pre-HDL(60-85kD), apoA-I(28kD), apoA-II(17kD), apoA-IV(46kD) 및 레시틴-콜레스테롤 아실트랜스퍼라제와 같은 HDL 관련 효소 (LCAT)(67kD)는 정상적인 사구체 여과 장벽을 쉽게 통과합니다. 사구체 여과 장벽을 방해하는 일반적인 사구체 질환은 HDL 입자의 더 많은 수와 더 다양한 하위 클래스의 여과를 허용합니다(그림 1, 1단계). 일단 여과되면, 이러한 입자는 근위 세뇨관 상피 세포의 Cubin이 없는 양막 매크로글로불린 복합체에 결합하고 신생아 Fc 수용체를 포함하는 과정에 의해 세포내이입됩니다(그림 1, 2단계)[22]. 엔도사이토시스 후, HDL 입자가 분해를 위해 리소좀으로 운반됨에 따라 커빌린과 HDL은 엔도리소좀 소포에서 해리됩니다(그림 1, 단계 3). 특히, 중등도의 사구체 손상도 ApoA-I 및 작은 HDL3의 이화작용 속도를 증가시킵니다(23). 엔도사이토시스를 통한 HDL 이화 작용 외에도 여과된 HDL(및 freeapoA-1)은 근위 세뇨관 상피를 통해 전위되어 순환계로 되돌아갈 수 있습니다(그림 1, 단계 1-3). Cubilin 결핍과 Fanconi 증후군으로 인한 근위 세뇨관 재흡수 실패는 요중 apoA-I 배설을 증가시킵니다22]. 근위 세뇨관 흡수 감소 및 더블린 결핍 마우스에서 apoA-랜드 요로 손실 증가는 상당히 낮은 혈장 apoA-I 및 작은 HDL3 수준을 나타냅니다(24). 더 크고 성숙한 HDL2 입자는 소변에서 검출되지 않았으며 혈장 HDL2는 Cubilin-손상 마우스와 비교하여 더블린 결핍 마우스에서 감소하지 않았습니다. 이러한 결과는 apoA-I/HDL 입자의 여과 및 회수에서 신장의 중요한 역할을 확인하여 HDL 항상성을 유지합니다. 이러한 관찰은 또한 HDL 지질화 및 성숙을 방해하거나 성숙한 HDL 입자에서 단백질 분리를 촉진하는 조건이 HDL 크기 감소로 인해 HDL 여과를 증가시킬 수 있음을 강조합니다. 가족성 LCAT 결핍 환자는 HDL-C 수치가 낮고 신장 질환이 발생할 수 있습니다[25]. 예를 들어, LCAT 결핍은 - -HDL 이전 성숙을 손상시키고 영향을 받은 개인의 낮은 혈장 HDL 수치는 미성숙 작은 HDL 입자의 사구체 초여과 및 세뇨관 이화작용에서 증가된 HDL을 반영합니다[26]. 신장 질환이 있는 쥐에서 감소된 LCAT 농도 및 활성은 [27] 효소의 소변 손실과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 후천성 LCAT 결핍은 중등도 CKD에서 혈장 HDL 감소의 가능한 메커니즘으로 제안되었지만 [28] 비뇨 손실이 혈장 HDL 수치를 낮추는 정도는 불확실합니다.
Cubilin-megalin 복합체 외에도 세뇨관 상피 세포는 ATP-결합 카세트 수송체-a1(ABCA1), ATP-결합 카세트 수송체-G1(ABCG1) 및 청소 수용체-bi(SR-B1)를 포함한 지질 및 콜레스테롤 수송체를 발현합니다. ) [29]. 현재, 이러한 수송체 단백질이 관상 상피 세포에서 HDL의 이화 및 트랜스사이토시스 경로에 어떻게 영향을 미치는지는 명확하지 않습니다. 그러나 결함이 있거나 불충분한 양의 ABCA1을 발현하는 탕헤르병 환자는 HDL 생합성이 감소하고 HDL 혈장 체류 시간이 현저히 짧아졌습니다(탕헤르병 환자의 경우 0.22일, 정상인의 경우 6일). 낮은 HDL 입자 농도는 증가된 신장 HDL 이화 작용에 기인합니다(그림 1, 3단계)[30]. 미발표 연구에서 우리는 단백뇨 신장 손상이 ABCA1 및 SR-B1 유전자와 단백질의 신장 발현을 상당히 상향 조절한다는 것을 발견했습니다. 흥미롭게도 SR-B1은 뇌 내피 세포에서 HDL 수송에 필수적인 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 SR-B1은 신세뇨관 상피 세포를 통해 HDL 이화작용/세포통과작용을 지시할 수 있습니다[31]. 이것은 관 재흡수 경로에 영향을 줄 수 있는 HDL 구조 및 구성의 변화를 특징으로 하는 질병 상태와 특히 관련이 있을 수 있습니다. 우리는 반응성 디카보닐 그룹(예: IsoLG)에 의한 apoA-I의 변형이 정상적인 apoA-I에 비해 산화 스트레스(예: 신장 질환) 조건 하에서 관형 상피 세포에 의한 흡수를 증가시킨다는 것을 발견했습니다. 이러한 결과는 잠재적으로 유해한 지단백질/HDL이 신장 간질에 더 쉽게 흡수되고 침착될 수 있는 가능성을 높입니다. 신세뇨관 외부의 apoA-I/HDL 경로도 apoA-I/HDL 변형에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 최근에 우리는 다른 조직 간질 지단백질 수송과 마찬가지로 신장 림프계에서 잔류 apoA-I가 검출되었고 Isolg-modified apoA-I(그림 1, 4단계). 이러한 결과는 apoA-I/HDL이 단백뇨 손상을 수반하는 림프관 형성에 강력한 자극 효과를 갖기 때문에 중요합니다[32,33].

Cistanche 혜택
신장 실질 세포와 HDL의 직접적인 상호작용을 통한 위에서 언급한 신장 실질 세포의 조절 외에도 HDL의 신장 처리의 또 다른 결과는 소변에 있는 HDL 성분의 존재가 신장 손상의 지표 역할을 할 수 있다는 것입니다(그림 1, 5단계 ). 이는 신장 질환을 진단하거나 치료 개입에 대한 신장의 반응을 추적하는 데 사용할 수 있는 단백뇨 외에 신뢰할 수 있는 표지자가 부족하기 때문에 중요합니다. 초기 신장 손상은 사구체 장벽 및/또는 근위 세뇨관의 파괴를 반영할 수 있는 상승된 비뇨기 apoA-I 및 LCAT와 관련이 있습니다. 우리는 기저 질환과 관련된 여러 신장 이상이 있는 소아에서 소변 apoA-I 배설이 증가한 것을 발견했습니다[34]. 근위 세뇨관 질환(Fanconi 증후군, 덴트병, 로우 증후군 및 시스틴증), 신장 이형성증, 사구체신염 및 재발성 신증후군(NS) 환자는 혈압이 가장 많이 상승한 반면, NS 환자는 관해, 신장 결석, 다낭성 신장 질환이나 고혈압은 대조군과 혈압 상승에 차이가 없었습니다. 오줌 apoA-I의 증가된 양 외에도 우리는 또한 apoA-I의 불규칙한 고분자량(HMW) 형태를 포함하는 소변을 발견했습니다. 재발성 국소 분절 사구체 경화증(FSGS)이 있는 모든 어린이는 요중 apoA의 양과 알부민뇨의 양이 평행하지 않은 여러 HMW 형태의 apoA를 배설했습니다. 이러한 데이터는 apoA-I 교차 결합이 기능적으로 손상된 HMW 이량체 및 삼량체를 생성하기 때문에 흥미롭습니다[35]. 또 다른 연구에서, 이식 후 재발성 FSGS 환자의 혈장 및 소변에 대한 단백질체학적 분석은 진정한 apoA-I보다 apoA-I의 약간 더 높은 분자량을 나타내어 재발성 FSGS와 비재발성 FSGS를 구별했습니다[36]. 거의 모든 재발 환자의 소변에 변형된 apoA-I가 존재하지만 혈청에는 존재하지 않는 것은 FSGS의 신장내 환경이 apoA-I 변형을 촉진하고 이 변형된 apoA-I가 소변에 나타난다는 것을 시사합니다. 신장 손상에서 병원성 역할을 하는지 여부는 불분명합니다.
HDL의 신장외 대사에 대한 신장의 영향
신장은 여과/재흡수/이화작용/배설의 신장내 과정 외에도 간, 혈장 및 장에서 HDL 성분의 신장외 생산/대사를 조절합니다. 이는 신장 기능 저하, 특히 다량의 단백뇨가 있을 때 명백해집니다. HDL의 신외 조절 메커니즘은 (1) HDL-트리글리세리드 및 인지질의 간 추출을 감소시키는 간 리파아제의 감소, (2) 간세포 SR-B1을 불안정하게 하는 PDZ 함유 리간드 분자 신장 단백질 1(PDZK1)의 감소를 포함합니다. 및 HDL-콜레스테롤의 간 흡수, (3) 콜레스테롤 에스테르 전달 단백질(CETP) 증가, (4) HDL [18] 성숙을 제한하는 아실 코엔자임 콜레스테롤 아실트랜스퍼라제 1(ACAT-1) 증가. 요약하면, 신장 기능 장애에 의해 촉발된 효소, 수용체 및 수송 단백질의 이러한 변화와 혈장의 리모델링 중단은 정상적인 HDL 성숙을 손상시켜 요로 손실 및/또는 강화된 간 및 신장 이화 작용을 유발할 가능성이 더 높은 입자를 생성합니다.

Cistanche tubulosa
Cistanche와 신장 질환에 대한 자연 치료제로서의 잠재력
신장 질환은 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 심각한 상태입니다. 신장 질환에 대한 치료법은 없지만 Cistanche는 자연 치료 옵션으로 가능성을 보여주었습니다. 연구에 따르면 Cistanche는 신장 기능을 개선하고 염증을 줄이며 산화 스트레스로 인한 신장 손상을 예방할 수 있습니다. 또한 Cistanche는 인간에게 안전하고 잘 견디는 것으로 나타났기 때문에 신장 관련 건강 문제가 있는 사람들에게 유망한 선택이 될 수 있습니다.
참조
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