מחקר זה מספק נתונים ניסיוניים לטיפול באימונוגלובולין A נפרופתיה (IgAN) עם Dioscin (DIO), המרכיב הפעיל של Dioscoreae Nipponicae Rhizoma (DNR), ופרדיגמה לחקר ההשפעות של רפואת צמחים והמנגנונים הבסיסיים in vivo ו – in vitro.
העלייה של IgA1 חסר גלקטוז במחזור הדם (Gd-IgA1) נגרמת על ידי הפעלה מוגזמת של תאי הפרשה חיוביים IgA בתהליך של תגובות חיסוניות ריריות, המהווה חוליה קריטית בפתוגנזה של נפרופתיה IgA (IgAN). המדבקה של פייר, המקום הבולט שבו לימפוציטים מסוג B הופכים לתאי פלזמה מפרישי IgA, היא המקור העיקרי של IgA. בנוסף, הביטוי הנמוך יותר של ליבה 1β-1,3-גלקטוסילטרנספראז (C1GalT1) והמלווה המולקולרי שלה, מלווה מולקולרי ספציפי C1GalT1 (Cosmc), קשור לגליקוזילציה חריגה של IgA1 בחולי IgAN. הניסיון הקליני שלנו מראה כי רפואת הצמחים של Dioscoreae Nipponicae Rhizoma (DNR) יכולה להקל על פרוטאינוריה והמטוריה ולשפר את תפקוד הכליות בחולי IgAN. Dioscin (DIO) הוא אחד המרכיבים הפעילים העיקריים של DNR, אשר יש פעילויות פרמקולוגיות שונות. מחקר זה בוחן את המנגנון האפשרי של DIO בטיפול IgAN.עכבר מודל IgAN הוקם על ידי השראת חיסון רירית. העכברים חולקו לקבוצות הבקרה, המודל וה-DIO gavage. שקיעת IgA גלומרולרית בעכברים, שינויים פתולוגיים כלייתיים וסמנים של תאי B CD20 וביטוי CXCR5 במדבקה של פייר זוהו על ידי אימונופלואורסנציה ואימונוהיסטוכימיה. לאחר גירוי ליפופוליסכריד (LPS), ההשפעות של DIO על התפשטות תאי DAKIKI, הפרשת IgA ו- Gd-IgA1, C1GalT1 וביטוי Cosmc נחקרו על ידי בדיקת ספירת תאים kit-8 (CCK-8), בדיקת אימונוסורבנט מקושרת אנזימים (ELISA), תגובת שרשרת פולימראז כמותית בזמן אמת (QRT-PCR) וכתמים מערביים (WB). במחקרי in vivo , שקיעת IgA מלווה בהיפרפלזיה מסנגיאלית גלומרולרית וביטוי מוגבר של CD20 ו- CXCR5 במדבקת פייר בעכבר מודל IgAN הוקלה על ידי DIO. מחקרי מבחנה הראו 0.25 מיקרוגרם/מ”ל עד 1.0 מיקרוגרם/מ”ל DIO עיכב את התפשטות תאי DAKIKI המושרה על ידי LPS, IgA ו-Gd-IgA1, וויסות מוגבר של mRNA וביטוי חלבונים של C1GalT1 ו-Cosmc. מחקר זה מדגים כי DIO עשוי להפחית את ייצור Gd-IgA1 על ידי עיכוב הפעלה מוגזמת של תאים מפרישי IgA וויסות ביטוי C1GALT1/Cosmc.
IgA Nephropathy (IgAN) הוא הסוג הנפוץ ביותר של glomerulonephritis ראשוני, אשר אין טיפול ספציפי, והוא נשאר גורם משמעותי של מחלת כליות סופנית1. למרות שהפתוגנזה של IgAN עדיין אינה מובנת במלואה, “השערת ריבוי הפגיעות” מקובלת בדרך כלל ונתמכת על ידי גוף גדול של ראיות מחקריות קליניות וניסוייות2. הפתוגנזה של IgAN כרוכה בהפעלת תאי B וייצור IgA1 חסר גלקטוז (Gd-IgA1)3. העלייה במחזור Gd-IgA1 עקב התרבות יתר והפעלה של תאים מפרישי IgA במהלך התגובה החיסונית הרירית היא חוליה קריטית בפתוגנזה של IgAN 4,5,6. כמקום המרכזי להתרבות והפעלה של המרת פנוטיפ לימפוציטים מסוג B לתאים מפרישי IgA, המדבקה של פייר היא המקור העיקרי להפרשת IgA, הקשורה קשר הדוק להתרחשות והתפתחות של IgAN 7,8. בנוסף, התפשטות תאים מפרישי IgA1, כמו גם ביטוי של Core 1β-1,3-galactosyltransferase(C1GalT1) ומלווה מולקולרי ספציפי C1GalT1 (Cosmc), היו קשורים לגליקוזילציה חריגה של IgA1, אשר גורמת לייצור GD-IgA1 בחולי IgAN 6,9.
המחקר הקליני על טיפול IgAN בצמחי מרפא התקדם בשנים האחרונות. נוסחת Yiqi Qingjie היא נוסחה חיונית לטיפול IgAN על ידי המחלקה לנפרולוגיה של בית החולים גואנג’נמן. המחקר הקודם של הקבוצה שלנו מצא כי Gd-IgA1 ירד בסרום של חולי IgAN לאחר הטיפול בנוסחת Yiqi Qingjie. כאחד מעשבי התיבול הנפוצים ביותר בנוסחת Yiqi Qingjie, Dioscoreae Nipponicae Rhizoma (DNR) הוא קנה השורש המיובש של Dioscorea Nipponica Makino, שיש לו תפקידים שונים כגון ויסות חסינות, דיכוי דלקת, הקלה על שיעול ואסתמה10,11. מספר חוקרים טיפלו ב- IgAN עם DNR והשיגו תוצאות טובות 12,13,14. כמרכיב הפעיל העיקרי ב- DNR15, Dioscin (DIO) מוריד חומצת שתן, מעכב פיברוזיס, מעכב תגובה דלקתית ועקה נוגדת חמצון16,17. לכן, DIO עשוי להיות בעל מנגנון פעולה חדשני כדי לעכב את הפרשת התאים של Gd-IgA1 מופרז ולהפעיל השפעות ספציפיות להגנה על הכליות. עם זאת, לא דווח על מחקר על מנגנון הפעולה של DIO לטיפול ב- IgAN.
כדי לחקור את המנגנון הטיפולי הפוטנציאלי של DIO על IgAN ולספק שיטה חדשה לטיפול ב- IgAN, ערכנו ניסויים להשפעות הטיפוליות של DIO על IgAN in vivo ו – in vitro.
התכונה הפתולוגית האופיינית של IgAN היא התצהיר של מתחמי חיסון המכילים IgA1 ו- GD-IgA1 באזור mesangial של glomerulus21,22. הפחתת היווצרות של קומפלקסים חיסוניים יכולה להפחית את הפגיעה הכלייתית ולהקל על הסימפטומים הקליניים של IgAN. בניסוי in vivo חקרנו את ההשפעות הטיפוליות של DIO על IgAN, ומצאנו כי DIO יכול להפחית שקיעת IgA בכליה של עכברי מודל IgAN. הוכח כי הצטברות של תאים מפרישי IgA בכליה קשורה לפתוגנזה של IgAN23. כאתר חשוב של התרבות והפעלה של לימפוציטים מסוג B, המדבקה של פייר היא מקור חשוב לתאים מפרישי IgA, ולכן בחנו את הביטוי של סמני לימפוציטים מסוג B (CD20, CXCR5) במדבקה של פייר ומצאנו כי DIO יכול לעכב את הביטוי של לימפוציטים מסוג B במדבקת פייר של עכברי IgAN. תוצאות ניסוי אלה יכולות לספק בסיס ליישום DIO בטיפול ב- IgAN.
ביצענו את הניסויים הבאים במבחנה כדי להמשיך לחקור את מנגנון הפעולה של DIO על IgAN. ראשית, הוכח קודם לכן כי DAKIKI, קו תאי B אימורטלי EBV המפריש IgA1, שחלקו GD-IgA124, אידיאלי למחקר חוץ גופי של מנגנון הפעולה של התרופה על IgAN. בחרנו בתאי DAKIKI כדי לחקור את המנגנון המולקולרי של DIO בטיפול ב-IgAN. בנוסף, התגובה החיסונית הדלקתית הרירית ממלאת תפקיד אינטגרלי בפתוגנזה של IgAN. כפי שהוזכר לעיל, אנו משתמשים ב- LPS כדי לעורר תאי DAKIKI, אשר יכולים לשחרר גורמים פרו-דלקתיים ולתווך תגובות דלקתיות, אשר יכולים לחקות טוב יותר את מנגנון התגובה החיסונית הרירית ב- IgAN. המודל התאי במבחנה עשוי לסייע בחקר האפשרות והמנגנון של תרופות אחרות לטיפול ב- IgAN. התוצאות הראו כי DIO עיכב את התפשטות תאי DAKIKI שעוררו על ידי LPS באופן תלוי ריכוז. DIO יכול לעכב את הפרשת IgA ו- Gd-IgA1 בתאי DAKIKI הנגרמת על ידי גירוי LPS ולווסת את הביטוי של mRNA וחלבון של C1GalT1 והמלווה שלו Cosmc בתאי DAKIKI, מה שמרמז על כך ש- DIO יכול להפחית את הפרשת Gd-IgA1 על ידי ויסות ביטוי C1GALT1/Cosmc ובכך לעכב את הפעלת היתר של תאי DAKIKI.
יש לציין שלבים מרכזיים במהלך הליכי הניסוי. הריכוז של Gd-IgA1 בסופרנאטנט של תא DAKIKI אינו בטווח הגילוי של ערכת ELISA (1.56~100 ננוגרם/מ”ל), והסופרנאטנט שנאסף חייב להיות צנטריפוגה על ידי צינור אולטרה-סינון כדי לקבל את ה-Gd-IgA1 המרוכז. כמו כן, יש לוודא שנפח הסופרנאטנט החל מכל קבוצה זהה והנפח הסופי של התרכיז המתקבל לאחר אולטרה-סינון זהה.
במחקר זה, השתמשנו בשיטות in vitro ו – in vivo בו זמנית, אשר יכולות לתמוך זו בזו באופן הדדי בהשפעות פרמקולוגיות ולספק דוגמה לחקר ההשפעות והמנגנונים שלהן של רפואת צמחים. יש דברים שאפשר לשפר בפרוטוקול הזה. ראשית, לא זיהינו ריכוזי דם בקבוצת ה-DIO gavage של העכברים; לכן, ריכוז DIO שווה ערך לריכוזי דם אינו משמש בניסויי מבחנה . שנית, רק מונומר DIO, המרכיב הפעיל של DNR, נחקר; ההשפעות של רכיבים אחרים של DNR על IgAN עדיין זקוקות למחקר נוסף.
לסיכום, מחקר זה מספק בסיס ניסיוני לטיפול IgAN עם DIO, החומר הפעיל של DNR. מחקר זה ביסס מודל פתולוגי תאי של IgAN על ידי חיקוי התגובה החיסונית הרירית של IgAN הן במבחנה והן in vivo. זה נותן רעיון חדש ללימוד רפואה סינית מסורתית כדי למנוע ולטפל IgAN.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81973675).
Anti-CD20/MS4A1 Antibody | Boster Biotechnology Company | A03780-3 | |
Antifade mounting medium | Beyotime, Shanghai, China | P0128S | |
Balb/c mice | Beijing Weitong Lihua Laboratory Animal Technology Co., Ltd. | 110322220101424000 | |
blocking serum | Solarbio, Beijing, China | SL038 | |
Bovine gamma globulin | ShangHai YuanYe Biotechnology Company | S12031 | |
C1GALT1 polyclonal antibody | Proteintech Group, Inc,USA | 27569-1-AP | |
Citrate antigen retrieval solution(50×) | Phygene Biotechnology Company | PH0422 | |
COSMC polyclonal antibody | Proteintech Group, Inc,USA | 19254-1-AP | |
Cytotoxiciy detection kit | Roche Company | 4744926001 | |
Dako REAL EnVision detection system, Peroxidase/DAB+ | Dako | K5007 | |
DAPI | Invitrogen | D1306 | |
Dioscin | National Institute For Food and Drug Control | 111707-201703 | |
DIO tablets | Chengdu No 1 Pharmaceutical Co. Ltd. | H51023866 | |
ECL working solution | Merck Biotechnology, Inc | WBKLS0100 | |
Enhanced cell counting kit-8 | Beyotime, Shanghai, China | C0043 | |
Fasking one-step removal of gene cDNA first-strand synthesis premix | TIANGEN,Beijing, China | KR118-02 | |
Glycogen Periodic acid Schiff (PAS) stain kit | BaSO Biotechnology Company | BA4080A | |
Goat anti-mouse IgA-AF488 | SouthernBiotech | 1040-30 | |
Goat anti-rabbit IgG antibody (H+L), HRP conjugated | BeiJing Bioss Biotechnology Company | BS-0295G-HRP | |
Human Gd-IgA1 ELISA kit | IBL | 27600 | |
Human IgA ELISA kit | MultiSciences (LiankeBio) | 70-EK174-96 | |
Pierce BCA protein assay kit | Thermo Scientific | 23227 | |
PMSF solution | Beyotime, Shanghai, China | ST507 | |
Proteinase K | Phygene Biotechnology Company | PH1521 | |
Rabbit anti-CXCR5 polyclonal antibody | BeiJing Bioss Biotechnology Company | bs-23570R | |
RIPA lysis buffer | Beyotime, Shanghai, China | P0013B | |
RNAsimple total RNA extraction kit | TIANGEN,Beijing, China | DP419 | |
RPMI Medium 1640 | Solarbio, Beijing, China | 31800 | |
Super-Bradford protein assay kit | CWBIO, Beijing, China | CW0013 | |
Triton X-100 | Beyotime, Shanghai, China | ST795 | |
β-Actin Rabbit mAb | Abclonal, Wuhan, China | AC026 |
.