この研究は、免疫グロブリンA腎症(IgAN)をDioscin(DIO)で治療するための実験データを提供します、 Dioscin (DIO)、 DioDio 、漢方薬の効果と基礎となるメカニズムを研究するためのパラダイム in vivo および in vitro。
循環ガラクトース欠損IgA1(Gd-IgA1)の増加は、粘膜免疫応答の過程におけるIgA陽性分泌細胞の過剰な活性化によって引き起こされ、これはIgA腎症(IgAN)の病因における重要なリンクです。Peyerのパッチは、Bリンパ球がIgA分泌形質細胞に変換される顕著な場所であり、IgAの主要な供給源です。また、コア1β-1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ(C1GalT1)とその分子シャペロンであるC1GalT1特異的分子シャペロン(Cosmc)の発現低下は、IgAN患者におけるIgA1の異常なグリコシル化に関連しています。私たちの臨床経験では、Dioscoreae Nipponicae Rhizoma (DNR) の漢方薬は、IgAN 患者のタンパク尿と血尿を緩和し、腎機能を改善することができることが示されています。ディオシン(DIO)は、さまざまな薬理活性を持つDNRの主要な有効成分の1つです。この研究では、IgANの治療におけるDIOの可能なメカニズムを探ります.IgANモデルマウスは粘膜免疫誘導によって確立されました。マウスは、コントロールグループ、モデルグループ、およびDIO強制グループに分けられました。マウスの糸球体IgA沈着、腎病理学的変化、およびPeyerのパッチにおけるB細胞マーカーCD20およびCXCR5の発現を、免疫蛍光および免疫組織化学によって検出しました。リポ多糖(LPS)刺激後、DAKIKI細胞の増殖、IgAおよびGd-IgA1分泌、C1GalT1、およびCosmc発現に対するDIOの影響を、Cell Counting kit-8(CCK-8)アッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)テスト、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(QRT-PCR)、およびウェスタンブロッティング(WB)により検討しました。 in vivo 研究では、糸球体メサンギウム過形成を伴うIgA沈着と、IgANモデルマウスのパイエルパッチにおけるCD20およびCXCR5の発現増加は、DIOによって緩和されました。 In vitro 試験では、0.25 μg/mLから1.0 μg/mLのDIOがLPSによるDAKIKI細胞の増殖、IgAおよびGd-IgA1の分泌を阻害し、C1GalT1およびCosmcのmRNAおよびタンパク質発現をアップレギュレーションすることが示されました。この研究は、DIOがIgA分泌細胞の過剰な活性化を阻害し、C1GALT1/Cosmc発現をアップレギュレーションすることにより、Gd-IgA1産生を減少させる可能性があることを示しています。
IgA腎症(IgAN)は、原発性糸球体腎炎の最も一般的なタイプであり、特定の治療法はなく、依然として末期腎疾患の重大な原因となっています1。IgANの病因はまだ完全には理解されていませんが、「マルチヒット仮説」は一般的に受け入れられており、多くの臨床的および実験的研究の証拠によって支持されています2。IgANの病因には、B細胞の活性化とガラクトース欠損IgA1(Gd-IgA1)の産生が含まれます3。粘膜免疫応答中のIgA分泌細胞の過剰な増殖と活性化による循環Gd-IgA1の増加は、IgAN4,5,6の病因における重要なリンクです。Bリンパ球の表現型からIgA分泌細胞への変換の増殖と活性化の中心的な場所として、パイエルパッチはIgA分泌の主要な供給源であり、IgANの発生と発達と密接に関連しています7,8。さらに、IgA1分泌細胞の増殖、およびCore 1β-1,3-galactosyltransferase(C1GalT1)およびC1GalT1特異的分子シャペロン(Cosmc)の発現は、IgA1の異常なグリコシル化と関連しており、これはIgAN患者におけるGD-IgA1産生を引き起こします6,9。
近年、漢方薬によるIgAN治療の臨床研究が進んでいます。Yiqi Qingjie Formulaは、広安門病院の腎臓内科によるIgANの治療に不可欠な処方です。私たちのグループの以前の研究では、Yiqi Qingjie Formula による治療後に IgAN 患者の血清中の Gd-IgA1 が減少することがわかりました。Yiqi Qingjieフォーミュラで最も使用されているハーブの1つとして、Dioscoreae Nipponicae Rhizoma(DNR)は、免疫の調節、炎症の抑制、咳や喘息の緩和などのさまざまな機能を持つDioscorea Nipponica Makinoの乾燥根茎です10,11。何人かの学者がIgANをDNRで治療し、良好な結果を達成しました12,13,14。DNR15の主な有効成分として、ダイオシン(DIO)は尿酸を下げ、線維化を抑制し、炎症反応を抑制し、抗酸化ストレスを抑制します16,17。したがって、DIOは、過剰なGd-IgA1の細胞分泌を阻害し、特定の腎臓保護効果を発揮する新しい作用機序を持っている可能性があります。それでも、IgANを治療するためのDIOの作用機序に関する研究は報告されていません。
DIOのIgANに対する治療メカニズムの可能性を探り、IgANの新たな治療法を提供するために、DIOのIgANに対する治療効果を in vivo および in vitroで実験しました。
IgANの特徴的な病理学的特徴は、糸球体のメサンギウム領域にIgA1およびGD-IgA1を含む免疫複合体が沈着することです21,22。免疫複合体の形成を減らすことで、腎障害を軽減し、IgANの臨床症状を緩和することができます。in vivo実験では、DIOのIgANに対する治療効果を検討し、DIOがIgANモデルマウスの腎臓でのIgA沈着を抑制できることを発見しました。腎臓におけるIgA分泌細胞の蓄積は、IgAN23の病因に関連していることが実証されています。Bリンパ球の増殖と活性化の重要な部位として、パイエル板はIgA分泌細胞の重要な供給源であることから、パイエル板におけるBリンパ球マーカー(CD20、CXCR5)の発現を調べたところ、IgANマウスモデルのパイエル板では、DIOがBリンパ球の発現を阻害できることを発見しました。これらの実験結果は、IgANの治療にDIOを適用するための基礎を提供する可能性があります。
私たちは、IgANに対するDIOの作用機序をさらに調べるために、以下の実験を In vitro で行いました。まず、IgA1(その一部がGD-IgA124)を分泌するEBV不死化B細胞株である「DAKIKI」が、IgANに対する薬物の作用機序の in vitro 研究に理想的であることは、以前に実証されました。私たちは、IgANの治療におけるDIOの分子メカニズムを調べるためにDAKIKI細胞を選びました。さらに、粘膜炎症性免疫応答は、IgANの病因に不可欠な役割を果たします。前述したように、LPSを用いてDAKIKI細胞を刺激することで、炎症誘発性因子を放出し、炎症反応を媒介することで、IgANの粘膜免疫応答のメカニズムをより模倣することができます。 in vitro 細胞モデルは、IgANを治療するための他の薬剤の可能性とメカニズムを調査するのに役立つ可能性があります。その結果、DIOはLPSによって刺激されたDAKIKI細胞の増殖を濃度依存的に阻害することが示されました。DIOは、LPS刺激によるDAKIKI細胞におけるIgAおよびGd-IgA1の分泌を阻害し、DAKIKI細胞におけるC1GalT1およびそのシャペロンCosmcのmRNAおよびタンパク質の発現をアップレギュレートすることが可能であり、DIOがC1GALT1/Cosmc発現をアップレギュレーションすることによりGd-IgA1の分泌を減少させ、DAKIKI細胞の過剰な活性化を阻害する可能性が示唆されました。
実験手順では、主要なステップに注意する必要があります。DAKIKI細胞上清中のGd-IgA1の濃度がELISAキットの検出範囲(1.56~100 ng/mL)内にないため、濃縮されたGd-IgA1を得るためには、採取した上清を限外ろ過管で遠心分離する必要があります。また、各グループから始まる上清の量が同じであり、限外ろ過後に得られる濃縮物の最終量が同じであることを確認してください。
本研究では、 in vitro 法と in vivo 法を同時に用いたため、薬理学的効果が相互に支え合うことができ、漢方薬の効果とそのメカニズムを研究するための例となりました。このプロトコルでは、いくつかの点を改善できます。まず、マウスのDIO強制群の血中濃度は検出されませんでした。したがって、DIOの血中濃度に相当する濃度は、 in vitro 実験では使用されません。次に、DNRの活性成分であるDIOモノマーのみが調査されました。DNRの他の成分がIgANに及ぼす影響については、さらに研究が必要である。
結論として、この研究は、DNRの有効成分であるDIOでIgANを治療するための実験的基礎を提供します。この研究では、 in vitro と in vivo の両方で IgAN の粘膜免疫応答を模倣することにより、IgAN の細胞病理学的モデルを確立しました。これは、IgANを予防および治療するための伝統的な中国医学を研究するための新しいアイデアを提供します。
The authors have nothing to disclose.
この研究は、中国国家自然科学基金会(81973675)の支援を受けました。
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 |
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