Bu çalışma, immünoglobulin A nefropatisinin (IgAN) Dioscoreae Nipponicae Rhizoma’nın (DNR) aktif bileşeni olan Dioscin (DIO) ile tedavisi için deneysel veriler ve bitkisel tıbbın etkilerini ve altta yatan mekanizmaları in vivo ve in vitro olarak incelemek için bir paradigma sunmaktadır.
Dolaşımdaki galaktoz eksikliği olan IgA1’in (Gd-IgA1) artışı, IgA nefropatisinin (IgAN) patogenezinde kritik bir bağlantı olan mukozal immün yanıtlar sürecinde IgA-pozitif salgı hücrelerinin aşırı aktivasyonundan kaynaklanır. B lenfositlerinin IgA salgılayan plazma hücrelerine dönüştüğü belirgin yer olan Peyer yaması, IgA’nın birincil kaynağıdır. Ek olarak, çekirdek 1β-1,3-galaktosiltransferaz (C1GalT1) ve moleküler şaperonu, C1GalT1’e özgü moleküler şaperonun (Cosmc) daha düşük ekspresyonu, IgAN hastalarında IgA1’in anormal glikosilasyonu ile ilişkilidir. Klinik deneyimlerimiz, Dioscoreae Nipponicae Rhizoma’nın (DNR) bitkisel ilacının IgAN hastalarında proteinüri ve hematüriyi hafifletebileceğini ve böbrek fonksiyonlarını iyileştirebileceğini göstermektedir. Diosin (DIO), çeşitli farmakolojik aktivitelere sahip olan DNR’nin ana aktif bileşenlerinden biridir. Bu çalışma, DIO’nun IgAN tedavisinde olası mekanizmasını araştırıyor.IgAN model fare, mukozal immün indüksiyon ile kurulmuştur. Fareler kontrol, model ve DIO gavaj gruplarına ayrıldı. Farelerde glomerüler IgA birikimi, renal patolojik değişiklikler ve Peyer yamasındaki B hücre belirteçleri CD20 ve CXCR5 ekspresyonu immünofloresan ve immünohistokimya ile tespit edildi. Lipopolisakkarit (LPS) stimülasyonundan sonra, DIO’nun DAKIKI hücrelerinin proliferasyonu, IgA ve Gd-IgA1 sekresyonu, C1GalT1 ve Cosmc ekspresyonu üzerindeki etkileri, hücre sayma kiti-8 (CCK-8) testi, enzime bağlı immünosorbent testi (ELISA) testi, kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (QRT-PCR) ve western blotting (WB) ile incelendi. İn vivo çalışmalarda, glomerüler mezanjiyal hiperplazi ile birlikte IgA birikimi ve IgAN model farede Peyer yamasında CD20 ve CXCR5’in artmış ekspresyonu DIO ile hafifletildi. İn vitro çalışmalar, 0.25 μg/mL ila 1.0 μg/mL DIO’nun LPS ile indüklenen DAKIKI hücre proliferasyonunu, IgA ve Gd-IgA1 sekresyonunu inhibe ettiğini ve C1GalT1 ve Cosmc’nin mRNA ve protein ekspresyonunu yukarı regüle ettiğini gösterdi. Bu çalışma, DIO’nun IgA salgılayan hücrelerin aşırı aktivasyonunu inhibe ederek ve C1GALT1/Cosmc ekspresyonunu yukarı regüle ederek Gd-IgA1 üretimini azaltabileceğini göstermektedir.
IgA Nefropatisi (IgAN), spesifik bir tedavisi olmayan en yaygın primer glomerülonefrit türüdür ve son dönem böbrek yetmezliğinin önemli bir nedeni olmaya devam etmektedir1. IgAN’ın patogenezi hala tam olarak anlaşılamamış olsa da, “çoklu isabet hipotezi” genel olarak kabul edilmekte ve çok sayıda klinik ve deneysel araştırma kanıtı ile desteklenmektedir2. IgAN’ın patogenezi B hücrelerinin aktive edilmesini ve Galaktoz eksikliği olan IgA1 (Gd-IgA1) üretilmesini içerir3. Mukozal immün yanıt sırasında IgA salgılayan hücrelerin aşırı proliferasyonu ve aktivasyonuna bağlı olarak dolaşımdaki Gd-IgA1’deki artış, IgAN 4,5,6’nın patogenezinde kritik bir bağlantıdır. B lenfosit fenotipinin IgA salgılayan hücrelere dönüşümünün proliferasyonu ve aktivasyonu için merkezi yer olan Peyer yaması, IgAN7,8’in oluşumu ve gelişimi ile yakından ilişkili olan IgA sekresyonunun birincil kaynağıdır. Ek olarak, IgA1 salgılayan hücrelerin proliferasyonu ve ayrıca Core 1β-1,3-galaktosiltransferaz (C1GalT1) ve C1GalT1’e özgü moleküler şaperon (Cosmc) ekspresyonu, IgA1’in anormal glikozilasyonu ile ilişkilendirildi, bu da IgAN hastalarında GD-IgA1 üretimine neden olur 6,9.
Bitkisel ilaçlarla IgAN tedavisi ile ilgili klinik çalışmalar son yıllarda ilerlemiştir. Yiqi Qingjie Formülü, Guang’anmen Hastanesi Nefroloji Bölümü tarafından IgAN’ı tedavi etmek için gerekli bir formüldür. Grubumuzun önceki çalışması, Yiqi Qingjie Formülü ile tedaviden sonra IgAN hastalarının serumunda Gd-IgA1’in azaldığını buldu. Yiqi Qingjie Formülünde en çok kullanılan bitkilerden biri olan Dioscoreae Nipponicae Rhizoma (DNR), bağışıklığı düzenlemek, iltihabı baskılamak, öksürüğü ve astımı hafifletmek gibi çeşitli işlevlere sahip olan Dioscorea Nipponica Makino’nun kurutulmuş köksapıdır10,11. Birkaç bilim adamı IgAN’ı DNR ile tedavi etti ve iyi sonuçlar elde etti 12,13,14. DNR15’in ana aktif bileşeni olan Dioscin (DIO) ürik asidi düşürür, fibrozu inhibe eder, inflamatuar yanıtı inhibe eder ve antioksidatif stresi inhibe eder16,17. Bu nedenle, DIO, aşırı Gd-IgA1’in hücresel sekresyonunu inhibe etmek ve spesifik böbrek koruma etkileri uygulamak için yeni bir etki mekanizmasına sahip olabilir. Yine de, DIO’nun IgAN’ı tedavi etmek için etki mekanizması hakkında herhangi bir çalışma bildirilmemiştir.
DIO’nun IgAN üzerindeki potansiyel terapötik mekanizmasını araştırmak ve IgAN tedavisi için yeni bir yöntem sağlamak için, DIO’nun IgAN üzerindeki terapötik etkileri için in vivo ve in vitro deneyler yaptık.
IgAN’ın karakteristik patolojik özelliği, glomerulusun mezanjiyal bölgesinde IgA1 ve GD-IgA1 içeren immün komplekslerin birikmesidir21,22. İmmün komplekslerin oluşumunu azaltmak, böbrek hasarını azaltabilir ve IgAN’ın klinik semptomlarını hafifletebilir. İn vivo bir deneyde, DIO’nun IgAN üzerindeki terapötik etkilerini inceledik ve DIO’nun IgAN model farelerin böbreğinde IgA birikimini azaltabileceğini bulduk. Böbrekte IgA salgılayan hücrelerin birikiminin IgAN23’ün patogenezi ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. B lenfositlerinin önemli bir proliferasyon ve aktivasyon bölgesi olan Peyer yaması, IgA salgılayan hücrelerin önemli bir kaynağıdır, bu nedenle Peyer’in yamasında B lenfosit belirteçlerinin (CD20, CXCR5) ekspresyonunu inceledik ve DIO’nun Peyer’in IgAN fareleri modelindeki B lenfositlerinin ekspresyonunu inhibe edebileceğini bulduk. Bu deneysel sonuçlar, IgAN tedavisinde DIO’nun uygulanması için bir temel sağlayabilir.
Aşağıdaki deneyleri gerçekleştirdik: DIO’nun IgAN üzerindeki etki mekanizmasını daha fazla araştırmak için in vitro olarak. İlk olarak, bir kısmı GD-IgA124 olan IgA1 salgılayan EBV ile ölümsüzleştirilmiş bir B hücre hattı olan DAKIKI’nin, ilacın IgAN üzerindeki etki mekanizmasının in vitro araştırması için ideal olduğu daha önce gösterilmiştir. IgAN tedavisinde DIO’nun moleküler mekanizmasını araştırmak için DAKIKI hücrelerini seçtik. Ek olarak, mukozal inflamatuar immün yanıt, IgAN patogenezinde ayrılmaz bir rol oynar. Yukarıda bahsedildiği gibi, pro-inflamatuar faktörleri serbest bırakabilen ve IgAN’daki mukozal immün yanıtların mekanizmasını daha iyi taklit edebilen inflamatuar yanıtlara aracılık edebilen DAKIKI hücrelerini uyarmak için LPS kullanıyoruz. İn vitro hücresel model, IgAN tedavisi için diğer ilaçların olasılığını ve mekanizmasını araştırmaya yardımcı olabilir. Sonuçlar, DIO’nun LPS tarafından konsantrasyona bağlı bir şekilde uyarılan DAKIKI hücrelerinin proliferasyonunu inhibe ettiğini gösterdi. DIO, LPS stimülasyonunun neden olduğu DAKIKI hücrelerinde IgA ve Gd-IgA1 sekresyonunu inhibe edebilir ve DAKIKI hücrelerinde mRNA ve C1GalT1 proteininin ve şaperonu Cosmoc’un ekspresyonunu yukarı regüle edebilir, bu da DIO’nun C1GALT1/Cosmc ekspresyonunu yukarı regüle ederek Gd-IgA1 salgılanmasını azaltabileceğini ve böylece DAKIKI hücrelerinin aşırı aktivasyonunu inhibe edebileceğini düşündürmektedir.
Deneysel prosedürler sırasında anahtar adımlara dikkat edilmelidir. DAKIKI hücre süpernatantındaki Gd-IgA1 konsantrasyonu, ELISA kitinin (1.56 ~ 100 ng / mL) tespit aralığı içinde değildir ve toplanan süpernatant, konsantre Gd-IgA1’i elde etmek için bir ultrafiltrasyon tüpü ile santrifüjlenmelidir. Ayrıca, her gruptan başlayan süpernatan hacminin aynı olduğundan ve ultrafiltrasyondan sonra elde edilen nihai konsantre hacminin aynı olduğundan emin olun.
Bu çalışmada, farmakolojik etkilerde karşılıklı olarak birbirini destekleyebilen ve bitkisel tıbbın etkilerini ve mekanizmalarını incelemek için örnek teşkil eden hem in vitro hem de in vivo yöntemleri eş zamanlı olarak kullandık. Bu protokolde bazı şeyler geliştirilebilir. İlk olarak, farelerin DIO gavaj grubunda kan konsantrasyonlarını tespit etmedik; bu nedenle, kan konsantrasyonlarına eşdeğer DIO konsantrasyonu in vitro deneylerde kullanılmaz. İkinci olarak, sadece DNR’nin aktif bileşeni olan DIO monomeri araştırıldı; DNR’nin diğer bileşenlerinin IgAN üzerindeki etkileri hala daha fazla çalışmaya ihtiyaç duymaktadır.
Sonuç olarak, bu çalışma IgAN’ın DNR’nin aktif bileşeni olan DIO ile tedavisi için deneysel bir temel oluşturmaktadır. Bu çalışma, IgAN’ın hem in vitro hem de in vivo mukozal immün yanıtını taklit ederek IgAN’ın hücresel patolojik bir modelini oluşturmuştur. IgAN’ı önlemek ve tedavi etmek için geleneksel Çin tıbbını incelemek için yeni bir fikir verir.
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81973675) tarafından desteklenmiştir.
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 |
.