P2X-reseptorit ja munuaisten toiminta

Yhteystiedot: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Sähköposti:audrey.hu@wecistanche.com

Matthew A. Bailey1∗, Robert J. Unwin2 ja David G. Shirley2

Kertyvä näyttö osoittaa, että ATP/P2-reseptorijärjestelmä, joka toimii autokriinisesti tai parakriinisesti, voi vaikuttaa monenlaisiinmunuaistentoimintoja. P2X-reseptorin alayksiköitä on tunnistettu useimmissamunuaistensuonissa ja jokaisessa nefronisegmentissä; ATP vapautuumunuaistenepiteelisolut ja ATP:n hajoamisesta vastuussa olevat entsyymit ilmentyvät verisuonissa ja tubuluksissa. P2X1-reseptorien stimulointi afferenteissa arterioleissa ATP:llä, joka vapautuumunuaistenhermopäätteistä tai viereisistä makula densa -soluista indusoi verisuonten supistumista ja auttaa säätelemäänmunuaistenhemodynamiikka. Tubuluksessa on näyttöä useista P2X-välitteisistä vaikutuksista: proksimaalisen tubuluksen reabsorption estäminen; Na plus K plus 2Cl-kotransportteriaktiivisuuden estäminen (lisääntyneen typpioksidisynteesin kautta) Henlen silmukan paksussa nousevassa raajassa; magnesiumin takaisinabsorption estäminen distaalisessa tubuluksessa; ja natriumin ja veden takaisinabsorption modulointi keräyskanavassa. Lopuksi P2X-reseptoreilla, erityisesti P2X7-alayksiköillä, näyttää olevan tärkeä rooli munuaispatologiassa, erityisesti kystojen muodostumisessamonirakkulainenmunuainensairausja sisäänmunuaistentulehdus. © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

cistanche-arvostelut: parantaa munuaistamunuainentoiminto

JOHDANTO

Nukleotideilla ja P2-reseptoreilla on laaja valikoima fysiologisia rooleja koko kehossa. Vaikka tieto tämän järjestelmän autokriinisistä/parakriinisista vaikutuksistamunuaiseton jäänyt jälkeen muiden elinten/kudosten, viime vuosikymmenen aikana on tapahtunut suuria edistysaskeleita eron kuromisessa. Toistaiseksi suurin osamunuaistentutkimukset ovat keskittyneet P2Y-reseptoreihin1; tietoa munuaisten P2X-reseptoreista ja niiden toiminnasta on rajallisempaa.

ATP:N ERITTUMINEN MUNUAISISSA

Käytännössä kaikki solut voivat vapauttaa nukleotideja jamunuaistenverisuoni- ja epiteelisolut eivät ole poikkeuksia. Vekaria et al.2 raportoivat intraluminaalisista ATP-pitoisuuksista rotan proksimaalisissa kierteissä tubuluksissa (PCT:t) in vivo 200–300 nmol/L, mikä on huomattavasti korkeampi kuin glomerulaarisen suodoksen pitoisuudet, mikä viittaa PCT-solujen ATP:n erittymiseen. Leipzigerin ryhmä osoitti in vitro perfusoitujen hiiren ydinpaksujen nousevien raajojen (metallien) avulla, että intraluminaalisen paineen nousu johti solunsisäisen Ca2 plus:n ([Ca2 plus ]i) nousuun, joka itse oli riippuvainen nukleotidien vapautumisesta.3 Seurantatutkimuksessa P2Y2-reseptoria ekspressoivia astrosyyttejä käytettiin biosensoreina osoittamaan sekä spontaania että agonistien aiheuttamaa nukleotidien vapautumista. Vasopressiini sai aikaan intraluminaalisten nukleotidien huippupitoisuudet 200–300 nmol/l. Koska P2Y2-reseptori ei pysty erottamaan UTP:tä ja ATP:tä, spesifisiä vapautuneita nukleotideja ei voitu tunnistaa. Samassa tutkimuksessa Odgaard et al.4 havaitsivat, että vasopressiini laukaisi myös nukleotidien erittymisen hiiren aivokuoren keräyskanavasta (CCD), joka oli perfusoitu in vitro; intraluminaaliset pitoisuudet lähestyivät jälleen arvoa 300 nmol/l.

Vaikka nämä pitoisuudet ovat todennäköisesti alle P2X-reseptorin aktivaation kynnyksen, bulkkifaasimittaukset aliarvioivat lähes varmasti pitoisuudet solukalvossa, koska ektonukleotidaasit metaboloivat nopeasti eritetyt nukleotidit (katso alla).

ATP:n vapautumismekanismi(t).

Nukleotidien erittymismekanismimunuaistenputkimaisia ​​soluja ei ole vielä muodostunut ja ne voivat vaihdella segmenteittain. ATP:tä sisältävien vesikkeleiden eksosytoosi on yksi mahdollisuus; lisäksi monet kanavat/kuljettajat ovat osallisina.5 Maxi-anionikanavat välittävät ATP:n kuljetusta makula densa -solujen basolateraalisen kalvon läpi vasteena lisääntyneelle NaCl-kuljetukselle6 (katso alla). Kystisen fibroosin transmembraanisen konduktanssin säätelijä (CFTR) -kanavia on myös esitetty ulosvirtausreittinä, mutta tämä mahdollisuus ei ole saanut lujaa tukea.5 Näyttöä konneksiinin (Cx) hemikanavien roolista ATP:n vapautumisessa distaalisessa nefronissa on saatu. tutkimuksesta, jossa käytettiin Cx30 knockout -hiiriä.7 Osittain jaetut CCD:t olivat mikroperfuusiota in vitro ja P2X2-reseptoria ekspressoivat biosensorit asetettiin suoraan kosketukseen CCD-solujen apikaalisten kalvojen kanssa. Villityypin hiirillä tubulaarisen virtauksen lisääntyminen aiheutti suramiiniherkkiä (eli nukleotidivälitteisiä) [Ca2 plus] I:n nousuja biosensorisoluissa, kun taas vasteet olivat lähes poissa Cx30-poistohiirillä. On kuitenkin epäilyksiä siitä, että Cx-puolikanavat avautuvat fysiologisissa olosuhteissa. Rakenteellisesti homologiset panneksiinit sitä vastoin voidaan aktivoida kalvon depolarisaatioilla fysiologisella alueella. Panneksiinit voivat myös muodostaa ATP:tä läpäiseviä hemikanavia, mutta lisätutkimuksia tarvitaan niiden mahdollisen roolin määrittämiseksimunuainen.5

EKTONUKLEOTIDAASI

Nukleotidit vapautuvatmunuaistenverisuonista ja epiteelisoluista hajoavat nopeasti pinnalla sijaitsevat ja liukoiset entsyymit (ektonukleotidaasit) erilaisiksi nukleotideiksi tai nukleosideiksi. On olemassa neljä ektonukleotidaasiperhettä: ektonukleosiditrifosfaattifosfohydrolaasi (NTPDaasit), ektonukleotidipyrofosfataasifosfodiesteraasit (NPP:t), ekto-5'-nukleotidaasi ja alkaliset fosfataasit. Kaikkien neljän perheen jäsenet on tunnistettumunuainen.8 Koska P2X-reseptorien pääligandi on itse ATP, on todennäköistä, että näillä entsyymeillä on syvällinen vaikutus P2X-välitteisiin vaikutuksiin. Nukleotideja hajottavien entsyymien lisäksi on olemassa kaksi fosforyloivien entsyymien perhettä nukleosididifosfaattikinaaseja, jotka katalysoivat nukleosidi-5-trifosfaattien terminaalisen fosfaatin siirtymistä nukleosidi-5-difosfaatiksi, ja adenylaattikinaasit, jotka katalysoivat ATP:n tuotantoa. ja AMP tai päinvastoin, riippuen vastaavien nukleotidien pitoisuuksista. Vaikka alun perin uskottiin rajoittuvan solun sytosoliin, on näyttöä siitä, että fosforyloivia entsyymejä on myös solukalvossa.9munuainenon yhteenveto taulukossa 1.

NTPDaasiperhe käsittää kahdeksan jäsentä, joista neljä (NTPDaasit 1, 2, 3 ja 8) hydrolysoivat solunulkoisia nukleotideja. NTPDase1 hydrolysoi ATP:tä ja ADP:tä lähes yhtä suurella suosiolla, kun taas NTPDase2:lla on paljon enemmän ATP:tä, mikä aiheuttaa ADP:n kertymistä; NTPDaasit 3 ja 8 ovat keskitasoa.8 Rotilla ja hiirillä NTPDaasi1 on näkyvästi läsnä suurimmassa osassamunuaistenverisuonisto ja sitä esiintyy myös Henlen ohuessa nousevassa raajassa ja ydinkeräyskanavassa (CD). NTPDase2 on immunolokalisoitu Bowmanin kapseleille ja useimpiin nefronisegmentteihin proksimaalisen tubuluksen ulkopuolella; NTPDaasi3:n intrarenaalista ilmentymistä on tutkittu vain rotalla, jossa se, kuten NTPDaasi2, löydettiin paksusta nousevasta raajasta (TAL), distaalisesta tubuluksesta ja CD:stä.8 Tieto NTPDaasi8:sta on puutteellinen.

NPP-perhe käsittää seitsemän jäsentä, mutta vain NPP1 - NPP3 kykenevät hydrolysoimaan nukleotideja. Tietoa ydinvoimalaitosten intrarenaalisesta jakautumisesta on rajoitetusti. NPP1-proteiinin värjäytyminen on tunnistettu hiiren proksimaalisissa tubuluksissa ja distaalisten tubulusten basolateraalisissa kalvoissa; kun taas näkyvä värjäytyminen NPP3:lle on löydetty rotan glomeruluksista ja pars rectan apikaalisesta kalvosta, mutta ei kauempana olevista segmenteistä.8 Ekto-5-nukleotidaasi katalysoi nukleotidihydrolyysin viimeistä vaihetta nukleosidiksi. Sitä löytyy rotan PCT:n apikaalisista kalvoista ja interkaloituneista soluista koko distaalisessa nefronissa sekä peritubulaarisessa tilassa.

Alkalinen fosfataasi on tunnistettu PCT:n apikaalisesta kalvosta ja rotan pars rectastamunuaiset. Vaikka alkalisilla fosfataaseilla on laaja substraattispesifisyys, jotka pystyvät hajottamaan ATP:n aina adenosiiniksi, adeniininukleotidien Km-arvot ovat pienimolaarisella alueella, mikä herättää epäilyksiä tämän entsyymin fysiologisesta merkityksestä suhteessa nukleotidien hajoamiseen.

cistanche tubolosa terveyshyödyt: parannamunuainentoiminto

P2X-REEPTORIT JA MUUNAISTOIMINNAT

Kun harkitaanmunuaistenP2X-reseptoreista johtuvien toimintojen vuoksi on tärkeää muistaa, että ne toimivat todennäköisesti yhdessä lukuisten P2Y-reseptorien kanssa, joita esiintyy kaikkialla verisuoniston jamunuaistenepiteeli. Lisäksi minkä tahansa plasmakalvotmunuaistensolu voi sisältää erilaisia ​​P2-reseptorin alatyyppejä, ja epiteelisoluissa reseptoripopulaatio voi olla erilainen apikaalisissa ja basolateraalisissa domeeneissa. Vaikka tietyn fysiologisen vasteen osoittaminen tietylle P2-reseptorille on osoittautunut vaikeaksi, voidaan käyttää useita lähestymistapoja resoluution lisäämiseksi. Ensinnäkin immunohistokemialliset tekniikat voivat tunnistaa kiinnostuksen kohteena olevalla alueella (ja, jos mahdollista, kalvodomeenissa) läsnä olevat alatyypit. Toiseksi, farmakologisia lähestymistapoja voidaan käyttää spesifisten reseptoreiden stimuloimiseksi tai antagonisoimiseksi in situ. Kirjoitushetkellä kuitenkin puuttuu todella selektiivinen agonisti millekään P2X-alayksikölle, vaikka saatavilla on muutamia selektiivisiä antagonisteja, kuten Ip5I (P2X1-antagonisti) ja A-740003 (P2X7-antagonisti).10 Näin ollen, yleensä on tarpeen verrata yksittäisiä vasteita erilaisiin agonisteihin, jotta saadaan farmakologinen profiili, josta voidaan tehdä alustavia johtopäätöksiä.

Täydentävä lähestymistapa on käyttää "knock out" -hiiriä, joista kiinnostuksen kohteena olevaa reseptoria koodaava geeni on poistettu. Tämä ei kuitenkaan ole ilman omia mahdollisia ongelmiaan. Merkittävän toiminnon suorittavan reseptorin alatyypin globaali deleetio johtaa todennäköisesti kompensatiivisiin muutoksiin. P2-reseptoriprofiili sisällämunuainenvoi sitten muuttua palauttaakseen yleisen erittymisnopeuden, mikä voi sitten johtaa harhaanjohtaviin johtopäätöksiin reseptorin normaalista roolista. Cre-loxP-järjestelmä tuo geenikohdistuslähestymistapaan jonkin verran hienostuneisuutta mahdollistaen kudos- tai solutyyppispesifisen deleetion, mutta tätä ei ole vielä käytetty munuaisten P2-reseptoritutkimuksessa.

P2X-REEPTORIEN JAKELU MUNUAISEEN

Verisuonisto

Kuva 1(A) esittää yhteenvedon nykytiedosta P2X-reseptorien jakautumisestamunuaistenvaskulaarisia ja putkimaisia ​​rakenteita rotalla. Immunohistokemialliset ja Western-analyysit osoittavat, että P2X1-reseptoreita on rotan verisuonten sileässä lihaksessamunuaisten, kaarevissa ja interlobulaarisissa valtimoissa sekä afferentissa, mutta ei efferentissä valtimossa.11 P2X2-alayksikköä on immunolokalisoitu suurempien valtimoiden ja suonien sileässä lihaksessa.munuainenP2X4-alayksiköistä on äskettäin toimitettu molekyylitodisteita, ainakin kaarevissa ja interlobulaarisissa valtimoissa.12 Soluviljelyjärjestelmissä tehdyn mRNA:n havaitsemisen ja/tai agonistiprofiloinnin perusteella P2X2,3,4,5 ja 7 alayksiköitä on tunnistettu glomerulaarisissa mesangiaalisissa soluissa, mutta niistä vain alhainen ja vaihteleva P2X7-immunoreaktiivisuuden ilmentyminen havaittiin rotan glomeruluksessa.13

KUVA 1|P2X-reseptorit rotan munuaisissa. (A) Lokalisointi. Vain ne reseptorit esitetään, joista on saatu vankkaa näyttöä immunohistokemiallisista tutkimuksista ja/tai Western blottingista. Jos mahdollista, apikaalinen (a), basolateraalinen (b) tai solunsisäinen (sisäinen) sijainti on osoitettu. (B) P2X-reseptoristimulaation oletetut vaikutuksetmunuainentoiminto.

tubulus

Immunohistokemialliset tutkimukset ovat tunnistaneet P2X6-reseptorien basolateraalisen ilmentymisen rotan PCT:ssä ja P2X5-reseptorien apikaalisen ilmentymisen pars rectan S3-segmentissä; P2X4-proteiinin alhainen ekspressio havaittiin myös PCT:ssä, vaikka kalvodomeenia ei tunnistettu.13

Rotan Henlen ohuissa laskevissa ja nousevissa raajoissa on jonkin verran immunohistokemiallisia todisteita P2X4- ja P2X6-reseptoreista (kalvodomeenia ei ole ilmoitettu; viite 13). Sama koskee TAL:ta. Lisäksi rotan TAL-transkriptomin tutkimuksessa löydettiin todisteita P2X3- ja P2X4-reseptoreista.14 Funktionaalista näyttöä basolaterisista P2X-reseptoreista toimittivat Jensen et al.3, jotka osoittivat hiiren mTAL:ssa, että ATP:n basolateraalinen käyttö aiheutti alkupiikin. [Ca2 plus ]i:ssä, jota seuraa jatkuva tasanne; kun taas alkuperäinen piikki vaimeni P2Y2-poistohiirten mTAL:ssa, tasannevaihe jatkui, mikä viittaa ylimääräisen basolateraalisen P2-reseptorin läsnäoloon. Koska tasannevaihe oli riippuvainen ekstrasellulaarisesta Ca2 plus:sta, kirjoittajat ehdottivat Ca2 plus -läpäisevää P2X-reseptoria.

Distaalisessa nefronissa immunohistokemialliset tutkimukset ovat tunnistaneet P2X4- ja P2X6-reseptoreita rotan distaalisen tubuluksen basolateraalisesta kalvosta13, ja CD:ssä on tunnistettu laaja valikoima P2X-reseptoreita. Immunohistokemia on osoittanut P2X1:n (vain natriumrajoitteiset rotat; vain interkaloidut solut), P2X2-, P2X4-, P2X5- ja P2X6-alayksiköiden ilmentymisen CCD:ssä ja medullaarisessa CD:ssä.13,15 Mitä tulee kalvon lokalisaatioon pääsoluissa, P2X4 ja 6 olivat löytyy sekä apikaalisista että basolateraalisista kalvoista; P2X2:n ja 5 alayksikön värjäytyminen nimettiin "sellulaariseksi".15 Hiirellä immunohistokemia on paikallistanut P2X1- ja P2X4-alayksiköt medullaaristen CD-solujen apikaalikalvoon.16 Ihmisen analyysimunuainentranskriptiohavaitsi, että 258 kuljetusominaisuuksia antavasta geenistä ainoa P2X-reseptori, joka havaittiin merkittävinä määrinä CD:ssä, oli P2X4. 17

P2X-VASTAANOTTIMEN STIMULATION VAIKUTUKSET

P2X-reseptorin aktivoitumisen fysiologiset vaikutuksetmunuaistenverisuonista ja tubuluksen osissa on yhteenveto kuviossa 1(B).

Verisuonisto

ATP:n infuusiomunuaistenvaltimomuutoksiamunuaistenverisuonten vastus, vaikka vasteen luonne ja suuruus riippuvat verisuonten tyviväristä. Käyttämällä eristettyä perfusoitua rottaamunuainenValmisteessa preglomerulaaristen valtimoiden havaittiin olevan suhteellisen epäherkkiä ATP:lle, mikromolaarisia pitoisuuksia vaadittiin jopa ohimenevän vasokonstriktion aiheuttamiseksi, kun taas afferentti arterioli koki jatkuvan supistumisen submikromolaarisen alueen pitoisuuksilla. Efferentti valtimo ei reagoinut täysin ATP:hen.11 Siten tässä valmisteessa ATP:n intrarenaalinen antaminen on normaalisti vasokonstriktiivista johtuen P2X1-reseptorien stimulaatiosta. Kuitenkin kun lähtötasomunuaistenverisuoniresistenssi on korkea, ATP indusoi verisuonten laajenemista P2Y-välitteisen typpioksidin (NO) tuotannon vuoksi.11 Hallitseva reseptoripooli sekä solunulkoisen nukleotidin lähde ja paikallinen pitoisuus vaikuttavat siksi nettofysiologiseen vasteeseen. ATP vapautettumunuaistenhermopäätteet vaikuttavat suoraan verisuonten sileään lihakseen aiheuttaen P2X1-välitteistä vasokonstriktiota, kun taas ATP:n vapautumisen endoteelin P2Y-reseptorien läheisyydessä odotetaan edistävän NO-synteesiä ja vasodilataatiota.

Cistancheon hyvämunuainentoiminto

Munuaisten itsesäätely

Automaattinen säätelymunuaistenverenvirtaus johtuu vähintään kahden mekanismin yhteisvaikutuksesta: verisuonten sileän lihaksen sisäisestä myogeenisesta vasteesta ja tubuloglomerulaarisesta takaisinkytkimestä (TGF). Myogeeninen vaste toimii pitkin preglomerulaarista verisuonipuuta, reagoiden lisääntyneeseen transmuraaliseen paineeseen kanavavälitteisen kalsiumin sisäänvirtauksen ja siitä johtuvan verisuonten sileän lihaksen vasokonstriktion kautta. Tarkkoja signalointimekanismeja ei ole määritelty, mutta ATP:n paikallinen vapautuminen on osallisena. P2-reseptoriantagonistit PPADS tai suramiini tai P2-reseptorijärjestelmän kyllästyminen ja myöhempi herkkyys vaimentavat painevälitteistä verisuonten supistumista merkittävästi afferentissa valtimossa. P2-järjestelmän keskeistä roolia korostavat edelleen P2X1--puutteellisilla hiirillä tehdyt kokeet, joissa paineen aiheuttama afferentin arteriolien halkaisijan pieneneminen on poistettu.11 Tämä voi olla kliinisesti merkittävää, koska heikentynyt P2X1-reseptorin toiminta voi olla taustalla. verenpaineeseen liittyvässä autoregulaatiossa.18

TGF on mekanismi, jolla Henlen silmukasta tulevan nesteen NaCl-pitoisuuden muutokset (johtuen muutoksista putkimaisen nesteen virtausnopeudessa) saavat aikaan käänteisiä muutoksia alkuperänefronin glomerulussuodatusnopeuteen. TGF:ää välittää juxtaglomerulaarinen laite (JGA), joka sisältää sensorin - makula densan ja efektorin - afferentin arteriolin rakeiset solut; muilla JGA:n komponenteilla (esim. mesangiaalisoluilla) on myös rooli.

Bell et ai. osoitti ATP:n vapautumisen makula densa -solujen basolateraalisen kalvon läpi vasteena lisääntyneeseen luminaaliseen NaCl-pitoisuuteen fysiologisella alueella, ja ATP:n pitoisuuden aivokuoren interstitiumissa osoitettiin vastaavan asianmukaisesti TGF:n estoon tai aktivoitumiseen in vivo. ehdottaa, että ATP on TGF:n ensisijainen signalointimolekyyli, joka vaikuttaa P2X1-reseptoreihin. Geenikohdistuskokeet osoittavat kuitenkin, että ATP ei ehkä ole lopullinen signaali, jonka kautta TGF aiheuttaa afferentin arteriolin supistumisen; ATP:n hydrolyysi adenosiiniksi näyttää olevan kriittinen. In vivo TGF-vasteet heikkenevät hiirillä, joilta puuttuu joko adenosiini A1 -reseptoreita tai ekto-5'-nukleotidaasi, entsyymi, joka katalysoi ATP:n adenosiiniksi hajoamisen viimeistä vaihetta.11 Lisäksi äskettäinen in vivo -tutkimus osoitti, että suonensisäinen infuusio ATP-reseptorin antagonisteilla ei ollut vaikutusta TGF.19:ään

tubulus

Proksimaalinen tubulus

The major established effect of P2 receptor stimulation in the proximal tubule is the inhibition of sodium bicarbonate reabsorption as a consequence of the reduced activity of the apical Na plus /H plus exchanger (NHE3). However, there is little doubt, on the basis of selective agonist/antagonist treatment, that this is mediated by apical P2Y1, rather than P2X, receptors.20 Other proximal tubular effects of P2 receptor stimulation include inhibition of phosphate reabsorption and stimulation of glucose uptake and of gluconeogenesis, but, again, P2Y receptors appear to be responsible. P2Y receptor domination in this segment has recently been challenged by a study in which the P2X receptor agonists , meATP, and , meATP were infused intravenously into anesthetized rats. Each agonist was natriuretic and increased lithium clearance (an index of end-proximal tubular fluid delivery) in the absence of a change in GFR; Na plus K plus ATPase activity in isolated proximal tubules was also inhibited.21 The P2 receptor subtype(s) responsible for this inhibitory effect on proximal tubular reabsorption could not be identifified.

Henlen silmukka

P2-reseptorien toiminnallinen merkitys Henlen ohuissa raajoissa on edelleen epäselvä, mutta Garvinin ryhmän in vitro -kokeiden sarja on osoittanut ATP:n vaikutuksen TAL:iin. Rotan mTAL:n solususpensioissa ATP lisäsi solunsisäistä NO-tuotantoa suramiiniherkällä, pitoisuudesta riippuvaisella tavalla. Sen perusteella, että meATP aiheutti myös NO-tuotannon lisääntymistä, väitettiin, että P2X-reseptorit olivat ensisijaisesti vastuussa, vaikka havaittiin, että myös P2Y2/4-agonistilla UTP:llä oli heikko vaikutus.22 NO:n tuotannosta vastaava entsyymi on NO. syntaasi 3 (NOS3): ATP ei pysty stimuloimaan NO-tuotantoa NOS3-poistohiirten TAL-soluissa. NO (ja implisiittisesti ATP) voi vähentää TAL-kuljetusta estämällä apikaalisen NKCC{11}}-aktiivisuuden ja (vähemmässä määrin) Na plus /H plus vaihtoa. ATP vähentää TAL-hapen kulutusta annosriippuvaisesti, ja tämän estävät joko suramiini- tai millimolaariset annokset NOS-estäjää L-NAME. P2X-agonisti meATP vähentää myös hapenkulutusta, kun taas P2X-antagonisti NF023 estää ATP:n toiminnan.22 Vaikka tämä sarja in vitro -löydöksiä viittaa vahvasti P2X-reseptorien fysiologiseen rooliin TAL-toiminnan säätelyssä, täydellinen arviointi odottaa kattavaa tutkimusta. elektrolyytin kuljetuksen Henlen silmukassa in vivo.

Distaalinen tubulus

Natiivista distaalisista tubuluksista ei ole tehty suoria tutkimuksia; näin ollen tietomme P2-reseptorien roolista näissä nefronisegmenteissä on hajanaista ja rajoittuu natiivisolujen tai immortalisoitujen distaalisten tai "distaalien kaltaisten" solulinjojen primääriviljelmistä tehtyihin tutkimuksiin. Farmakologisesti P2X:ksi (membraanidomeenia ei ilmoitettu) luonnehtivien reseptorien aktivoitumisen immortalisoidussa hiiren distaalisessa mutkaisessa tubulussolulinjassa on osoitettu estävän magnesiumin uudelleenabsorptiota. Lisäksi kaniinin yhdistävistä tubuluksista viljellyt solut reagoivat ekstrasellulaariseen ATP:hen lisäämällä [Ca2 plus] I:tä ja estämällä natriumin ja kalsiumin imeytymistä. Tässä tapauksessa farmakologinen profilointi liittyy P2Y2-reseptoreihin (ATP:n ja UTP:n yhtäläisyyden perusteella), mutta P2X-reseptorien osuutta ei voida sulkea pois.

Keräyskanava

Solunulkoiset nukleotidit, jotka vaikuttavat sekä apikaalisesta että basolateraalisesta puolelta, voivat vaikuttaa merkittävästi veden ja elektrolyyttikäsittelyyn CD:ssä – virtsanerityksen viimeisessä säätelykohdassa.

Nyt on olemassa ylivoimainen näyttö siitä, että P2-reseptorin stimulaatio estää vasopressiinin stimuloimaa osmoottisen veden läpäisevyyttä CD:ssä, mikä johtuu cAMP:n vähentyneistä intrasellulaarisista tasoista ja lisääntyneestä solunsisäisestä PGE2:sta. 23 Agonistiprofiloinnin perusteella rotassa havaittu esto johtui P2Y2-reseptoreista, ja geenideleetiotutkimukset tukevat tätä ehdotusta.24 Siitä huolimatta äskettäin tehty tutkimus viljellyllä, immortalisoidulla hiiren CCD-solulinjalla (mpkC-CDc14) on tuonut esiin. todisteita P2X-reseptorien osallistumisesta vasopressiinivälitteisen veden takaisinabsorption estävään vaikutukseen. dDAVP:n levittäminen basolateraaliseen kalvoon johti merkittävään AQP2-immunofluoresenssiin apikaalisessa kalvossa, mutta kun sitten ATP:tä lisättiin elatusaineeseen joko apikaalisesti tai basolateraalisesti, AQP2 sisältyi.25 Käsittely dDAVP:llä johti P2X2- ja P2Y2-alatyyppien translokaatioon apikaaliset ja basolateraaliset kalvot, vastaavasti. Kun P2-reseptoreita ekspressoitiin rinnakkain AQP2:n kanssa Xenopus-oosyyteissä, P2X2- ja P2Y2-reseptorien (ja myös P2Y4-reseptorien) aktivoituminen vähensi solukalvon AQP2:n runsautta ja AQP2-välitteistä vedenläpäisevyyttä.25 Nämä havainnot viittaavat siihen, että basolateraalisen P2Y2:n lisäksi apikaalisesti sijaitsevat P2X2-reseptorit voivat osaltaan vähentää AQP{32}}stimuloitua vesikuljetusta.

P2-reseptoristimulaation vaikutus CD:ssä ei rajoitu vesikuljetukseen; erillinen toiminta on estää ENaC-välitteistä natriumin takaisinabsorptiota. Primääriviljelmillä ja solulinjoilla tehdyt tutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet amiloridille (tai bentsamiilille) herkän natriumin kuljetuksen estymisen. Vastuussa oleva P2-reseptorin alatyyppi on eri tavoin katsottu P2Y2:ksi tai P2X3:ksi tai 4:ksi. 20 Poikkeuksena näihin havaintoihin Li et al.16 raportoivat oikosulkuvirran lisääntymisen P2X1- ja/tai 4-stimulaation jälkeen hiiren CD-solulinjassa. (IMCD-3), vaikka amiloridiherkkyyttä ei testattu. Natiivissa hiiren CD:ssä, perfusoitu in vitro, apikaalinen tai basolateraalinen ATP estää natriumin reabsorptiota, mikä johtuu ENaC:n alentuneen avautuman todennäköisyydestä. Farmakologinen profilointi ja geneettisesti muunneltujen hiirten käyttö viittaavat P2Y{18}}välitteiseen vaikutukseen.26 Sitä vastoin rotilla tehty in vivo -tutkimus viittaa siihen, että nukleotidien estävä vaikutus natriumin takaisinabsorptioon oli P2X-välitteinen vaikutus.20 Tässä yhteydessä patch-clamp-tutkimus halkeilevasta rotan CCD:stä on osoittanut, että sekä apikaaliset P2X- että P2Y-reseptorit voivat vaikuttaa ENaC-aktiivisuuteen.15 P2Y-reseptorien (P2Y2- ja/tai P2Y4-alatyypit) aktivaatio esti ENaC-aktiivisuutta, kun taas P2X-reseptorin aktivaatio. reseptorit (P2X4- ja/tai P2X4/6-reseptorit), joko estivät tai tehostivat ENaC-aktiivisuutta, riippuen natriumin luminaalisesta pitoisuudesta. Kun luminaalinen natrium oli 50 mM (matkimalla normaalia fysiologista pitoisuutta), P2X4 ja/tai 4/6-aktivaatio tehostivat ENaC-aktiivisuutta, kun taas kun luminaalinen natrium oli korkea (145 mM), P2X4- ja/tai 4/6-aktivaatio esti ENaC-aktiivisuutta. Näiden toimien nettovaikutus on voimakas ENaC-välitteisen kuljetuksen esto korkeilla intraluminaalisilla natriumpitoisuuksilla ja vain lievä esto alhaisilla intraluminaalisilla natriumpitoisuuksilla (kuvio 2).

KUVA 2|Ehdotettu ENaC-aktiivisuuden säätely P2X-reseptorien toimesta rotan keräyskanavan (CD) pääsoluissa. Oletuksena on, että P2X4- ja/tai 4/6-reseptorit säätelevät ENaC-aktiivisuutta rotan CD:ssä eri tavalla riippuen luminaalisen Na plus -pitoisuudesta. A. Kun luminaalisen Na plus:n pitoisuus on normaali (eli ~50 mM), apikaalisesti ilmentyneiden P2X4- ja/tai 4/6-reseptorien aktivaatio lisää ENaC-aktiivisuutta PI3K:n aktivoitumisen kautta. Sitä vastoin apikaalisesti ilmentyneiden P2Y-reseptorien aktivaatio estää ENaC-aktiivisuutta PLC:n aktivoinnin kautta. Huom.P2-reseptorin aktivaation kokonaisvaikutus (eli sekä P2X että P2Y, käyttämällä ATP:tä) on pieni ENaC-inhibitio. B. Kun luminaalisen Na plus:n pitoisuus on korkea (eli 145 mM), P2X4- ja/tai 4/6-reseptorien aktivaatio johtaa ENaC-aktiivisuuden estoon tunnistamattomalla mekanismilla, johon mahdollisesti liittyy Na plus:n sisäänvirtaus. Kuten aiemmin, apikaalisesti ilmentyneiden P2Y-reseptorien aktivaatio estää ENaC-aktiivisuutta PLC:n aktivoinnin kautta. P2-reseptorin aktivoitumisen (eli sekä P2X:n että P2Y:n ATP:tä käyttämällä) kokonaisvaikutus on paljon suurempi ENaC-inhibitio. (Uudelleenpainettu luvalla viitenumerosta 15. Copyright 2008 American Society of Nephrology)

mihin cistanchea käytetään: seksuaalisuuden parantamiseen

P2X-RESEPTORIT MUUNAISPATOFYSIOLOGIASSA

Munuaisten polykystinen sairaus

polykystinenmunuainensairaus(PKD) liittyy hallitsemattomaan lisääntymiseenmunuaistenepiteelisoluja ja häiriintynyttä nesteenkuljetusta, mikä aiheuttaa nestetäytteisten kystojen muodostumisen ja laajenemisen sekä ympäröivän normaalin kudoksen tuhoutumisen. Viljelmässä ihmisen PKD-solut vapauttavat enemmän ATP:tä kuin normaalit proksimaaliset tubulussolut, pääasiassa niiden apikaalisesta pinnasta. ATP on keskittynyt kystanesteeseen, mikä heijastaa sekä lisääntynyttä ATP-virtausta että vähentynyttä ekto-ATPaasi-aktiivisuutta.27 Tämä solunulkoinen ATP, joka vaikuttaa kystaa peittävien solujen P2-reseptoreihin, edistää sekä solujen kasvua että nesteen erittymistä. Lisäksi P2X7-reseptorien aktivaatio voi edistää apoptoosia ja uudelleenmuodostumista, mikä mahdollistaa kystan lisälaajenemisen. Tämän tueksi on raportoitu P2X7-reseptoriproteiinin ilmentymistä_cpk/cpkautosomaalisen resessiivisen PKD:n hiirimalli. Käyttämällä tästä mallista eristettyjä soluja laajalti käytetty P2X-reseptoriagonisti BzATP vähensi kystojen määrää, mutta ei kystan kokoa. Autosomaalisesti hallitsevan PKD:n rottamallissa (Han-SPRD) P2X7-alatyypin mRNA:ta havaittiin kystaa peittävissä soluissa, vaikka samanlaisia ​​lisäyksiä muita P2-reseptoreita koodaavassa mRNA:ssa raportoitiin myös, mikä viittaa reseptorialatyyppien monimutkaiseen vuorovaikutukseen PKD:ssä. .27

Munuaisten tulehdus

Terveyden alalla,munuaistenP2X7-reseptorien ilmentyminen on äärimmäisen alhaista, mutta lisääntyy huomattavasti useissa patologisissa tiloissa, kuten diabetes mellituksen ja verenpainetaudin jyrsijämalleissa.27 Pitkittynyt P2X7-reseptoristimulaatio aiheuttaa huokosten muodostumista, mikä johtaa hajoamiseen ja mahdolliseen solukuolemaan; P2X7-reseptorit voivat myös välittää tulehdusreaktiota vapauttamalla sytokiinejä, kuten IL-1 ja IL-18.28 Proliferatiivisen glomerulonefriitin jyrsijämallissa P2X7:n glomerulaarisen ilmentymisen lisääntyminen tapahtuu samanaikaisesti proteinurian alkaminen. Lisäksi P2X7-reseptorin geenin poistaminen tai hoito P2X7-reseptorin antagonistilla heikentää sairauden vakavuutta.28 Lopuksi P2X7-reseptorin mahdollinen roolimunuaistenfibroosia on tutkittu yksipuolisen virtsanjohtimen tukkeuman hiirimallissa. P2X7:n ohimenevä ilmentyminen havaittiin tubulusepiteelisoluissa tukkeuman jälkeen; ja makrofagien infiltraatio, fibroosi ja TGF-:n ilmentyminen heikkenivät kaikki P2X7-reseptorin knockout-hiirissä.28

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka yksityiskohtia ei ole vielä selvitetty, on selvää, että P2X-reseptorilla (yhdessä P2Y-reseptoreiden kanssa) on merkittävä rooli normaalien toiminnan säätelyssä.munuaistentoimintoja myös useissa sairausmalleissa. Tie näyttää selvältä interventioiden mahdolliselle käyttämiselle näiden toimien muuttamiseen, mikä muuttaa veden ja elektrolyyttien erittymistä sekä tiettyjen sairauksien hoitoa.munuaistenpatologiset tilat.

KIITOKSET

Omistamme tämän käsikirjoituksen ystävämme ja kollegamme David Shirleyn muistolle.

Työtä kirjoittajien laboratorioissa ovat tukeneet Wellcome Trust, Medical Research Council, British Heart Foundation, St. Peter's Trust for Kidney, Blodder & Prostate Research sekäMunuainenTutki UK.

cistanche-uutteen edut: parantaa munuaisten toimintaa

VIITTEET

1. Vallon V, Rieg T. MääräysmunuaistenNaCl:n ja veden kuljetus ATP/UTP/P2Y2-reseptorijärjestelmän kautta. Olen J PhysiolMunuaisetPhysiol 2011, 301:F464–F475.
2. Vekaria RM, Unwin RJ, Shirley DG. Intraluminaaliset ATP-pitoisuudet rotallamunuaistentubulukset. J Am Soc Nephrol 2006, 17:1841–1847.
3. Jensen MEJ, Odgaard E, Christensen MH, Praetorius HA, Leipziger J. Virtauksen aiheuttama [Ca2 plus] I:n nousu riippuu nukleotidien vapautumisesta ja myöhemmästä purinergisestä signaloinnista ehjässä nefronissa. J Am Soc Nephrol 2007, 18: 2062–2070.
4. Odgaard E, Praetorius HA, Leipziger J. AVP-stimuloitu nukleotidien eritys perfusoidussa hiiren ydinytimessä paksussa nousevassa raajassa ja aivokuoren keräyskanavassa. Olen J PhysiolMunuaisetPhysiol 2009, 297:F341–F349.

5. Praetorius HA, Leipziger J. ATP:n vapautuminen ei-ärsytyssoluista. Purinergic Signal 2009, 5:433–446.

6. Bell PD, Komlosi P, Zhang ZR. ATP macula densa -signaloinnin välittäjänä. Purinergic Signal 2009, 5: 461–471.

7. Sipos A, Vargas SL, Toma I, Hanner F, Willecke K, Peti-Peterdi J. Connexin 30 deficiency paairsmunuaistentubulaarinen ATP:n vapautuminen ja painenatriureesi. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1724–1732.
8. Shirley DG, Vekaria RM, Sevigny J. Ectonukleotidases in themunuainen. Purinergic Signal 2009, 5:501–511.
9. Yegutkin GG. Nukleotideja ja nukleosideja konvertoivat ektoentsyymit: tärkeitä purinergisen signalointikaskadin modulaattoreita. Biochim Biophys Acta 2008, 1783: 673–694.
10. Burnstock G. Purinergisen neurotransmission fysiologia ja patofysiologia. Physiol Rev 2007, 87: 659–797.
11. Inscho EW. ATP-, P2-reseptorit jamunuaistenmikroverenkiertoa. Purinergic Signal 2009, 5:447–460.
12. Harhun MI, Povstyan OV, Gordienko DV. Purinoreseptorivälitteinen virta myosyyteissä alkaenmunuaistenvastustusvaltimot. Br J Pharmacol 2010, 160:987–997.
13. Turner CM, Vonend O, Chan C, Burnstock G, Unwin RJ. Valittujen ATP-herkkien P2-reseptorialatyyppien jakautumismalli normaalissa rotassamunuainen: immunologinen tutkimus. Cells Tissues Organs 2003, 175:105–117.
14. Yu MJ, Miller RL, Uawithya P, Rinschen MM, Khositseth S, Brauchth DW, Chouh CL, Pisitkunh T, Nelson RD, Knepper MA. Soluspesifisen AQP2-geenin ilmentymisen järjestelmätason analyysimunuaistenkeräyskanava. Proc Natl Acad Sci USA 2009, 106:2441–2446.
15. Wildman SSP, Marks J, Turner CM, Yew-Booth L, Peppiatt-Wildman CM, King BF, Shirley DG, Wang W, Unwin RJ. Natriumista riippuvainen säätelymunuaistenapikaalisten P2-reseptorien aiheuttamat amiloridille herkät virrat. J Am Soc Nephrol 2008, 19:731–742.
16. Li L, Lynch IJ, Zheng W, Cash MN, Teng X, Wingo CS, Verlander JW, Xia SL. Apical PRXR edistää [Ca2 plus ] I -signalointia ja ISCin-hiirtämunuaistenMCD. Biochem Biophys Res Commun 2007, 359:438–444.
17. Charbardes-Garonne D, M ` ejean A, Aude JC, Cheval ´ L, Di Stefano A, Gaillard MC, Imbert-Teboul M, Wittner M, Balian C, Anthouard V, et ai. Panoraamanäkymä geenien ilmentymisestä ihmisessämunuainen. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100:13710-13715.
18. Inscho EW, Cook AK, Clarke A, Zhang S, Guan Z. P2X1-reseptorivälitteinen afferenttien arteriolien supistuminen angiotensiini II:lla infusoiduissa hypertensiivisissä rotissa, joita ruokittiin runsaasti suolaa sisältävällä ruokavaliolla. Hypertension 2011, 57:780–787.
19. Schnermann J. Säilytti tubuloglomerulaarisia palautevasteita P2-purinergisten reseptorien akuutin eston aikana hiirillä. Olen J PhysiolMunuaisetPhysiol 2011, 300: F339–F344.
20. Bailey MA, Shirley DG. Solunulkoisten nukleotidien vaikutuksetmunuaistenputkimainen liuenneen aineen kuljetus. Purinergic Signal 2009, 5:473–480.

21. Jankowski M, Szamocka E, Kowalski R, Angielski S, Szczepanska-Konkel M. P2X-reseptorin agonistien vaikutuksetmunuaistennatriumin ja veden erittyminen nukutetuilla rotilla. Acta Physiol 2011, 202:193–201.

22. Garvin JL, Herrera M, Ortiz PA. asetuksenmunuaistenNaCl:n kuljetus typpioksidin, endoteliinin ja ATP:n avulla: kliiniset vaikutukset. Annu Rev Physiol 2011, 73: 359–376.

23. Kishore BK, Nelson RD, Miller RL, Carlson NG, Kohan DE. P2Y2-reseptorit ja veden kuljetusmunuainen. Purinergic Signal 2009, 5:491–499.
24. Rieg T, Bunday RA, Chen Y, Deschenes G, Junger W, Insel PA, Vallon V. Hiirillä, joista puuttuu P2Y2-reseptoreita, on suolaresistentti hypertensio ja helpottunut munuaisten Na plus ja veden takaisinabsorptio. FASEB J 2007, 21: 3717–3726.
25. Wildman SSP, Boone M, Peppiatt-Wildman CM, Contreras-Sanz A, King BF, Shirley DG, Deen PM, Unwin RJ. Nukleotidit heikentävät akvaporiini 2:ta aktivoimalla apikaalisia P2-reseptoreita. J Am Soc Nephrol 2009, 20:1480–1490.
26. Pochynyuk O, Rieg T, Bugaj V, Schroth J, Fridman A, et ai. Ruokavalio Na plus estää epiteelin natriumkanavan avoimen todennäköisyydenmunuainentehostamalla apikaalista P2Y2-reseptorin sävyä. FASEB J 2010, 24: 2056–2065.
27. Turner CM, Elliot JI, Tam FWK. P2-reseptorit patofysiologiassa. Purinergic Signal 2009, 5:513–520.
28. Arulkumaran N, Unwin RJ, Tam FWK. P2X7-reseptorin (P2X7R) antagonistien mahdollinen terapeuttinen rooli tulehdussairauksien hoidossa. Expert Opin Investig Drugs 2011, 20:897–915.