joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

IL-22-välitteinen munuaisten metabolinen uudelleenohjelmointi PFKFB3:n kautta munuaisvaurion hoitoon

Wei Chen, et ai

Graafinen abstrakti

IL-22 vaimentaamunuainenvahinkoamunuaisten TEC:iden metabolisen uudelleenohjelmoinnin kautta, säätelee mitokondrioiden toimintaa ja glykolyysiä vaurioituneissa TEC:issä ja lievittää mitokondrioiden ROS:n ja dysfunktionaalisten mitokondrioiden kertymistä AMPK/AKT- ja PFBFK3-toimintojen induktion kautta. ParantavamunuainenvahinkoaofIL-22 aineenvaihdunnan säätelyn kautta relevantti signalointi on sertifioitu sisplatiinin aiheuttamissa munuaisvaurioissa ja diabeettisen nefropatian eläinmalleissa.

Abstrakti

Munuaisvaurio käynnistää tubulussolujen metabolisen tilan heikkenemisen, mikä johtaa loppuvaiheen munuaissairauden (ESTD) kehittymiseen. Interleukiini-22 (IL- 22) on tehokas terapeuttinen vastalääkemunuainenvahinkoaedistämällä munuaisten palautumista, mutta taustalla olevista molekyylimekanismeista tiedetään vähän. Tässä esitämme ensin todisteet siitä, että IL{0}} heikentäämunuainenvahinkoamunuaisten tubulaaristen epiteelisolujen (TEC) metabolisen uudelleenohjelmoinnin kautta. Tietomme viittaavat erityisesti siihen, että IL{0}} säätelee mitokondrioiden toimintaa ja glykolyysiä vaurioituneissa TEC:issä. Lisähavainnot osoittavat, että IL-22 lievittää mitokondrioiden reaktiivisten happilajien (ROS) ja dysfunktionaalisten mitokondrioiden kerääntymistä AMPK/AKT-signaloinnin ja PFBFK3-aktiivisuuksien induktion kautta. Hiirillä, parantaminenmunuainenvahinkoaja nekroosi ja munuaisten toiminnan parantaminen näiden aineenvaihdunnan säätelyn kautta. Rekombinantti-IL:n -22 merkityksellinen signalointi ja mitokondrioiden kunto on sertifioitu sisplatiinin aiheuttaman munuaisvaurion ja diabeettisen nefropatian (DN) eläinmalleissa. Yhdessä löydömme paljastaa uusia mekanistisia näkemyksiä IL-22:n suojaavista vaikutuksista munuaisiin ja korostaa IL-22:n terapeuttisia mahdollisuuksia ja siihen liittyviä aineenvaihdunnan säätelyaineita erilaisissa munuaissairauksissa.

AVAINSANATinterleukiini-22,munuainenvahinkoa, aineenvaihdunnan uudelleenohjelmointi, mitokondrioiden toimintahäiriö

Cistanchetubulosaestää munuaissairauksia, napsauta tästä saadaksesi näytteen

1. ESITTELY

Akuuttimunuainenvahinkoa(AKI), yleinen kansanterveysongelma, joka liittyy korkeaan kuolleisuuteen ja sairastuvuuteen, vaikuttaa miljooniin sairaalahoidossa oleviin potilaisiin maailmanlaajuisesti ja sen ilmaantuvuus lisääntyy nopeasti.1–3 AKI:n taustalla olevaa patofysiologiaa ei täysin ymmärretä, mutta se sisältää munuaisten vaurioita ja apoptoosia. tubulaariset epiteelisolut (TEC-solut), erityisesti proksimaalisessa tubuluksessa.4–7 Monenlainen kirjallisuus tukee sitä, että niiden vakava ja pitkäkestoinen vaurio aiheuttaa usein epätäydellistä ja huonosti mukautuvaa kudosten korjausta, mikä johtaa tulehdusvasteeseen, tubulusten rappeutumiseen, munuaisfibroosiin ja mahdolliseen etenemiseen loppuvaiheen munuaissairaus (ESTD).8–10 Valitettavasti muuta kuin dialyysipohjaista tukihoitoa ei ole vakiintuneita hoitokeinojamunuainenvahinkoaOvat saatavilla. Siksi ennakoivaa hoitoa tarvitaan kipeästi sen potilaille aiheuttaman kärsimyksen ja merkittävien taloudellisten rasitteiden vähentämiseksimunuainenvahinkoayksilöille ja yhteiskunnalle.

Interleukiini-22 (IL-22), tärkeä IL-10 -perheen sytokiinien jäsen, on viime aikoina herättänyt suurta huomiota selviytymisaineena lukuisissa epiteelivaurioista johtuvissa sairauksissa.11–13 IL -22 saa aikaan kudossuojauksen ja homeostaasin ensisijaisesti aktivoimalla STAT3-signalointireittiä ja edistämällä epiteelin lisääntymistä.14,15 On tärkeää, että tutkimukset ovat osoittaneet, että IL-22R1:n ilmentyminen rajoittuu munuaisten proksimaalisiin TEC:ihin. ja IL-22-hoito voi suojata munuaisten epiteelin vaurioilta ja nopeuttaa tubulusten uusiutumista.16,17 Kuitenkin, vaikka kerääntynyt näyttö osoittaa, että IL- 22 on tehokas terapeuttinen vastalääkemunuainenvahinkoaIL{0}}indusoiman TEC:n palautumisen taustalla olevista mekanismeista tiedetään vähän. IL-22:n molekyyliperustan ymmärtäminen on tärkeää sekä tutkittaessa, kuinka IL-22 estää AKI:tä tai ESTD:tä, että löydettäessä molekyläärisiä modifioijia sekä tärkeitä prosesseja, jotka liittyvät munuaisvaurioiden estämiseen.

Munuaisten korjaaminen vaurion jälkeen on metabolisesti riippuvainen ja monimutkainen prosessi.18 Viimeaikaiset todisteet osoittavat, että solujen metaboliset allekirjoitukset voivat säädellä munuaissolujen eloonjäämistä ja plastisuutta ja siten tarjota hyödyllisiä mekanistisia näkemyksiä siitä, kuinka aineenvaihduntaprosessit ohjaavat kudosten korjausta.19,20 Erityisesti nämä havainnot osoittavat, että metabolinen uudelleenohjelmointi PGC1:n tai S-nitroso-CoA-reduktaasijärjestelmän avulla suojaamunuainenvahinkoa. Mekaanisesti lisääntynyt glykolyysi ja oksidatiivinen fosforylaatio (OXPHOS) voivat edistää kasvua ja puolustavia signalointireittejä tai täyttää mitoosin ja anabolisen biosynteesin korkeammat energiavaatimukset elinten korjauksen aikana.19,21 Äskettäin tutkimuksemme ovat osoittaneet, että IL-22 lievittää maksan mitokondrioiden toimintahäiriö, johon liittyy solujen aineenvaihduntaprosesseja.22,24 Siten kysymme, suojaako IL-22 munuaisvaurioilta ja apoptoosilta säätelemällä niiden metaboliaa. IL-22-välitteisen munuaisten korjauksen mekanismien määrittämiseksi käsittelemme ihmisen proksimaalisia tubulaarisia epiteelisoluja (PTEC) stressistimulaatiolla. Ehdotamme, että IL-22 ohjaa aineenvaihdunnan uudelleenohjelmointia glykolyysin ja OXPHOS:n tehostamiseksi, mikä ehkäisee TEC:iden toimintahäiriöitä. Osoitamme lisäksi, että IL-22 indusoi tämän ohjelman aktivoimalla AMPK/AKT-signaloinnin ja sen molekyylimuuntajat mitokondrioiden toimintahäiriöiden lievittämiseksi. Havaintomme valaisevat aineenvaihdunnan tilojen säätelyä munuaissairauksien hoidossa ja ehkäisyssä ja antavat uusia oivalluksia tehokkaiden uusien interventioiden kehittämiseen elinvaurioiden hoitoon yleensä.

Cistanche voi hoitaamunuainenvahinkoa

2. MATERIAALIT JA METODIT

2.1 Reagenssit

Oligomysiini, rotenoni ja syanidi-p-trifluorimetoksifenyylihydratsoni (FCCP) saatiin Sea horse Biosciencesilta; rekombinantti IL-22 toimitti Novoprotein (Kiina); saatiin sisplatiini (Crisp.), MitoTrackerGreen, LY294002, 5,5',6,6'-tetrakloori-1,1',3,3'-tetraetyylibentsimidatsolyylikarbosyaanijodidi (JC-1) ja yhdiste C Beyotime Biotechnologylta (Kiina); vasta-aineet, jotka kohdistuvat Glut1:een, -aktiiniin, p-AMPK:hen, AMPK:hen ja GAPDH:hen, ostettiin Abcamilta; vasta-aineet STAT3:lle, p-STAT3:lle (Y705), AKT:lle, p-AKT:lle (S473), PFKFB3:lle ja kaspaasille-3 ostettiin Cell SignalingTechnologylta; rapamysiini, palmitiinihappo (Palm.), Z-VAD-FMK ja glukoosi saatiin Sigma-Aldrichilta; MitoSOX, Hoechst33342, MitoTracker Red ja PKH26 hankittiin Invitrogenilta.

2.2 Soluviljely

Ihmisen proksimaalinen tubulusepiteelisolu (HK{{0}}) saatiin Cell Bank of Shanghain biokemian ja solubiologian instituutista, Kiinan tiedeakatemia, ja sitä ylläpidettiin standardiprotokollien mukaisesti. HK-2 kylvettiin kuusikuoppaisille levyille (1 × 106 solua/kuoppa) tai 96-kuoppalevyille (1 × 105 solua/kuoppa) ja viljelty 90-prosenttisessa RPMI1640-elatusaineessa (Gibco), jota oli täydennetty 100 U/ml penisilliinillä, 100 ug/ml streptomysiinillä ja 10 prosentilla naudansikiön seerumia (FBS) (Gibco). Inkuboimme ensin HK-2:a IL-22:n (0,5 µg/ml) kanssa 0,5 tuntia, sitten 50 mM d-glukoosia tai 5 µg/ml sisplatiinia tai 0,2 mM palmitiinihappoa tai tai 4 µM doksorubisiinia (DOX) ) 24 tunnin ajan. Joissakin tapauksissa soluja viljeltiin Z-VAD-FMK:n (10 uM), yhdisteen C (5 uM), LY294002:n (20 uM) tai rapamysiinin (50 nM) läsnä ollessa ilmoitettuina aikoina.

2.3 Merihevoskokeet

Analysoimme TEC:t käyttämällä Seahorse XF96 Extracellular Flux-Analyzer -laitetta solunulkoisen happonopeuden (ECAR) ja hapenkulutusnopeuden (OCR) muutoksille. Lyhyesti sanottuna HK-2 (1 × 105) kasvatettiin 96-kuoppamerihevoslevyillä yön yli. Sitten pestimme solut merihevosen määrityselatusaineella, joka sisälsi 1 mM pyruvaattia, 10 mM glukoosia ja 2 mM glutamiinia (tai glukoositonta ECAR:n testaamiseksi) ilmakehässä, jossa ei ollut CO2:ta 37 ◦C:ssa {{18 }}.5 h. Kokeelliset tiedot tallennettiin sen jälkeen, kun alla mainitut inhibiittorit injektoitiin optimaalisessa pitoisuudessa FCCP:tä (10 µM), oligomysiiniä (1,0 µM), rotenoni/antimysiini A:ta (0,5 µM), 2-DG:tä (50 mM) tai glukoosia (10 mM).

Cistanche voi hoitaamunuaisvaurio

2.4 Hiiret ja eläinmallit

Urospuoliset BALB/c-hiiret (6-8 viikkoa) ostettiin Slaccas Experimental Animal Co:lta (Shanghai, Kiina). Db/db- ja Db/m-hiiret toimitti Nanjingin yliopiston Model Animal Research Center (Nanjing, Kiina). Kaikki hiiret pidettiin spesifisissä patogeenittomissa (SPF) tiloissa ja kasvatettiin standardiprotokollia noudattaen. AKI-mallia varten BALB/c-hiiret saivat sisplatiinia (20 mg/kg) tai suolaliuosta vatsaontelonsisäisenä injektiona. Db/db-hiirille annettiin runsaasti rasvaa sisältävää ruokavaliota (HFD) ilmoitettuina ajankohtina diabeettisen nefropatian (DN) indusoimiseksi. Db/m-hiiriä ruokittiin chow-ruokavaliolla kontrolliryhmänä. AKI-eläinkokeissa IL-22 injektoitiin intraperitoneaalisesti annoksella 0,5 mg/kg/vrk tai 1,5 mg/kg/vrk 4 peräkkäisenä päivänä. DN-eläinkokeissa IL-22 injektoitiin intraperitoneaalisesti annoksella 2,5 mg/kg kahdesti viikossa kahdeksan peräkkäisen viikon ajan. Kontrollihiiret saivat sopivan määrän PBS:ää. Eläinkokemenettelymme suoritettiin Fudanin yliopiston farmasian korkeakoulun eläinten hoidon ja käytön eettisen komitean arvioimien ja hyväksymien protokollien mukaisesti. Immunohistokemiallinen värjäys, mitokondrioiden kalvopotentiaalin mittaus, munuaisleikkeiden histologinen ja reaktiivinen happilaji (ROS) -värjäys suoritettiin aiemmin kuvatulla tavalla.22–24

2.5 Reaaliaikainen PCR

Saimme kokonais-RNA:n TRNzol-reagensseilla (Beyotime Biotechnology, Kiina) solu- tai kudosnäytteistä ja transkriptoimme ne sitten cDNA:ksi käyttämällä MMLV-käänteistranskriptaasitestisarjaa (Beyotime Biotechnology). mRNA:n ilmentymistaso analysoitiin reaaliaikaisilla PCR-instrumenteilla (BioRad) käyttämällä SYBR vihreää qPCR-mix-määrityssarjaa (Beyotime Biotechnology) ja standardisoitiin GAPDH:hen.

2.6 Virtaussytometria

Munuaissoluja kasvatettiin ja käsiteltiin edellä kuvatulla tavalla. MitoSOX (mitokondriaalinen ROS), MitoTracker Green (kokonaismassa mitokondrio) ja MitoTracker Red (mitokondrioiden kalvopotentiaali) värjäys suoritettiin valmistajan ohjeiden ja aikaisemman tutkimuksen mukaisesti.22–24 Saimme tulokset Beckman Coulter Flow Cytometer -mittarilla ja CytExpert-ohjelmisto (BD Biosciences).

2.7 Glukoosin otto

Mittasimme glukoosipitoisuudet soluviljelmäsupernatantissa glukoosinottotestillä valmistajan protokollan ja aikaisemman tutkimuksen (GAHK20; Sigma) mukaisesti. Tulosten normalisointi suoritettiin solujen lukumäärän mukaan.

2.8 Geenien kaatuminen

Käytimme pientä häiritsevää RNA:ta (siRNA; RiboBio, Kiina) tiettyjen geenien tuhoamiseen. Ensin Lipofectamine RNAiMAX ja siRNA (100 pmol) sekoitettiin varovasti pipetoimalla ja inkuboitiin 37 °C:ssa 0,5 tuntia. Sitten vaihdoimme standardin soluviljelyalustan transfektiococktailiksi ja inkuboimme soluja 6 tuntia siRNA-geenitransfektiota varten. Seuraavaksi vaihdoimme transfektiococktailin tuoreeseen soluviljelyalustaan. 48 tunnin kuluttua munuaissoluja inkuboitiin IL-22:n kanssa lisätutkimuksia varten.

Cistanche voi hoitaamunuaisvaurio

2.9 Western blot

Uutimme kokonaisproteiinit soluista tai kudoksesta RIPA-lyysipuskurilla (Beyotime Biotechnology, Kiina). Sitten keräsimme lysaatit sentrifugoimalla 4 ◦ C:ssa 12 000 rpm 10 minuutin ajan. Sen jälkeen lysaatteja kuumennettiin näytepuskureiden kanssa 100 ◦C:ssa 15 minuuttia, alistettiin natriumdodekyylisulfaatti-polyakryyliamidigeelielektroforeesille (SDS-PAGE) ja sähkösiirrettiin polyvinylideenidifluoridi (PVDF) -kalvolle (Millipore, Saksa). Sitten kalvot estettiin 5-prosenttisella naudan seerumialbumiinilla (BSA) 2 tunnin ajan ja niitä inkuboitiin yhdessä primääristen vasta-aineiden kanssa 4 °C:ssa yön yli. Kolmen pesun jälkeen kalvoja inkuboitiin piparjuuriperoksidaasilla konjugoitujen sekundaaristen vasta-aineiden (CST, USA) kanssa. Proteiiniblotit visualisoitiin tehostetulla kemiluminesenssikuvausjärjestelmällä.

2.10 Immunofluoresenssi

Munuaissolut kiinnitettiin 3–4 prosentin paraformaldehydillä ja läpäistiin 0,1 prosentilla Triton X-100. Sitten estimme solut 5-prosenttisella BSA:lla 2 tunnin ajan. Soluja inkuboitiin yön yli anti-GLUT1-vasta-aineen kanssa 4 °C:ssa, pestiin neljä kertaa ja värjättiin sitten PKH26:lla. Sen jälkeen munuaissolut värjättiin Hoechst 33342:lla ja kiinnitettiin objektilaseille. Tiedot saatiin konfokaalimikroskopialla.

2.11 RNA-seq ja bioinformatiikka

TEC:n näytteet (2 × 107) hajotettiin ja kokonais-RNA uutettiin käyttämällä RNeasy-minisarjaa valmistajan ohjeiden mukaisesti (Beyotime, Shanghai, Kiina). Eukaryoottinen RNA-seq suoritettiin käyttämällä seuraavan sukupolven sekvensointitekniikkaa (NGS) Illumina HiSeq -sekvensointijärjestelmässä, mikä tarjosi 50-peruslukupituuden. Sekvensointilukemien kohdistus tehtiin käyttämällä TopHat v2.0.12:ta UCSC mm10 -kokoonpanoa vastaan. Differentiaalinen ilmentymisanalyysi laskettiin käyttämällä DESeq2-pakettia (http://www.bioconductor.org/packages/release/bioc/html/DESeq2.html) ja tilastolliset merkitsevyysanalyysit suoritettiin R:ssä (v3.1.1; http://www. .r-project.org/). Polkujen yliedustus suoritettiin käyttämällä R-pakettia ReactomePA.

2.12 Tilastot

Tiedot ilmaistiin keskiarvona ± keskihajonta (SD) ja esitettiin käyttämällä GraphPad Prism 5:tä.0. Kahden tai useamman ryhmän vertailutuloksissa erot laskettiin Studentin t-testillä tai yksisuuntaisella varianssianalyysillä (ANOVA): ***p < 0.00="" 1,="" **p="">< 0,01="" ja="" *p=""><>

Cistanche voi hoitaamunuaisvaurio

3 TULOSTA

3.1 IL-22 säilyttää solujen aineenvaihdunnan TEC:issä

Koska mitokondrioiden oli ehdotettu olevan tärkeitä organelleja, jotka integroivat solujen aineenvaihduntaa ja apoptoottisia prosesseja, arvioimme mitokondrioiden toimintaa TEC:illä, joita stimuloitiinmunuainenvahinkoatekijät ja hoidettu IL-22.25 Kuten kuvioista 1A–D näkyy, mitokondrioiden perushapenkulutusnopeus (OCR), maksimaalinen hengityskapasiteetti (MRC) ja hengitys estyivät merkittävästi TEC:issä stressitilanteissa. Erityisesti nämä poikkeavuudet estivät suurelta osin IL- 22-hoidolla. Glykolyysi vaurioituneissa TEC:issä, josta käy ilmi ekstrasellulaarinen happamoitumisnopeus (ECAR), oli myös selvästi hillitty verrattuna IL-22 plus ärsykkeillä altistettuihin TEC:ihin (kuvio 1B ja E). Osoitimme lisäksi, että vaarantunut oksidatiivinen fosforylaatio (OXPHOS) ja glykolyysi vaurioituneissa TEC:issä eivät olleet apoptoosin toissijaisia ​​vaikutuksia pan-kaspaasin estäjän yhteiskäsittelyllä (kuva S1). Ja IL-22-välitteiset korjaavat vaikutukset aineenvaihduntahäiriöihin olivat spesifisiä munuaisten TEC:ille (kuva S2). Lisäksi IL-22 edisti HK2-solujen OXPHOS:ia ja glykolyysiä ärsykkeiden puuttuessa, mikä osoittaa, että IL-22:n vaikutukset aineenvaihduntareitteihin eivät olleet spesifisiä vaurioituneille TEC:ille (kuva S3). Lisäksi tuloksemme osoittivat myös, että IL-22 edisti IL-22R1:n ilmentymistä ja translokaatiota. Sillä välin STAT3:n fosforylaatio ja IL-22:n metaboliset uudelleenohjelmointivaikutukset poistettiin kokonaan IL-22R1-knockdownilla (kuva S4). Nämä havainnot viittaavat siihen, että IL-22 palautti TEC:iden metabolisen tilan aktivoimalla IL-22R1:n suoraan. Koska useat todisteet olivat osoittaneet, että Glut1:llä oli päärooli glykolyysissä ja glukoosin homeostaasissa26, kysyimme siksi, vaikuttiko IL-22 Glut1:n translokaatioon tai ekspressioon. Kuten odotettiin, osoitimme, että IL-22 ei ainoastaan ​​edistänyt siirrettyä Glut1:tä solukalvon pintaan (PKH26) ja Glut1:n ilmentymistä, vaan myös tehosti glukoosin ottoa (kuvio 1F ja G). Kaiken kaikkiaan nämä havainnot osoittivat, että IL-22 voisi lisätä OXPHOS:ia ja glykolyysiä vaurioituneissa TEC:issä.

KUVIO 1 IL-22 säilyttää mitokondrioiden kunnon ja glykolyysin TEC:issä. (A ja B) Käytämme Seahorse XF96 Extracellular Flux Analyzeria testataksemme muutoksia TEC:iden solunulkoisessa happonopeudessa (ECAR) ja hapenkulutusnopeudessa (OCR). OCR ja ECAR TEC:issä, joita on inkuboitu 50 mM glukoosin tai 5 µg/ml sisplatiinin tai 0,2 mM palmitiinihapon tai 4 µM DOX:n kanssa IL{{8}:n läsnä ollessa tai ilman sitä. }. (C) TEC:iden maksimaalinen hengityskapasiteetti (MRC) arvioituna OCR:n reaaliaikaisilla muutoksilla. (D ja E) Käyrät TEC:iden OCR:ssä ja ECAR:ssa oligomysiinin, FCCP:n, glukoosin, rotenonin ja {{10}}DG:n kanssa inkuboinnin jälkeen. (F) Tuman (sininen), Glut1:n (vihreä) ja plasmakalvon (punainen) lokalisointi ja ilmentyminen TEC:issä. (G) Glukoosin kulutus TEC:issä IL-22-hoidon jälkeen 24 tunnin ajan. n=3; mittakaavapalkit, 20 µm; Studentin t-testi (pariton); ***p < 0,001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

3.2 IL-22 parantaa toimintahäiriöiden mitokondrioiden kertymistä TEC:iin aktivoimalla mitofagiaa

LC3-pisteen muodostuminen TEC:issä ärsykkeille altistuksen jälkeen (kuvio 2F). Sitten tyhjensimme mitofagian arvioidaksemme sen toimintaa tubulussolujen metaboliassa siRNA-ATG5:n kautta (kuva S6). Tietomme viittaavat siihen, että mitofagian väheneminen TEC:issä esti merkittävästi IL-22:n suojaavia vaikutuksia mitokondrioiden kuntoon (kuva 2E), mikä osoittaa, että IL-22 estää mitokondrioiden toimintahäiriöitä aktivoimalla mitofagiaa.

KUVIO 2 IL-22 estää mitokondrioiden toimintahäiriöitä ja mitokondrioiden ROS:n kertymistä mitofagian induktion kautta. (A) Mitokondrioiden massa värjättiin ja arvioitiin MitoTracker Greenillä ja virtaussytometrialla. Mitokondriaalinen ROS arvioitiin MitoSOX:lla värjätyissä TEC:issä (B). Mitokondrioiden kalvopotentiaali arvioitiin TEC:issä, jotka oli värjätty MitoTracker Greenillä ja MitoTracker Redillä (C); mitokondrioiden ROS-kerääntymistä arvioivat MitoTracker Green ja MitoSOX (D). (E) Konfokaaliset kuvatulokset ehdottivat mitokondrioiden ROS-tuotantoa, joka oli leimattu MitoSOX:lla. (F) Edustavat mikroskooppiset kuvat osoittivat LC3-GFP-pisteiden muodostumista IL-22 TEC:iden läsnä ollessa tai ilman niitä stimuloituina (A) 24 tunnin ajan. (E) OCR arvioitiin IL-22:n ja siRNA-ATG5:n läsnä ollessa tai puuttuessa 24 tunnin ajan. n=3; Studentin t-testi (pariton); ***p < 0.001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

3.3 IL-22 ylläpitää TEC:iden mitokondrioiden eheyttä aktivoimalla AMPK/AKT-signaloinnin

AMPK-signalointi keskeisenä signaalikeskuksena, joka yhdistää solujen eloonjäämisen ja aineenvaihdunnan, kontrolloidun glukoosin aineenvaihdunnan, lipidisynteesin ja mitokondrioiden toiminnan.28 TEC:iden metabolisen uudelleenohjelmoinnin välittämän interleukiinin-22 munuaisia ​​suojaavan vaikutuksen mukaan arvioimme, onko IL-22 sääteli mitokondrioiden eheyttä aktivoimalla AMPK-signalointitransduktio. Havaitsimme, että IL-22 lisäsi STAT3/AMPK/AKT-signalointitransduktion aktiivisuutta loukkaantuneissa TEC:issä, mikä on osoituksena STAT3:n, AMPK:n ja AKT:n fosforylaatiosta (kuva 3A). Lisäksi nämä prosessit estettiin putkimaisissa soluissa, joista puuttui STAT3, mikä osoitti, että IL-22 sääteli AMPK/AKT-signalointia STAT3:n kautta (kuvat 3B ja C; kuva S7). Inkuboimme edelleen TEC:itä yhdisteen C ja LY294002 kanssa estääksemme suoraan AMPK / AKT-signalointitransduktiot ja arvioimme sitten niiden mitokondrioiden toimintoja ja aineenvaihdunnan tiloja. Tulokset paljastivat, että yhteishoito näillä signaloinnin estäjillä esti merkittävästi IL-22-hoidon indusoiman parantuneen OXPHOS:n ja glykolyyttisen virtauksen (kuva 3D–I), mikä viittaa siihen, että IL-22 edisti TEC:iden aineenvaihduntaa aktivoimalla AMPK:ta. /AKT-signalointireitti.

KUVIO 3 AMPK/AKT-signaloinnin induktio IL-22:n toimesta ylläpitää mitokondrioiden kuntoa. TEC:itä stimuloitiin 50 mM glukoosilla tai 5 µg/ml sisplatiinilla tai 0,2 mM palmitiinihapolla tai 4 µM DOX:lla IL-22:n, yhdisteen C läsnä ollessa tai ilman sitä. , tai LY294002 ilmoitettuina aikoina. (A ja B) AMPK/AKT-signalointireitin aktivaatio TEC:issä tai STAT3-WT- ja STAT3–KD TEC:issä arvioitiin Western blot -analyysillä. (C ja D) TEC:iden OCR:n ja ECAR:n muutokset analysoitiin. (E) AMPK/AKT-signalointireitin aktivaatio TEC:issä arvioitiin Western blot -analyysillä. (F–I) Muutokset TEC:iden OCR:ssä ja ECAR:ssa mitattiin TEC:issä verrattuna yhdisteellä C ja LY294002 käsiteltyihin TEC:ihin. Studentin t-testi (pariton); n=3; ***p < 0,001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

3.4 IL-22 säilyttää soluaineenvaihdunnan ja TEC:iden mitokondrioiden eheyden indusoimalla PFKFB3:n

Lisäksi tutkiaksemme, kuinka TEC:iden mitokondrioiden kunto ja aineenvaihdunta paranivat, käytimme RNA-sekvensointianalyysiä (RNA-seq) geenin ilmentymisen arvioimiseen ärsykevaurion ja IL-22 -hoidon jälkeen. Osoitimme, että useat geenit muuttuivat merkittävästi TEC:issä IL-22-inkuboinnin jälkeen (kuva 4A). Käytettävissä olevia tietokantoja käyttämällä suoritettiin näiden ylössäädeltyjen geenien geenijoukon rikastusanalyysi, joka viittasi geenien huomattavaan rikastumiseen AMPK-signalointireitillä ja MYC-kohteiden signalointireitillä (kuva S8). Erityisesti IL-22 indusoi merkittävästi PFKFB3:a geenien joukosta aikanamunuainenvahinkoatekijöiden stimulaatio (kuva 4A). Nämä havainnot osoitettiin myös konfokaalisilla kuvilla, Q-PCR:llä ja Western blotilla. PFKFB3:n korkea ilmentyminen oli AMPK/AKT-signalointiriippuvaista (kuvio 4B ja C; kuva S9).

Aiemmat tutkimukset ovat ehdottaneet, että PFKFB3:a voitaisiin säädellä lukuisilla signaalitransduktioilla epiteelin regeneraation ja korjauksen nopeuttamiseksi vaurion jälkeen.29,30 Näin ollen arvelimme, että IL-22 indusoi PFKFB3:a säilyttämään TEC:iden solumetaboliaa ja ylläpitämään niiden mitokondrioiden kuntoa. . Havaitsimme, että AMPK/AKT-signaloinnin esto vähensi PFKFB3:n ilmentymistä (kuvio 4D). Joten hiljentimme PFKFB3:n tutkiaksemme edelleen sen toimintoja TEC:issä IL-22-inkuboinnin jälkeen. Tuloksemme osoittivat, että hiljennetty PFKFB3 lievitti IL-22:n metabolisia uudelleenohjelmointivaikutuksia ECAR:n ja OCR:n palauttamisessa (kuvat 4E ja F) ja esti glukoosin oton sekä toimintahäiriöitä mitokondrioita (kuvat 4G ja H). Lisäksi osoitimme edelleen, että IL-22:n metaboliset uudelleenohjelmointivaikutukset poistuivat kokonaan STAT3-knockdownista, kun taas PFKFB3:n yli-ilmentyminen saattoi pelastaa nämä fenotyypit, mikä viittaa siihen, että IL-22 palautti vaurioituneiden munuaisen epiteelisolujen metabolinen tila kohdentamalla suoraan STAT3-AMPK/AKT-PFKFB3-signalointiin (kuva S10). Yhdessä nämä havainnot osoittivat, että PFKFB3:n aktivaatiolla oli tärkeä rooli mitokondrioiden kunnossa ja dysfunktionaalisten mitokondrioiden eliminaatiossa sen jälkeen.munuainenvahinkoa.

KUVIO 4 IL-22 ylläpitää mitokondrioiden eheyttä ja TEC:iden solumetaboliaa PFKFB3:n induktion kautta. (A) Tulivuorikaavio geenien ilmentymisestä glukoosilla, sisplatiinilla tai palmitiinihapolla tai CCl4:llä stimuloiduissa TEC:issä IL-22:n läsnä ollessa tai poissa ollessa 24 tunnin ajan. (B) Konfokaaliset mikroskooppiset tiedot osoittivat PFKFB3:n yli-ilmentymistä TEC:issä IL-22-hoidon jälkeen, mikä vaati AMPK/AKT-signaloinnin aktivoinnin. (C) Reaaliaikaiset PCR-tulokset osoittavat, että IL-22 indusoi PFKFB3:n yli-ilmentymistä TEC:issä, mitä AMPK/AKT-signalointiesto saattoi estää. (D) AMPK/AKT/PFKFB3-signalointireitin aktivaatio TEC:issä yhdisteellä C ja LY294:llä käsittelyn jälkeen002. (E ja F) ECAR ja OCR TEC:issä IL-22:n tai si-PFKFB3:n läsnä ollessa tai puuttuessa 24 tunnin ajan. (G) Glukoosin kulutus TEC:issä IL-22- tai si-PFKFB3-hoidon jälkeen 24 tunnin ajan. (H) Mitokondrioiden toimintahäiriö arvioitiin MitoTracker Redillä ja MitoTracker Greenillä värjätyissä TEC:issä. Studentin t-testi (pariton); n=3; ***p < 0,001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

3.5 IL-22 lievittää munuaisvaurioita sisplatiinin aiheuttamassa AKI:ssa estämällä munuaisten ROS:n kertymistä ja mitokondrioiden toimintahäiriöitä

Testaaksemme hypoteesiamme, jonka mukaan IL-22 säätelee munuaisten aineenvaihduntaprofiileja estääkseen munuaistiehyiden vaurioita in vivo, arvioimme alun perin munuaisten toimintaa IL-22--käsitellyillä hiirillä, joille oli annettu sisplatiinia (kuva 5A). Neljä päivää sisplatiini-injektion jälkeen IL-22 ei ainoastaan ​​merkittävästi vähentänyt tubulaarisia soluvaurioita ja verenvuotoa; heidän munuaisten vajaatoimintansa oli myös heikentynyt merkittävästi, mikä arvioitiin seerumin veren ureatypen (BUN) ja kreatiniinin (Cr) tasoilla (kuvio 5B–D). Lisäksi ehdotimme, että IL-22 estetäänmunuainenvahinkoatehostamalla munuaisten regeneraatiota ja aktivoimalla AMPK/AKT-signalointia ja PFKFB3:a (kuvio 5E ja F; kuva S11). Seuraavaksi käytimme MitoSOX:ia (mitokondrio-spesifinen ROS-väri) ja JC-1 (mitokondrioiden kalvopotentiaalista riippuvainen väriaine) arvioidaksemme mitokondrioiden toimintahäiriöitä, jotka liittyvät solujen aineenvaihduntaan ja apoptoosiin. Sisplatiinilla käsiteltyjen hiirten munuaisosissa oli vastaavaa ROS-kertymää. On huomionarvoista, että neljä päivää IL-22-hoidon jälkeen ROS-tasot laskivat huomattavasti vaurioituneissa munuaisissa verrattuna hiirten ROS-arvoihin PBS-hoidon jälkeen (kuva 5G). Yhdessä nämä havainnot tarjosivat todisteita siitä, että IL-22 oli suojaava rooli sisplatiinin aiheuttamassa AKI:ssa mitokondrioiden kuntoa säätelemällä.

KUVIO 5 IL-22 lievittää munuaisvaurioita sisplatiinin aiheuttamassa AKI:ssa estämällä munuaisten ROS:n kertymistä ja toimintahäiriöitä mitokondrioissa. (A) Kaaviokaavio kokeellisista protokollista, joilla arvioidaan sisplatiinin (20 mg/kg) aiheuttaman munuaisvaurion IL-22 suojaavia vaikutuksia. PBS vehikkelikontrolliryhmänä ja N-asetyyli-l-kysteiini (NAC, 150 mg/kg) positiivisena kontrolliryhmänä. (B ja C) Seerumin BUN-tasot, seerumin Cr-tasot, munuaisten painot ja ruumiinpainot arvioitiin. Edustavia HE- (D), Ki-67-värjäyskuvia (E), MitoSOX- (G) ja JC{{10}} (G) -kuvia esitettiin munuaisleikkeistä. (F) STAT3/AMPK/AKT/PFKFB3-aktivaation vertailu IL-22--käsiteltyjen hiirten munuaisuutteissa arvioitiin Western blot -menetelmällä. Studentin t-testi (pariton); n=3; ***p < 0,001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

3.6 IL-22 parantaa diabeteksen aiheuttamaa munuaisvauriota estämällä mitokondrioiden toimintahäiriöitä aktivoimalla AMPK/AKT-signalointia ja PFKFB3:a

Me ja muut olimme osoittaneet, että IL-22 voi suojata diabeettista nefropatiaa (DN), joka oli ESTD:n pääsyy.31–33 Taustalla olevien mekanismien tutkimiseksi edelleen ruokimme db/db-hiiriä korkealla rasvaruokavaliota (HFD) ja sitten niitä käsiteltiin IL-22:lla (2,5 mg/kg, IP) 8 viikon ajan (kuva 6A). Kun hiiriä ruokittiin vain HFD:llä, havaitsimme atrofian lisäksi munuaisten tubulusfibroosia ja laajentumista. Sitä vastoin kun hiiriä hoidettiin IL-22:lla, munuaisten fibroosi ja histopatologia paranivat merkittävästi, samoin kuin munuaisten toiminta. Tehostuneet munuaistoiminnot osoittivat myös alentuneet seerumin Cr-, BUN-tasot ja kokonaisvirtsan albumiini/24 h (UAE) tasot (kuva 6B–E). Tutkiaksemme, liittyivätkö nämä toiminnot mitokondrioihin, arvioimme solujen aineenvaihduntaan ja apoptoosiin liittyvää mitokondrioiden toimintaa. Tulokset osoittivat, että kohonneet mitokondrioiden ROS-tasot ja kerääntyneet toimintahäiriöiset mitokondriot helpotti merkittävästi IL-22-hoitoa (kuvio 6F ja G). Tutkiaksemme edelleen, välittivätkö IL-22:n suojaavat toiminnot munuaisissa PFKFB3:n kautta, injektoimme hiiriin PFKFB3 shRNA-adenovirusta PFKFB3:n kaatamiseksi. Tietomme osoittivat, että IL-22:n hyödylliset vaikutukset HFD:n aiheuttamaan munuaisvaurioon, nekroosiin, steatoosiin, mitokondrioiden toimintahäiriöihin ja ROS:n kertymiseen ja niihin liittyvien signalointireittien aktivoitumiseen estyivät merkittävästi PFKFB3:n tyrmäyksellä (kuva 6B–G). . AMPK/AKT-signaloinnin lisääntynyt ilmentyminen havaittiin myös IL-22-hoidon jälkeen (kuvio 6H). Munuaisten vajaatoiminnan lievittämisen ohella PFKFB3:n ja solujen aineenvaihdunnassa tärkeiden entsyymien ilmentymät paranivat myös IL-22--käsiteltyjen hiirten munuaisissa (kuvio 6H ja I). Lisäksi tärkeimpien elinten histologinen analyysi ei osoittanut morfologisia vaurioita IL-22-injektion jälkeen, mikä viittaa siihen, että IL-22 voisi olla turvallinen vastalääke ilman merkittäviä sivuvaikutuksia tai toksisia reaktioitamunuainenvahinkoahäiriöt (kuvio 12S). Kaiken kaikkiaan tietomme viittaavat siihen, että IL- 22 lievitti munuaisvaurioita aktivoimalla AMPK/AKT-signalointitransduktiota, estämällä ROS:n kertymistä ja mitokondrioiden toiminnan säätelyä PFKFB3:n kautta.

KUVIO 6 IL-22 lievittää diabeteksen aiheuttamaa munuaisvauriota AMPK/AKT-signaloinnin ja toimintahäiriöiden mitokondrioiden eston PFKFB3:n aktivoinnin kautta. (A) Kaaviokaavio kokeellisista protokollista, joilla arvioidaan IL-22:n suojaavia vaikutuksia diabeteksen aiheuttamassa munuaisvauriossa. Db/m vehikkelikontrolliryhmänä. (B–D) Seerumin BUN-tasot, seerumin Cr-tasot ja UAE arvioitiin. Esitettiin edustavat HE (E), MitoSOX (F) ja JC-1 (G) kuvat munuaisleikkeistä. (H ja I) STAT3/AMPK/AKT/PFKFB3-aktivaation vertailu IL-22--käsiteltyjen hiirten munuaisuutteissa arvioitiin Western blot -menetelmällä. Studentin t-testi (pariton); n=3; ***p < 0.001,="" **p="">< 0,01,="" *p=""><>

4. KESKUSTELU

Immuunisolut, kuten NK-solut, neutrofiilit, synnynnäiset lymfoidisolut (ILC) ja T-solut, erittävät IL-22:a, mutta se ei vaikuta suoraan näihin soluihin. Se säätelee pääasiassa epiteelisolujen toimintoja IL-22R1:n rajoitetun ilmentymisen vuoksi epiteelisoluissa, mukaan lukien TEC:t.15,34 Aikaisemmat tutkimukset ovat ehdottaneet, että IL-22 voi suojata munuaisten epiteelivauriolta ja nopeuttaa tubulusten regeneraatiota. NLRP3-tulehduksen eston ja STAT3- ja AKT-signaloinnin aktivoinnin kautta.16,31 Tämän suojan taustalla olevia mekanismeja ei kuitenkaan ole vielä selvitetty. IL- 22:n toiminnan molekyyliperustan edelleen määrittämiseksimunuainenvahinkoa, tutkimme ensin, voiko IL-22 lievittää munuaissolujen toimintahäiriöitä ja sitä seuraavaa apoptoosia säätelemällä niiden aineenvaihduntatiloja. Lisäksi tutkimme kahta malliamunuainenvahinkoasairauksia (AKI ja DN) IL-22-annolla ja vertaa havaintoja kontrolliryhmien havaintoihin. Osoitamme, että IL-22 korjaa aineenvaihdunnan uudelleenohjelmointia ylläpitääkseen mitokondrioiden eheyttä, vähentää mitokondrioiden ROS-kertymistä loukkaantuneissa TEC:issä ja lievittää progressiivista munuaisvauriota ja nekroosia. Lisäksi havaintomme viittaavat siihen, että IL- 22 voi aktivoida AMPK/AKT:hen liittyviä signalointireittejä TEC:issä ja munuaisissa, tärkeitä epiteelin haavan paranemisen ja solujen eloonjäämisen välittäjiä, parantaa mitokondrioiden toimintahäiriöitä ja heikkeneviä aineenvaihduntaprofiileja ja avata uutta. IL-22-välitteisen munuaissuojamekanismin kenttä. Kaiken kaikkiaan tulokset osoittavat, että IL-22:n munuaisia ​​suojaavat vaikutukset välittyvät metabolisten uudelleenohjelmointiprosessien kautta.

OXPHOS:n ja glykolyysin kriittinen rooli munuaisten suojauksessa on paljastettu aiemmissa tutkimuksissa, joissa polttoaineen käytön tasapainottaminen pyruvaattikinaasi M2:n (PKM2) estävällä S-nitrosylaatiolla suojaa vastaanmunuainenvahinkoa.19 Tuloksemme, jotka viittaavat OXPHOS:n ja glykolyysin edistämiseen IL-22:n avulla lisäämällä aineenvaihdunnan säätelijöiden ilmentymistä ja glukoosin ottoa, osoittavat, että IL-22 kääntää heikkenevät metaboliset tilat, jotka liittyvätmunuainenvahinkoa. Nämä havainnot ovat sopusoinnussa rekombinantin irisinin munuaissuojatoimintojen kanssa ja myös hepatosyyteistä saatujen löydösten kanssa, joissa sekä OXPHOS:ää että glykolyysiä tarvitaan solutoimintoihin, mutta jos nämä estetään, primääriset tubulussolut ja hepatosyytit eivät toimi.35, 36

Mitokondrioiden toimintahäiriö on noussut keskeiseksi molekyyliperustaksi, joka yhdistää aineenvaihduntaprofiilit ja solukuoleman. Tässä havainnollistetaan, että vauriotekijöiden stimulaation seurauksena TEC-hoito IL-22:lla paransi mitokondrioiden ROS:n ja dysfunktionaalisten mitokondrioiden kertymistä verrattuna mitokondrioiden eheyden ja toiminnan heikkenemiseen kontrolliryhmissä. Tärkeää on, että AMPK-signalointireitit, kriittiset energia-anturit moduloivat aineenvaihduntaprosesseja ylläpitääkseen solujen homeostaasia ja estääkseen solu- tai kudosvaurioita.37–39 Tässä tutkimuksessa havainnot osoittavat, että IL-22 säilyttää mitokondrioiden eheyden ja toiminnan aktivoimalla AMPK/AKT-signalointi osoittaakseen, että IL-22 estää mitokondrioiden toimintahäiriöitä suoralla menetelmällä, mikä on elintärkeää TEC:n hengityskapasiteetin ylläpitämiseksi. Lisäksi osoitamme, että IL-22-signalointi STAT3:n kautta vaikuttaa suoraan mitokondrioiden kuntoon, sillä aiemmin on tutkittu, että indusoitu STAT3-fosforylaatio on kriittinen tekijä mitokondrioiden eheyden säilyttämisessä.40,41

Monenlaiset kirjallisuudet ovat aiemmin osoittaneet, että PFKFB3 toimii keskeisenä modulaattorina solujen aineenvaihdunnassa.29–30,42 Tässä osoitamme ensin, että IL-22 edistää PFKFB3:n aktivaatiota AMPK/AKT-signaloinnin kautta TEC:issä, mikä viittaa siihen, että IL{ {6}} säätelee aineenvaihduntatiloja PFKFB3:n säätelyn kautta. Lisäksi aiemmat tutkimukset osoittavat lisäksi, että PFKFB3 on tärkeä hallitsemaan liioiteltua OXPHOS:ia ja glykolyysiä monissa soluissa tai kudoksissa.42,43 Näiden tutkimusten mukaisesti havainnot osoittavat myös OXPHOS:n ja glykolyysin edistämisen IL:ssä-22- käsitellyt TEC:t PFKFB3:n aktivoinnin kautta. Lukuisten tutkittujen IL-22:n alavirran modulaattoreiden joukossa tietomme osoittavat, että PFKFB3:n säätely lisääntyy merkittävästi IL-22-hoidon jälkeen TEC-vaurioiden aikana ja että STAT3-AMPK/AKT PFKFB3-akseli on elintärkeä säilymisen kannalta. mitokondrioiden eheyden aikanamunuainenvahinkoa(Kuva 7). Niitä on vielä tutkittava, sääteleekö IL-22 myös muita munuaisvaurioihin liittyviä metabolisia säätelijöitä ja prosesseja aktivoimalla STAT3-AMPK/AKT-PFKFB3-signalointireittiä.

KUVIO 7 Havaintomme havainnollistavat IL-22:n tärkeää roolia munuaissolujen aineenvaihdunnan säätelyssä munuaisvaurion hoidossa aktivoimalla STAT3-AMPK/AKT-PFKFB3-akselia. Nämä tulokset viittaavat siihen, että IL-22:n terapeuttiset mahdollisuudet ja siihen liittyvä metabolisen signaalin kohdistaminen voivat olla suoraan edullisia useiden munuaisvaurioiden hoidossa tai ehkäisyssä.

5 PÄÄTELMÄT

Lopuksi osoitimme IL-22:n terapeuttisen potentiaalin ja taustalla olevat mekanismit munuaisvaurioissa. IL-22 sääteli munuaissolujen aineenvaihduntaa metabolisen uudelleenohjelmoinnin avulla mitokondrioiden eheyden säilyttämiseksi. Niiden säätelijöiden (eli AMPK:n, Akt:n ja PFKFB3:n) esto voisi johtaa epänormaaleihin aineenvaihduntaprofiileihin ja mitokondrioiden kuntoon, kuten on osoitettu TEC:issä spontaanilla-22 hoidolla, mikä oli lisännyt dysfunktionaalisia mitokondrioita ja mitokondrioiden ROS-kertymiä. Mikä tärkeintä, mitokondrioiden toimintahäiriöiden ja ROS:n kertymisen aiheuttamia munuaisvaurioita hiirimalleissa helpotti huomattavasti IL-22-hoito aktivoimalla STAT3-AMPK-AKT-PFKFB3-signaloinnin. Siten tutkimuksemme osoitti, että kohdistaminen asiaan liittyvään metaboliseen signalointiin voisi olla suoraan suotuisa monille munuaisvauriosairauksille ja IL-22 on mahdollinen terapeuttinen aine näiden sairauksien ehkäisyssä ja hoidossa.

Cistanche-tuotteet voivat hoitaamunuaisvaurio

Lähde: 'IL{0}}välitteinen munuaisten metabolinen uudelleenohjelmointi PFKFB3:n kautta hoitoonmunuainenvahinkoa' tekijältäWei Chen, et ai

---Clin. Käännös Med. 2021;11:e324.

VIITTEET

1. Mehta RL, Burdmann EA, Cerdá J, et ai. Akuutin tunnistaminen ja hallintamunuainenvahinkoaInternational Society of Nephrologyssa 0by25 Global Snapshot: monikansallinen poikkileikkaustutkimus. Lansetti. 2016;387:2017-2025.

2. Lameire NH, Bagga A, Cruz D, et ai. Akuuttimunuainenvahinkoa: kasvava globaali huolenaihe. Lansetti. 2013;382:170-179.

3. Mehta RL, Cerdá J, Burdmann EA, et ai. Kansainvälisen yhdistyksen nefrologian 0by25-aloite akuutin hoitoonmunuainenvahinkoa(nolla ehkäistävissä olevaa kuolemaa vuoteen 2025 mennessä): nefrologian ihmisoikeustapaus. Lancet. 2015;385:2616-2643.

4. Levey AS, James MT. Akuuttimunuainenvahinkoa. Ann Intern Med.2017;167:ITC66-ITC80.

5. Jansen MPB, Florquin S, Roelofs JJTH. Verihiutaleiden rooli akuutissamunuainenvahinkoa. Nat Rev Nephrol. 2018;14:457-471.

6. Agarwal A, Dong Z, Harris R, et ai. AKI:n solu- ja molekyylimekanismit. J Am Soc Nephrol. 2016;27:1288-1299.

7. Linkermann A, Chen GC, Dong G, Kunzendorf U, KrautwaldS, Dong Z. Säädelty solukuolema AKI:ssa. J Am Soc Nephrol.2014;25:2689-2701.

8. Ferenbach DA, Bonventre JV. AKI:n jälkeisen epämukavan korjauksen mekanismit, jotka johtavat munuaisten nopeutuneeseen ikääntymiseen ja CKD.Nat Rev Nephroliin. 2015;11:264-276.

9. Chawla LS, Eggers PW, Star RA, Kimmel PL. Akuuttimunuainenvahinkoaja krooninen munuaissairaus toisiinsa liittyvinä oireyhtyminä. N Engl J Med. 2014;371:58-66.

10. He L, Wei QQ, Liu J, et ai. AKI CKD:ssä: lisääntynyt vamma, tukahdutettu korjaus ja taustalla olevat mekanismit. Kidney Int.2017;92:1071-1083.

11. Forbester JL, Lees EA, Goulding D, et ai. Interleukiini-22 edistää fagolysosomaalista fuusiota indusoidakseen suojan salmonella enterica Typhimurium -bakteeria vastaan ​​ihmisen epiteelisoluissa.Proc Natl Acad Sci USA. 2018;115:10118-10123.

12. Geng H, Bu HF, Liu F, et ai. Tulehtuneissa suolistokudoksissa ja epiteelisoluissa interleukiini-22-signalointi lisää H19-pitkän ei-koodaavan RNA:n ekspressiota, mikä edistää limakalvon regeneraatiota. Gastroenterologia. 2018;155:144-155.

13. Aden K, Tran F, Ito G, et ai. ATG16L1 ohjaa interleukiini-22-signalointia suoliston epiteelissä cGAS-STINGin kautta. J ExpMed. 2018;215:2868-2886.

14. Huber SN, Gagliani LA, Zenewicz FJ, et ai. IL-22BP:tä säätelee tulehdus ja se moduloi tuumorigeneesiä suolistossa. Luonto. 2012;491:259-263.

15. Lindemans CA, Calafiore M, Mertelsmann AM, et ai. Interleukin-22 edistää suoliston kantasoluvälitteistä epiteelin regeneraatiota. Luonto. 2015;528:560-564.

16. Xu MJ, Feng D, Wang H, Guan Y, Yan X, Gao B. IL-22 parantaa munuaisten iskemia-reperfuusiovauriota kohdistamalla proksimaalisen tubuluksen epiteelin. J Am Soc Nephrol. 2014;25:967-977.

17. Kulkarni OP, Hartter I, Mulay SR, et ai. Toll-tyyppinen reseptori 4-indusoitu IL-22 nopeuttaa munuaisten regeneraatiota. J Am Soc Nephrol. 2014;25:978-989.

18. Kang HM, Ahn SH, Choi P, et ai. Puutteellisella rasvahappohapetuksella munuaisten tubulusepiteelisoluissa on keskeinen rooli munuaisfibroosin kehittymisessä. Nat Med. 2015;21:37-46.

19. Zhou HL, Zhang R, Anand P, et ai. S-nitroso-CoA-reduktaasijärjestelmän suorittama aineenvaihdunnan uudelleenohjelmointi suojaamunuainenvahinkoa. Luonto. 2019;565:96-100.

20. Dumesic PA, Egan DF, Gut P, ​​et ai. Evoluutiossa säilynyt uORF säätelee PGC1:tä ja oksidatiivista aineenvaihduntaa hiirissä, kärpäsissä ja tonnikalassa. Cell Metab. 2019;30:190-200.

21. Shyh-Chang N, Zhu H, Yvanka de Soysa T, et ai. Lin28 tehostaa kudosten korjausta ohjelmoimalla uudelleen solujen aineenvaihduntaa. Cell. 2013;155:778-792.

22. Chen W, Luan J, Wei G, et ai. Interleukiinin -22 hepatosellulaarinen ilmentäminen in vivo käyttämällä penetraatioon perustuvia hybridinanohiukkasia mahdollisina hepatiittilääkkeinä. Biomateriaalit. 2018;187:66- 80.

23. Chen W, Zhang X, Fan J, et ai. Interleukiinin-22 liittäminen apolipoproteiini-AI:hen parantaa hiirillä asetaminofeenin aiheuttamaa maksavauriota. Theranostics. 2017;7:4135-4148.

24. Zai W, Chen W, Wu Z, et ai. Kohdennettu interleukiini-22-geenin kuljetus maksaan polymetformiinin ja penetraatioon perustuvien hybridinanohiukkasten avulla alkoholittoman rasvamaksasairauden hoitoon. ACS Appl Mater -liitännät. 2019;11:4842-4857.

25. Khacho M, Harris R, Slack RS. Mitokondriot hermokantasolujen kohtalon ja kognitiivisten toimintojen keskussäätelijöinä. Nat Rev Neurosci. 2019;20:34-48.

26. Ip WKE, Hoshi N, Shouval DS, Snapper S, Medzhitov R. IL-10:n tulehdusta ehkäisevä vaikutus, jota välittää makrofagien metabolinen uudelleenohjelmointi. Tiede. 2017;356:513-519.

27. Saito Y, Chapple RH, Lin A, Kitano A, Nakada D. AMPK suojaa leukemiaa aloittavia soluja myelooisissa leukemioissa metaboliselta stressiltä luuytimessä. Solujen kantasolu. 2015;17:585- 596.

28. Mihaylova MM, Shaw RJ. AMPK-signalointireitti koordinoi solujen kasvua, autofagiaa ja aineenvaihduntaa. Nat Cell Biol. 2011;13:1016-1023.

29. Li FL, Liu JP, Bao RX, et ai. Asetylaatio kerää PFKFB3:a sytoplasmaan edistämään glykolyysiä ja suojaa soluja sisplatiinin aiheuttamalta apoptoosilta. Nat Commun. 2018; 9:508.

30. De Bock K, Georgiadou M, Schoors S, et ai. PFKFB3--ohjatun glykolyysin rooli suonen itämisessä. Cell. 2013;154:651-663.

31. Dudakov JA, Hanash AM, van den Brink MR. Interleukiini-22: immunobiologia ja patologia. Annu Rev Immunol. 2015;33:747- 785.

32. Wang S, Li Y, Fan J, et ai. Interleukiini-22 paransi munuaisvaurioita ja fibroosia diabeettisessa nefropatiassa estämällä NLRP3-tulehdusaktivaation. Cell Death Dis. 2017;8:e2937.

33. Shen YL, Chen W, Han L, et ai. VEGF-B-vasta-aine ja interleukiini-22-fuusioproteiini parantavat diabeettista nefropatiaa estämällä lipidien kertymistä ja tulehdusvasteita. Acta Pharm Sin B. 2020. https://doi.org/10.1016/j. apsb.2020.07.002.

34. Ouyang W, O'Garra A. IL-10 -perheen sytokiinit IL-10 ja IL-22: perustieteestä kliiniseen käännökseen. Immuniteetti. 2019;50:871- 891.

35. Xiang X, Feng D, Hwang S, et ai. Interleukiini-22 parantaa akuuttia ja kroonista maksan vajaatoimintaa ohjelmoimalla uudelleen heikentynyttä regeneraatioreittiä hiirillä. J Hepatol. 2020;72:736-745.

36. Chen W, Zai W, Fan J, et ai. Interleukiini-22 ohjaa aineenvaihdunnan mukautuvaa uudelleenohjelmointia ylläpitääkseen mitokondrioiden kuntoa ja hoitaakseen maksavaurioita. Theranostics. 2020;10:5879-5894.

37. Peng H, Wang Q, Lou T, et ai. Myokiinivälitteinen lihas-munuaisen ylikuuluminen estää metabolisen uudelleenohjelmoinnin ja fibroosin vaurioituneissa munuaisissa. Nat Commun. 2017; 8:1493.

38. Saberi B, Ybanez MD, Johnson HS, Gaarde WA, Han D, Kaplowitz N. Proteiinikinaasi c (PKC) osallistuu asetaminofeenin maksatoksisuuteen c-jun-n-terminaalisen kinaasin (jnk) riippuvaisten ja riippumattomien signalointireittien kautta. Hepatologia. 2014;59:1543-1554.

39. Mo R, Lai R, Lu J, et ai. Tehostettu autofagia edistää IL-22:n suojaavia vaikutuksia asetaminofeenin aiheuttamaa maksavauriota vastaan. Theranostics. 2018;8:4170-4180.

40. Wegrzyn J, Potla R, Chwae YJ, et ai. Mitokondrioiden Stat3:n toiminta soluhengityksessä. Tiede. 2009;323:793-797.

41. Chen W, Hu Y, Ju D. Geeniterapia hermostoa rappeutuviin sairauksiin: edistysaskeleet, oivallukset ja näkymät. Acta Pharm Sin B. 2020;10:1347-1359.

42. Cao Y, Zhang X, Wang L, et ai. PFKFB3-välitteinen endoteelin glykolyysi edistää keuhkoverenpainetautia. Proc Natl Acad Sci USA. 2019;116:13394-13403.

43. Doménech E, Maestre C, Esteban-Martínez L, et ai. AMPK ja PFKFB3 välittävät glykolyysiä ja eloonjäämistä vasteena mitofagiaan mitoottisen pysäytyksen aikana. Nat Cell Biol. 2015;17:1304- 1316.