Ο άξονας εψιδίνης/φερροπορτίνης νεφρού ελέγχει την επαναρρόφηση σιδήρου και καθορίζει το μέγεθος της νεφρικής και συστηματικής υπερφόρτωσης σιδήρου

Επικοινωνία: emily.li@wecistanche.com

Goran Mohammad1, Athena Matakidou2, Peter A. Robbins1 και Samira Lakhal-Littleton1

ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ:Ferroportin; αιμοχρωμάτωση? εψιδίνη; σίδερο; υπερφόρτωση σιδήρου?νεφρώνσωληνάρια

Η Ferroportin (FPN) είναι η μόνη γνωστή πρωτεΐνη εξαγωγής σιδήρου θηλαστικών. Μεσολαβεί στην απελευθέρωση σιδήρου στην κυκλοφορία από τα δωδεκαδακτυλικά εντεροκύτταρα και τα δικτυοενδοθηλιακά μακροφάγα του σπλήνα, τις αντίστοιχες θέσεις απορρόφησης και ανακύκλωσης σιδήρου. Η εψιδίνη, που παράγεται κυρίως στο ήπαρ, δεσμεύεται και επάγει την εσωτερίκευση της FPN, περιορίζοντας έτσι την απελευθέρωση σιδήρου στην κυκλοφορία και τη διαθεσιμότητά του στους περιφερειακούς ιστούς.3,4 Έτσι, ο άξονας HAMP/FPN λειτουργεί στις θέσεις απορρόφησης και ανακύκλωσης για τον έλεγχο της ομοιόσταση σιδήρου.

Ο νεφρός είναι ο τόπος επαναρρόφησης του σιδήρου. Τόσο ο μη δεσμευμένος στην τρανσφερίνη όσο και ο δεσμευμένος σε τρανσφερίνη σίδηρος μπορούν να περάσουν στο σπειραματικό διηθητικό άλας.5 Η συντριπτική πλειονότητα αυτού του σιδήρου απορροφάται πίσω στο σωληναριακό επιθήλιο. Αρκετοί μεταφορείς έχουν εμπλακεί σε αυτή την επαναπρόσληψη, συμπεριλαμβανομένων του συμπλέγματος υποδοχέα μεγαλίνης-κουμπιλίνης πολλαπλών προσδεμάτων, του υποδοχέα τρανσφερίνης 1, του μεταφορέα δισθενούς μετάλλου 1, του μεταφορέα ψευδαργύρου ZIP8 και του μεταφορέα ψευδαργύρου ZIP14.5-10.

Μόλις στονεφρώνεπιθήλιο, ο σίδηρος επαναρροφάται στην κυκλοφορία. Το FPN είναι άφθονο στονεφρόκαι έχει εμπλακεί στην επαναρρόφηση του σιδήρου.11-14 Ωστόσο, παραμένει άγνωστο εάν η νεφρική FPN υπόκειται επίσης σε ρύθμιση από ενδογενή HAMP υπό φυσιολογικές φυσιολογικές συνθήκες και εάν ναι, εάν αυτή η ρύθμιση είναι σημαντική για τη συστηματική και/ή νεφρική ομοιόσταση σιδήρου.

Για να αντιμετωπίσουμε αυτά τα ερωτήματα, δημιουργήσαμε ένα νέο μοντέλο ποντικιού με επαγώγιμονεφρώνσωληνάριο–συγκεκριμένο knock-in του fpnC326Y, το οποίο κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη FPNC326Y ανθεκτική στο HAMP. Επιπλέον, για να επιβεβαιώσουμε τον προηγουμένως αναφερόμενο ρόλο του FPN στην επαναρρόφηση σιδήρου, δημιουργήσαμε επίσης ένα μοντέλο ποντικιού με επαγώγιμηνεφρώνσωληνάριο– ειδική διαγραφή του γονιδίου fpn. Τα αποτελέσματά μας καταδεικνύουν ότι το ενδογενές HAMP ρυθμίζει άμεσα την απορρόφηση σιδήρου που προκαλείται από το FPN και ότι αυτή η ρύθμιση είναι σημαντική και για τα δύονεφρώνκαι συστηματική ομοιόσταση σιδήρου, ιδιαίτερα σε συνθήκες περίσσειας διαθεσιμότητας σιδήρου.

Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που χρησιμοποίησε ποντίκια που φιλοξενούν νεφρική απώλεια ανταπόκρισης HAMP για να προσδιοριστεί επίσημα ησημασιααπονεφρώνΆξονας HAMP/FPN. Παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με το ρόλο της επαναρρόφησης σιδήρου στον προσδιορισμό του βαθμού υπερφόρτωσης νεφρού και εξωνεφρικού σιδήρου στο πλαίσιο της αιμοχρωμάτωσης.

ΜΕΘΟΔΟΙ

Ποντίκια

Όλες οι διαδικασίες για τα ζώα ήταν συμβατές με τον Νόμο του Ηνωμένου Βασιλείου για τα ζώα Home Office (Scientific Procedures) του 1986 και εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Δεοντολογίας του Τμήματος Ιατρικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης.

Τα υπό όρους αλληλόμορφα fpnflfl και fpnC326Yflfl δημιουργήθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως.15,16

Τα ποντίκια που φιλοξενούν το διαγονίδιο Pax8.CreERT2þ ήταν δώρο από την Δρ. Αθηνά Ματακίδου, Cancer Research UK Cambridge Institute, University of Cambridge. Αυτά τα ποντίκια δημιουργήθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως.17 Όλα τα ποντίκια ήταν σε φόντο C57BL/6.

Δίαιτες

Εκτός εάν δηλώνεται διαφορετικά, τα ζώα έλαβαν μια τυπική δίαιτα τρωκτικών που περιείχε 200 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) σίδηρο. Σε πειράματα χειρισμού σιδήρου, δόθηκε σε ποντίκια δίαιτα με σίδηρο (5000-ppm σίδηρος· Teklad TD.140464) ή αντίστοιχη δίαιτα ελέγχου (200- ppm σίδηρος· Teklad TD.08713) μετά τον απογαλακτισμό για 3 μήνες.

Ποσοτικοποίηση σιδήρου και δείκτες σιδήρου 

Τα επίπεδα σιδήρου και φερριτίνης ορού προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το σύστημα ABXPentra (Horiba Medical). Οι τιμές της αιμοσφαιρίνης προσδιορίστηκαν με HemoCue Hb 201 Μικροκυψελίδες Αιμοσφαιρίνης. Τα επίπεδα ερυθροφερόνης στον ορό μετρήθηκαν με ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία (Intrinsic Lifesciences). Ο προσδιορισμός του συνολικού στοιχειακού σιδήρου στους ιστούς πραγματοποιήθηκε με επαγωγικά συζευγμένη φασματομετρία μάζας πλάσματος, όπως περιγράφηκε προηγουμένως.15,16,18 Η βαθμονόμηση επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας τη διαδικασία των τυπικών προσθηκών, όπου αιχμές 0 ng/g, 0,5 ng/ g, 1 ng/g, 10 ng/g, 20 ng/g και 100 ng/g σιδήρου προστέθηκαν σε αντίγραφα ενός επιλεγμένου δείγματος. Ένα εξωτερικό πρότυπο σιδήρου (High Purity Standards ICP-MS{13}}A διάλυμα) αραιώθηκε και μετρήθηκε για να επιβεβαιωθεί η εγκυρότητα της βαθμονόμησης. Το ρόδιο προστέθηκε επίσης σε κάθε τυφλό, πρότυπο και δείγμα ως εσωτερικό πρότυπο σε συγκέντρωση 1 ng/g. Για τον ποσοτικό προσδιορισμό του σιδήρου των ούρων, συλλέχθηκαν ούρα από ποντίκια σε περίοδο 24 ωρών και υποβλήθηκαν σε επαγωγικά συζευγμένη φασματομετρία μάζας πλάσματος. Τα επίπεδα κρεατινίνης στα ίδια δείγματα μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα κιτ χρωματομετρικής ανάλυσης κρεατινίνης (Abcam, ab65340) και οι τιμές σιδήρου κανονικοποιήθηκαν στη συγκέντρωση κρεατινίνης.

Ανοσοϊστοχημεία 

Η ανοσοχρώση με φθορισμό πραγματοποιήθηκε σε μονωμένες με φορμαλίνη, ενσωματωμένες σε παραφιφίνη τομές ιστού, χρησιμοποιώντας αντίσωμα FPN (Novus Biologicals; NBP1-21502) στο 1:100 και αντίσωμα Pro-Hepcidin (AA 39-59) στο 1:50 (Antibodies Online; ABIN350367). Οι εξειδικεύσεις των αντισωμάτων FPN και εψιδίνης επιβεβαιώθηκαν χρησιμοποιώντας ζώα Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και ζώα Hamp–/– ως αρνητικούς μάρτυρες, αντίστοιχα (Συμπληρωματικό Σχήμα S1). Οι δείκτες νεφρικού τμήματος ταυτοποιήθηκαν με χρήση αντισώματος ακουαπορίνης{-1 στο 1:200 (Biotechne; NB{600- 749), αντισώματος ακουαπορίνης{-2 στο 1:200 (Biotechne; NBP1-70378), ή αντίσωμα καλβινδίνης σε 1:100 (Abcam, ab82812). Τα δευτερεύοντα αντισώματα ήταν αντι-κουνελιού IgG Alexa Fluor-488 (Abcam; ab150073), IgG Cy3 αντιγαϊδάρου (Abcam; ab6949) και IgG Alexa568 κατά ποντικού (Abcam; ab175473). Οι διαφάνειες απεικονίστηκαν χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο FV1000 Olympus.

το cistanche μπορεί να προστατεύσεινεφρόλειτουργία

Western blotting

Οι ιστοί καταψύχθηκαν απότομα σε υγρό άζωτο, συνθλίβονταν και στη συνέχεια λύθηκαν χρησιμοποιώντας RIPA Lysis Buffer System (Santa Cruz; sc-24948), σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Τα προϊόντα λύσης ιστού καθαρίστηκαν με φυγοκέντρηση σε 15 000g για 10 λεπτά στους 4 C. Η συγκέντρωση πρωτεΐνης στα προϊόντα λύσης μετρήθηκε με BCA Protein Assay (Pierce; 23225) και κανονικοποιήθηκε στην ίδια συγκέντρωση για κάθε παρτίδα. Τα προϊόντα λύσης στη συνέχεια αραιώθηκαν σε μη αναγωγικό ρυθμιστικό δείγματος δωδεκυλοθειικού νατρίου Laemmli και θερμάνθηκαν στους 95 C για 5 λεπτά. Πρωτεΐνη (30–50 mg) φορτώθηκε σε Mini-PROTEAN TGX Gels (Biorad; 4561096). Μετά την ηλεκτροφόρηση, η πρωτεΐνη μεταφέρθηκε σε μεμβράνη διφθοριούχου πολυβινυλιδενίου χρησιμοποιώντας το σύστημα BioRad Translotter και οι μεμβράνες μπλοκαρίστηκαν για μία ώρα σε ρυθμιστικό διάλυμα αποκλεισμού που περιείχε 5 τοις εκατό αλβουμίνη ορού βοοειδών. Στη συνέχεια, οι μεμβράνες χρωματίστηκαν όλη τη νύχτα στους 4 C με πολυκλωνικό αντίσωμα FPN κατά ποντικού κουνελιού (NBP1-21502; Novus Biologicals) στο 1:1000 ή με αντίσωμα αντι-β-ακτίνης συζευγμένο με υπεροξειδάση χρένου (Proteintech; HRP{18} }) στο 1:5000. Οι κηλίδες αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας το κιτ ανίχνευσης εκκίνησης ECL (RPN2232, VWR International). Οι εντάσεις του σήματος ποσοτικοποιήθηκαν με το ImageJ και η αναλογία μεταξύ του FPN και των σημάτων β-ακτίνης υπολογίστηκε για να παράγει κανονικοποιημένες εντάσεις.

Βαφή Perls ενισχυμένη με διαμινοβενζιδίνη (DAB).

Τομές ιστού στερεωμένες με φορμαλίνη, ενσωματωμένες σε παραφιφίνη αποπαραφινοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ξυλόλιο και στη συνέχεια επανυδατώθηκαν σε αιθανόλη. Οι αντικειμενοφόρες πλάκες στη συνέχεια χρωματίστηκαν για 1 ώρα με 1 τοις εκατό σιδηροκυανιούχο κάλιο σε ρυθμιστικό διάλυμα HCl 0,1 mol/L. Η ενδογενής δραστικότητα υπεροξειδάσης σβήστηκε και στη συνέχεια οι πλάκες χρωματίστηκαν με υπόστρωμα χρωμογόνου DAB και αντιχρωματίστηκαν με αιματοξυλίνη. Οραματίστηκαν χρησιμοποιώντας ένα τυπικό μικροσκόπιο φωτεινού πεδίου.

Ποσοτική Αλυσιδωτή Αντίδραση Πολυμεράσης

Η γονιδιακή έκφραση μετρήθηκε χρησιμοποιώντας ανιχνευτές δοκιμασίας έκφρασης Applied Biosystems TaqMangene για τη βακτίνη γονιδίου Hamp και housekeeping (Life Technologies). Η τιμή του κατωφλίου κύκλου (CT) για το γονίδιο ενδιαφέροντος κανονικοποιήθηκε πρώτα αφαιρώντας την τιμή CT για την β-ακτίνη για να ληφθεί μια τιμή DCT. Οι τιμές DCT των δειγμάτων δοκιμής κανονικοποιήθηκαν περαιτέρω στον μέσο όρο των τιμών DCT για δείγματα ελέγχου για να ληφθούν τιμές DDCT. Τα σχετικά επίπεδα γονιδιακής έκφρασης στη συνέχεια υπολογίστηκαν ως 2-DDCT.

Στατιστική

Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. Πραγματοποιήθηκαν ζευγαρωμένες συγκρίσεις χρησιμοποιώντας τη δοκιμή Student t. Έγιναν πολλαπλές συγκρίσεις χρησιμοποιώντας ανάλυση διασποράς. Οι post hoc δοκιμές χρησιμοποίησαν διόρθωση Bonferroni.

Εικόνα 1|Ο άξονας εψιδίνης/φερροπορτίνης (FPN) στα νεφρικά σωληνάρια ελέγχει την επαναρρόφηση του σιδήρου και είναι σημαντικός για την ομοιόσταση του σιδήρου των νεφρώνσε θηλυκά ποντίκια. (ένα)Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού χρώσης για FPN, aquaporin 1 (AQP1), aquaporin 2 (AQP2) και Calbindin (CalD) σε νεφρά ποντικών άγριου τύπου. Μπάρες¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Τελικός πίνακας, ράβδος ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (β) Western blot για FPN σενεφράθηλυκών και αρσενικών ποντικών FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreER T2 þ και FpnC326Y flfl/flfl μάρτυρες 1 εβδομάδα μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Η ποσοτικοποίηση της έντασης του σήματος εμφανίζεται στο κάτω πλαίσιο. (γ) Western blot για FPN σε νεφρά θηλυκών και αρσενικών ποντικών Fpnflfl/flfl,Pax8.CreERT2þ και ελέγχου Fpnflfl/flfl 1 εβδομάδα μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Η ποσοτικοποίηση της έντασης του σήματος εμφανίζεται στο κάτω πλαίσιο. (δ) Επίπεδα νεφρικού σιδήρου σε γυναίκες και άνδρες FpnC326Y^flfl/^flfl, ποντίκια Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (ε) Αντιπροσωπευτικές εικόνες χρώσης σιδήρου Perls ενισχυμένης με διαμινοβενζιδίνη (DAB) στην περιοχή του νεφρικού φλοιού των αντίστοιχων ζώων 3 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. Ράβδοι ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. (στ) Νεφρικά επίπεδα σιδήρου σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. (ζ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες χρώσης σιδήρου Perls ενισχυμένης με DAB στην περιοχή του νεφρικού φλοιού αντίστοιχων ζώων 3 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. (Συνεχίζεται)

Εικόνα 1 |(Συνέχεια) Μπάρες ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. (η) Επίπεδα σιδήρου ορού σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (i) Επίπεδα σιδήρου ορού σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P <0,05, **p=""><0,01 και="" ****p=""><0,0001. b-act,="" b-actin;="" cont,="" control;="" dapi,="" 40,6-διαμιδινο-2-φαινυλινδόλη;="" ppm,="" μέρη="" ανά="" εκατομμύριο.="" για="" να="" βελτιστοποιήσετε="" την="" προβολή="" αυτής="" της="" εικόνας,="" ανατρέξτε="" στην="" ηλεκτρονική="" έκδοση="" αυτού="" του="" άρθρου="" στη="" διεύθυνση="">

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Ο άξονας εψιδίνης/FPN στα νεφρικά σωληνάρια ελέγχει την επαναρρόφηση του σιδήρου και είναι σημαντικός για την ομοιόσταση του σιδήρου από τους νεφρούς σε θηλυκά ποντίκια

Αρχικά επιδιώξαμε να καθορίσουμε την ακριβή τοποθεσία της έκφρασης FPN στονεφρό. Για το σκοπό αυτό, κοστολογήσαμε τους νεφρούς ποντικιού για FPN και ειδικούς για το τμήμα δείκτες aquaporin 1 (ένας δείκτης εγγύς σπειροειδούς σωληνίσκου και λεπτού κατιόντος άκρου του Henley), aquaporin 2 (ένας δείκτης αγωγών συλλογής και συνδετικών σωληναρίων) και calbindin (ένας δείκτης των άπω περιελιγμένων σωληναρίων και των φλοιωδών συνδετικών και συλλεκτικών αγωγών). Βρήκαμε ότι η FPN εκφράζεται έντονα στον φλοιό, εντοπίζοντας με την ακουαπορίνη 1 στα εγγύς έλικα σωληνάρια. Υπήρχε κάποια FPN στον έσω μυελό, που εντοπιζόταν με ακουαπορίνη 2 στους μυελικούς συλλεκτικούς πόρους. Δεν υπήρξε συνεντοπισμός του FPN με καλβινδίνη (Εικόνα 1a, μεγαλύτερος πίνακας φαίνεται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S2). Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι το FPN είναι πιο άφθονο στην περιοχή του φλοιού εντός των εγγύς σπειροειδών σωληναρίων.

Για να προσδιορίσουμε εάν η νεφρική FPN ρυθμίζεται από το HAMP, χρησιμοποιήσαμε ποντίκια που έφεραν ένα διαγονίδιο Pax8.CreERT2þ knock-in, το οποίο οδηγεί την επαγώμενη από ταμοξιφαίνη έκφραση της ανασυνδυάσης Cre υπό τον έλεγχο του προαγωγέα ζευγαρωμένου κουτιού γονιδίου 8 pax8 σε εγγύς και περιφερικά σωληνάρια και σε συλλεκτικοί αγωγοί.17 Διασταυρώσαμε ποντίκια Pax8.CreERT2þ με αυτά που φέρουν ένα υπό όρους φλοξωμένο αλληλόμορφο FpnC326Y, το οποίο κωδικοποιεί ένα FPN ανθεκτικό στην εψιδίνη. Επιπλέον, και για να επιβεβαιώσουμε τον προηγουμένως αναφερόμενο ρόλο του νεφρικού FPN στην επαναρρόφηση σιδήρου, διασταυρώσαμε ποντίκια Pax8.CreERT2þ με ποντίκια που φιλοξενούν το αλληλόμορφο Fpnflfl/flfl. Μία εβδομάδα μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη για την επαγωγή του διαγονιδίου Pax8.CreERT2, τα επίπεδα νεφρικής FPN αυξήθηκαν σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ σε σχέση με μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl (Εικόνα 1β), δείχνοντας ότι η νεφρική ρύθμιση του FP ενδογενές HAMP υπό κανονικές φυσιολογικές συνθήκες, και επιπλέον επιβεβαιώνοντας την αποτελεσματικότητα του διαγονιδίου Pax8.CreERT2þ. Αντίθετα, τα επίπεδα νεφρικής FPN μειώθηκαν σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ σε σχέση με τα μάρτυρα Fpnflfl/flfl, επιβεβαιώνοντας περαιτέρω την αποτελεσματικότητα του διαγονιδίου Pax8.CreERT2þ (Εικόνα 1γ). Η εξειδίκευση αυτού του διαγονιδίου Pax8.CreERT2þ επιβεβαιώθηκε επίσης από την παρουσία του αλληλίου διαγραφής (DFpn) στονεφρόαλλά όχι στο ήπαρ ή τη σπλήνα ποντικών Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ (Συμπληρωματικό Σχήμα S2A).

Στη συνέχεια, ξεκινήσαμε να προσδιορίσουμε εάν ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN ελέγχει την επαναρρόφηση του σιδήρου. Για το σκοπό αυτό, μετρήσαμε τα επίπεδα σιδήρου στους νεφρούς και στον ορό 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Βρήκαμε αυτόν τον νεφρικό σίδηρο

Το περιεχόμενο ήταν χαμηλότερο στα θηλυκά FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ από ό,τι στα θηλυκά ελέγχου FpnC326Yflfl/flfl σε όλα τα χρονικά σημεία (Εικόνα 1δ). Η περιεκτικότητα σε νεφρικό σίδηρο στους άνδρες δεν ήταν διαφορετική ανάλογα με τον γονότυπο (Εικόνα 1δ). Η χρώση σιδήρου Perl's ενισχυμένη με DAB επιβεβαίωσε επίσης τη μείωση των επιπέδων σιδήρου εντός των εγγύς σωληναρίων θηλυκών FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ (Εικόνα 1e, μεγαλύτερος πίνακας φαίνεται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S2). Αντίθετα, διαπιστώσαμε ότι η νεφρική περιεκτικότητα σε σίδηρο ήταν υψηλότερη στις γυναίκες Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ από ότι στις γυναίκες ελέγχου Fpnflfl/flfl από 1 μήνα και μετά (Εικόνα 1στ). Η περιεκτικότητα σε νεφρικό σίδηρο στους άνδρες δεν ήταν διαφορετική ανάλογα με τον γονότυπο (Εικόνα 1στ). Η χρώση σιδήρου Perls με ενισχυμένη DAB επιβεβαίωσε επίσης τη συσσώρευση σιδήρου εντός των εγγύς σωληναρίων θηλυκών Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ (Εικόνα 1g, μεγαλύτερος πίνακας φαίνεται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S2).

Τα επίπεδα σιδήρου στον ορό αυξήθηκαν παροδικά τόσο σε αρσενικά όσο και σε θηλυκά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ σε σχέση με μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl στο 1-μηνιαίο χρονικό σημείο (Εικόνα 1h). Αντίθετα, τα επίπεδα σιδήρου στον ορό μειώθηκαν στις γυναίκες Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ σε σχέση με τις γυναίκες ελέγχου Fpnflfl/flfl στο 1-μηνιαίο χρονικό σημείο, ενώ παρέμειναν συγκρίσιμα σε αρσενικά διαφορετικών γονότυπων σε όλα τα χρονικά σημεία (Εικόνα 1i ). Η αποκατάσταση των επιπέδων σιδήρου στον ορό σε αυτά που παρατηρήθηκαν σε ζώα ελέγχου σε ηλικία 3 μηνών δεν θα μπορούσε να αποδοθεί στην αποκατάσταση των φυσιολογικών επιπέδων νεφρικής FPN. Πράγματι, οι επαγόμενες από το Pax8.CreERT2þ αλλαγές στα επίπεδα νεφρικής FPN διατηρήθηκαν ακόμη 3 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη (Συμπληρωματικό Σχήμα S2B και C). Μειωμένη νεφρική περιεκτικότητα σε σίδηρο και αυξημένα επίπεδα σιδήρου ορού στις γυναίκες FpnC326Yflfl/ flfl ,Pax8.CreERT2þ αποδεικνύουν ότι η εξαρτώμενη από το FPN επαναρρόφηση σιδήρου στα εγγύς σωληνάρια υπόκειται σε ρύθμιση από το HAMP υπό κανονικές φυσιολογικές συνθήκες. Αυξημένη περιεκτικότητα σε νεφρικό σίδηρο και μειωμένα επίπεδα σιδήρου ορού στις γυναίκες Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ επιβεβαιώνουν προηγούμενα ευρήματα ότι η νεφρική FPN συμβάλλει στην επαναρρόφηση του σιδήρου. Επιπλέον, υπό φυσιολογικές φυσιολογικές συνθήκες, ο έλεγχος της επαναρρόφησης σιδήρου από τον νεφρικό άξονα HAMP/FPN φαίνεται να είναι πιο σημαντικός στις γυναίκες παρά στους άνδρες, τουλάχιστον στο στέλεχος C57BL/6.

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργία των νεφρών

Ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN συμβάλλει, αλλά δεν είναι απαραίτητος για, τη φυσιολογική συστηματική ομοιόσταση του σιδήρου υπό συνθήκες φυσιολογικής διαθεσιμότητας σιδήρου.

Στη συνέχεια, ξεκινήσαμε να προσδιορίσουμε τη συμβολή του νεφρικού άξονα HAMP/FPN στη συστηματική ομοιόσταση του σιδήρου. Βρήκαμε ότι οι γυναίκες FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ είχαν μια παροδική αύξηση της φερριτίνης ορού (Εικόνα 2α), της περιεκτικότητας σε σίδηρο στο ήπαρ (Εικόνα 2β) και της περιεκτικότητας σε σίδηρο σπλήνα (Εικόνα 2γ) στο 1-μηνιαίο χρονικό σημείο όταν σε σύγκριση με τα θηλυκά μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl. Τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης τους παρέμειναν συγκρίσιμα με αυτά των μαρτύρων σε όλα τα χρονικά σημεία (Εικόνα 2δ). Καμία από αυτές τις παραμέτρους δεν ήταν διαφορετική μεταξύ των αρσενικών FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και των μαρτύρων FpnC326Yflfl/flfl (Εικόνα 2a–d). Τα επίπεδα ερυθροφερρόνης δεν ήταν διαφορετικά ανάλογα με τον γονότυπο (Συμπληρωματικό Σχήμα 3Α). Αντίθετα, βρήκαμε ότι οι γυναίκες Fpnflfl/ flfl ,Pax8.CreERT2þ έχουν χαμηλότερα επίπεδα φερριτίνης ορού στις 1- και 3-μηνιαίες χρονικές στιγμές (Εικόνα 2e), χαμηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο στο συκώτι στο 3- και 6-μήνα χρονικά σημεία (Εικόνα 2στ) και χαμηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο σπλήνα στα 1- και 3-μήνα χρονικά σημεία (Εικόνα 2g), σε σύγκριση με τα θηλυκά μάρτυρες Fpnflfl/flfl. Είχαν επίσης μια παροδική και ήπια μείωση των επιπέδων αιμοσφαιρίνης στο 3-μηνιαίο χρονικό σημείο (Εικόνα 2h). Καμία από αυτές τις παραμέτρους δεν ήταν διαφορετική μεταξύ των αρσενικών Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ και των στοιχείων ελέγχου Fpnflfl/flfl (Εικόνα 2e–h). Τα επίπεδα ερυθροφερρόνης επίσης δεν μεταβλήθηκαν ανάλογα με τον γονότυπο (Συμπληρωματικό Σχήμα 3Β). Μαζί, αυτά τα δεδομένα καταδεικνύουν ότι, υπό κανονικές φυσιολογικές συνθήκες, ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN συμβάλλει στα συστηματικά επίπεδα σιδήρου αλλά από μόνος του δεν είναι απαραίτητος για τη διατήρηση της φυσιολογικής συστηματικής ομοιόστασης σιδήρου.

Εικόνα 2|Ο άξονας αντιμικροβιακού πεπτιδίου νεφρικής εψιδίνης/φερροπορτίνης (FPN) συμβάλλει, αλλά δεν είναι απαραίτητος για, φυσιολογική συστηματικήομοιόσταση σιδήρου υπό συνθήκες κανονικής διαθεσιμότητας σιδήρου. (Ενα δ)Συστηματικοί δείκτες σιδήρου σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη, συμπεριλαμβανομένης (α) φερριτίνης ορού, (β) περιεκτικότητας σε σίδηρο στο ήπαρ , (γ) περιεκτικότητα σε σίδηρο σπλήνα και (δ) αιμοσφαιρίνη. (e–h) Συστηματικοί δείκτες σιδήρου σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά την επαγωγή ταμοξιφαίνης, συμπεριλαμβανομένης (ε) φερριτίνης ορού, ( στ) περιεκτικότητα σε σίδηρο από το ήπαρ, (ζ) περιεκτικότητα σε σίδηρο σπλήνα και (η) αιμοσφαιρίνη. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P < 0.05,="" **p="">< 0.01="" και="" ***p=""><0.001. ppm,="" μέρη="" ανά="">

Εικόνα 3|Ο άξονας του αντιμικροβιακού πεπτιδίου νεφρικής εψιδίνης (HAMP)/φερροπορτίνης (FPN) καθορίζει το μέγεθος της νεφρικής και συστηματικής υπερφόρτωσης σιδήρου υπό συνθήκες περίσσειας διαθεσιμότητας σιδήρου. (α–στ)Οι εξωνεφρικοί δείκτες σιδήρου σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl παρείχαν είτε δίαιτα ελέγχου τροφής (200 μέρη ανά εκατομμύριο [ppm]) είτε δίαιτα με σίδηρο (5000 ppm) για 3 μήνες. (Συνεχίζεται)

Εικόνα 3 |(Συνέχεια) Οι δείκτες περιλαμβάνουν (α) σίδηρο ορού, (β) φερριτίνη ορού, (γ) περιεκτικότητα σε σίδηρο σπλήνα, (δ) περιεκτικότητα σε σίδηρο της καρδιάς, (ε) περιεκτικότητα σε σίδηρο στους πνεύμονες και (στ) περιεκτικότητα σε σίδηρο στο ήπαρ. (ζ) Νεφρική περιεκτικότητα σε σίδηρο σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl παρείχαν είτε δίαιτα τροφής ελέγχου (200 ppm) είτεσιδερένιαδίαιτα (5000 ppm) για 3 μήνες. (η, θ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες χρώσης σιδήρου Perls ενισχυμένη με διαμινοβενζιδίνη (DAB) σε ήπαρ και στην κρίσιμη νεφρική περιοχή των αντίστοιχων ζώων. Μπάρες ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. (ι) Σχετική έκφραση του γονιδίου hamp στα συκώτια των αντίστοιχων ζώων. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P < 0,05,="" **p="">< 0,01,="" ***p="">< 0,001,="" ****p="">< 0,0001,="" *****p="">< 0,00001="" και="" ******p="">< 0,000001.="" για="" να="" βελτιστοποιήσετε="" την="" προβολή="" αυτής="" της="" εικόνας,="" ανατρέξτε="" στην="" ηλεκτρονική="" έκδοση="" αυτού="" του="" άρθρου="" στη="" διεύθυνση="">

Ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN καθορίζει το μέγεθος της νεφρικής και συστηματικής υπερφόρτωσης σιδήρου υπό συνθήκες υπερβολικής διαθεσιμότητας σιδήρου 

Στη συνέχεια, ξεκινήσαμε να προσδιορίσουμε τον ρόλο του νεφρικού άξονα HAMP/FPN στη ρύθμιση της υπερφόρτωσης σιδήρου. Για το σκοπό αυτό, τα ζώα FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και οι μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl προκλήθηκαν με ταμοξιφαίνη και στη συνέχεια παρείχαν είτε δίαιτα τροφής ελέγχου, που περιείχε 200 ppm σίδηρο, είτε δίαιτα με σίδηρο, που περιείχε 5000 ppm σίδηρο για 3 μήνες. . Βρήκαμε ότι η παροχή διατροφής με σίδηρο αύξησε την περιεκτικότητα σε σίδηρο ορού, φερριτίνη ορού και σίδηρο των ιστών σε άνδρες και γυναίκες και των δύο γονότυπων. Ωστόσο, τα ζώα FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ είχαν μεγαλύτερη αύξηση σε σίδηρο ορού (Εικόνα 3α), φερριτίνη ορού (Εικόνα 3β) και περιεκτικότητα σε σίδηρο στον σπλήνα (Εικόνα 3γ), στην καρδιά (Εικόνα 3δ), στον πνεύμονα (Εικόνα 3ε) , και ήπαρ (Εικόνα 3στ) από τα στοιχεία ελέγχου FpnC326Yflfl/flfl. Αντίθετα, είχαν χαμηλότερη αύξηση της περιεκτικότητας σε νεφρικό σίδηρο (Εικόνα 3g). Διαφορές μεταξύ των γονότυπων στον βαθμό φόρτωσης σιδήρου εντός των εγγύς σωληναρίων και στο ήπαρ ήταν επίσης εμφανείς στη χρώση σιδήρου Perls ενισχυμένη με DAB (Εικόνα 3h και i· μεγαλύτερα πάνελ φαίνονται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S4). Σύμφωνα με τη μεγαλύτερη συστηματική υπερφόρτωση σιδήρου, τα ζώα FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ είχαν επίσης μεγαλύτερη αύξηση στην έκφραση του γονιδίου ηπατικής οπής σε σύγκριση με τους ελέγχους FpnC326Yflfl/flfl (Εικόνα 3j). Τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης δεν επηρεάστηκαν ούτε από τη δίαιτα ούτε από τον γονότυπο, και σύμφωνα με αυτό, τα επίπεδα ερυθροφερόνης στον ορό παρέμειναν επίσης αμετάβλητα (Συμπληρωματικό Σχήμα 4Α και Β). Αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι, υπό συνθήκες περίσσειας διαθεσιμότητας σιδήρου, ο έλεγχος της επαναρρόφησης σιδήρου από τον νεφρικό άξονα HAMP/FPN μειώνει τη συστηματική υπερφόρτωση σιδήρου ενώ αυξάνει τη νεφρική υπερφόρτωση σιδήρου.

Ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN καθορίζει το πρότυπο υπερφόρτωσης σιδήρου στους ιστούς στην αιμοχρωμάτωση 

Στη συνέχεια, ξεκινήσαμε να διερευνήσουμε τον ρόλο του νεφρικού άξονα HAMP/FPN στο πλαίσιο της κληρονομικής αιμοχρωμάτωσης, μιας γενετικής κατάστασης υπερφόρτωσης σιδήρου που προκαλείται από ελαττώματα στην παραγωγή ηπσιδίνης ή στην ανταπόκριση στην εψιδίνη.19 Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήσαμε ποντίκια που δημιουργήθηκαν σε σπίτι που φιλοξενεί ένα ετερόζυγο πανταχού παρόν knock-in του αλληλόμορφου fpnC326Y (Fpnwt/C326Y). Είχαμε αποδείξει προηγουμένως ότι αυτά τα ποντίκια αναπτύσσουν τον φαινότυπο υπερφόρτωσης σιδήρου που είναι χαρακτηριστικό της κληρονομικής αιμοχρωμάτωσης.15,18 Συγκρίναμε το πρότυπο του ιστούυπερφόρτωση σιδήρουσε αυτά τα ποντίκια με αυτό που παρατηρείται σε ποντίκια άγριου τύπου που τρέφονταν με δίαιτα γεμάτη σίδηρο μετά τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. Τόσο τα ποντίκια Fpnwt/ C326Y όσο και τα ποντίκια άγριου τύπου που τρέφονταν με δίαιτα με σίδηρο είχαν

αυξημένη περιεκτικότητα σε σίδηρο στο ήπαρ, την καρδιά και τον πνεύμονα σε σύγκριση με τους αντίστοιχους ελέγχους (Εικόνες 4α και β). Η περιεκτικότητα σε νεφρικό σίδηρο στα Fpnwt/C326YMice ήταν φυσιολογική σε ηλικία 3 μηνών (Εικόνα 4α) και αυξήθηκε μόνο κατά 32 τοις εκατό σε σχέση με τους μάρτυρες στην ηλικία των 6 μηνών (Συμπληρωματικό Σχήμα 5Α). Αντίθετα, τα ζώα άγριου τύπου που παρείχαν δίαιτα γεμάτη σίδηρο είχαν 260 τοις εκατό αύξηση της περιεκτικότητας σε νεφρικό σίδηρο σε σύγκριση με εκείνα που ακολουθούσαν κανονική δίαιτα (Εικόνα 4β). Σχετικές διαφορές στην υπερφόρτωση σιδήρου νεφρού και ήπατος μεταξύ των 2 μοντέλων ήταν επίσης εμφανείς στη χρώση σιδήρου Perls με DABenhanced (Εικόνα 4γ και δ· μεγαλύτερα πάνελ φαίνονται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S5). Το μέγεθος της υπερνεφρικής υπερφόρτωσης σιδήρου ήταν συγκρίσιμο μεταξύ των 2 μοντέλων, ενώ το μέγεθος της νεφρικής υπερφόρτωσης ήταν σημαντικά υψηλότερο σε ζώα άγριου τύπου που παρείχαν δίαιτα με σίδηρο σε σχέση με τα ποντίκια Fpnwt/C326Y (Εικόνα 4e). Το FPN αυξήθηκε στον φλοιό τόσο στα ποντίκια Fpnwt/C326Y όσο και στα ποντίκια άγριου τύπου παρείχαν μια δίαιτα φορτωμένη με σίδηρο (Εικόνα 4f και g· μεγαλύτερα πάνελ φαίνονται στο Συμπληρωματικό Σχήμα S5). Πιο προσεκτική εξέταση της θέσης έκφρασης FPN σε εγγύς σωληνάρια αποκάλυψε ότι φαινόταν να εντοπίζεται ενδοκυτταρικά καθώς και στη βασεοπλευρική μεμβράνη σε ποντικούς Fpnwt/C326Y. Αντίθετα, το FPN φάνηκε να εντοπίζεται κυρίως στο κυτταρόπλασμα, στην κορυφαία μεμβράνη, και παραδόξως ο πυρήνας στα ποντίκια παρείχε μια δίαιτα φορτωμένη με σίδηρο (Εικόνα 4f και g, κάτω πάνελ). Το μοτίβο εντοπισμού του FPN που προέκυψε από την παροχή διατροφής με σίδηρο επιβεβαιώθηκε περαιτέρω χρησιμοποιώντας ζώα Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ ως αρνητικούς μάρτυρες (Συμπληρωματικό Σχήμα S5B). Αυτές οι παρατηρήσεις, μαζί με την προηγούμενη διαπίστωση ότι τα ζώα FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ έχουν χαμηλότερο νεφρικό φορτίο σιδήρου από τα μάρτυρες μετά από παροχήσιδερένιαδίαιτα, καταδεικνύουν ότι η απώλεια της δράσης HAMP στο νεφρικό FPN προστατεύει τονεφρόαπό φόρτωση σιδήρου στο πλαίσιο της κληρονομικής αιμοχρωμάτωσης.

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Το πιο σημαντικό εύρημα της παρούσας μελέτης είναι ότι το ενδογενές HAMP ελέγχει την επαναρρόφηση σιδήρου με τη μεσολάβηση FPN. Προηγούμενες μελέτες είχαν αναφέρει τη ρύθμιση της FPN από το εξωγενές HAMP σε καλλιεργημένα νεφρικά κύτταρα και μια αντίστροφη σχέση μεταξύ των επιπέδων HAMP και FPN στονεφρόμετά από μονόπλευρη απόφραξη του ουρητήρα.12,13 Ωστόσο, αυτή είναι η πρώτη απόδειξη ότι μια τέτοια ρύθμιση λειτουργεί in vivo υπό κανονικές φυσιολογικές συνθήκες και με τρόπο που προσκρούει στη νεφρική και συστηματική ομοιόσταση του σιδήρου. Ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα αυτής της μελέτης είναι η χρήση νέων ποντικών, που παράγονται στο σπίτι, για να φιλοξενήσουν μια ειδική για τους νεφρούς απώλεια ανταπόκρισης HAMP. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει τη μελέτη του νεφρικού άξονα HAMP/FPN χωρίς τις συγχυτικές επιδράσεις της αλλοιωμένης συστηματικής ομοιόστασης του σιδήρου, όπως φαίνεται σε πανταχού παρόντα ζωικά μοντέλα.

Εικόνα 4|Το αντιμικροβιακό πεπτίδιο/φερροπορτίνη νεφρικής εψιδίνης (FPN) καθορίζει το πρότυπο υπερφόρτωσης σιδήρου στους ιστούς στην αιμοχρωμάτωση. (ένα)Επίπεδα σιδήρου στους νεφρούς, το ήπαρ, την καρδιά και τους πνεύμονες ζώων Fpnwt/C326Y και ελέγχους Fpnwt/wt σε ηλικία 3 μηνών. (β) Επίπεδα σιδήρου στονεφρό, το συκώτι, η καρδιά και οι πνεύμονες σε ζώα άγριου τύπου παρείχαν είτε δίαιτα ελέγχου τροφής (200 μέρη ανά εκατομμύριο [ppm]) είτε δίαιτα πλούσια σε σίδηρο (5{{4{{{ 42}}}}00 ppm) από τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. (γ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες χρώσης σιδήρου Perls ενισχυμένης με διαμινοβενζιδίνη (DAB) στον νεφρικό φλοιό και στο συκώτι των ζώων Fpnwt/C326Y και των μαρτύρων Fpnwt/wt σε ηλικία 3 μηνών. Μπάρα ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. (δ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες χρώσης σιδήρου Perls ενισχυμένης με DAB στον νεφρικό φλοιό και στο συκώτι ζώων άγριου τύπου παρείχαν είτε δίαιτα τροφής ελέγχου (200 ppm) είτε δίαιτα με σίδηρο (5000 ppm) μετά τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. Ράβδος ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. (ε) Σύγκριση του βαθμού φόρτωσης σιδήρου στους ιστούς μεταξύ ζώων Fpnwt/C326Y και ζώων άγριου τύπου που τρέφονται με δίαιτα γεμάτη σίδηρο. Οι τιμές που εμφανίζονται για κάθε ζώο κανονικοποιούνται στον μέσο όρο της αντίστοιχης ομάδας ελέγχου. (στ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες της χρώσης με ανοσοφθορισμό FPN στον νεφρικό φλοιό ζώων Fpnwt/C326Y και μαρτύρων Fpnwt/wt σε ηλικία 3 μηνών. Επάνω πάνελ, ράβδοι ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Κάτω πλαίσιο, ράβδος ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (ζ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού FPN στον νεφρικό φλοιό ζώων άγριου τύπου παρείχαν είτε μια δίαιτα ελέγχου τροφής (20 ppm) ή μια δίαιτα με σίδηρο (5000 ppm) μετά τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. Επάνω πάνελ, ράβδοι ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Κάτω πλαίσιο, ράβδος ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P <0,05, **p=""><0,01, ***p=""><0,001 και="" ****p=""><0,0001. για="" να="" βελτιστοποιήσετε="" την="" προβολή="" αυτής="" της="" εικόνας,="" ανατρέξτε="" στην="" ηλεκτρονική="" έκδοση="" αυτού="" του="" άρθρου="" στη="" διεύθυνση="">

Το δεύτερο σημαντικό εύρημα της παρούσας μελέτης είναι ότι το νεφρικό HAMP/FPN καθορίζει το μέγεθος τόσο της νεφρικής όσο και της συστηματικής υπερφόρτωσης σιδήρου (Εικόνα 5). Πράγματι, η απώλεια της ανταπόκρισης του HAMP στα νεφρικά σωληνάρια αύξησε το μέγεθος της υπερφόρτωσης σιδήρου του ήπατος, της σπλήνας, της καρδιάς και των πνευμόνων, ενώ μείωσε το μέγεθος της νεφρικής υπερφόρτωσης σιδήρου μετά την παροχή διατροφής με σίδηρο. Σύμφωνα με αυτό, παρατηρήθηκε μεγαλύτερη νεφρική υπερφόρτωση σιδήρου μετά την παροχή διατροφής με σίδηρο σε ζώα άγριου τύπου (στα οποία ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN είναι άθικτος) από ό,τι σε ποντίκια αιμοχρωμάτωσης (στα οποία είναι επίσης ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN διαταραγμένη) (γραφική περίληψη). Αυτό το εύρημα μπορεί να εξηγήσει την κλινική παρατήρηση ότι ηνεφρόδεν προσβάλλεται συχνά σε ασθενείς με κληρονομική αιμοχρωμάτωση.19

Εικόνα 5|Ο ρόλος του άξονα του αντιμικροβιακού πεπτιδίου νεφρικής εψιδίνης (HAMP)/φερροπορτίνης (FPN) στη ρύθμιση της υπερφόρτωσης σιδήρου.Η παροχή διατροφής με σίδηρο αυξάνει τη διαθεσιμότητα σιδήρου στον ορό και τα επίπεδα σιδήρου στο σπειραματικό διήθημα και αυξάνει την παραγωγή και απελευθέρωση εψιδίνης (HAMP) από το ήπαρ. Η αυξημένη HAMP ορού αναστέλλει την επαναρρόφηση του σιδήρου αναστέλλοντας το FPN στα νεφρικά σωληνάρια. Η αναστολή της επαναρρόφησης σιδήρου προκαλεί νεφρική κατακράτηση σιδήρου ενώ μειώνει τη συστηματική διαθεσιμότητα σιδήρου και κατά συνέπεια μειώνει την υπερφόρτωση σιδήρου στο ήπαρ. Σε ποντίκια FpnC3326Yflfl/flfl,Pax8.CreERT2þ, η απώλεια της ανταπόκρισης του HAMP στα νεφρικά σωληνάρια προκαλεί μη ρυθμισμένη επαναρρόφηση σιδήρου. Αυτό, με τη σειρά του, αποτρέπει την νεφρική κατακράτηση σιδήρου ενώ αυξάνει τη συστηματική διαθεσιμότητα σιδήρου και στη συνέχεια αυξάνει την υπερφόρτωση σιδήρου στο ήπαρ.

Αν και τόσο η αιμοχρωμάτωση όσο και η διατροφική υπερφόρτωση σιδήρου αύξησαν το FPN στα νεφρικά σωληνάρια, φάνηκε να έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικά μοτίβα εντοπισμού στα κορυφαία, ενδοκυτταρικά ή βασεοπλάγια διαμερίσματα. Παρόμοιες παρατηρήσεις έγιναν στο δωδεκαδάκτυλο αρουραίου, όπου βρέθηκε ότι η καθετήρας σιδήρου μεταβάλλει τη σχετική κατανομή της FPN μεταξύ αυτών των διαμερισμάτων στα δωδεκαδακτυλικά εντεροκύτταρα. ρυθμιστικές πρωτεΐνες σιδήρου) θα δρούσαν για να διατηρήσουν υψηλή συνολική παραγωγή FPN στα νεφρικά σωληναριακά κύτταρα, ενώ η αυξημένη HAMP ορού θα μείωνε την αναλογία της FPN που μπορεί να εντοπιστεί στη βασεοπλάγια μεμβράνη. Από αυτήν την ερμηνεία προκύπτει ότι η απόκλιση μεταξύ προηγούμενων αναφορών ως προς τον εντοπισμό της FPN στα εγγύς σωληνάρια θα μπορούσε να αντανακλά διαφορές στην περιεκτικότητα σε σίδηρο στα νεφρικά σωληνάρια και στα επίπεδα ηψιδίνης στον ορό μεταξύ ζωικών μοντέλων που χρησιμοποιήθηκαν σε διαφορετικές μελέτες.5,11-14,21 Εναλλακτικά, αυτή η απόκλιση θα μπορούσε να αντανακλά έναν βαθμό μη ειδικής αντιδραστικότητας που αναφέρθηκε προηγουμένως σε σχέση με εμπορικά αντισώματα FPN, συμπεριλαμβανομένου αυτού που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα μελέτη.14 Η λειτουργική σημασία του κορυφαίου εντοπισμού του FPN στα νεφρικά σωληνάρια παραμένει ασαφής και δεν μπορέσαμε να εντοπίσουμε αλλαγές στην απέκκριση σιδήρου στα ούρα σε ποντίκια με σίδηρο (Συμπληρωματικό Σχήμα 5Γ). Μια άλλη ενδιαφέρουσα παρατήρηση είναι ότι κάποια FPN εμφανίστηκε εντοπισμένη στον πυρήνα σε νεφρικά σωληνάρια ποντικών με σίδηρο. Παρόμοιες παρατηρήσεις έγιναν από άλλους σε μακροφάγα φορτωμένα με σίδηρο και στο ήπαρ αρουραίου. Η τελευταία μελέτη βρήκε ότι η πυρηνική FPN εμπλέκεται στην κατακράτηση του πυρηνικού σιδήρου ως μέρος της απόκρισης οξείας φάσης. του FPN στο νεφρό.

Η ρύθμιση και η λειτουργία του νεφρικού HAMP επίσης δεν είναι πλήρως κατανοητές. Βρήκαμε ότι η έκφραση του γονιδίου hamp στο νεφρό αυξήθηκε σε ζώα άγριου τύπου μετά την παροχή διατροφής με σίδηρο (Συμπληρωματικό Σχήμα 5Ε), αλλά παρέμεινε αναλλοίωτη σε ποντίκια αιμοχρωμάτωσης (Συμπληρωματικό Σχήμα 5D) και σε εκείνα που έφεραν νεφρικό σωληνάριο- ειδική απώλεια FPN ή απώλεια ανταπόκρισης HAMP ειδική για νεφρικό σωληνάριο (Συμπληρωματικό Σχήμα S5F και G). Αυτά τα αποτελέσματα δεν υποστηρίζουν την ιδέα ότι η έκφραση του γονιδίου του νεφρικού πνεύμονα ρυθμίζεται τοπικά από τα επίπεδα σιδήρου των νεφρών. Όσον αφορά τη λειτουργία του νεφρικού HAMP, μια προηγούμενη μελέτη σε μοντέλο μονόπλευρης απόφραξης ουρητήρα έδειξε ότι εμπλέκεται στον έλεγχο της νεφρικής FPN. Βρήκαμε ότι το νεφρικό HAMP (που ανιχνεύτηκε χρησιμοποιώντας ένα αντίσωμα κατά του πεπτιδίου pro-HAMP) εντοπίστηκε με την καλβινδίνη (έναν δείκτη περιελιγμένων σωληναρίων και φλοιϊκών αγωγών συλλογής και συνδετικών αγωγών) (Συμπληρωματικό Σχήμα S5H). Από την άλλη πλευρά, η έκφραση του FPN δεν εντοπίζεται με την καλβινδίνη, ακόμη και σε ποντίκια που έχουν ειδική για τους νεφρούς απώλεια ανταπόκρισης HAMP (Εικόνα 1α και Συμπληρωματικό Σχήμα S5I). Αυτά τα αποτελέσματα δεν συνάδουν με τον αυτοκρινικό ρόλο του νεφρικού HAMP στη ρύθμιση του νεφρικού FPN. Ωστόσο, η νεφρική HAMP μπορεί να εμπλέκεται στην παρακρινική ρύθμιση της νεφρικής FPN. Στο μέλλον, θα ήταν ενδιαφέρον να μελετήσουμε τις παρακρινές λειτουργίες του νεφρικού HAMP και να ποσοτικοποιήσουμε τη σχετική συμβολή των νεφρικών και ηπατικών HAMP στον έλεγχο της επαναρρόφησης σιδήρου.

Μια άλλη ενδιαφέρουσα παρατήρηση από την παρούσα μελέτη είναι ότι, υπό συνθήκες φυσιολογικής διαθεσιμότητας σιδήρου, ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN δεν είναι απαραίτητος για τη διατήρηση της φυσιολογικής συστηματικής ομοιόστασης του σιδήρου και αντίθετα είναι πιο σημαντικός για τη ρύθμιση των επιπέδων σιδήρου των νεφρών, τουλάχιστον σε θηλυκά ποντίκια το στέλεχος C57BL/6. Πράγματι, αν και οι παρατηρούμενες αλλαγές στα επίπεδα σιδήρου των νεφρών που προκύπτουν από την απώλεια της FPN ή της ανταπόκρισης HAMP στα νεφρικά σωληνάρια ήταν επίμονες, οι αλλαγές στους συστημικούς δείκτες σιδήρου ήταν παροδικής φύσης. Η παροδική φύση των συστημικών επιδράσεων υποδηλώνει τον αντισταθμιστικό(-ους) μηχανισμό(-ους) της συμμετοχής. Ένας πιθανός αντισταθμιστικός μηχανισμός είναι η ρύθμιση της διατροφικής απορρόφησης σιδήρου από το ηπατικό HAMP. Πράγματι, διαπιστώσαμε ότι σε ποντίκια που έφεραν απώλεια ειδικής νεφρικής απόκρισης HAMP, η έκφραση του γονιδίου hamp του ήπατος αυξήθηκε μετά την αύξηση των επιπέδων σιδήρου στον ορό στο 1-μηνιαίο χρονικό σημείο και παρέμεινε αυξημένη σε μεταγενέστερα χρονικά σημεία. Αντίστροφα, η έκφραση του γονιδίου hamp καταστέλλεται σε ποντίκια που φέρουν νεφρική ειδική απώλεια FPN μετά τη μείωση των επιπέδων σιδήρου στον ορό στο 1-μηνιαίο χρονικό σημείο και παρέμεινε κατασταλμένη σε μεταγενέστερα χρονικά σημεία (Συμπληρωματικό Σχήμα S6A και B). Επιπλέον, η αυξημένη έκφραση του ηπατικού γονιδίου hamp στην πρώτη ρύθμιση συνοδεύτηκε από μειωμένα επίπεδα FPN του εντέρου, ενώ η μειωμένη έκφραση γονιδίου ηπατικού hamp στη δεύτερη ρύθμιση συνοδεύτηκε από υψηλότερο FPN του εντέρου (Συμπληρωματικό Σχήμα S6C και D). Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η δράση του ηπατικού HAMP στην διατροφική απορρόφηση σιδήρου είναι ένας ενεργός αντισταθμιστικός μηχανισμός που εμπλέκεται στη διατήρηση της φυσιολογικής συστηματικής ομοιόστασης του σιδήρου ενόψει της διαταραγμένης νεφρικής επαναρρόφησης σιδήρου.

Το Cistanche μπορεί να επιδιορθώσει τη λειτουργία των νεφρών

Αξίζει να σημειωθεί ότι υπό συνθήκες φυσιολογικής διαθεσιμότητας σιδήρου, ο νεφρικός άξονας HAMP/FPN φαίνεται να είναι πιο σημαντικός στα θηλυκά ποντίκια από ότι στα αρσενικά ποντίκια, τουλάχιστον στο στέλεχος C57BL/6. Αυτή η παρατήρηση δεν θα μπορούσε να αποδοθεί σε διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών στη δραστηριότητα του διαγονιδίου Pax8.CreERT2þ. Σεξουαλικός διμορφισμός στα επίπεδα και τα πρότυπα των μεταφορέων κατά μήκος του νεφρώνα έχει αναφερθεί προηγουμένως σε αυτό το στέλεχος ποντικού.24 Σε συμφωνία με αυτό, βρήκαμε υψηλότερη βασική έκφραση του FPN στονεφράτων θηλυκών παρά στους νεφρούς των αρσενικών συγγενών (Συμπληρωματικό Σχήμα S2D). Μια προηγούμενη μελέτη που χρησιμοποιεί ένα διαφορετικό διαγονίδιο Cre recombinase, που οδηγείται από έναν συστατικά ενεργό προαγωγέα Nestin για τη διαγραφή του fpn σε ολόκληρο τον νεφρώνα, ανέφερε επίσης αύξηση στα επίπεδα σιδήρου των νεφρών και μείωση των αποθεμάτων σιδήρου στον ορό και του ήπατος. Ωστόσο, αυτή η μελέτη διεξήχθη σε διαφορετικό στέλεχος ποντικού (129/SvEvTac) και δεν ανέλυσε τον φαινότυπο ανάλογα με το φύλο ή την χρονική πορεία.14

αιμοχρωμάτωση και άλλες διαταραχές σιδήρου.

ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ

Όλοι οι συγγραφείς δεν δήλωσαν ανταγωνιστικά συμφέροντα.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Ο SL-L ήταν ο αποδέκτης μιας μεταδιδακτορικής υποτροφίας Intermediate Basic Science του British Heart Foundation (FS/12/63/29895). Η GM χρηματοδοτήθηκε από ένανΈρευνα νεφρών στο Ηνωμένο Βασίλειοεπιχορήγηση (RP_020_20160303) που απονεμήθηκε στην SL-L.

ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΩΝ

Η SL-L σύλληψη μελέτης. Οι SL-L και GM πραγματοποίησαν πειράματα. Η SL-L ανέλυσε και ερμήνευσε τα αποτελέσματα. Ο SL-L έγραψε χειρόγραφο. Η AM συνεισέφερε υλικά. Η PAR σχολίασε το χειρόγραφο.

ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Συμπληρωματικό αρχείο (PDF)

Εικόνα S1. Επιβεβαίωση της εξειδίκευσης των αντισωμάτων FPN και HAMP. (Α) Αντιπροσωπευτικές εικόνες της χρώσης ανοσοφθορισμού FPN στον νεφρικό φλοιό ζώων Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου Fpnflfl/flfl σε ηλικία 3 μηνών. Επάνω πάνελ, ράβδος ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Κάτω πάνελ, ράβδος ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (B) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού HAMP στον νεφρικό φλοιό ζώων Hamp–/– και άγριου τύπου 3 σε μηνών. Επάνω πάνελ, ράβδος ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Κάτω πάνελ, ράβδος ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60.

Εικόνα S2. Επιβεβαίωση της δραστηριότητας και της ιδιαιτερότητας του Pax8.CreERT2þ. (Α) Γονοτυπισμός ποντικών Fpnflfl/flfl και Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ χρησιμοποιώντας γονιδιωματικό DNA που εξήχθη από το ήπαρ, τον σπλήνα καινεφρόσε 1 εβδομάδα μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. (Β) Western blot για FPN σενεφράθηλυκών και αρσενικών ποντικών FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου FpnC326Y σε 3 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Η ποσοτικοποίηση της έντασης του σήματος εμφανίζεται στο κάτω πλαίσιο. (C) Western blot για FPN σε νεφρούς θηλυκών και αρσενικών ποντικών Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου Fpnflfl/flfl 3 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Η ποσοτικοποίηση της έντασης του σήματος εμφανίζεται στο κάτω πλαίσιο. (D) Western blot για FPN σε νεφρά θηλυκών άγριου τύπου και αρσενικών συγγενών σε ηλικία 3 μηνών. Η ποσοτικοποίηση της έντασης του σήματος εμφανίζεται στο κάτω πλαίσιο. (E–G) Μεγαλύτερες εκδόσεις πάνελ στο Σχήμα 1a, g και e, αντίστοιχα. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P < 0.05,="" ***p=""><>

Εικόνα S3. Τα επίπεδα ερυθροφερρόνης στον ορό δεν μεταβάλλονται σε ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl Pax8.CreERT2þ και Fpnflfl/flfl ,Pax8.CreERT2. (Α) Επίπεδα ερυθροφερόνης ορού σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (Β) Επίπεδα ερυθροφερόνης ορού σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM.

Εικόνα S4. Τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης και ερυθροφερρόνης στον ορό δεν μεταβάλλονται σε FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ που τρέφονται με δίαιτα γεμάτη σίδηρο. (Α) Επίπεδα αιμοσφαιρίνης σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl ,Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl που τρέφονταν είτε με δίαιτα ελέγχου (που περιέχει 200 ​​ppm σίδηρο) είτε με δίαιτα με σίδηρο (που περιέχει 5000 ppm από 3 μήνες αφαίρεση σιδήρου) . (Β) Επίπεδα ερυθροφερόνης ορού σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες FpnC326Yflfl/flfl που τρέφονταν είτε με δίαιτα ελέγχου (που περιέχει 200 ​​ppm σίδηρο) είτε μεδιατροφή με σίδηρο(που περιέχει 5000 ppm σίδηρο) από τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. (C,D) Μεγαλύτερες εκδόσεις πάνελ στο Σχήμα 3h και i, αντίστοιχα.

Εικόνα S5. Χειρισμός νεφρικού σιδήρου και έκφραση νεφρικής καμπύλης στα διαφορετικά μοντέλα ποντικιών. (Α) Νεφρικά επίπεδα σιδήρου σε ζώα Fpnwt/C326Y και μάρτυρες Fpnwt/wt σε ηλικία 6 μηνών. (Β) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού χρώσης FPN και AQP1 στον νεφρικό φλοιό των ζώων Fpnflfl/flfl , Pax8.CreERT2þ και των μαρτύρων Fpnflfl/flfl που τρέφονταν με δίαιτα γεμάτη σίδηρο που περιείχε 5{47}}00 ppm για 3 μήνες από τον απογαλακτισμό. Bar ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (C) Επίπεδα σιδήρου στα ούρα (κανονικοποιημένα σε κρεατινίνη ούρων) σε ζώα άγριου τύπου που τρέφονταν με δίαιτα με σίδηρο που περιέχει 5000 ppm σίδηρο ή δίαιτα ελέγχου που περιέχει 200 ​​ppm σίδηρο από τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. (Δ) Έκφραση του γονιδίου νεφρικής καμπύλης σε ζώα Fpnwt/C326Y και μάρτυρες Fpnwt/wt σε ηλικία 3 μηνών. (Ε) Έκφραση του γονιδίου νεφρικής καμπύλης σε ζώα άγριου τύπου που τρέφονταν με δίαιτα γεμάτη σίδηρο που περιέχει 5000 ppm σίδηρο ή δίαιτα ελέγχου που περιέχει 200 ​​ppm σίδηρο από τον απογαλακτισμό για 3 μήνες. (ΣΤ) Έκφραση του γονιδίου νεφρικής καμπύλης σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια FpnC326Yflflflfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχους FpnC326Yflflflfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (Ζ) Έκφραση του γονιδίου νεφρικής καμπύλης σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια Fpnflflflfl, Pax8.CreERT2þ και μάρτυρες Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά την επαγωγή της ταμοξιφαίνης. (Η) Αντιπροσωπευτικές εικόνες HAMP και CalD ανοσοφθορισμού χρώσης στον νεφρικό φλοιό ζώων άγριου τύπου σε ηλικία 3 μηνών. Μπάρα ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (I) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού χρώσης FPN και CalD στον νεφρικό φλοιό ζώων FpnC326Yflfl/ flfl ,Pax8.CreERT2þ σε ηλικία 1 μηνός. Μπάρα ¼ 25 mm, αρχική μεγέθυνση 60. (J–M) Μεγαλύτερες εκδόσεις πάνελ στο Σχήμα 4c, d, f και g, αντίστοιχα. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P <>

Εικόνα S6. Η έκφραση του γονιδίου ηπατικού σωληνίσκου και τα επίπεδα FPN του εντέρου μεταβάλλονται σε ποντίκια με fpn ειδικό για νεφρικό σωληνάριο και σε ποντικούς με fpnC326Y ειδικό για νεφρικό σωληνάριο. (Α) Σχετική έκφραση του mRNA hamp σε ήπατα θηλυκών ποντικών FpnC326Yflfl/flfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου FpnC326Yflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (Β) Σχετική έκφραση του mRNA hamp σε ήπαρ θηλυκών ποντικών Fpnflflflfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχους Fpnflfl/flfl σε 1 εβδομάδα, 1 μήνα, 3 μήνες και 6 μήνες μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. (Γ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοχρώσης FPN στο έντερο θηλυκών ποντικών FpnC326Y flflflfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου FpnC326Yflfl/flfl 1 μήνα μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Μπάρα ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση10. (D) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοχρώσης FPN στο έντερο θηλυκών ποντικών Fpnflflflfl, Pax8.CreERT2þ και ελέγχου Fpnflfl/flfl 1 μήνα μετά τη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Μπάρα ¼ 200 mm, αρχική μεγέθυνση 10. Οι τιμές εμφανίζονται ως μέσος όρος SEM. *P <0,05, **p=""><0,01 και=""><>

Το Cistanche μπορεί να ανακουφίσει τη μόλυνση των νεφρών

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Donovan A, Lima CA, Pinkus JL, et al. Ο εξαγωγέας σιδήρου ferroportin/slc40a1 είναι απαραίτητος για την ομοιόσταση του σιδήρου. Cell Metab. 2005; 1:191–200.

2. Ganz T. Κυτταρικός σίδηρος: η φερροπορτίνη είναι η μόνη διέξοδος. Cell Metab. 2005; 1:155-157.

3. Nemeth Ε, Tuttle MS, Powelson J, et αϊ. Η εψιδίνη ρυθμίζει την κυτταρική εκροή σιδήρου δεσμεύοντας τη φερροπορτίνη και διεγείροντας την εσωτερίκευσή της. Επιστήμη. 2004;306:2090–2093.

4. Qiao Β, Sugianto Ρ, Fung Ε, et αϊ. Η επαγόμενη από την εψιδίνη ενδοκυττάρωση της φερροπορτίνης εξαρτάται από την ουβικουιτίνη της φερροπορτίνης. Cell Metab. 2012; 15:918–924.

5. Wareing Μ, Ferguson CJ, Green R, et al. In vivo χαρακτηρισμός της νεφρικής μεταφοράς σιδήρου στον αναισθητοποιημένο αρουραίο. J Physiol. 2000; 524:581-586.

6. Christensen I, Birn Η, Storm Τ, et al. Ενδοκυττικοί υποδοχείς στο εγγύς νεφρικό σωληνάριο. Φισιολογία. 2012; 27:223-236.

7. Zhang D, Meyron-Holtz E, Rouault T. Νεφρικός μεταβολισμός σιδήρου: παροχή σιδήρου τρανσφερρίνης και ο ρόλος των ρυθμιστικών πρωτεϊνών σιδήρου. J Am Soc Nephrol. 2007; 18:401-406.

8. Canonne-Hergaux F, Gruenheid S, Ponka P, Gros P. Κυτταρικός και υποκυτταρικός εντοπισμός του μεταφορέα σιδήρου Nramp2 στο όριο της εντερικής βούρτσας και ρύθμιση από διαιτητικό σίδηρο. Αίμα. 1999, 93: 4406–4417.

9. Wang C, Jenkitkasemwong S, Duarte S, et al. Το ZIP8 είναι ένας μεταφορέας σιδήρου και ψευδαργύρου του οποίου η έκφραση της κυτταρικής επιφάνειας ρυθμίζεται προς τα πάνω από τη φόρτωση σιδήρου των κυττάρων. J Biol Chem. 2012; 287:34032–34043.

10. Martines Α, Masereeuw R, Tjalsma Η, et αϊ. Ο μεταβολισμός του σιδήρου στην παθογένεση της νεφρικής βλάβης που προκαλείται από σίδηρο. Nat Rev Nephrol. 2013; 9:385–398.

11. Wolff Ν, Liu W, Fenton R, et αϊ. Η φερροπορτίνη 1 εκφράζεται βασικοπλευρικά σε κύτταρα εγγύς σωληναρίου νεφρού αρουραίου και η περίσσεια σιδήρου αυξάνει τη διακίνηση της μεμβράνης της. J Cell ΜοΙ Med. 2011; 15:209–219.

12. Pan S, Qian ZM, Cui S, et αϊ. Η τοπική εψιδίνη αύξησε την ενδοκυτταρική υπερφόρτωση σιδήρου μέσω της αποικοδόμησης της φερροπορτίνης στους νεφρούς. Biochem Biophys Res Commun. 2020; 522:322-327.

13. Moulouel B, Houamel D, Delaby C, et al. Η εψιδίνη ρυθμίζει τον ενδονεφρικό χειρισμό του σιδήρου στον περιφερικό νεφρώνα. Kidney Int. 2013; 84:756-766.

14. Wang X, Zheng X, Zhang J, et al. Φυσιολογικές λειτουργίες της φερροπορτίνης στη ρύθμιση της νεφρικής ανακύκλωσης σιδήρου και της ισχαιμικής οξείας νεφρικής βλάβης. Am J Physiol Renal Physiol. 2018;315:F1042–F1057.

15. Lakhal-Littleton S, Wolna Μ, Chung YJ, et αϊ. Ένας ουσιαστικός αυτόνομος ρόλος των κυττάρων για την εψιδίνη στην καρδιακή ομοιόσταση του σιδήρου. Elife. 2016; 5: e19804.

16. Lakhal-Littleton S, Wolna Μ, Carr CA, et αϊ. Η καρδιακή φερροπορτίνη ρυθμίζει την ομοιόσταση του κυτταρικού σιδήρου και είναι σημαντική για την καρδιακή λειτουργία. Proc Natl Acad Sci US A. 2015;112:3164–3169.

17. Espana-Agusti J, Zou X, Wong Κ, et αϊ. Δημιουργία και χαρακτηρισμός μιας διαγονιδιακής γραμμής Pax8-CreERT2 και μιας γραμμής knock-in Slc22a6-CreERT2 για επαγόμενο και ειδικό γενετικό χειρισμό των νεφρικών σωληναριακών επιθηλιακών κυττάρων. PLoS One. 2016; 11: e0148055.

18. Lakhal-Littleton S, Crosby Α, Frize Μ, et αϊ. Η ενδοκυτταρική ανεπάρκεια σιδήρου σε κύτταρα λείου μυός της πνευμονικής αρτηρίας προκαλεί πνευμονική αρτηριακή υπέρταση σε ποντίκια. Proc Natl Acad Sci US A. 2019; 116:13122– 13130.

19. Camaschella C. Κατανόηση της ομοιόστασης του σιδήρου μέσω γενετικής ανάλυσης της αιμοχρωμάτωσης και των σχετικών διαταραχών. Αίμα. 2005, 106: 3710–3717.

20. Núñez MT, Tapia V, Rojas A, et al. Η παροχή σιδήρου καθορίζει την κορυφαία/βασοπλευρική κατανομή της μεμβράνης των εντερικών μεταφορέων σιδήρου DMT1 και φερροπορτίνης 1. Am J Physiol Cell Physiol. 2010;298:C477–C485.

21. Veuthey T, D'Anna MC, Roque ME. Ο ρόλος του νεφρού στην ομοιόσταση του σιδήρου: νεφρική έκφραση της προεψδίνης, της φερροπορτίνης και της DMT1 σε αναιμικά ποντίκια. Am J Physiol Renal Physiol. 2008;295:F1213–F1221.

22. Naz N, Malik I, Sheikh N, et al. Η Ferroportin-1 είναι μια "πυρηνική"-αρνητική πρωτεΐνη οξείας φάσης στο ήπαρ αρουραίου: μια σύγκριση με άλλες πρωτεΐνες μεταφοράς σιδήρου. Lab Invest. 2012; 92:842-856.

23. Aydemir F, Jenkitkasemwong S, Gulec S, Knutson MD. Η φόρτωση σιδήρου αυξάνει τα επίπεδα ετερογενούς πυρηνικού RNA και mRNA της φερροπορτίνης σε μακροφάγους J774 ποντικού. J Nutr. 2009; 139:434-438.

24. Veiras LC, Girardi ACC, Curry J, et αϊ. Σεξουαλικό διμορφικό μοτίβο νεφρικών μεταφορέων και ομοιόσταση ηλεκτρολυτών. J Am Soc Nephrol. 2017; 28: 3504–3517.