Utforska löftet om biomarkörer för akut njurskadaⅡ

2. Biomarkörer upptäckta: från utsöndring till betydelse

När man närmar sig AKI-biomarkörer är det viktigt att inse att det finns olika klassificeringsmetoder, inklusive differentiering baserat på utsöndringsstället eller om de bedöms i blod eller urin. Det verkar dock mer meningsfullt att klassificera biomarkörer baserat på deras överensstämmelse med den underliggande patologiska processen. Här föreslår vi en klassificering i fyra kategorier: tubulär skada, tubulär funktion, njurinflammation och adaptiva svar på skada inklusive reparation och fibros.

Klicka till Cistanche för njursjukdom

2.1 Kanalikulär skada

2.1.1 NGAL, Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin)

NGAL, även känt som neutrofil gelatinas-associerat lipoprotein 2 (lipokalin 2, LCN2), främjar transporten av hydrofila ämnen över cellmembran, deltar i cellulära försvarsmekanismer och påverkar järnmetabolismen. NGAL utsöndras inte uteslutande av njurarna utan finns i epitelceller från olika organ, såsom lungorna och matsmältningssystemet, som svar på olika inflammatoriska signaler. Njursekretion av NGAL, särskilt i den uppåtgående delen av Henles ögla och samlingskanal, står för en försumbar andel av den totala plasmakoncentrationen av NGAL, vilket bekräftas av provtagning av njurven. Plasma NGAL reabsorberas fullständigt av den proximala tubuli efter fri filtrering. Därför kan plasmahärledd urin-NGAL endast detekteras när proximal tubulär skada inträffar eller när syntesen överskrider tubulär reabsorptionskapacitet. Å andra sidan leder en minskning av GFR till en minskning av NGAL-utsöndringen, vilket ökar dess plasmaackumulering. Även om både plasma och urin-NGAL har använts som biomarkörer för tubulär njurskada, verkar urin-NGAL vara en mer specifik indikator på njurskada med hänsyn till ovanstående faktorer. Det visades i en njurischemi-reperfusionsskadamodell hos råtta att det är en av de tidigaste biomarkörerna som upptäckts efter skada. I denna modell detekteras urin-NGAL så tidigt som 2 timmar efter skadan, vid tidpunkten för första tömning efter njurartärocklusion.

2.1.2 KIM-1, njurskademolekyl 1

KIM-1 är ett transmembrant glykoprotein som fungerar som en adhesionsmolekyl och som ursprungligen upptäcktes i S3-segmentet av den proximala tubuli. Även om dess uttryck förblir lågt i normala njurar, är dess uttryck signifikant uppreglerat vid ischemi-reperfusionsskada i en råttmodell. Denna observation utvidgades till mänskliga försökspersoner, där närvaron av en löslig frisatt form av urin-KIM-1 visades vara associerad med akut tubulär nekros, vilket etablerade det som en markör för proximal tubulär skada. Speciellt befanns genen som kodar för KIM-1 såväl som NGAL vara signifikant uppreglerad i de senare stadierna av skada. Detta kan fungera som en indikator på pågående njurskada efter den initiala akuta skadan och kan därför fungera som en prognostisk faktor för den efterföljande utvecklingen av kronisk njursjukdom (CKD).

2.1.3 TIMP-2, vävnadshämmare av metalloproteinaser-2 och IGFBP-7, insulinliknande tillväxtfaktorbindande protein 7

G1 fas cellcykelstopp är en erkänd svarsmekanism på njurskada. TIMP-2 och IGFBP-7 spelar viktiga roller genom att hämma det cyklinberoende proteinkinaskomplexet genom att uppreglera uttrycket av p27 respektive p53/21, och därigenom hämma utvecklingen av cellcykeln. Det är värt att notera att TIMP-2 huvudsakligen uttrycks i uppsamlingskanalen/distala spiralformade tubuli och IGFBP7 uttrycks huvudsakligen i proximala spiralformade tubuli, uppsamlingskanal/distala spiralformade tubuli och podocyter. Produkterna av urinary TIMP-2 och IGFBP-7 har etablerats som tidiga biomarkörer för akut njurskada och validerats i oberoende multicenterkohorter. De är för närvarande kommersiellt tillgängliga under namnet NEPHROCHECK. Båda biomarkörerna uttrycktes kontinuerligt i tubulära njurceller och frisattes och detekterades därefter i urin 4 timmar efter njurskada. Denna frisättning är mer uttalad på grund av minskat endocytiskt upptag av skadade proximala tubuli.

2.2 Kanalfunktion

2.2.1. Cystatin C

Plasmacystatin C är en väletablerad biomarkör för att bedöma glomerulär funktion och filtration och jämförs positivt med kreatinin eftersom det inte påverkas av variabler som ålder, kön, muskelmassa och kostval. Alla kärnförsedda celler uttrycker cystatin C. Dess produktion är konstant och den filtreras fritt i njurarna utan att utsöndras eller absorberas. På grund av dess långvariga användning i klinisk praxis har forskare nyligen utvecklat en cystatin C-baserad ekvation där köns- och rasvariabler inte krävs för att uppskatta GFR. Med tanke på att cirka 99 % av cystatin C reabsorberas och metaboliseras i den proximala hoprullade tubuli efter filtrering, vilket resulterar i att det inte finns i urinen under normala fysiologiska förhållanden, kan urincystatin C också fungera som en funktion av biomarkörer för njurtubuli, särskilt proximal tubulifunktion.

2.2.2 1-M, 1-mikroglobulin (1-mikroglobulin)

Bedömning av tubulär funktion kan också utföras med 1-MG, även känt som protein HC eller 1-mikroglobulin. 1-M, liksom NGAL, tillhör lipokalinfamiljen. Detta glykoprotein har immunsuppressiva egenskaper och syntetiseras av levern och släpps ut i blodet, antingen i fri form eller bundet till IgA-immunoglobulin. Den förra filtreras fritt av glomerulus och återabsorberas sedan till stor del av den proximala tubuli, vilket gör den till en markör för proximala tubulimarkörer.

2.2.3.L-FABP, fettsyrabindande protein av levertyp

FABP är en medlem av LBP-superfamiljen av lipidbindande proteiner, inklusive L-FABP som utsöndras av levern. Deras huvudsakliga roll är att binda till fettsyror, särskilt i samband med hypoxiska skador, för att underlätta deras transport och därmed fungera som ischemimarkörer. Denna funktion hjälper också till att minska oxidativ stress. Dessutom uttrycks L-FABP som utsöndras av levern också i njuren, främst i proximala njurtubuliceller. Detta uttryck ökar under akut proximal ischemisk skada, vilket gör urin-L-FABP till en tidig markör för tubulär funktion. I djurmodeller har ökat uttryck av L-FABP visat sig ha en skyddande effekt, vilket minskar konsekvenserna av ischemi genom att minska oxidativ stress. Med tanke på att L-FABP uttrycks i levern, är dess specificitet för njurtubulär skada låg när kronisk leversjukdom eller sepsis är närvarande. Studier har dock visat att urin-L-FABP-nivåer är oproportionerligt associerade med ökningar av plasma-L-FABP-nivåer och är associerade med proximal tubulär utsöndring.

2.2.4.UMOD, Uromodulin

UMOD, även känd som Tamm-Horsfall-protein, är ett glykoprotein som utsöndras specifikt av den tjocka stigande grenen av den renala tubulära slingan och den tidiga distala hoprullade tubuli. Det spelar en roll i salt- och blodtryckshomeostas samt immunmodulerande och antiinflammatoriska effekter. Minskade urinnivåer av uromodulin var associerade med mer uttalade histologiska lesioner, inklusive interstitiell fibros, tubulär atrofi, IFTA och glomeruloskleros, och var negativt associerade med inflammatoriska biomarkörer som IL-6, TNF alfa och NGAL. Relaterad.

2.3 Njurinflammation

2.3.1 IL-18

IL-18 är ett pro-inflammatoriskt cytokin och en medlem av IL-1-familjen som produceras av njurmakrofager. Det finns i tubulära epitelceller, särskilt interkalerade celler i den distala tubuli och samlingskanal, och även i proximala tubuli, vilket tyder på att det kan återspegla olika typer och platser av skada och det associerade inflammatoriska svaret. I en djurmodell av ischemisk akut njursvikt fördubblas IL-18-nivåerna före skadan, och neutraliserande IL-18 resulterar i minskade kreatininnivåer, histologisk tubulär skada och neutrofilinfiltration. , såväl som infiltrationen av makrofager, särskilt M2 profibrotiska makrofager, vilket understryker deras roll i utvecklingen av AKI till fibros och CKD.

2.3.2 MCP-1, Monocyte Chemoattractant Protein-1

Serum MCP-1 eller kemokin (CC-motiv) ligand 2 (CCL2) utsöndras av epitelceller, endotelceller och immunceller. Dess huvudsakliga funktion är att rekrytera monocyter och makrofager till platsen för skadan genom att interagera med cellytreceptorn CCR2. I njuren triggas dess uttryck av pro-inflammatoriska cytokiner som IL-18. När MCP-1 detekteras i urinen produceras det av lokal skada på njuren och är inte en produkt av serumfiltrering i glomerulus. MCP-1 har fått stor uppmärksamhet för sitt samband med endoteldysfunktion och dess roll i att förutsäga lupus nefritaktivitet.

2.4 Adaptiv reparation och fibros

2.4.1 EGF, epidermal tillväxtfaktor

EGF spelar en roll i adaptiv reparation och fibros vid akut njurskada genom dess receptor EGFR. Under fysiologiska förhållanden, bort från skada, reduceras EGFR-aktivering, vilket är skadligt för njurepitelutvecklingen. Men när den proximala tubuli genomgår ischemisk eller toxisk skada, ökar EGFR-fosforyleringen. Dessutom fördröjde frånvaron av EGFR i experimentet återhämtningen av tubuli, medan dess stimulering påskyndade återhämtningsprocessen.

2.4.2 Pro- och anti-angiogena markörer

Vaskulär endoteltillväxtfaktor (VEGF) är en tillväxtfaktor som är nödvändig för angiogenes och differentiering av endotelceller; dess mRNA detekteras huvudsakligen i podocyter, distala tubuli och uppsamlingskanaler. Det spelar en roll i reparationssvaret på renal ischemisk skada och dess uttryck är uppreglerat i njurtubulära celler. Detta följs av utsöndring av extracystiska vesiklar, huvudsakligen i fri form, vilket främjar endotelcellsproliferation. Därför, i experimentella modeller av AKI, hjälper det till att förhindra progression till CKD. VEGFR-1 och VEGFR-2 uttrycks på glomerulära och peritubulära endotelceller; däremot är löslig VEGFR-1 en anti-angiogen molekyl som neutraliserar VEGF-aktivitet. Båda biomarkörerna är effektiva för att förutsäga AKI under hjärtkirurgi.

Hur behandlar Cistanche njursjukdom?

Cistancheär en traditionell kinesisk örtmedicin som använts i århundraden för att behandla olika hälsotillstånd, inklusivenjuresjukdom. Det härrör från torkade stjälkar avCistanchedeserticola, en växt hemma i Kinas och Mongoliets öknar. De viktigaste aktiva komponenterna i cistanche ärfenyletanoidglykosider, echinakosid, ochakteosid, som har visat sig ha gynnsamma effekter på njurhälsa.

Njursjukdom, även känd som njursjukdom, är ett tillstånd där njurarna inte fungerar korrekt. Detta kan resultera i en ansamling av slaggprodukter och gifter i kroppen, vilket leder till olika symtom och komplikationer. Cistanche kan hjälpa till att behandla njursjukdom genom flera mekanismer.

För det första har cistanche visat sig ha urindrivande egenskaper, vilket betyder att det kan öka urinproduktionen och hjälpa till att eliminera avfallsprodukter från kroppen. Detta kan hjälpa till att lindra bördan på njurarna och förhindra ansamling av gifter. Genom att främja diures kan cistanche också hjälpa till att minska högt blodtryck, en vanlig komplikation av njursjukdom.

Dessutom har cistanche visat sig ha antioxidanteffekter. Oxidativ stress, orsakad av en obalans mellan produktionen av fria radikaler och kroppens antioxidantförsvar, spelar en nyckelroll i utvecklingen av njursjukdom. Det hjälper till att neutralisera fria radikaler och minska oxidativ stress, och skyddar därigenom njurarna från skador. De fenyletanoidglykosider som finns i cistanche har varit särskilt effektiva för att avlägsna fria radikaler och hämma lipidperoxidation.

Dessutom har cistanche visat sig ha antiinflammatoriska effekter. Inflammation är en annan nyckelfaktor i utvecklingen och progressionen av njursjukdom. Cistanches antiinflammatoriska egenskaper hjälper till att minska produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner och hämmar aktiveringen av obligatoriska inflammationsvägar, vilket lindrar inflammation i njurarna.

Dessutom har cistanche visat sig ha immunmodulerande effekter. Vid njursjukdom kan immunförsvaret vara oreglerat, vilket leder till överdriven inflammation och vävnadsskada. Cistanche hjälper till att reglera immunsvaret genom att modulera produktionen och aktiviteten av immunceller, såsom T-celler och makrofager. Denna immunreglering hjälper till att minska inflammation och förhindra ytterligare skador på njurarna.

Dessutom har cistanche visat sig förbättra njurfunktionen genom att främja regenereringen av njurrör med celler. Renala tubulära epitelceller spelar en avgörande roll vid filtrering och återabsorption av avfallsprodukter och elektrolyter. Vid njursjukdom kan dessa celler skadas, vilket leder till skadad njurfunktion. Cistanches förmåga att främja regenereringen av dessa celler hjälper till att återställa korrekt njurfunktion och förbättra den allmänna njurens hälsa.

Förutom dessa direkta effekter på njurarna har cistanche visat sig ha gynnsamma effekter på andra organ och system i kroppen. Denna holistiska inställning till hälsa är särskilt viktig vid njursjukdom, eftersom tillståndet ofta påverkar flera organ och system. che har visat sig ha skyddande effekter på levern, hjärtat och blodkärlen, som vanligtvis påverkas av njursjukdom. Genom att främja hälsan hos dessa organ hjälper cistanche till att förbättra den övergripande njurfunktionen och förhindra ytterligare komplikationer.

Sammanfattningsvis är cistanche en traditionell kinesisk örtmedicin som använts i århundraden för att behandla njursjukdomar. Dess aktiva komponenter har diuretiska, antioxidant, antiinflammatoriska, immunmodulerande och regenerativa effekter, vilket hjälper till att förbättra njurfunktionen och skydda njurarna från ytterligare skador. , har cistanche gynnsamma effekter på andra organ och system, vilket gör det till ett holistiskt tillvägagångssätt för att behandla njursjukdom.