Hur Kalcium behandlar luorid-inducerad njurskada?

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Nyckelord: Kalcium, Njure, Apoptos

ABSTRAKT

Långvarigt överdrivet intag av fluor (F) kan orsaka benskada och icke-ossös skada. Denjureär kroppens huvudsakliga organ för utsöndring av fluor. Denna studie syftade till att undersöka om kostenkalciumtillskott kan lindranjureskador orsakade av fluoros och att ytterligare undersöka effekterna avKalciumom begränsningsmekanismen förnjurecellapoptosutlöst av F. Vi utvärderade den histopatologiska strukturen,njurefunktionsindikatorer och gen- och proteinuttrycksnivåer av dödsreceptormedieradeapoptosvägar i Sprague Dawley (SD)-råttor som behandlats med natriumfluorid (NaF) och/ellerkalciumkarbonat (CaCO3) i 120 dagar. Resultaten visade att 100 mg/L NaF induceradesnjurehistopatologisk skada ochapoptos, ökade koncentrationerna av kreatinin (CRE), urinsyra (UA), ureakväve i blodet (BUN), kalium (K), fosfor (P) och F (p < {{0}}}.05)="" och="" minska="" nivån="" av="" serummagnesium="" (mg)="" (p="">< 0,05).="" dessutom="" ökade="" naf="" mrna-="" och="" proteinexpressionsnivåerna="" av="" fas-cellytdödsreceptor="" (fas),="" tumörnekrosfaktor="" (tnf),="">apoptos-inducerande ligand (TRAIL), Caspase 8, Caspase 3 och poly ADP-ribospolymeras (PARP) (p < 0.01),="" som="" slutligen="" aktiverade="" dödsreceptorvägen.="">Kalciumtillskott vände minskningen av CRE, BUN, UA, F och P-nivåer inducerade av F, lindrade histopatologiska skador ochapoptosoch reducerade gen- och proteinuttrycksnivåerna för dödsreceptorvägsrelaterade markörer. Sammanfattningsvis 1 procentKalciumlindrar F-induceradnjureapoptosgenom FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL signalvägar.

Denjureär kroppens huvudsakliga organ för utsöndring av fluor, dencistanchekan skyddanjureoch förbättranjurefungera.

Introduktion

Fluor finns i stor utsträckning i jorden, vattnet och maten. Men vissa naturliga faktorer (vittring av mineraler och stenar, bildning avkalciumoch magnesiumsalter, infiltration av grundvatten etc.) och mänskliga aktiviteter (industriellt avloppsvatten, jordbrukskemikalier, hushållsprodukter etc.) orsakar fluorföroreningar i miljön (Daiwile et al., 2019). För närvarande är den största faktorn för exponering för fluorid (F) dricksvatten, och den rekommenderade koncentrationen av F i dricksvatten av Världshälsoorganisationen är mindre än 1,5 mg/L (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017). Epidemiologiska bevis tyder på att högre än denna koncentration ökar risken för dental fluoros, och den ökande koncentrationen kommer att öka risken för skelettfluoros (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017; National Research Council, 2006). Långvarig exponering för höga koncentrationer av fluor kan öka kroppens absorption av fluor genom andningsorganen

och mag-tarmkanalen. Överdrivet intag av F kan orsaka skador på beniga och icke-beniga organ i kroppen. Mjukvävnadsskada utanför benet kallas i allmänhet icke-benskada. För närvarande har det visat sig att skadan på icke-benvävnad orsakad av F involverar matsmältningskanalen, levern,njure, hjärna, etc. (Jha et al., 2011; Perumal et al., 2013).

Denjure, kroppens huvudsakliga utsöndringsorgan, är ansvarig för metabolismen av giftiga ämnen och exogena gifter i kroppen. Studier har rapporterat att cirka 50–80 procent av den fluor som intas av kroppen filtreras och återabsorberas avnjurar, och det återstående fluoret ackumuleras i andra vävnader och organ (Chen et al., 2013; Dharmaratne, 2019). Många typer av litteratur har visat att 50 och 100 mg/LF exponering kan leda till förstoring av njurkapselhålan, atrofi avnjuretubuli, oregelbundet arrangemang av papillärceller, förträngning av lumen, vilket resulterar iapoptosavnjureceller och försämring av biokemiska funktioner som kreatinin (CRE), urinsyra (UA),kalcium(Ca) och fosfor (P) (Song et al., 2014; HW Wang et al., 2020; Wei et al., 2018a).

Apoptos, en sorts celldöd kontrollerad av gener, som är uppdelad i endogenaapoptosoch exogenaapoptos. De senaste rapporterna har visat detapoptosorsakad av högt F inkluderar främst mitokondriermedierade, endoplasmatiska retikulum är stressmedierade och dödsreceptormedierade vägar (Wei et al., 2018a). Tidigare experiment i vår grupp påpekade att NaF inducerar ben och leverapoptosgenom den intracellulära endoplasmatiska retikulumvägen (ER) och mitokondriella vägen (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Dessutom har studier också visat att den mitokondriella vägen är involverad i NaF-induceradapoptosav musnjurar(Wei et al., 2018b). Det finns dock ingen systematisk studie på den dödsreceptormedierade vägen hos F-induceradnjureapoptos. Dödsreceptorvägen dominerar varje stadium av exogentapoptosinklusive Fas-cellytdödsreceptorn (FAS), tumörnekrosfaktor (TNF)-vägen och TNF-relateradapoptos-inducerande ligand (TRAIL) väg (Grunert et al., 2012; Lu et al., 2017; Wang och Su, 2018). FAS-vägen är det primitiva signaltransduktionssystemet som förmedlarapoptos. FAS har egenskaperna hos en membranreceptor och bildar en trimer efter bindning med FAS-liganden (FAS-L). Sedan binder den specifika domänen av trimeren till dödsdomänen (DD) för motsvarande connexinmolekyl FAS-associerat dödsdomänprotein (FADD) för att bilda ett dödsinducerat signalkomplex (DISC) (Wang och Su, 2018). I följande biologiska signaltransduktionsprocess kan FADD aktivera Caspase 8 och Caspase-familjen samtidigt, och så småningom leda tillapoptosgenom deltagande av Caspase 3 och poly ADP-ribos polymeras (PARP) effekt (Kischkel et al., 2000; Meynier och Rieux-Laucat, 2019). Nyligen genomförda studier har visat att FAS-vägen förmedlarapoptosi T-celler och undernjuremisslyckande inducerad av cisplatin (Djiadeu et al., 2017; Linkermann et al., 2011). Dessutom har en studie också rapporterat att NaF inducerarapoptoshos möss genom FAS-vägen (Sun et al., 2017). TRAIL är ett erkänt cytokin i TNF-superfamiljen. Det binder till sina homologa agonistreceptorer, nämligen dödsreceptorer (DR4 och DR5). Det finns en DD i dess cellulära region. DD är nödvändigt för rekryteringen av adaptivt protein FADD. FADD inducerar i sin tur frisättningen av kaspaser i cytoplasman, aktiverat kaspas 3 klyver PARP och hämmar dess DNA-reparationspotential, vilket resulterar iapoptos(Bodmer et al., 2000; Micheau, 2018). Det har antytts att TRAIL/DR5-vägen är involverad i NaF-induceradapoptoshos möss (Song et al., 2021). Osteoprotegerin (OPG) är en fri löslig receptor som saknar en transmembrandomän. Det kan begränsa TRAIL-medieratapoptosgenom att hämma bindningen av TRAIL och andra dödsreceptorer (Duiker et al., 2006; Kiraz et al., 2016; Micheau, 2018). Bindningen av TNF- och TNF-receptorn (TNF-R1) kan aktivera rekryteringen av TNFR-associerat dödsdomänprotein (TRADD) genom dess DD. Därefter interagerar TRADD med FADD, vilket leder till rekryteringen av pro-Caspase 8, som spjälkas till aktivt Caspase 8 av proteolytiska enzymer. Caspase 8 aktiverar sedan Caspase 3, som är ansvarig för cellenapoptos(Kiraz et al., 2016; Sedger och McDermott, 2014). Det rapporteras att NaF inducerar hepatocyterapoptoshos möss genom TNF-R1-signalvägen (Lu et al., 2017)

Kalciumspelar olika roller i sammansättningen av ben och tänder, och det kan också kontrollera nervöverföring och materialfrisättning (Cao et al., 2016), delta i systemiskkalciumhomeostas (Carmeliet et al., 2003; Yang et al., 2016), ändra membranpermeabilitet (Lappe et al., 2017), aktivera utsöndringen av en mängd olika enzymer och hormoner (Kim et al., 2012) etc. Många tidigare studier har funnit att F och Ca har en antagonistisk effekt inom biologi (Dure-Smith et al., 1996; Nobrega et al., 2019). När F väl har absorberats av kroppen kommer det in i blodet för att bilda olösliga CaF2-fällningar. Om kosttillförseln av Ca är otillräcklig och blodets Ca inte når rätt nivå, kommer det att ske patologiska förändringar som hypokalcemi och osteolys, så ett kosttillskott av Ca spelar en viktig roll för att förebygga och förbättra fluoros (Dure-Smith et al. al., 1996; Li et al., 2021; Yang et al., 2021). Vår grupp har bekräftat att kostenkalciumkan lindraapoptosav ben och lever genom PI3K-AKT-signalvägen, ER-vägen och mitokondriella vägen (Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019; Yang et al., 2021). För att ytterligare bevisa omKalciumdämpar nefrotoxiciteten hos F genom dödsreceptormedieradapoptosväg, etablerade vi en råttmodell för kost med hög fluoridkalciumoch utvärderadenjureskadeindex, graden avapoptosoch förändringarna av markörgen och proteinuttryck i dödsreceptormedieradapoptosväg.

Material och metoder

Kemikalier och instrument

Destillerat vatten framställdes av Heal Force vattenreningssystem (Shanghai, Kina). Radioimmunutfällningsanalys (RIPA) lysbuffert och natriumfluorid (NaF) tillhandahölls av Sigma-Aldrich (Shanghai, Kina). 10 procent formalin, glycin, natriumdodecylsulfat (SDS), TRIS, fenylmetylsulfonylfluorid (PMSF), CaCO3, nitrocellulosa (NC) membran, bicinchoninsyra (BCA) Kit och hematoxylin-eosin (H&E) färgningssats erhölls från Solarbio Technology Co. ., Ltd. (Peking, Kina). Trizol-reagens förvärvades från Takara Biological Engineering Company (Dalian, Kina). CRE, UA, blod urea kväve (BUN), magnesium (Mg), P och kalium (K) kit köptes från Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina). På platsapoptosdetektionskit, FAS Rabbit Polyclonal antibody (BA0484) och FAS-L Rabbit Polyclonal antibody (PB0042) köptes från Boster Biotechnology (Wuhan, Kina). -aktin kanin polyklonal antikropp (20536-1-AP), FADD kanin polyklonal antikropp (14906-1-AP), kaspas 8 kanin polyklonal antikropp (13423-1- AP), kaspas 3 kanin polyklonal antikropp ({{9 }}AP), och HRP-konjugerad Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG(H plus L) (SA00001–2) förvärvades från Proteintech Group (Wuhan, Kina). TRAL kanin polyklonal antikropp (bs-1214R), TNF alfa kanin polyklonal antikropp (bs2081R), PARP kanin polyklonal antikropp (bs-55164R) köptes från Bioss (Beijing, Kina). Elektrokemisk luminescens (ECL) och 3,3'-diaminobensidin (DAB) köptes från KeyGen Biotech (Jiangsu, Kina). PrimeScript® RT Master Mix och SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit levererades av Promega Biotechnology (Peking, Kina).

Djur och behandlingar

Fyrtio friska {{0}}veckor gamla Sprague-Dawley (SD) hanråttor (120 ± 20 g) erhölls från Experimental Animal Center vid Shanxi Medical University (Shanxi, Kina). Råttorna acklimatiserades under en vecka, slumpmässigt indelade i fyra grupper (10 råttor per grupp): Kontrollgrupp (C), NaF-grupp (F), NaF plus 0,5 procent CaCO3-grupp (F plus 0,5 procent Ca), NaF plus 1 procent CaCO3-grupp (F plus 1 procentKalcium) och behandlades som tabell 1. Alla råttor hölls i plastburar vid 22–25 ◦C (55 ± 5 procent luftfuktighet, 12 timmars ljus/mörkercykel), kost och dricksvatten är fritt tillgängliga.

Efter 17 veckors uppfödning fastade råttor i 24 timmar och vattnet var fritt att dricka. Därefter bedövades råttorna med natriumpentobarbital och avlivades genom cervikal dislokation efter att blodet samlats upp från ögongloberna. En del blod samlades upp av rören som innehöll antikoagulant heparinnatrium för BUN-testet. En del av blodet placerades i vanliga provrör, placerades vid rumstemperatur i 2 timmar och centrifugerades sedan vid 3000 rpm/min i 10 minuter för att separera serum. Serumet separerades för CRE-, UA-, Mg-, P-, K- och F-tester. Åtta prover avnjurarfrån varje grupp valdes slumpmässigt ut och frystes snabbt i flytande kväve och lagrades sedan vid -80 ◦C för qRT-PCR och western blotting-experiment. De andra proverna avnjurarfixerades i 10 procent formalin för histopatologisk undersökning och terminala deoxinukleotidyltransferas-medierade dUTP-nick-end-märkningsexperiment (TUNEL). Alla djurrelaterade experimentella operationer genomfördes strikt enligt bestämmelserna från Animal Care Institution och användningskommittén vid Shanxi Agricultural University, Shanxi, Kina.

Njurekoefficient

Råttorna vägdes först; sedannjurevävnad avlägsnades och vägdes. Denjurekoefficienten erhölls med följande formel.

Njurekoefficient=[njurevåtvikt (g) / kroppsvikt (g)] ×100 procent.

Histopatologisk undersökning

Njureprover inbäddades i paraffin. Sektion (5 μm tjocklek) avnjurefärgades av H&E. Därefter observerades objektglasen med användning av ett ljusmikroskop (Olympus, Tokyo, Japan). Svårighetsgraden avnjureskadan bedömdes genom histopatologisk poäng.Njuretubulär skada definieras somnjureblodkroppar som atrofieras och deformerasnjurekapselhåligheten vidgades, dennjuretubuli bildar ett gips och epitelceller som faller av. Vid 200 gångers förstoring användes följande kriterier för att utvärdera graden av leverskada. 1: 0–25 procent skada; 2: 25–50 procent skada; 3: 50–75 procent skada; 4: 75–100 procent skada (Baranova et al., 2016).

Bestämning avnjure-relaterade indikatorer

Nivån av F mättes med en F-jonspecifik elektrod (Quadri et al., 2018). Nivåerna av CRE, UA, BUN, Mg, P och K mättes genom att använda kommersiellt tillgängliga kit. Alla relaterade procedurer utfördes enligt tillverkarens instruktioner.

Detektering avapoptosnivå av TUNEL

För att kvantifieraapoptosinjureceller utfördes experimentell analys med användning av en situapoptosdetektionskit. Denjuresektioner avparaffinerades och utsattes sedan för digestion med hjälp av Proteinas K. Terminalt deoxinukleotidyltransferas kan markera digoxinmärkt dUTP (DIG-dUTP) till 3'-OH-änden och DIG-dUTP binder till DNA-brytpunkten efter att ha reagerat med biomarkören anti -dig-Biotin. Kombinerat med DAB lades till på displayen. För att visualisera

alla kärnorna, sektionerna motfärgades med hematoxylin. Mörkbruna signaler indikerar positiva celler och blått indikerar celler som inte svarar. Deapoptosindex beräknades enligt följande formel.

Andelen apoptotiska celler=(antal apoptotiska celler per nod/totalt antal celler per nod) ×100 procent .

Kvantitativ realtids-PCR (qRT-PCR)

Totalt RNA frånnjureextraherades med användning av Trizol-reagens. Vi använde en ND{{0}}-spektrofotometer (nano-drop, USA) och agarosgelelektrofores för att kontrollera kvaliteten och kvantiteten av RNA:t. Omvänd transkription (RT) utfördes på 500 ng totalt RNA genom att använda PrimeScript® RT Master Mix. Specifika primrar för -aktin och FAS, TRAIL, TNF och andra gener designades av programvaran Primer Premier 7.0 (tabell 2) och syntetiserades av Sangon Biotech (Shanghai, Kina). Quantstudio 7 flex realtids-PCR-system (thermo-fisher, USA) och SYBR® Premix Ex Taq™ II Kit användes för RT-PCR. PCR-reaktionsvolymen var 20 μL och RT-PCR-förhållandena var: 95 ◦C 10

min, 40 cykler på 95 ◦C 15 s, 55 ◦C 30 s, 72 ◦C 30 s, och slutligen en cykel på 95 ◦C 15 s, 60 ◦C 15 s, 95 ◦C 15 s. Alla reaktioner upprepades tre gånger. Den relativa 2-ΔΔCt-metoden användes för att beräkna de relativa mRNA-expressionsnivåerna, och -aktin användes som en kalibrator. I processen är effektivitetsskillnaden mindre än 5 procent.

Total proteinextraktion och western blotting-analys

Denjurevävnad tvättades med PBS, torkades med filterpapper och sönderdelades i RIPA-lys (innehållande PMSF), vid 12, 000 rpm/min, 4^◦C i 10 min. Proteinkoncentrationen bestämdes med hjälp av Bicinchoninic Acid (BCA) Kit (Solarbio Science & Technology, Peking, Kina). 35 ng proteinprov extraherades framgångsrikt och separerades på 8 procent SDS-polyakrylamidgel genom elektrofores. Målproteinet överfördes till ett NC-membran och NC-membranet blockerades med 5 procent fettfri mjölk vid rumstemperatur under 2 timmar. Därefter inkuberades NC-membranet med primära antikroppar av -aktin (1:1000), TRAIL (1:500), FAS (1:500), FAS-L (1:100), TNF (1:500), FADD (1:500), Caspase 8 (1:500), Caspase 3 (1:500) och PARP (1:1000) vid 4 grader över natten. Efter tvättning 3 gånger med PBST inkuberades NC-membranet med HRP-konjugerade sekundära get-anti-kanin-IgG-antikroppar (1:2000) vid rumstemperatur under 2 timmar. ECL användes för att visualisera målproteinbanden. Optisk densitet beräknades av AlphaView-mjukvaran (version: 3.2.2.0) på FluorChem Q-systemet (Alpha Innotech, CA, USA).

Statistisk analys

GraphPadPrism{{0}}-programvaran användes för att organisera och analysera experimentdata, och varje data representerades av medelvärde ± SEM. Signifikansen av skillnaden mellan medelvärdena bestämdes genom variansanalys (ANOVA) följt av Tukeys test där P < 0,05="" ansågs="">

Resultat

Ändringar injurekoefficient och biokemiska funktionsindikatorer

Denjurekoefficient och nivåerna av F, CRE, BUN, UA, Mg, P, K visades i fig. 1. I jämförelse med C-gruppen,njurekoefficienten minskade signifikant i F-gruppen (p < 0.05).="" men="" njurkoefficienten="" i="" f="" plus="" 1="">Kalciumgruppen visade en signifikant ökning jämfört med F-gruppen (p < {{0}}.05).="" f-nivån="" i="" f-gruppen="" var="" markant="" högre="" än="" i="" c-gruppen="" (p="">< 0,001).="" intressant="" nog,="" jämfört="" med="" f-gruppen,="" var="" f-nivån="" i="" f="" plus="" 1="" procent="" ca-gruppen="" signifikant="" minskad="" (p=""><>

CRE, BUN och UA utvärderades för att spegla graden avnjureskador och funktionsförändring. Nivåerna av CRE, BUN och UA ökade tydligt i F-gruppen jämfört med de i C-gruppen (p < 0.05),="" men="" i="" förhållande="" till="" f-gruppen="" var="" ovanstående="" tre="" indikatorer="" särskilt="" minskade="" i="" f="" plus="" 1="">Kalciumgrupp (p < 0.05).="" mg,="" p="" och="" k="" var="" elektrolytindikatorerna="" nära="" besläktade="">njurefungera. Jämfört med C-gruppen minskade nivån av serum-Mg signifikant, nivåerna av P och K ökade dramatiskt i F-gruppen (p < 0.05).="" ändå="" lägger="" man="" till="" 1="">kalciumtill dieten ökade serum-Mg-nivåerna avsevärt med 15,3 procent (p < 0.05)="" och="" minskade="" markant="" serum-p-nivåerna="" med="" 16,9="" procent="" (p="">< 0,05).="" innehållet="" av="" serum="" k="" har="" visat="" en="" nedåtgående="" trend="" utan="" betydelse="" efter="" tillägg="" 1="" procent="">

Ändringar injuremorfologi

De morfologiska förändringarna avnjurevävnad undersöktes av H&E (Fig. 2I-Ⅳ, ⅰ-ⅳ). I C-gruppen,njuretubulära celler var kompakt arrangerade, morfologin var regelbunden och morfologin hos glomeruli var intakt. Däremot var gränserna mellan celler oklaranjureblodkroppar atrofierades och deformerades, denjurekapselhåligheten vidgades, dennjuretubuli bildade ett gips och epitelceller lossnade i F-gruppen. I jämförelse med F-gruppen, med ökningen avKalciumkoncentration, arrangemanget avnjureceller blev gradvis mer ordnade, morfologin avnjureblodkropparna återhämtade sig gradvis, och graden av skada lindrades gradvis. Dessutom utvärderade vi skadan genom att användanjurepoäng (fig. 2Ⅴ). Poängen för F-gruppen var signifikant högre än för C-gruppen (p < 0.01);="" ändå="" poängen="" i="" f="" plus="" 1="">Kalciumgruppen minskade markant jämfört med F-gruppen (p < 0.05).

TUNEL detekterarnjurecellapoptos

Vi utförde TUNEL-analysen för att upptäcka och analysera omnjureceller har genomgåttapoptosi denna studie (fig. 3I-Ⅳ, ⅰ-ⅳ).Njurevävnader i C-gruppen var snyggt arrangerade, med färre apoptotiska celler (4,67 ± 1,15 procent). F-gruppen visade ett stort antal TUNEL-positivanjuretubulära epitelceller (48,17 ± 3,94 procent). Däremot F plus 1 procentKalciumgruppen visade en dramatisk minskning av antalet TUNEL-positiva celler (28,83 ± 4,81 procent) (Fig. 3Ⅴ).

Effekterna avKalciumpå F-inducerade förändringar i dödsreceptorvägsrelaterade gener

De relativa mRNA-expressionsnivåerna för uppströmsfaktorer relaterade till dödsreceptormedieradapoptosväg (TRAIL, DR5, TNF, TNFR1, TNF-R2, FAS, FAS-L, OPG) avslöjades i Fig. 4a. I förhållande till C-gruppen var mRNA-expressionsnivåerna för TRAIL, DR5, TNF, TNF-R1, TNFR2, FAS och FAS-L märkbart förhöjda i F-behandlade råttor (p < 0.01).="" däremot="" reducerades="" de="" relativa="" mrna-uttrycken="" av="" trail,="" tnf,="" tnf-r2,="" fas="" och="" fas-l="" markant="" i="" f="" plus="" 1="">Kalciumgrupp jämfört med F-gruppen (p < {{0}}.05).="" i="" jämförelse="" med="" c-gruppen="" observerades="" en="" uppenbar="" minskning="" av="" mrna-expressionsnivåerna="" för="" opg="" i="" f-gruppen="" (p="">< 0,01).="" men="" i="" förhållande="" till="" f-gruppen,="" opg="" i="" f="">Kalciumgrupper utökades. Nedströms faktorerna FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 och PARP relativa mRNA-expressionsnivåer visades i Fig. 4b. Proteinuttrycken av FADD, TRADD, Caspase 8, Caspase 3 och PARP var uppenbarligen förstärkta i F-gruppen jämfört med C-gruppen (p < 0.01),="" men="" var="" uppenbarligen="" reducerade="" i="" f="">Kalciumgrupper, jämfört med F-gruppen (p < 0.05).

Effekterna avKalciumpå F-inducerade förändringar iapoptos-relaterade proteiner

Proteinuttrycket av TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 och PARP detekterades genom Western blotting (Fig. 5a, b). Jämfört med C-gruppen var proteinuttrycken av TRAIL, FAS, FAS-L, TNF, FADD, Caspase 8, Caspase 3 och PARP i F-gruppen markant förhöjda (p < 0.01).="" proteinuttrycken="" för="" alla="" ovanstående="" faktorer="" minskade="" märkbart="" i="" f="" plus="" 1="">Kalciumgrupp jämfört med F-gruppen (p < 0.05).

Diskussion

De senaste bevisen visade att F kan orsaka lesioner i mjukvävnad, och graden av F-skada beror på koncentrationen av F, exponeringstid och organtyp (Wei et al., 2019). I denna studie användes 100 mg/L NaF under 17 veckor för att etablera en djurmodell för subakut NaF-exponering för dricksvatten. Doseringen av NaF väljs utifrån föroreningsgraden av F i miljön och de osäkra faktorerna hos olika arter. Med tanke på att den naturliga F-koncentrationen uppmätt i lokalt grundvatten är cirka 4,5 mg/L, beräknades det destillerade vattnet med 100 mg/L NaF som användes i denna studie (F-koncentrationen är cirka 45 mg/L) enligt osäker faktor för extrapolering från djur till människa vid 10 (Guidelines for Drinking-Water Quality, 2017; Mukherjee och Singh, 2021; Wen et al., 2013; Zhang et al., 2020). Tidiga studier har funnit att dietkalciumkan påverka absorptionen av fluor, främja utsöndringen av fluor i kroppen, minska absorptionshastigheten av fluor och därmed minska toxiciteten hos F (Harrison et al., 1984; Larsen et al., 1981). Våra senaste experimentella studier har visat att Ca lindrar F-inducerad ben- och leverskada genom att hämma den inneboende vägen förapoptos(Li et al., 2021; J. Wang et al., 2020; Wang et al., 2019). Men hittills är forskningen om den skyddande effekten av Ca på F-inducerad nefrotoxicitet och dess relaterade mekanism utan motstycke. Här rapporterar vi att Ca lindrar F-induceradnjureskada. Dessutom fann vi också att Ca reverserar F-induceradnjurecellapoptosgenom dödsreceptormedieradapoptosväg (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL vägar). Den långsiktiga ackumuleringen av F injurekan leda till vävnadsstruktur och funktionsskador. I denna studie fann vi att NaF-exponering orsakadenjurecellapoptoshos råttor, åtföljd av glomerulär atrofi och deformation,njurekapselhålighet vidgning,njuretubuli bildar gips och epitelceller faller av. I alla fall,njureskadan lindrades avsevärt efter tillskott av 1 procent Ca. Dessa resultat liknade de resultat som erhölls i tidigare rapporter (Cao et al., 2015; HW Wang et al., 2020).

CRE är metaboliten av muskler, UA är slutprodukten av purinmetabolism och BUN är huvudslutprodukten av kroppens proteinmetabolism, som utsöndras genom glomerulär filtration och vanligtvis används för att detekteranjurefunktion (Myers et al., 2006; HW Wang et al., 2020). Den biokemiska undersökningen av den höga F-regionen visade att de glomerulära filtrationshastigheterna minskade signifikant och F, UA och BUN förändrades signifikant (Malin et al., 2019). Djurförsöken visade att serum CRE,Kalcium, och P-koncentrationer reducerades signifikant hos möss exponerade för 100 mg/L NaF, vilket tyder på att F stördenjurefunktion samt Ca- och P-metabolism (HW Wang et al., 2020). F-inducerad nefrotoxicitet är relaterad tillnjuredysfunktion. Närnjurefunktion försämras, utsöndringen av F i kroppen minskar, vilket leder till överdriven ansamling av fluor injureoch förvärrande F-toxicitet (Kido et al., 2017). Närnjurarär allvarligt nedsatt, de

Utsöndringen av F i urinen minskar, och serumkoncentrationen av F ökar ytterligare (Dharmaratne, 2019). I denna studie observerade vi att nivåerna av BUN och serum CRE, UA, P, K hos råttor som behandlats med 100 mg/L NaF ökade signifikant, vilket tyder på att hög F-exponering orsakade förändringar injurebiokemiska indikatorer hos råttor och ledde tillnjureinsufficiens. Dessutom påpekade vi också att de olika indikatorerna förnjuretenderar att vara normalt efteråtKalciumtillskott. Det visar att Ca (särskilt 1 procentKalcium) har en signifikant lindrande effekt på F-induceradnjureskador på råttor.

Cistanchekan hjälpa till mednjureskada.

Apoptosär en autonom och ordnad celldöd kontrollerad av gener, som kännetecknas av DNA-nedbrytning utan tydlig cellys. Denna studie observerade att fluoros orsakadenjurecellapoptoshos råttor. FAS spelar en stor roll i förekomsten avapoptosoch olika sjukdomar. Senare litteratur avslöjade att FAS förmedlarapoptosinjureinducerad av ischemi-reperfusion och humana leukocyterapoptosinducerad av N-nitrosodimetylamin (Iwaniuk et al., 2019; Xu

et al., 2019). När FAS och FAS-L kombineras för att bilda en trimer triggas den pro-apoptotiska signalen. En nyligen genomförd studie har visat att F inducerar cellapoptosgenom FAS/FAS-L-vägen (Xu et al., 2011). I denna studie ökade F signifikant mRNA- och proteinuttrycket av FAS och FAS-L injure. Uppregleringen av FAS- och FAS-L-nivåer tyder på att FAS/FAS-L-relaterade apoptotiska vägar kan vara involverade i F-induceradeapoptos. FAS/FAS-L-trimerrekrytering av FADD leder till klyvning av Pro-Caspase 8 för att producera aktivt Caspase 8, vilket i sin tur aktiverar Caspase 3 och sedan leder tillapoptos(Li et al., 2011; Xu et al., 2011). Denna studie verifierade att 100 mg/L NaF induceradeapoptosi råttanjurargenom FAS/FAS-L-vägen. Det viktigaste resultatet är att kosttillskott av Ca dämparapoptos-inducerande effekt av F, vilket tillskrivs nedreglering av FAS/FAS-L-aktivering och sekundär aktivering av kaspaser.

TNF är ett pleiotropt cytokin som deltar i ett brett spektrum av cellulära svar, inklusive differentiering, proliferation, inflammation och celldöd. TNF-signalen utlöser bådaapoptosoch anti-apoptotiska vägar. Många typer av litteratur har rapporterat att TNF dominerar lipopolysackarid-induceradnjureskada och cisplatin-inducerad akutnjureskada (Lee et al., 2016; Li et al., 2018). TNF binder till TNF-R1, dess DD rekryterar TRADD och sedan interagerar TRADD med FADD, vilket leder till bildandet av DISC (Kiraz et al., 2016; Sun et al., 2003). Studier har visat att F kan inducera lever, neuron ochnjureleukocytapoptosgenom TNF-signalvägen (Lu et al., 2017; Singh et al., 2017; Yan et al., 2016). I likhet med resultaten av dessa rapporter ökade de relativa uttrycken av TNF, TNF-R1, TNF-R2 och TRADD i F-gruppen signifikant i detta experiment. Däremot minskade uttrycket av dessa gener signifikant efter 1 procentKalciumtillägg, vilket föreslår ingripande avKalciumi TNF-vägen.

TRAIL är involverad i regleringen avapoptos, proliferation, immuninflammatorisk respons, etc. För närvarande tror man att TRAIL är nära relaterat till förekomsten och prognosen avnjuresjukdom (Candido, 2014). Mer och mer litteratur har bekräftat att TRAIL reglerarapoptosavnjuretubulära epitelceller i HBV-associerad glomerulonefrit ochnjureapoptosi Uromodulin-associeradnjuresjukdom (Johnson et al., 2017; Yang et al., 2018). Vidare rapporterade en studie att uttrycket av TRAIL i allmänhet förändrades under homeostasen och olikanjureskador (Devarapu et al., 2017). TRAIL fäster till dödsreceptorn DR5 och rekryterar FADD genom interaktionen av DD, och binder sedan till pro-Caspase 8 genom dödseffektdomänen som finns i FADD för att bilda en DISC (Yuan et al., 2018). Denna studie visade att uttrycket av TRAIL och DR5 ökade signifikant i F-gruppen. Efter att ha kompletterat medKalciuminhiberades uttrycket av TRAIL och DR5. Det föreslåsKalciumhämmar TRAIL-vägen för att minska F-induceradapoptos.

Slutsats

100 mg/L NaF-exponering aktiverad dödsreceptormedieradapoptosväg (FAS/FASL, TNFR/TNF, DR5/TRAIL vägar) och inducerade sedannjurecellapoptoshos råttor, orsakarnjuremetabola störningar ochnjureinsufficiens, vilket resulterar injureblodkroppar atrofierades och deformerades, denjurekapselhåligheten vidgades, dennjuretubuli bildade ett gips. Dock tilläggs 1 procentKalciumtill kosten minskade fluorhalten i blodet, lindrade ytterligarenjuremetabolisk störning ochnjureinsufficiens genom dödsreceptormedierad väg, och minskade signifikantnjureskada (komponent Fig. 6).

Referenser

Källan är av Haojie Li, College of Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, PR China och etc.