อาหารมีอิทธิพลอย่างมากต่อภูมิคุ้มกันวิทยาและความรุนแรงของการบาดเจ็บที่ไต

ติดต่อ: emily.li@wecistanche.com

จอห์น อี. บรูส และคณะ

เชิงนามธรรม: 

'อาหารเป็นปัจจัยเสี่ยงชั้นนำสำหรับการเจ็บป่วยและการตายทั่วโลก แต่ก็ยังไม่ค่อยมีการพิจารณาในการออกแบบการศึกษาสัตว์พรีคลินิก ความไม่เพียงพอทางโภชนาการหลายประการที่รายงานในชาวอเมริกันแสดงให้เห็นว่าเป็นอันตรายต่อไตสุขภาพ; อย่างไรก็ตาม กลไกควบคุมที่รับผิดชอบนั้นไม่ชัดเจนและส่วนใหญ่มาจากการพัฒนาของโรคเบาหวานหรือความดันโลหิตสูง ในที่นี้ เรากำหนดเพื่อตรวจสอบว่าอาหารมีอิทธิพลต่อความไวต่อการบาดเจ็บของไตในหนู C57Bl/6 เพศผู้หรือไม่ หนูได้รับอาหารเชาเชามาตรฐาน อาหาร "ตะวันตก" (WD) ที่มีขายทั่วไป หรืออาหารอเมริกันแบบใหม่ (AD) เป็นเวลา 12 สัปดาห์ก่อนการชักนำของไตบาดเจ็บโดยใช้แบบจำลองโรคไตวายเรื้อรัง (uIRI) หรือภาวะไตวายเรื้อรัง ใน FAN หนูที่ได้รับอาหาร WD และ AD มีหลักฐานทางเนื้อเยื่อที่แย่ลงของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อและการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับไตที่เป็นพิษต่อไตมากขึ้นเมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชา หนูที่เลี้ยง AD ได้พัฒนาภาวะไตวายรุนแรงมากขึ้นตาม FAN และข้อมูลการแสดงออกของยีนแนะนำกลไกสำหรับ FAN ที่แตกต่างกันในอาหาร ในขณะเดียวกัน หนูที่เลี้ยงด้วย WD มีความเข้มข้นของอินเตอร์ลิวคินหมุนเวียนมากที่สุด-6 ใน uIRI ไม่พบความแตกต่างในการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อไตระหว่างอาหาร อย่างไรก็ตาม หนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD แสดงหลักฐานการตอบสนองต่อการอักเสบที่ถูกระงับ เมื่อนำมารวมกัน ข้อมูลของเราสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการรับประทานอาหารส่งผลโดยตรงต่อความรุนแรงและพยาธิสรีรวิทยาของไตโรคและเป็นตัวแปรทดลองที่สำคัญที่ต้องพิจารณาในการศึกษาสัตว์พรีคลินิกด้วยกลไก

คำสำคัญ: อาหารตะวันตก; หนู; เฉียบพลันไตบาดเจ็บ; คุณภาพอาหาร โภชนาการ

คลิกที่นี่เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ Cistanche สำหรับการปรับปรุงไต

1. บทนำ

ไลฟ์สไตล์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อสุขภาพโดยรวมและมีอิทธิพลอย่างมากต่อผลลัพธ์ของโรคหัวใจและหลอดเลือด (CVD) โดยไม่คำนึงถึงความเสี่ยงทางพันธุกรรม [1] การควบคุมอาหารเป็นองค์ประกอบหลักของวิถีชีวิต และการรับประทานอาหารที่ไม่ดีและโรคที่เกี่ยวข้องกับอาหารเป็นปัจจัยเสี่ยงมากกว่า 8 ใน 30 อันดับแรกสำหรับการเจ็บป่วยและอัตราการเสียชีวิตทั่วโลก [2] อย่างไรก็ตาม กลไกที่อธิบายว่าโภชนาการที่ไม่ดีส่งผลเสียต่อสุขภาพอย่างไรก็ยังไม่ชัดเจนอย่างน่าประหลาดใจ

อุปสรรคสำคัญในการวิจัยด้านโภชนาการคือความยากลำบากในการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมการบริโภคอาหารของมนุษย์ที่ซับซ้อนและมีหลายแง่มุมอย่างไม่เหมาะสมในการศึกษาสัตว์พรีคลินิกเชิงกลไก อาหาร Chow เป็นแหล่งอาหารที่ใช้มากที่สุดในการศึกษาหนูพรีคลินิกเนื่องจากมีคุณภาพทางโภชนาการสูง ความเสถียรในการจัดเก็บ และต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ ประกอบด้วยส่วนผสมจากธัญพืชที่เสริมด้วยน้ำมันคุณภาพสูงและส่วนผสมของวิตามิน/แร่ธาตุ อาหารเชาจะแสดงถึงคุณภาพทางโภชนาการที่ค่อนข้างต่ำที่รายงานในสังคมที่พัฒนาแล้ว สิ่งนี้นำไปสู่การสร้างอาหารที่ทำให้เกิดโรคได้หลากหลาย ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การบริโภคแคลอรี่สูงของประเทศที่พัฒนาแล้ว และทำให้เกิดโรคอ้วนและความผิดปกติของการเผาผลาญในสัตว์ประเภทธรรมชาติ แม้ว่าโรคอ้วนและความผิดปกติของการเผาผลาญยังคงเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญทั่วโลก แต่อาหารที่มีแคลอรีสูงที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบันแสดงถึงมุมมองที่แคบและแคบมากเกี่ยวกับความไม่เพียงพอทางโภชนาการที่ซับซ้อนที่รายงานในสังคมตะวันตก ผลกระทบทางสรีรวิทยาของสารอาหารที่ให้มักจะขึ้นอยู่กับการมีอยู่และความอุดมสมบูรณ์ของสารอาหารอื่นๆ (เช่น อัตราส่วนโซเดียม-โพแทสเซียม [3,4]) และปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาในอาหารที่ทำให้เกิดโรคที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่แนวทางการลดขนาดที่พบได้ทั่วไปในการวิจัยด้านโภชนาการได้ขัดขวางการแปลข้อมูลกลไกจากสัตว์ฟันแทะสู่มนุษย์โดยไม่ได้ตั้งใจ

ในความพยายามที่จะแก้ไขปัญหานี้ เรากำลังพัฒนาอาหาร Americanized diet (AD) แบบใหม่ซึ่งรวมถึงความไม่เพียงพอทางโภชนาการหลายประการที่รายงานในชาวอเมริกัน [5] AD เป็นอาหารสองเม็ดที่ประกอบด้วยเม็ดจากธัญพืชและเม็ดสังเคราะห์ "หวานและเค็ม" และได้รับการพัฒนาโดยสนใจที่จะศึกษาความชอบด้านอาหารและอาจชดเชยผลกระทบที่รายงานไว้ของอาหารหนูที่มีแคลอรีสูงแบบดั้งเดิม [6 ]. ที่น่าสนใจ มีการแนะนำให้ปรับเปลี่ยนสารอาหารหลายอย่างที่ทำใน AD ให้ส่งผลกระทบไตสุขภาพไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อม [7–10]ไตความผิดปกติเป็นสาเหตุสำคัญของ CVD และเป็นผลทั่วไปในโรคที่เกิดจากอาหารเช่นโรคเบาหวานและความดันโลหิตสูง. การวิเคราะห์ล่าสุดแสดงให้เห็นว่าคุณภาพอาหารที่ไม่ดีเพิ่มอุบัติการณ์ของไตบาดเจ็บและโรค[11]; อย่างไรก็ตาม กลไกที่รับผิดชอบยังคงไม่ชัดเจน ดังนั้นเราจึงเริ่มพิจารณาว่าการรับประทานอาหารส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลลัพธ์ของการบาดเจ็บที่ไตแบบจำลองเมาส์สองแบบที่แตกต่างกันหรือไม่

2. วัสดุและวิธีการ

2.1. สัตว์และอาหาร

การทดลองกับสัตว์ทั้งหมดดำเนินการตามโปรโตคอลที่ได้รับอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและการใช้สัตว์ของสถาบัน Liberty University และเป็นไปตามคำแนะนำสำหรับการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง [12] ซื้อหนู C57Bl/6 เพศผู้หย่านม (3-สัปดาห์) จากห้องปฏิบัติการแจ็คสันและเลี้ยงแบบกลุ่ม (หนู 3-5 ตัวต่อกรง) แบบกลุ่มพร้อมผ้าปูที่นอนใยข้าวโพด ซึ่งเป็นหนูมาตรฐาน (Teklad Global 18 เปอร์เซ็นต์ , # 2018) และน้ำประปากรองคาร์บอน หลังจาก 1-ช่วงปรับตัวให้ชินกับสิ่งแวดล้อมแล้ว หนูได้รับสิทธิ์ในการเข้าถึงอาหารหนึ่งในสามรายการโดยเสรี: เชา (Teklad Global 18 เปอร์เซ็นต์, #2018, n=14), อาหารตะวันตกที่มีขายทั่วไป ("WD, " #TD.88137, n=13) หรือนวนิยาย "AD" ของเรา (n=14)

AD ประกอบด้วยสองเม็ด เรียกว่า AD chow (TD.170651) และ ADsyn thetic (TD.170698 & TD.170699) AD Chow pellet เป็นอาหารเม็ดดัดแปลงที่มีวิตามินที่ละลายในไขมันลดลง (A, D และ E) และเส้นใยที่ไม่ละลายน้ำ (เส้นใยผงซักฟอกที่เป็นกลาง) อาหารสังเคราะห์ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อรวมซูโครสส่วนเกิน ฟรุกโตส ไขมันอิ่มตัว โคเลสเตอรอล กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนโอเมก้า-6 กรดไขมันทรานส์ โซเดียม และฟอสฟอรัส ในขณะที่ลดโพแทสเซียมและโอเมก้า-3กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน . กรดไขมันทรานส์ถูกรวมไว้ในสูตรเนื่องจากยังคงบริโภคจากแหล่งธรรมชาติ (เช่น เนื้อวัว) แต่การรวมไว้ในเม็ดสังเคราะห์ AD นั้นต่ำกว่าที่ใช้ในการศึกษาก่อนหน้านี้มาก [13-16] การรวมสารอาหารแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับการจับคู่เปอร์เซ็นต์ความแตกต่างของการบริโภคจริงและปริมาณที่แนะนำในหนูและมนุษย์ (ดังภาพในภาคผนวก A ตาราง A1) ตามรายงานล่าสุดโดยกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา [5,12] องค์ประกอบของสารอาหารสำหรับแต่ละเม็ดขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเปอร์เซ็นต์ที่คำนวณได้ของรายงานและค่าการบริโภคที่แนะนำของสารอาหารแต่ละชนิดในชาวอเมริกัน จากนั้นความแตกต่างร้อยละนี้จะถูกนำไปใช้กับความต้องการสารอาหารของหนู [13] จากนั้นจึงปรับสูตรขั้นสุดท้ายของแต่ละเม็ดเพื่อพิจารณาการบริโภค AD สังเคราะห์และ ADchow เฉลี่ยต่อวัน 2 และ 0.5 กรัม ตามลำดับ ADsythetic2 เม็ดสังเคราะห์อีกชนิดหนึ่งถูกคิดค้นขึ้นเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงในความชอบด้านอาหารเกิน 8 สัปดาห์ โดยที่หนูทดลองบริโภค ADchow และ ADsynthetic2 ในปริมาณที่เท่ากัน (1.5 กรัม) ทุกวัน บทสรุปของอาหารที่ใช้ในการศึกษานี้แสดงไว้ในตารางที่ 1

2.2. โมเดลเมาส์ของการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลัน (AKI)

หนูยังคงอยู่ในอาหารทดลองเป็นเวลา 12 สัปดาห์ก่อนการเหนี่ยวนำไตบาดเจ็บด้วยโรคไตที่เกิดจากกรดโฟลิก (FAN) หรือแบบจำลองอาการบาดเจ็บที่กล้ามเนื้อขาดเลือดกลับด้านเดียว (uIRI) โมเดลเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกเนื่องจากใช้เป็นประจำในวรรณคดีและทำให้เกิดความแข็งแกร่งไตบาดเจ็บในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา [17] โมเดล FAN ดำเนินการตามสิ่งพิมพ์ก่อนหน้า [18–21] พร้อมการดัดแปลง เนื่องจากความแตกต่างของน้ำหนักตัวระหว่างกลุ่มอาหาร เราคำนวณขนาดยา 250 มก./กก. สำหรับหนูที่ตัวเล็กที่สุดในการศึกษาของเรา (25 กรัม) และให้ยาเท่ากัน (6.25 มก./500 ไมโครลิตร) แก่ทุกคน หนูเมาส์ภายใต้การดมยาสลบแบบไอโซฟลูเรนแบบสั้นๆ (3 เปอร์เซ็นต์ในออกซิเจน 100 เปอร์เซ็นต์, 600 มล./นาที) หนูควบคุม (n=4 สำหรับแต่ละอาหาร) ได้รับปริมาตรที่เท่ากัน (500 ไมโครลิตร) ของพาหะโซเดียมไบคาร์บอเนต 0.3 มิลลิโมลาร์ในขณะที่หนูที่ได้รับ FAN (n=4 สำหรับแต่ละอาหาร) สำหรับแบบจำลอง uIRI หนู (n=5–6 สำหรับแต่ละอาหาร) ได้รับการดมยาสลบด้วยไอโซฟลูเรนและทำแผลด้านข้างและหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำด้านซ้ายไตถูกแยกออกจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและเนื้อเยื่อไขมันโดยรอบ และถูกปิดกั้นด้วยแคลมป์หลอดเลือดขนาดเล็ก หลังจาก 45 นาที แคลมป์ถูกถอดออกและการฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือดได้รับการยืนยันด้วยสายตา กล้ามเนื้อปิดด้วยไหมเย็บ 4.0 ไหม และแผลที่ผิวหนังถูกปิดด้วยลวดเย็บกระดาษสำหรับการผ่าตัด อุณหภูมิพื้นผิวของร่างกายคงอยู่ที่ 28–30 ◦C ด้วยหลอดความร้อนและแผ่นทำความร้อน (อุณหภูมิพื้นผิวปกติของร่างกาย ~30 ◦C) บูพรีนอร์ฟีน (0.1 มก./มล., การฉีดเข้าใต้ผิวหนัง 100 ไมโครลิตร) ถูกบริหารให้เป็นยาแก้ปวดเมื่อสัตว์เริ่มมีสติสัมปชัญญะ

Cistanche สามารถรักษาอาการบาดเจ็บที่ไตได้

2.3. การุณยฆาตสัตว์ การวิเคราะห์ทางเนื้อเยื่อ และการวัดระดับซีรัมของการทำงานของไต

สัตว์ถูกทำการุณยฆาต 24 (uIRI) หรือ 48 ชั่วโมง (FAN) ภายหลังโดยการเคลื่อนตัวของปากมดลูกในขณะที่อยู่ภายใต้การดมยาสลบแบบไอโซฟลูเรนแบบสั้นๆ นำหัวใจออกและเก็บเลือดจากลำต้น ทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 10 นาที และผ่านการหมุนเหวี่ยงเป็นเวลา 10 นาทีที่ 2500 กรัม ซีรัมถูกรวบรวมและแช่แข็งที่ −80 ◦C จนกระทั่งวิเคราะห์สำหรับครีเอตินีน (คริสตัล เคม), ยูเรียไนโตรเจนในเลือด (BUN, การสอบวิเคราะห์อาร์เบอร์) หรืออินเตอร์ลิวคิน-6 (IL6, ไบโอเลเจนด์) โดยใช้การสอบวิเคราะห์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ไตถูกผ่าและแยกแคปซูลออก และส่วนทัลทัลถูกตรึงในฟอร์มาลินที่บัฟเฟอร์ด้วยฟอสเฟต 10 เปอร์เซ็นต์ ฝังอยู่ในพาราฟิน และส่วน 5 µm ถูกตัดและย้อมด้วย H&E หรือ Picro Sirius Red (ABCAM) ในส่วนที่ย้อมด้วย H&E ความรุนแรงของเนื้อร้ายท่อเฉียบพลันได้รับการประเมินโดยบุคคลที่ตาบอดต่อการออกแบบการทดลองตามมาตราส่วน 0–4 โดยที่ (0) หมายถึงไม่มีหลักฐานของการบาดเจ็บ (1) คือ<25% of="" the="" identifiable="" tissue="" area="" consists="" of="" injury,="" (2)="" 25–50%,="" (3)="" 50–75%,="" and="" (4)="">75 เปอร์เซ็นต์ . คล้ายกับงานก่อนหน้า [22] "การบาดเจ็บของท่อ" ประกอบด้วยการขยายท่อ การหล่อโปรตีน และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างคั่นระหว่างท่อที่เห็นได้ชัด ระดับของการเกิดพังผืดของ tubulointerstitial ได้รับการประเมินในส่วนที่เปื้อน Picro Sirius

2.4. พิษต่อไต PCR Array

แยกแคปซูลออกประมาณ 30-100 มกไตเนื้อเยื่อถูกเก็บไว้ในสารละลาย RNAlater™ (Thermo) ตัวอย่างตัวอย่างเดียวจากแต่ละกลุ่มอาหารในการศึกษา FAN ได้รับการคัดเลือกที่ใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยของกลุ่มสำหรับคะแนนครีเอตินินในเลือด, BUN และเนื้อเยื่อวิทยาในแต่ละกลุ่มการรักษา จากนั้น ตัวอย่างที่เลือกได้รับการประมวลผลเพื่อหาปริมาณการแสดงออกของยีน 84 ยีนที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษต่อไตโดยใช้ RT2 ProfilerTM PCR Array—Mouse Nephrotoxicity(#PAMM-094Z) ตามที่ผู้ผลิตแนะนำ (Qiagen) RNA ทั้งหมดถูกแยกออกโดยใช้ชุด RNeasy® จีโนม DNA ถูกกำจัดออกโดยการย่อยของ DNA และใช้ RNA ทั้งหมด 0.5 ugs สำหรับการสังเคราะห์ cDNA โดยใช้ RT2 First Strand Kit ส่วนผสม cDNA ถูกผสมกับ RT2 SYBR® Green Mastermix และน้ำที่ปราศจากนิวคลีเอส จากนั้นนำไปใช้กับเพลต RT2 และวิเคราะห์ตามที่แนะนำโดยใช้เครื่องมือ Lightcycler™ 96 (โรช) ค่า ∆Ct สำหรับแต่ละกลุ่มการรักษาคำนวณจากการแสดงออกของยีนการดูแลทำความสะอาดโดยใช้สมการต่อไปนี้: 2ˆ (∆CT) โดยที่ ∆CT=(การดูแลทำความสะอาด (GAPDH))-CT (ยีนที่น่าสนใจ)] . เปอร์เซ็นต์ความแตกต่างในการแสดงออกเมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ควบคุม (หนูที่เลี้ยงด้วย Chow-fed ที่มีการบำบัดด้วยกระสายยา) ถูกคำนวณสำหรับแต่ละยีน เพื่อระบุยีนที่อาจได้รับอิทธิพลจาก FAN และอาหาร เราได้ปรับเปลี่ยนการวิเคราะห์โดยผู้ผลิต (Qiagen) ยีนที่มีความแตกต่างมากกว่า 2- เท่าจากหนูควบคุมถูกระบุ และจากรายการนี้ เราระบุยีนที่มีความแตกต่างมากกว่าหรือเท่ากับ 25 เปอร์เซ็นต์ระหว่างหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD ยีน 6 ตัวถูกระบุโดยใช้วิธีการนี้ และการแสดงออกของ mRNA ของไตถูกหาปริมาณโดยใช้ RT-PCR แบบเรียลไทม์ทั่วไป

2.5. RT-PCR สำหรับยีนที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษต่อไต การอักเสบ และการเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อ

ไตและม้ามได้รับการประมวลผลสำหรับ RT-PCR โดยใช้ชุดเครื่องมือที่มีจำหน่ายทั่วไป (Qiagen และ BioRad) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต ไพรเมอร์ที่ขยายช่วงอินทรอนสำหรับยีนที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษต่อไตหรือเครื่องหมายเฉพาะของเม็ดเลือดขาวถูกซื้อจาก BioRad หรือสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ Primer3 [23-25] ข้อมูลไพรเมอร์มีอยู่ในภาคผนวก C ตาราง A2 จากนั้น ปฏิกิริยา RT-PCR 10 ไมโครลิตรถูกดำเนินการโดยใช้ iTaq Universal SYBR Green Supermix (BioRad) และค่า ∆CT ถูกคำนวณสำหรับแต่ละยีน ข้อมูลทั้งหมดจะถูกนำเสนอเป็นค่ามาตรฐานสำหรับค่าเฉลี่ยของกลุ่มควบคุมสำหรับแต่ละกลุ่มไตบาดเจ็บแบบจำลอง (หนูที่เลี้ยงด้วย Chow-fed ที่ฉีดด้วยยานพาหนะสำหรับ FAN หรือไตที่ตรงกันข้ามของหนูที่เลี้ยงด้วย Chow-fed ใน IRI)

2.6. การวิเคราะห์ทางสถิติ

การศึกษาทั้งหมดดำเนินการโดยใช้การออกแบบแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ ในการศึกษา FAN "อาหาร" และ "การรักษา" เป็นตัวแปรอิสระที่มี "อาหาร" มี 3 ระดับ (เชา WD และ AD) และ "การรักษา" มี 2 ระดับ (ยานพาหนะหรือ FAN) การวิเคราะห์ที่คล้ายกันถูกนำมาใช้ในการศึกษา uIRI โดยที่ "การรักษา" ถูกกำหนดโดยการเปรียบเทียบข้อมูลการแสดงออกของยีนในไตขาดเลือดกับไตควบคุมตรงกันข้ามที่ไม่ขาดเลือด ข้อมูลทั้งหมดได้รับการตรวจสอบก่อนการวิเคราะห์ GLM และระบุค่าผิดปกติโดยใช้ฟังก์ชัน Explore และวิเคราะห์โดยใช้ขั้นตอนแบบจำลองเชิงเส้นทั่วไปใน SPSS (IBM) ค่าถูกพิจารณาว่ามีนัยสำคัญด้วย p น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 ด้วยการวิเคราะห์ Tukey Post Hoc และแนวโน้มถูกกำหนดเป็น p น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1

3. ผลลัพธ์

3.1. อาหารที่ไม่ดีทำให้เนื้อเยื่อบาดเจ็บใน FAN . รุนแรงขึ้น

หนูที่เลี้ยงด้วย WD มีน้ำหนักตัวรวมมากที่สุด (37.4 ± 4.1 กรัม) เมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย AD (30.3 ± 1.0, p=0{{ 17}}01) และหนูที่เลี้ยงด้วยอาหาร (26.8 ± 1.1, p < {{20}}}.001).="" ความอ้วนยังแตกต่างกันในกลุ่ม="" โดยที่หนูที่เลี้ยงด้วย="" wd="" มีน้ำหนักแผ่นไขมันบริเวณท่อน้ำอสุจิสูงสุด="" (2.0="" ±="" {{30}}.6="" ก.,="" p="">< 0="" 001)="" เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชา="" (0.4="" ±="" 0.08,="" p="">< 0.001)="" และ="" ad="" (0.7="" ±="" 0.3,="" p="">< 0.001)="" การเพิ่มขึ้นของน้ำหนักร่างกายและไขมันที่พบในหนูที่ได้รับ="" ad="" นั้นมากกว่าในหนูที่เลี้ยงด้วยเชา="" (p="0.001" และ="" p="">< 0.001="" ตามลำดับ)="" น้ำหนักเนื้อเยื่อไขมันไม่แตกต่างกันระหว่างหนูในกระสายยาหรือกลุ่มที่บำบัดด้วย="" fan="" (p="">

ที่น่าสนใจคือ หนูที่เลี้ยงด้วย AD มีน้ำหนักไตมากที่สุดเมื่อเทียบกับหนูทั้งสองตัวที่เลี้ยงด้วยเชา (p < {0}}.001)="" และ="" wd="" (p="" {{2="" }}.01)="" (ตารางที่="" 2).="" น้ำหนักไตไม่แตกต่างกันระหว่างหนูที่เลี้ยงด้วยเชาหรือ="" wd="" (p="0.1)" และข้อมูลเหล่านี้มีความสอดคล้องกันเมื่อใช้น้ำหนักตัวเป็นตัวแปรร่วม="" (p="0.52)" creatinine="" หมุนเวียน="" (p="">< 0.001)="" และ="" bun="" (p="">< 0.001)="" เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการตอบสนองต่อ="" fan="" แต่ยังไม่ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากอาหาร="" (p="0.74" และ="" 0.67="" ตามลำดับ)="" อย่างไรก็ตาม="" อาหารมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความรุนแรงของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อที่ประเมินโดยกล้องจุลทรรศน์กับหนูที่เลี้ยงด้วย="" wd="" (p="0.001)" และ="" ad="" (p="0.004)" ที่มีอาการบาดเจ็บที่เนื้อเยื่อรุนแรงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ="" หนูที่เลี้ยงด้วยอาหาร="" (ตารางที่="" 2="" และรูปที่="" 1)="" ลักษณะทางเนื้อเยื่อวิทยาที่โดดเด่นของการบาดเจ็บที่ไตคือการขยายท่อและเนื้อร้ายท่อเฉียบพลันซึ่งรุนแรงมากขึ้นและแพร่หลายไปทั่วเยื่อหุ้มสมองในหนูที่เลี้ยงด้วย="" ad="" และ="" wd="" ไม่พบความแตกต่างในการเกิดพังผืดของไตระหว่างกลุ่มอาหารในส่วนที่มีคราบ="" picro="" sirius="" (ภาคผนวก="" c="" รูปที่="" a1)="" fan="" ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ="" (p="0.005)" ใน="" interleukin="" หมุนเวียน-6="" (il6)="" ที่ทวีความรุนแรงยิ่งขึ้นด้วย="" wd="" เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย="" ad="" (p="0.01)" และ="" เชา="" (p="0.006," ตารางที่="" 2).="" ในทำนองเดียวกัน="" fan="" ทำให้การแสดงออกของ="" il6="" mrna="" ของไตเพิ่มขึ้นอย่างมาก="" (p=""><0.001); อย่างไรก็ตาม="" ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มอาหาร="" (p="">

3.2. อาหารมีอิทธิพลอย่างมากต่อการแสดงออกของ mRNA ของไตของยีนที่เป็นพิษต่อไตและเม็ดเลือดขาวใน FAN

ต่อไปเราจะเริ่มระบุกลไกที่อาจก่อให้เกิดอาการกำเริบของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อในหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนจากอาหารแต่ละชนิดได้รับการคัดเลือกและการแสดงออกของยีน 84 ยีนที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษต่อไตได้รับการคัดเลือกโดยใช้อาร์เรย์ PCR ที่มีจำหน่ายทั่วไป (ข้อมูลดิบแสดงไว้ในภาคผนวก E ตารางที่ A3) เมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยอาหารเจที่ได้รับการรักษาด้วยกระสายยา ยีนที่เป็นพิษต่อไต 57 ยีนถูกระบุว่ามีการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของ FAN มากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ และ 6 ยีนเหล่านี้ถูกระบุว่าแตกต่างกันตามอาหาร (ภาคผนวก F ตารางที่ A4) จากยีนทั้ง 6 ตัวที่ระบุโดยการทดสอบความเป็นพิษต่อไต การแสดงออกของไตของ Btg2 (p=0.03), Cdkn1a (p=0.01) และ Spp1 (p=0.001) มีนัยสำคัญ ได้รับอิทธิพลจากการรับประทานอาหารตามที่กำหนดโดยใช้ RT-PCR แบบเดิม หนูที่เลี้ยงด้วย WD มีการแสดงออกของ Btg2 และ Spp1 มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย Chow และ AD ในขณะที่หนูที่เลี้ยงด้วย AD มีการแสดงออกของ Cdkn1a มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย Chow และ WD (ภาคผนวก F ตารางที่ A4 และรูปที่ 2) . นอกจากนี้เรายังหาปริมาณการแสดงออกของ mRNA ของไตของเครื่องหมายระบุเม็ดเลือดขาว 4 ตัว (CD3e, CD19, CCR2 และ Ly6G) ซึ่งทั้งหมดนี้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก FAN (ภาคผนวก F ตาราง A4) อย่างไรก็ตาม การรับประทานอาหารไม่มีผลต่อการแสดงออกของเครื่องหมายเฉพาะของเม็ดเลือดขาวในไต

ก่อนหน้านี้เราได้แสดงให้ม้ามมีผลต่อภูมิคุ้มกันของการบาดเจ็บที่ไตอย่างมีนัยสำคัญ [26–28] ดังนั้นเราจึงออกเดินทางเพื่อตรวจสอบว่าอาหารปรับเปลี่ยนการแสดงออกของ mRNA ของม้ามของเครื่องหมายจำเพาะของเม็ดเลือดขาวที่เหมือนกันใน FAN หรือไม่ FAN ทำให้เกิดการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการแสดงออกของ mRNA ม้ามของ T-cell marker Cd3e (p=0.001) และเครื่องหมาย B ของเซลล์ Cd19 (p < 0.001)="" (รูปที่="" 3="" และภาคผนวก="" f="" ตาราง="" a4)="" เกี่ยวกับอาหาร="" หนูที่เลี้ยงด้วย="" ad="" มีการแสดงออกของ="" mrna="" splenic="" ที่ต่ำกว่าของ="" cd3e="" (p="0.01)" และ="" cd19="" (p="0.009)" เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชาเชาแต่ไม่ได้หนูที่เลี้ยงด้วย="" wd="" (p="" มากกว่าหรือเท่ากับ="" 0.2)="" ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญของอาหาร="" (p="0.8)" หรือ="" fan="" (p="0.1)" ต่อการแสดงออกของ="" il6="" ของม้าม="">

3.3. อาหารมีอิทธิพลอย่างมากต่อการแสดงออกของยีนเฉพาะเม็ดเลือดขาวใน uIRI

เราทำซ้ำการศึกษาเรื่องอาหารในแบบจำลอง uIRI เพื่อประเมินความสามารถทั่วไปของข้อมูล FAN แม้จะมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในความอ้วนระหว่างกลุ่มที่ได้รับการควบคุมอาหาร แต่ก็ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในระยะเวลาผ่าตัด (~5 นาที) ระหว่างกลุ่มที่ได้รับการรักษา (p=0.5) อาหารไม่มีผลต่อความรุนแรงของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อตามที่กำหนดโดยการหาปริมาณของ H&E- (p=0.7, รูปที่ 4) หรือสไลด์ย้อม Picro Sirius (ภาคผนวก D รูปที่ A2) ในขณะที่หนูที่ได้รับ AD มีน้ำหนักไตมากกว่าในการศึกษา FAN มีเพียงแนวโน้มที่อาหารที่มีอิทธิพลต่อน้ำหนักไต (p=0.07) ในการศึกษา uIRI ในไตที่ไม่ขาดเลือด contralateral ไต หนูที่ได้รับอาหาร Chow มีน้ำหนักไตที่เป็นตัวเลขต่ำกว่า (160 ± 22 มก.) เมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย AD (168 ± 14) และ WD (186 ± 15) แนวโน้มของตัวเลขที่คล้ายคลึงกันพบได้ในไตขาดเลือดซึ่งหนูที่เลี้ยงด้วยอาหารเชา (173 ± 24 มก.) หรือหนูที่ได้รับ AD (170 ± 12) มีน้ำหนักไตที่เป็นตัวเลขต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วย WD (195 ± 32) ข้อมูลเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าผลของการรับประทานอาหารต่อน้ำหนักไตที่มีอาการบาดเจ็บนั้นขึ้นอยู่กับแบบจำลองที่ใช้

ยีนที่เป็นพิษต่อไตและเม็ดเลือดขาวที่วัดในไตทั้งหมดได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจาก uIRI ยกเว้น Cd3e (p=0.1, ภาคผนวก G ตาราง A5) อย่างไรก็ตาม ไม่มียีนที่เป็นพิษต่อไตที่ระบุในการศึกษาของ FAN ที่ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากอาหาร ในส่วนที่เกี่ยวกับการแสดงออกของยีนเฉพาะของเม็ดเลือดขาว ผลของ uIRI ต่อการแสดงออกของ Cd19 mRNA ของไตนั้นขึ้นอยู่กับอาหารที่ป้อน (p=0.008) โดยหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD มีประมาณสี่เท่า การแสดงออกของ Cd19 ของไตที่สูงขึ้นหลัง uIRI เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่ได้รับอาหารเชา (รูปที่ 5) นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่หนูที่ได้รับอาหารเชาจะมีการแสดงออกของ Ly6g ในไตมากขึ้นหลัง uIRI (p=0.06, ภาคผนวก G ตาราง A5) ที่น่าสนใจคือ หนูที่เลี้ยงด้วย WD (p=0.006) และ AD (p=0.004) มีความเข้มข้นของ IL6 หมุนเวียนต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชา (รูปที่ 5)

อาหารมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการแสดงออกของ mRNA ม้ามของ Cd19 (p=0.008), Ccr2 (p =0.004) และ Ly6g (p {{7} }.03) ตาม uIRI (รูปที่ 6 และภาคผนวก G ตาราง A5) หนูที่เลี้ยงด้วยอาหารเชามีการแสดงออกของม้ามสูงที่สุด โดย Ccr2 มากกว่าหนูที่เลี้ยงด้วย WD (p=0.02) และ AD (p=0.005) การแสดงออกของ Cd19 นั้นมากกว่าหนูที่เลี้ยงอย่างมีนัยสำคัญ AD (p=0.007) แต่ไม่ใช่ WD (p=0.4) และการแสดงออกของ Ly6g มากกว่าหนูที่เลี้ยง AD (p=0.04) และมีแนวโน้มว่า การแสดงออกมากขึ้นในหนูที่เลี้ยง WD (p=0.07) ไม่มีความแตกต่างในการแสดงออกของเครื่องหมายจำเพาะของเม็ดเลือดขาวระหว่างหนูที่เลี้ยงด้วย WD หรือ AD (p=0.9, 0.8 และ 0.1 สำหรับ Ccr2, Cd19 หรือ Ly6g ตามลำดับ

4. การอภิปราย

ในที่นี้ เรานำเสนอข้อมูลที่แสดงผลของอาหารที่มีต่อความรุนแรงและอิมมูโนพยาธิวิทยาของโรคไตในโมเดลพรีคลินิกของหนู หนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD มีระดับการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อในระดับสูงและการแสดงออกที่แตกต่างกันของยีนที่เป็นพิษต่อไตหลัง FAN เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชา หนูที่เลี้ยง WD แต่ไม่ใช่ AD มีระดับการหมุนเวียนของ IL6 ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจาก FAN ใน uIRI เราไม่ได้สังเกตผลกระทบที่มีนัยสำคัญของอาหารที่มีต่อความรุนแรงของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อหรือการแสดงออกของไตของยีนที่เป็นพิษต่อไตที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตาม เราได้สังเกตเห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการไหลเวียนของ IL-6 และการแสดงออกของยีนเฉพาะของเม็ดเลือดขาวในไตและม้ามของหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD เมื่อนำมารวมกัน ข้อมูลเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าอาหารมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อภูมิคุ้มกันวิทยาของเมาส์สองรุ่นแยกจากกันของการบาดเจ็บที่ไต

มีงานวิจัยไม่กี่ชิ้นที่กล่าวถึงผลกระทบของการรับประทานอาหารต่อผลลัพธ์ของการบาดเจ็บที่ไตอย่างน่าประหลาดใจ หนู C57Bl/6 ที่กินอาหารที่มีไขมันสูงเป็นเวลา 9 สัปดาห์มีอาการบาดเจ็บที่ไตที่เกิดจากซิสพลาตินที่แย่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยอาหาร ควรสังเกตว่าปริมาณของซิสพลาตินในการศึกษานี้ขึ้นอยู่กับน้ำหนักตัวและส่งผลให้หนูที่มีไขมันสูงได้รับซิสพลาตินในปริมาณที่แน่นอนมากขึ้น นี่เป็นภาวะแทรกซ้อนที่พบได้บ่อยในการศึกษาเรื่องอาหาร และเป็นเหตุผลสำหรับการบริหารปริมาณ FA ที่เท่ากันและปริมาณที่แน่นอนของหนูทดลองทั้งหมด

ในขณะที่มีบทความจำนวนจำกัดที่อธิบายผลกระทบของอาหารที่มีต่อผลลัพธ์ของโรคไต แต่ก็มีเอกสารที่ประเมินค่าได้ซึ่งอธิบายผลกระทบของโรคเบาหวานต่อความอ่อนแอและความก้าวหน้าของการบาดเจ็บที่ไตในสัตว์ฟันแทะ [30–33] การศึกษาอย่างต่อเนื่อง (ไม่ได้เผยแพร่) ในห้องแล็บของเราแนะนำว่าหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD มีปริมาณแคลอรี่ต่อวันที่สูงขึ้น (16 และ 15 กิโลแคลอรี/วัน ตามลำดับ) เมื่อเทียบกับหนูที่ได้รับอาหารเจ (12 กิโลแคลอรี/วัน) ที่น่าสนใจคือ มีเพียงหนูที่เลี้ยงด้วย WD เท่านั้นที่มีหลักฐานการดื้อต่ออินซูลิน โดยมีภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำขณะอดอาหาร (120.3 มก./ดล.) สังเกตได้ตั้งแต่ 8 สัปดาห์หลังการรับประทานอาหาร และพัฒนาอินซูลินหมุนเวียนในการอดอาหารเพิ่มขึ้นสี่เท่า ( 4.2 ng/mL) หลังจาก 24 สัปดาห์ หนูที่ได้รับอาหารเชาและ AD มีระดับน้ำตาลในการอดอาหารเกือบเท่ากัน (166 และ 167 มก./ดล. ตามลำดับ) และระดับอินซูลิน (0.6 และ 1.0 ตามลำดับ) ในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน จากจลนพลศาสตร์ของข้อมูลเหล่านี้ เราเชื่อว่า AD ประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองความไม่เพียงพอทางโภชนาการในระดับปานกลางและปราศจากความผิดปกติของเมตาบอลิซึมในกรอบเวลาของการศึกษาในปัจจุบัน ในขณะที่หนูที่เลี้ยงด้วย WD มีแนวโน้มที่จะพัฒนาความต้านทานต่ออินซูลิน

Previous work has shown diabetic mice have altered renal hemodynamics [30], exacerbated inflflammatory response [31,32], and altered expression of cell-cycle regulators [33] following kidney injury. Interestingly, we also observed alterations in the immune response and cell-cycle regulators in both WD- and AD-fed mice. Regarding the immune response, mice fed the WD had greater circulating IL6 concentrations than mice fed chow and the AD. This suggests that the overt obesity and developing metabolic dysfunction that is likely developing in the WD-fed mice exacerbates the immune response in FAN. We did not observe a signifificant increase in renal or splenic mRNA expression of IL6 in either the FAN or uIRI model suggesting another tissue source (perhaps the liver [34]) is responsible. The spleen is a reservoir of deployable leukocytes [35,36] and we have previously shown the spleen to play a signifificant role in the pathophysiology of kidney injury with splenic size being inversely correlated with kidney injury [26–28]. Mice fed the WD and AD had a>การแสดงออกของเครื่องหมายเม็ดเลือดขาวในม้ามลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสามารถตีความได้เนื่องจากมีการนำเม็ดเลือดขาวออกจากม้ามเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะแนะนำการอักเสบที่เพิ่มขึ้นในหนูที่เลี้ยง WD และ AD; อย่างไรก็ตาม ข้อมูล IL6 ที่หมุนเวียนสนับสนุนสมมติฐานนี้ในหนูที่เลี้ยงด้วย WD เท่านั้น จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโฟลว์ไซโตเมทรีและการกำหนดลักษณะที่กว้างขึ้นของคีโมไคน์ที่ไหลเวียนและไซโตไคน์เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าอาหารมีอิทธิพลต่อภูมิคุ้มกันและพยาธิสรีรวิทยาของ FAN อย่างไร

ในส่วนควบคุมของความก้าวหน้าของวัฏจักรเซลล์ การควบคุมอาหารยังมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อการแสดงออกของ mRNA ของ Btg2 และ Cdkn1a (p21) หลัง FAN การศึกษาที่น่าพิศวงแนะนำบทบาทในการป้องกัน Cdkn1a ในโรคไต (ทบทวนใน [37]) และการแสดงออกของ Btg2 ก็แสดงให้เห็นว่าเพิ่มขึ้นในภาวะขาดเลือด แต่ไม่ใช่กลุ่มควบคุมที่ตรงกันข้าม ไต [38] อย่างไรก็ตาม ยังไม่ได้กำหนดหน้าที่และความสำคัญของการควบคุม Btg2 ในการบาดเจ็บและโรคของไต Btg2 เป็นเอฟเฟกต์ปลายน้ำของNFκBและตัวควบคุมวัฏจักรเซลล์ p53 และ p19 ซึ่งส่งผลให้เกิดการปิดล้อมของวัฏจักรเซลล์โดยใช้กลไกของเซลล์ต่างๆ (ทบทวนใน [39]) วรรณกรรมปัจจุบันร่วมกันชี้ให้เห็นว่าสารยับยั้งวัฏจักรเซลล์มีประโยชน์ในการลดอาการบาดเจ็บที่ไตในระยะเริ่มต้น แต่ยังอาจช่วยส่งเสริมหรือแม้กระทั่งช่วยให้การลุกลามของโรคในรูปแบบเรื้อรังมากขึ้น [37,38,40–43] ความแตกต่างในการแสดงออกของ Btg2 และ Cdkn1a ในหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD ชี้ให้เห็นความอ้วนผิดปกติและความไม่เพียงพอทางโภชนาการมีอิทธิพลต่อพยาธิสรีรวิทยาของการบาดเจ็บที่ไตผ่านกลไกระดับเซลล์ที่แตกต่างกัน และอาจมีผลลัพธ์ระยะยาวที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ความแตกต่างในการแสดงออกของ Btg2 และ Cdkn1a อาจส่งผลต่อการโตเกินของไตที่พบในแบบจำลอง FAN แบบจำลอง FAN ได้รับการแสดงเพื่อกระตุ้นการโตมากเกินไปของไตเฉียบพลัน [20,21] และโฆษณามีองค์ประกอบแร่ธาตุในอาหารที่ได้รับการแสดงว่ากระตุ้นไตมากเกินไปและการบาดเจ็บในหนู [44,45] ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่ปริมาณแร่ธาตุที่เปลี่ยนแปลง (โดยเฉพาะแคลเซียมและฟอสฟอรัส) ใน AD มีส่วนทำให้อาการกำเริบของไตมากเกินไปใน FAN จำเป็นต้องมีการศึกษาในอนาคตเพื่อตรวจสอบการเก็งกำไรนี้และหาก Btg2 และ Cdkn1a เกี่ยวข้อง

นอกจากนี้เรายังพบว่าการแสดงออกของ Spp1 mRNA ของไตได้รับอิทธิพลอย่างมากจากทั้ง FAN และอาหาร โดยการแสดงออกที่สูงขึ้นในหนูที่เลี้ยงด้วย WD เมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชาเชา แต่ไม่ใช่ AD Spp1 (osteopontin) เป็นไกลโคโปรตีนที่ปกติจะหลั่งในปัสสาวะและแสดงออกอย่างมากในไต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไตนอกเยื่อหุ้มสมองส่วนปลาย Spp1 มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการสร้างผลึกแคลเซียมและการสะสมภายในท่อไต [46–49] ซึ่งเป็นกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับอาหาร เอสโตรเจน และ FGF23 [7,50,51] โดยทั่วไปจะมีการควบคุมหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ไต [52]; อย่างไรก็ตาม บทบาทของ Spp1 ในการบาดเจ็บที่ไตขาดเลือดยังไม่ชัดเจน และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงความสำคัญทางสรีรวิทยาของการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นด้วยความอ้วนและโรค

เรายังประเมินผลลัพธ์ในรูปแบบการบาดเจ็บจากการขาดเลือดขาดเลือด-กลับข้างเดียว เราไม่ได้สังเกตการเปลี่ยนแปลงในเนื้อเยื่อวิทยาหรือการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษต่อไตที่ระบุในการศึกษา FAN ในแบบจำลอง uIRI ของเรา การขาดความแตกต่างในการแสดงออกของ Btg2 และ Cdkn1a ของไตในการศึกษา uIRI อาจอธิบายได้ว่าทำไมไตไม่เติบโตมากเกินไปในหนูที่ได้รับ AD ในการศึกษา FAN อย่างไรก็ตาม การรับประทานอาหารมีผลกับการแสดงออกของเครื่องหมายภูมิคุ้มกันในไตและม้าม การแสดงออกของไตของเครื่องหมาย B-cell CD19 เพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวในหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD เมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยอาหารเชา ความสำคัญของการค้นพบนี้ไม่ชัดเจน เนื่องจากบทบาทของเซลล์บีในแบบจำลองเมาส์ของ AKI ขาดเลือดมีความซับซ้อน และผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ (ชนิดย่อย คลาสแอนติบอดี ฯลฯ) [53–56] อาหารยังมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อการแสดงออกของ mRNA ของตัวบ่งชี้ภูมิคุ้มกันในม้าม (Ccr2, Cd19 และ Ly6g) โดยที่หนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD มีการแสดงออกที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยเชา ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น สิ่งนี้สามารถตีความได้ว่าเป็นการเพิ่มการใช้งานของเม็ดเลือดขาวจากม้ามและการกำเริบของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอย่างเป็นระบบในหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD อย่างไรก็ตาม IL6 ที่ถูกระงับในหนูที่เลี้ยงด้วย WD และ AD จะแนะนำผลภูมิคุ้มกันของอาหารเหล่านี้ในรูปแบบ uIRI มีการอธิบายกลไกระดับโมเลกุลที่แตกต่างกันของการบาดเจ็บระดับเซลล์ในแบบจำลองโรคไต [57–59] และการศึกษาของเราแนะนำว่าอาหารอาจปรับเปลี่ยนกลไกเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบการคาดเดานี้และพิจารณาว่าอาหารปรับเปลี่ยนการตอบสนองการอักเสบและเส้นทางการตายของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บของไตอย่างมีนัยสำคัญอย่างไร

มีข้อจำกัดที่ต้องพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบข้อมูลของเรากับข้อมูลอื่นๆ ในวรรณกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษา uIRI เราเลือกแบบจำลองข้างเดียวเพื่อลดภาวะแทรกซ้อนที่เราพบขณะแยกหลอดเลือดในไตออกจากเนื้อเยื่อไขมันที่มากเกินไปในหนูที่ได้รับ WD และ AD-fed ดังนั้น การวัดการทำงานของไตในซีรัมจึงไม่ถูกวัดในการศึกษา uIRI เนื่องจากมีไต contralateral ที่มีสุขภาพดีและไม่ขาดเลือด นอกจากนี้เรายังใช้ยาระงับความรู้สึกแบบไอโซฟลูเรนเนื่องจากหนูที่เป็นโรคอ้วนไม่ยอมให้ยาสลบคีตามีน/ไซลาซีนที่มักใช้ในแบบจำลองนี้ [60] มีการแสดง Isoflurane เพื่อลดการบาดเจ็บของไตใน IRI [61] และจำเป็นต้องเพิ่มเวลาขาดเลือดของเราจาก 30 เป็น 45 นาทีเพื่อให้ได้ความเสียหายที่สังเกตได้ ประสบการณ์เหล่านี้ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับผลลัพธ์ของการศึกษา uIRI ของเรา และเป็นเหตุผลสำหรับการมุ่งเน้นที่แบบจำลอง FAN สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนไม่เท่ากับการเปลี่ยนแปลงในการผลิตโปรตีน และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในความอุดมสมบูรณ์ของโปรตีนและการเปลี่ยนแปลงที่ตามมาในสุขภาพและการทำงานของเซลล์

Cistanche สามารถรักษาอาการบาดเจ็บที่ไตได้

5. สรุปผลการวิจัย

โดยสรุป เรานำเสนอข้อมูลที่สนับสนุนความสำคัญของอาหารต่อความไวต่อการบาดเจ็บของไต ผลการวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าอาหารที่สร้างขึ้นเพื่อจำลองเปอร์เซ็นต์ไทล์ไทล์ที่ 50 ของการบริโภคสารอาหารในชาวอเมริกันนั้นเพียงพอที่จะทำให้อาการบาดเจ็บที่ไตรุนแรงขึ้นในสัตว์ฟันแทะได้ในระดับที่ใกล้เคียงกันดังที่สังเกตได้ใน WD ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ข้อมูลของเรายังชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงทางกลไกระหว่างโภชนาการ การอักเสบ และการควบคุมวัฏจักรเซลล์ในภูมิคุ้มกันวิทยาของการบาดเจ็บที่ไตที่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของโรคอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อนำมารวมกัน การศึกษาของเราชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการเพิ่มความซาบซึ้งและการพิจารณาโภชนาการในการศึกษาสัตว์พรีคลินิกเชิงกลไก

ผลงานของผู้เขียน:

แนวความคิด เจซีจี; ระเบียบวิธี, JCG, JFH, JEB, RL; การวิเคราะห์อย่างเป็นทางการ JCG; การสืบสวน, JEB, DLQ, KJW, BB, HTH, RL, JFH; ทรัพยากร, JCG, JFH; การจัดการข้อมูล, JCG, JFH; การเขียน—การเตรียมร่างต้นฉบับ JCG, JFH; การเขียน— ทบทวนและแก้ไข JEB, DLQ, KJW, BB, HTH, RL, JFH; การกำกับดูแล JCG, JFH; การบริหารโครงการ JCG, JFH; การจัดหาเงินทุน JCG ผู้เขียนทั้งหมดได้อ่านและตกลงที่จะเผยแพร่ต้นฉบับของต้นฉบับ

เงินทุน:

งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยทุนภายในจาก Liberty University และ Liberty University College of Osteopathic Medicine ทุนจาก American Osteopathic Association (ทุน #19133749) และทุนจาก National Institutes of Health (1R01DK113632-01A1) .

คำชี้แจงของคณะกรรมการพิจารณาสถาบัน:

การศึกษาดำเนินการตามแนวทางการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง [8] และได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและการใช้สัตว์ประจำสถาบันของมหาวิทยาลัยลิเบอร์ตี้ (#49.190710, 11 กรกฎาคม 2019)

รับทราบ:

เราขอขอบคุณที่ Jessica Flowers ที่ Teklad Diets (Envigo) สำหรับความช่วยเหลือของเธอในการสร้าง AD และ University of Virginia Histology Core Facility สำหรับบริการด้านจุลวิทยา

ผลประโยชน์ทับซ้อน:

ผู้เขียนประกาศไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์

จาก: ' อาหารมีอิทธิพลอย่างมากต่อภูมิคุ้มกันวิทยาและความรุนแรงของการบาดเจ็บที่ไต' โดยจอห์น อี. บรูส และคณะ

---สารอาหาร 2021, 13, 1521