ส่วนที่ 2: Homoarginine Ameliorates โรคไตจากเบาหวานที่ไม่ขึ้นกับไนตริกออกไซด์ซินเทส-3
May 07, 2022
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ติดต่อtina.xiang@wecistanche.com
3. ผลลัพธ์
3.1 ลักษณะของเมาส์
หนูทดลองที่เป็นโรคเบาหวานและ NOS3- มีน้ำหนักตัวน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้เป็นเบาหวานหลังผ่านไป 24 สัปดาห์ ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยโฮโมอาร์จินีนในหนูทดลอง NOS3-7 ที่เป็นเบาหวาน ระดับน้ำตาลในเลือดสูงขึ้นในหนูที่เป็นเบาหวานทุกชนิดและ NOS3-7หนู อัตราส่วนน้ำหนักไต/ตัวสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในหนูทดลอง NOS3-7 ที่เป็นเบาหวาน ในขณะที่การรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีนลดอัตราส่วนน้ำหนักหัวใจ/ร่างกายในหนูทดลอง NOS3- ที่เป็นเบาหวานลงอย่างมีนัยสำคัญ ความดันโลหิตซิสโตลิกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในหนู NOS3-7 เมื่อเทียบกับหนูป่าและมีแนวโน้มลดลง แม้ว่าการรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีนจะไม่มีความสำคัญใน NOS ที่เป็นโรคเบาหวาน3-/ หนู (ตารางที่ 1).
3.2 Homoarginine ลด albuminuria ในผู้ป่วยเบาหวาน NOS3-/- rmice
โรคเบาหวานเพิ่มอัลบูมินูเรียทั้งในธรรมชาติและ NOS3-/ หนูทดลองอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับหนูปกติ ผลกระทบลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยการรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีน (รูปที่ 1) เนื่องจากผลลัพธ์ที่สังเกตได้ในหนูป่านั้นสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ของเรา (Wetzel et al.,2019) เกี่ยวกับผลการป้องกันของโฮโมอาร์จินีนใน DN เราจึงวิเคราะห์ NOS3-/ หนูเท่านั้นสำหรับส่วนที่เหลือของการศึกษานี้
3.3 Homoarginine ช่วยลดระดับ BUN ในพลาสมาในผู้ป่วยเบาหวาน NOS3-7-mice
ต่อไปเราประเมินผลของการบริหารให้โฮโมอาร์จินีนต่อระดับ BUN ในพลาสมาในหนู NOS3- ระดับ BUN ของพลาสมาเพิ่มขึ้นในหนูที่เป็นโรคเบาหวานและลดลงโดยการรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีน (รูปที่ 2)
คลิกเพื่อดูข้อมูลเกี่ยวกับ cistanche อินทรีย์และการใช้ cistanche แบบออร์แกนิก
3.4 การแสดงออกของ NOS1 และ NOS2 จะไม่เปลี่ยนแปลงใน NOS3-หนูที่เป็นเบาหวาน
ต่อไป เราพิจารณาว่าโรคเบาหวานและ/หรือโฮโมอาร์จินีนเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของไอโซฟอร์ม NOS อื่นๆ ในไตจาก NOS3 -หนูเมาส์หรือไม่ ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าทั้งโรคเบาหวานและโฮโมอาร์จินีนไม่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีน NOS1 หรือ NOS2 ในหนู NOS3-7 (รูปที่ 3)
3.5 Homoarginine ช่วยลดพยาธิสภาพของไตและการเกิดพังผืดในหนูทดลอง NOS3-ที่เป็นเบาหวาน
การวิเคราะห์ส่วนของไตที่ย้อมด้วย PAS แสดงให้เห็นว่าหนูที่เป็นเบาหวาน NOS3--สัมพันธ์กับปริมาตรของไตที่เพิ่มขึ้น, เซลล์ของไต, ความหนาของเยื่อหุ้มไตของไต (GBM) และดัชนีการบาดเจ็บของไตเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่ไม่เป็นเบาหวาน NOS3一; ผลกระทบลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้การบำบัดด้วยโฮโมอาร์จินีน(ตารางที่ 2 และรูปที่ 4a) นอกจากนี้ หนู NOS3 ที่เป็นเบาหวานแสดงเปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นของการเกิดพังผืด (โดยใช้ ImageJ) ในส่วนที่ย้อมด้วยสีไตรโครม (รูปที่ 4b,c) ของ Masson 24 สัปดาห์หลังเบาหวาน ซึ่งลดลงโดยการรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีน
3.6 Homoarginine ช่วยลดตัวบ่งชี้ fibrotic ในไตในผู้ป่วยเบาหวาน NOS3-/- mice
การวิเคราะห์ PCR แบบเรียลไทม์แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของไฟโบรเนกตินในไต (รูปที่ 5a), TGF (รูปที่ 5b), แอกตินของกล้ามเนื้อเรียบ (รูปที่ 5c) และ E-cadherin (รูปที่ 5d) หลังเบาหวานใน NOS3-/หนู การเสริม Homoarginine ทำให้การเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้การเกิดพังผืดเหล่านี้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
3.7 Homoarginine ลดการแทรกซึมของมาโครฟาจของไตใน NOS ที่เป็นเบาหวาน3-/หนู
NOS ของเบาหวาน3-/หนูแสดงการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในมาโครฟาจในไตที่กรองภายหลังโรคเบาหวาน (รูปที่ 6) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่ไม่ได้เป็นเบาหวาน การรักษาด้วยโฮโมอาร์จินีนช่วยลดการแทรกซึมของมาโครฟาจอย่างมีนัยสำคัญใน 24 สัปดาห์หลังเบาหวาน
3.8 Homoarginine ช่วยลดการเกิดพังผืดในหัวใจและปรับปรุงการทำงานของหัวใจในหนูที่เป็นเบาหวาน NOS3-7-r
NOS ของผู้ป่วยเบาหวาน3-/ หนูแสดงเปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นของการเกิดพังผืด (โดยใช้ ImageJ) ในส่วนที่ย้อมด้วยสีไตรโครมของ Masson (รูปที่ 7a,b) 24 สัปดาห์หลังโรคเบาหวาน ซึ่งลดลงโดยการบำบัดด้วยโฮโมอาร์จินีน นอกจากนี้ NOS ที่เป็นโรคเบาหวาน3-7หนูมีการลดสัดส่วนการขับออก (EF) และการหดตัวเป็นเศษส่วน (FS) (รูปที่ 7c-e) อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ไม่เป็นเบาหวานที่ 22 สัปดาห์ของโรคเบาหวาน ซึ่งมีผลกลับคืนมาอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้โฮโมอาร์จินีน การรักษา.
3.9 Homoarginine คืนค่า MCU complex และหน่วยงานกำกับดูแลในหนูเบาหวาน Ins2Akita
ตัวอย่างไตที่ได้มาจากการตีพิมพ์ครั้งก่อนของเรา (Wetzel et al.,2019) ได้รับการวิเคราะห์สำหรับคอมเพล็กซ์ MCU และหน่วยงานกำกับดูแล หนูที่เป็นโรคเบาหวานมี MCU ไตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและสารควบคุมเชิงบวก การแสดงออกของ MCUR1 พร้อมกับการลดลงของตัวควบคุมเชิงลบของ MCU ไต การแสดงออกของ MICU1 (รูปที่ 8) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ไม่เป็นเบาหวานที่อายุ 18 สัปดาห์ในหนู Ins2Ak ในขณะที่ หนูที่เป็นเบาหวานที่รักษาด้วยการเสริมโฮโมอาร์จินีนทำให้ MCU คอมเพล็กซ์และสารควบคุมกลับคืนสู่ระดับปกติ
3.10 Homoarginine คืนค่า MCU ที่ซับซ้อนในหนูและสารควบคุมใน NOS สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน3-7-
NOS ของผู้ป่วยเบาหวาน3-/หนูเมาส์มี MCU ของไตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 9a) พร้อมกับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในตัวควบคุมเชิงลบ, การแสดงออกของ MICUl (รูปที่ 9b,c) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ไม่เป็นเบาหวานหลังผ่านไป 24 สัปดาห์ของโรคเบาหวาน ในขณะที่หนูที่เป็นเบาหวาน NOS3-ที่ได้รับการรักษาด้วยการเสริมโฮโมอาร์จินีนได้คืนค่า MCU complex และตัวควบคุมเชิงลบให้อยู่ในระดับปกติ
4. การอภิปราย
โรคไตจากเบาหวานยังคงเป็นภาวะแทรกซ้อนที่สำคัญและไม่สามารถแก้ไขได้ของโรคเบาหวาน สิ่งพิมพ์ก่อนหน้าของเราแสดงให้เห็นว่าการเสริมโฮโมอาร์จินีนช่วยให้ไตการป้องกันในรุ่นเมาส์สำหรับผู้ป่วยเบาหวาน (Wetzel et al., 2019) อย่างไรก็ตาม กลไกที่แน่นอนโดยที่โฮโมอาร์จินีนเป็นสื่อกลางกับผลกระทบเหล่านี้ไม่ชัดเจน การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการเสริมโฮโมอาร์จินีนเป็นตัวกลางไตการป้องกันเนื้อเยื่อใน DN ที่ไม่ขึ้นกับ NOS3 ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลไกที่ Homoarginine กระตุ้นการป้องกันไตและหัวใจใน DN ผลการป้องกันของโฮโมอาร์จินีนใน DN สามารถไกล่เกลี่ยได้โดยการปรับปรุงการทำงานของไมโตคอนเดรีย
ความผิดปกติของเยื่อบุผนังหลอดเลือด โดดเด่นด้วยการดูดซึมที่ลดลงของ NO และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นเป็นลักษณะเด่นของโรคเบาหวาน (Creager et al.,2003) และ DN (Goligorsky et al.,2001) บทบาทของการแสดงออกและการกระทำของ NOS3 ใน DN นั้นขัดแย้งกัน ดังนั้นแม้ว่า NOS3 ที่ต่ำหรือขาดจะทำให้ DN รุนแรงขึ้น (Wang et al,2011; Zhao et al.,2006) สิ่งพิมพ์ล่าสุด (Natarajan et al.,2019) แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ NOS3 มากเกินไปในหนู Ins2Aki อาจทำให้ DN รุนแรงขึ้น ผ่านการคลายตัวของ NOS3 และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้น มากกว่าโดยการเพิ่ม/การทำงานของ NO ของไต เนื่องจากโฮโมอาร์จินีนอาจเป็นสารตั้งต้นสำหรับ NOS โดยการเพิ่ม L-arginine(Hecker et al.,1991; Moali et al.,1998) จึงสามารถไกล่เกลี่ยผลกระทบผ่าน NO action/production อย่างไรก็ตาม สิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้ของเราแสดงให้เห็นว่าการเสริมอาร์จินีนในช่องปากไม่ได้ป้องกันหรือลดเครื่องหมายของการบาดเจ็บของไตในแบบจำลองเมาส์ที่เป็นเบาหวานอย่างน่าประหลาดใจ แม้จะประสบความสำเร็จในการเพิ่มระดับอาร์จินีนในพลาสมาและไต (You et al.,2014) ปฏิสัมพันธ์โดยตรงระหว่างระดับโฮโมอาร์จินีนและ NO เป็นที่ถกเถียงกัน Homoarginine สามารถลด NO การสังเคราะห์จาก arginine โดย (a) การแข่งขันของ arginine และ homoarginine สำหรับการดูดซึมของเซลล์โดยตัวขนส่งกรดอะมิโน (CAT) (Chafai et al, 2017; Hagos et al.,2006); (b) โดยการกระตุ้นแบบทรานส์ของ CAT ซึ่งจะช่วยเพิ่มการไหลออกของเซลล์ของอาร์จินีน และ (c) โดยการแข่งขันของ homoarginine และ arginine สำหรับ NOS(Pilz et al., 2015) แม้ว่า homoarginine จะเป็นสารตั้งต้นที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าสำหรับเอนไซม์นี้ (Moali et al., 1998; Zwan et al,2013) แม้ว่าโฮโมอาร์จินีนอาจเพิ่มความพร้อมของอาร์จินีนและดังนั้นจึงไม่มีการสังเคราะห์โดยการยับยั้งอาร์จิเนส แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากความสัมพันธ์ที่อ่อนแอของโฮโมอาร์จินีนกับอาร์จิเนส (Marz et al,2010) อย่างไรก็ตาม โฮโมอาร์จินีนอาจมีส่วนช่วยในการสังเคราะห์ NO โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับ NOSเพราะโฮโมอาร์จินีน แม้ว่าจะมีความสัมพันธ์ที่อ่อนแอกว่ากับ NOS เมื่อเปรียบเทียบกับอาร์จินีน ก็สามารถเผาผลาญเป็น NO และโฮโมซิทรูลีนได้ (Drechsler et al., 2011)
เพื่อตรวจสอบกลไกของผลการป้องกันของโฮโมอาร์จินีนใน DN เราได้ตรวจสอบผลของการเสริมโฮโมอาร์จินีนต่อความผิดปกติของไต การเปลี่ยนแปลงทางจุลพยาธิวิทยาของไต และการจัดหามาโครฟาจใน NOS3-/-และแบบจำลองเมาส์สำหรับผู้ป่วยเบาหวานชนิดพันธุ์ป่าของพวกมัน การเสริมโฮโมอาร์จินีนช่วยปรับปรุงอัลบูมินูเรียของเบาหวานในหนูที่เป็นเบาหวานชนิดไวด์และ NOS ได้อย่างมีนัยสำคัญ3-7หนูยืนยันการค้นพบครั้งก่อนของเรา (Wetzel et al,2019) และสัมพันธ์กับพยาธิสภาพของไตที่ลดลงและการแสดงออกของตัวบ่งชี้ไฟโบรติกในไตใน NOS ที่เป็นเบาหวาน{{ 5}}หนู
เมื่อนำมารวมกัน ผลลัพธ์ของเราบ่งชี้ถึงบทบาทโดยตรงของผลการป้องกันของโฮโมอาร์จินีนใน DN และสนับสนุนแนวคิดที่ว่าโฮโมอาร์จินีนเป็นสื่อกลางในการปกป้องเนื้อเยื่อไตโดยไม่ขึ้นกับ NOS3 ทั้งการเจ็บป่วยจากโรคหัวใจและหลอดเลือดและการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นในผู้ป่วยที่มี DN ในหัวใจ ระดับโฮโมอาร์จินีนที่ต่ำกว่านั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มความหนาของกระเป๋าหน้าท้องด้านซ้าย EF ที่ต่ำกว่า และ NTproBNP ที่สูงขึ้น (Bahls et al.,2018) ในทางกลับกัน การเสริมโฮโมอาร์จินีนจะช่วยรักษาการทำงานของหัวใจในรูปแบบ murine ของภาวะหัวใจล้มเหลวหลังกล้ามเนื้อหัวใจตาย (Atzler et al.,2017) ในการศึกษาปัจจุบัน เรายังแสดงให้เห็นว่าผลในการป้องกันของโฮโมอาร์จินีนในการปรับปรุงการทำงานของหัวใจและลดการเกิดพังผืดของหัวใจนั้นไม่ขึ้นอยู่กับการแสดงออกของ NOS3 ในลักษณะเดียวกันกับผลต่อไต อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถยกเว้นผลกระทบทางโลหิตวิทยาของโฮโมอาร์จินีนใน DN เนื่องจากมีแนวโน้มลดความดันโลหิต แม้ว่าจะไม่สำคัญ
กลไกของเอฟเฟกต์ป้องกันโฮโมอาร์จินีนดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับการปรับการทำงานของไมโตคอนเดรียที่ควบคุมโดยคอมเพล็กซ์ MCU และสารควบคุม ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียมีบทบาทสำคัญในการทำงานของไต (Brooks et al.,2009;Coughlan &Sharma,2016;Hallan & Sharma,2016;Long et al..2016; Sharma,2015; Sun et al.2008;Wang et al .,2012;You et al.,2016;Yu et al 2006; Zhan et al.,2013)ในไต เซลล์บุผนังหลอดเลือดมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย (Hong et al.,2012) และมีส่วนทำให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การสูญเสียพลังงานอย่างต่อเนื่อง การด้อยค่าของกลไกการซ่อมแซมที่ขึ้นกับพลังงาน และการตายของเซลล์ในการบาดเจ็บของไต (Funk et al., 2010; Funk & Schnellmann, 2012) MCU เป็นคอมเพล็กซ์มัลติเมอร์ที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึม Ca' อย่างรวดเร็วในไมโตคอนเดรียและได้รับการแสดงให้เห็น ผิดปกติในโรคหัวใจ (Liao et al.,2015; Luongo et al.,2015; Nemaniet al,2018; Tomar et al,2019; Woods et al,2019) Mitochondrial Ca2 บวกกับการดูดซึมที่เป็นสื่อกลางโดย MCU complex มีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณ พลังงานชีวภาพ และการตายของเซลล์ และความผิดปกติของมันเชื่อมโยงกับโรคต่างๆ ของมนุษย์ แม้ว่าการตายของเซลล์ podocyte จะเชื่อมโยงกับความผิดปกติของ MCU (Xu et al.,2018; Yuan et al.,2017) บทบาทของ MCU complex และปฏิสัมพันธ์กับการเสริม homoarginine ใน DN ไม่เป็นที่รู้จัก ข้อมูลปัจจุบันของเราในหนูทดลองที่เป็นเบาหวานแสดงให้เห็นว่าการบริหาร Homoarginine ลดการแสดงออกของ MCU อย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มตัวควบคุม MCU-negative (MICU1) และลดตัวควบคุม MCU-positive (MCUR1) ใน DN และผลกระทบนี้ไม่ขึ้นกับการแสดงออกของ NOS3 ดังนั้นเราจึงคาดการณ์ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างการส่งสัญญาณของ mitochondrial Ca กับผลลัพธ์ทางคลินิกที่ไม่พึงประสงค์ใน DN การปรับการทำงานของไมโตคอนเดรียให้เป็นปกตินั้นจำเป็นต่อการฟื้นฟูเมแทบอลิซึมของปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่าง DN จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อยืนยันผลโดยตรงของโฮโมอาร์จินีนต่อการทำงานของไมโตคอนเดรีย
โดยสรุป การศึกษาของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่ากลไกของการปกป้องไตและเนื้อเยื่อหัวใจโดยใช้การเสริมโฮโมอาร์จินีนใน DN นั้นไม่ขึ้นกับ NOS3 และมีแนวโน้มที่จะเป็นสื่อกลางโดยการปรับปรุงความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย ผลการศึกษาของเราในที่สุดอาจส่งผลให้เกิดการแทรกแซงการรักษาแบบใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อเสริมโฮโมอาร์จินีนในการรักษา DN
ประโยชน์ของCistanche
1. Cistanche เป็นยาจีนโบราณที่ดีมากในการบำรุงไต มันไม่เพียงแต่สามารถทำให้หยินของไตดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้หยางของไตแข็งแรงขึ้นด้วย และผลทางเภสัชวิทยาของมันค่อนข้างไม่รุนแรง แล้วข่าวดีสำหรับผู้ชาย
2. Cistanche อุดมไปด้วยอัลคาลอยด์เอ็กไคนาโคไซด์และสารที่เป็นกลางของผลึก เช่นเดียวกับธาตุและวิตามินบางชนิด ซึ่งสามารถเติมพลังให้ไต หยาง และเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีผลดีต่ออาการขาดหยาง และสามารถป้องกันปรากฏการณ์การลดน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. Cistanche ไม่เพียงรักษาผู้ชายความอ่อนแอการหลั่งออกหากินเวลากลางคืน และการหลั่งเร็ว ยังสามารถใช้รักษาสตรีมีประจำเดือนมาไม่ปกติ ประจำเดือน และโรคทางนรีเวชอื่นๆ
ใครยังกิน cistanche ไม่ได้
1. ผู้ที่มีภาวะไตบกพร่องหยิน เนื่องจากผลของ Cistanche ในการให้ความอบอุ่นและบำรุงไตหยาง ผู้ที่มีภาวะขาดหยินในไตจะทำให้อาการของการขาดหยินรุนแรงขึ้น เช่น ความร้อนรน 5 ระดับ นอนไม่หลับและนอนราบ ฝันมากขึ้น ลิ้นแดง และเคลือบน้อยลง ดังนั้นผู้คน ด้วยการขาดหยินไตไม่ควรกิน cistanche.
2. ผู้ที่มีอาการท้องร่วงเนื่องจากม้ามพร่อง Cistanche มีผลทำให้ความชื้นแห้งและทำให้ลำไส้เรียบ ผู้ที่มีม้ามพร่องและท้องเสียอาจทำให้อาการท้องร่วงและอุจจาระหลวมมากขึ้น ดังนั้นผู้ที่มีม้ามพร่องและท้องเสียไม่ควรรับประทานซิสแทนเช่
3. ผู้เยาว์ Cistanche เป็นยาชูกำลังที่ทรงพลัง ผู้เยาว์ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาทางร่างกายและจิตใจ การกิน cistanche ไม่เอื้อต่อการเติบโตและการพัฒนาของตัวเอง ดังนั้นหากไม่จำเป็น แนะนำให้ผู้เยาว์ไม่รับประทาน cistanche
ดังนั้น หากคุณต้องการให้ไตของคุณชุ่มชื่น Cistanche เป็นอาหารเสริมที่ดีและหากคุณมีอาการอื่นๆ โปรดใช้ภายใต้คำแนะนำของแพทย์
