Transition épithéliale-mésenchymateuse induite par l'hypoxie dans les cellules épithéliales tubulaires proximales via MiR-545-3p–TNFSF10

Mar 30, 2022

Mei-Chuan Kuo 1, Wei-An Chang 2,3et al


Résumé:L'hypoxie est considérée comme l'un des mécanismes physiopathologiques de l'atteinte rénale et de sa progression versinsuffisances rénales. La transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) dans les tubules rénaux est un processus critique de la fibrose rénale. Cette étude a utilisé l'analyse du transcriptome pour étudier l'EMT induite par l'hypoxie par l'EMT modulée par microARN (miARN) dans les cellules épithéliales tubulaires proximales (PTEC). Le séquençage de l'ARN a révélé que huit miARN étaient régulés à la hausse et trois miARN étaient régulés à la baisse dans les PTEC cultivées sous hypoxie par rapport à la normoxie. Parmi les 11 miARN, miR-545-3p a l'expression la plus élevée dans les PTEC exposés à l'hypoxie, et miR-545-3p a supprimé l'expression du ligand induisant l'apoptose liée au facteur de nécrose tumorale (TRAIL/TNFSF10). EMT induite par l'hypoxie dans les PTEC via la modulation miR-545-3p–TNFSF10 et l'EMT atténuée par le TNFSF10-résulté de l'hypoxie ou de la transfection miR-545-3p mime. Ces découvertes ont fourni de nouvelles perceptions de la régulation unique de l'interaction miR-545-3p–TNFSF10 et de leurs effets thérapeutiques potentiels sur les lésions rénales induites par l'hypoxie.

Mots clés: hypoxie; miR-545-3p ; TNFSF10; transition épithéliale-mésenchymateuse ; cellules épithéliales tubulaires proximales ; analyse du transcriptome


Contact:joanna.jia@wecistanche.com/ Whatsapp : 008618081934791

cistanche can improve kidney function

avantages de la cistanche du désert: améliorer la fonction rénale et soulager les lésions rénales

1. Introduction

Maladie du reinest un problème de santé mondial, qui augmente la morbidité et la mortalité et aggrave encore les lourdes charges financières dans le monde. La fibrose rénale a été un repère de mauvaise progression de diverses maladies rénales, conduisant à une insuffisance rénale terminale [1].

L'hypoxie joue un rôle crucial danstissu rénal blessureet une progression ultérieure vers la fibrose rénale [2]. L'hypoxie est un puissant régulateur de plusieurs processus cellulaires, notamment le métabolisme, la croissance et la survie cellulaire via les mécanismes de détection de l'oxygène [3]. Les réponses transcriptionnelles à la privation d'oxygène sont principalement médiées par des facteurs inductibles par l'hypoxie (HIF), qui agissent pendant le développement normal et dans les processus pathologiques en association avec une diminution de la disponibilité en oxygène [4]. L'hypoxie chronique peut déclencher une réaction de lésion rénale et provoquer une transformation phénotypique irréversible des cellules épithéliales tubulaires, induisant une fibrose rénale [5,6]. La transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) est un processus critique de la fibrose rénale par lequel les cellules épithéliales perdent leurs caractéristiques épithéliales et acquièrent les caractéristiques mésenchymateuses [7,8]. L'activation de la signalisation HIF dans les cellules épithéliales rénales peut favoriser la fibrogenèse en facilitant l'EMT [9]. L'altération des niveaux d'oxygène et l'activation de la signalisation hypoxique par HIF apparaissent comme des déclencheurs et des modulateurs importants de l'EMT [10]. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents à l'EMT et à la fibrose dans les reins ne sont pas entièrement compris.

Les microARN (miARN), en tant que facteurs de régulation post-transcription, sont considérés comme de puissants régulateurs de l'expression des gènes et des phénotypes cellulaires. De plus en plus de preuves montrent que l'hypoxie module la biogenèse et l'activité des miARN [11]. Certaines études ont rapporté différentes expressions des miARN et leurs impacts sur le développement de l'EMT et de la fibrose dans les reins sous hypoxie [12–14]. Du et al. ont suggéré que la régulation à la baisse de miR-34a favorisait l'EMT dans les cellules épithéliales tubulaires [13]. Xie et al. ont indiqué que la régulation à la hausse de miR -155 entraînait une fibrose dans les tubules proximaux [14]. Cependant, la question de savoir si les miARN interviennent dans la voie de signalisation pathogénique de l'EMT induite par l'hypoxie dans les cellules épithéliales tubulaires proximales (PTEC) n'a pas été bien explorée à l'aide de l'analyse du transcriptome.

Ainsi, dans cette étude, nous avons utilisé une petite analyse de séquençage d'ARN de PTEC dans des conditions de normoxie et d'hypoxie pour étudier les mécanismes potentiels de régulation des voies de signalisation médiées par l'hypoxie des lésions rénales.

cistanche is good for choric kidney disease

cistanche tcmest bon pour la maladie rénale chorique

2. Matériels et méthodes

2.1. Culture cellulaire et observation de la morphologie

Des PTEC humaines (ATCC PCS{{0}}) ont été cultivées dans un milieu basal de cellules épithéliales rénales (ATCC PCS400030™) plus 0,5 % de sérum bovin fœtal (FBS), conformément à la suggestion du fabricant. Les cellules HK-2 ont été achetées auprès de l'American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA). Les cellules HK-2 ont été cultivées dans des kératinocytes-SFM (GIBCO) avec du FBS complété à 2 %. Les cellules ont été cultivées sous normoxie (O2, 21 pour cent) et hypoxie (O2, 1 pour cent).

Les caractéristiques de l'EMT dans les PTEC humaines ont été identifiées par des observations en série de leurs changements morphologiques à l'aide de la microscopie optique (Nikon ECLIPSE TE20000-S, Nikon, Tokyo, Japon).

2.2. Analyse Western Blot

La protéine totale des cellules HK-2 a été extraite à l'aide d'un tampon de lyse RIPA (test de radio-immunoprécipitation) (EMD Millipore, Burlington, MA, USA). La protéine dénaturée a été séparée par électrophorèse SDS-PAGE à 9–11%, puis transférée sur une membrane PVDF après blocage et immunotransfert par des anticorps primaires et secondaires spécifiques.

Anticorps contre HIF-1 (n° de catalogue100-105, Novus), HIF-2 (n° de catalogue 7096s, signalisation cellulaire), N-cadhérine (n° de catalogue 610921, BD Biosciences), vimentine ( Catalogue #550513, BD Biosciences), E-cadhérine (Catalogue #610182, BD Biosciences), slug (Catalogue #9585s, Cell Signaling) et GAPDH (Catalogue #MAB374, EMD Millipore) ont été utilisés. Les signaux des transferts ont été capturés à l'aide du système Proteinsimple plus Fluorchem Q (Alpha Innotech, San Leandro, CA, USA). La densitométrie des transferts a été calculée à l'aide du logiciel Image J (Bethesda, MD, USA).

2.3. Séquençage de petit ARN

HK-2 cells were cultured under hypoxia or normoxia conditions for 48 h. NGS was performed to examine the miRNA profiles of HK-2 cells. Trizol® Reagent (Invitrogen, Waltham, MA, USA) was utilized to extract total RNA from the harvested cells, which were isolated for further RNA preparation and small RNA-seq by Welgene Biotechnology Company (Welgene, Taipei, Taiwan). The quality of the extracted RNA was evaluated by an RNA integrity number (RIN), which was measured using an Agilent Bioanalyzer (Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA). Samples were prepared to manufacture the small RNA library and then to execute deep sequencing by the Illumina sample preparation kit. PCR amplification was performed to ligate total RNA with 30 and 50 adaptors and to reverse￾transcription into cDNA. cDNA constructs were separated using 6% polyacrylamide gel Biomolecules 2021, 11, 1032 3 of 14 electrophoreses, and 18–40 nucleotide RNA fragments (140–155 nucleotide in length with both adapters) were extracted. The sequencing of the libraries was performed using an Illumina GAIIx instrument (50 cycle single read) and then the results were processed by the Illumina software. The differentially expressed miRNAs between HK-2 cells treated with normoxia or hypoxia were defined at >2-fold change and >10 lectures par million.

2.4. Disponibilité des données

Les données de séquençage d'ARN générées dans cette publication ont été déposées dans GEO sous l'accession GSE178810.

2.5. Isolement d'ARN, transcription inverse et PCR quantitative en temps réel (Q-PCR)

ARN total de cellules cultivées dans des conditions de normoxie ou d'hypoxie ou traitées avec un inhibiteur de HIF-1 (CAY10585, (3-(2-(4-Adamantane-1-yl-phénoxy )-acétylamino)-4-ester méthylique de l'acide hydroxybenzoïque) pendant 48 h (10 uM, catalogue n° 400092, Calbiochem) a été isolé à l'aide de réactifs TRIzol et TRIzolLS (Life Technologies), respectivement. Les miARN ont été transcrits à l'aide du Mir-X ™ miRNA First-Strand Synthesis Kit (Catalogue #638313 Takara, Japon). SYBR Green a été utilisé pour analyser le miARN quantitatif avec un système QuantStudio 3Q-PCR (ThermoFisher Scientific, Foster City, CA, USA). Niveaux d'expression relatifs du miARN et l'ARN dans les cellules ont été normalisés respectivement par rapport au contrôle interne U6 ou GAPDH Les expressions relatives ont été présentées à l'aide de la méthode 2−∆∆Ct.Les amorces utilisées sont répertoriées dans le tableau S1.

2.6. Outils d'analyse bioinformatique

Les cibles de miARN spécifiques ont été prédites à l'aide de deux sites Web de bioinformatique, les bases de données miRmap [15] et TargetScan [16], qui peuvent fournir des prédictions de cibles de miARN pour différents organismes. Les logiciels miRmap et TargetScan classent les cibles miARN spécifiques potentielles et indiquent la force de répression d'une cible miARN en fonction des scores miRmap et des centiles du score Context plus plus [17].

Les fonctions biologiques des cibles miARN sélectionnées ont été analysées à l'aide du logiciel IPA (Ingenuity Systems, Redwood City, CA, USA), qui fournit une "analyse de base" des gènes/protéines. Les listes canoniques de voies, de réseaux et de toxicité obtenues à partir de l'analyse de base peuvent être utilisées pour identifier la pathogenèse potentielle des gènes/protéines [18].

2.7. Transfection transitoire

L'imitateur miR-545-3p (200 nM) et le contrôle miR-négatif de l'imitateur (miR-NC, 200 nM) (GE Healthcare, États-Unis) ont été transfectés dans des cellules à l'aide du réactif de transfection Lipofectamine™ RNAiMAX (Catalogue n° 13778075 , ThermoFisher Scientific, USA) en suivant les protocoles du fabricant. La séquence des imitateurs miR-545-3p utilisés est répertoriée dans le tableau supplémentaire S1.

2.8. Dosage immuno-enzymatique (ELISA)

Les concentrations en TNFSF10 des surnageants des cellules HK-2 cultivées en normoxie, hypoxie ou après transfection avec le mime miR-545-3p en conditions d'hypoxie pendant 48h ont été mesurées avec le kit Quantikine1 ELISA disponible dans le commerce ( Catalogue #DTRL00, Systèmes R&D) selon les instructions du fabricant, comme précédemment

décrit.

2.9. Analyses statistiques

Les variables continues ont été exprimées sous forme de moyenne ± erreur type de la moyenne (SEM) ou de la médiane (25e et 75e centile) selon le cas, tandis que les variables catégorielles ont été exprimées en pourcentages. La corrélation entre les variables continues a été examinée par corrélation de Spearman. La signification des différences de variables continues entre les groupes a été testée à l'aide du test t de Student ou de l'analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA), suivie du test post hoc ajusté avec une correction de Tukey, le cas échéant. Les biomolécules statistiques 2021, 11, 1032 4 sur 14 analyses ont été réalisées à l'aide de GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, Californie, États-Unis). La signification statistique a été fixée à une valeur p bilatérale de<>

Cistanche has a good repairing effect on renal damage

poudre d'herbe costanchea un bon effet réparateur suratteinte rénale

3. Résultats

3.1. L'hypoxie induit l'EMT dans les PTEC

Il a été rapporté que l'hypoxie participe aux mécanismes physiopathologiques delésion rénale[9]. Pour étudier l'altération phénotypique des cellules PTEC rénales humaines (RPTEC) et HK-2 dans des conditions d'hypoxie, les cellules ont été cultivées dans des conditions de normoxie (O2, 21 %) et d'hypoxie (O2, 1 %) pendant 48 h. Nous avons constaté que l'expression de HIF-1 et HIF-2 était élevée dans les cellules RPTEC et HK-2 dans des conditions d'hypoxie pendant 6 h (Figure 1A). Les morphologies cellulaires ont été observées et ont changé d'une forme ronde à un phénotype allongé et mobile dans des conditions d'hypoxie par rapport aux conditions de normoxie (figure 1B).

Western blot a été utilisé pour évaluer l'EMT dans les PTEC dans des conditions de normoxie ou d'hypoxie. L'hypoxie a augmenté l'expression de la N-cadhérine et de la vimentine et réduit l'expression de la E-cadhérine dans les cellules PTEC humaines (figure 1C) et HK-2 (figure 1D) après une période d'incubation de 48-h. Par conséquent, l'hypoxie provoque l'EMT dans les PTEC.

Figure 1. Hypoxia induces EMT in PTECs. (A) HIF-1α and HIF-2α expression were assessed in RPTECs and HK-2 cells  were incubated under normoxia (O2, 21%) and hypoxia (O2, 1%) conditions for 6 h using Western blotting. (B) The effect  of hypoxia on morphological changes in RPTECs and HK-2 cells under normoxia and hypoxia conditions for 48 h. EMT  markers (E-cadherin, N-cadherin, and vimentin) were examined in human RPTECs (C) and HK-2 cells (D) treated with  normoxia and hypoxia for 48 h using Western blotting. The bar graph represents the mean ± SEM of at least three independent experiments. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 by Student's t-test. Figure 1. Hypoxia induces EMT in PTECs. (A) HIF-1α and HIF-2α expression were assessed in RPTECs and HK-2 cells were incubated under normoxia (O2 , 21%) and hypoxia (O2 , 1%) conditions for 6 h using Western blotting. (B) The effect of hypoxia on morphological changes in RPTECs and HK-2 cells under normoxia and hypoxia conditions for 48 h. EMT markers (E-cadherin, N-cadherin, and vimentin) were examined in human RPTECs (C) and HK-2 cells (D) treated with normoxia and hypoxia for 48 h using Western blotting. The bar graph represents the mean ± SEM of at least three independent experiments. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 by Student's t-test.

3.2. Identification de miR-545-3p participant à l'EMT induite par l'hypoxie dans les PTEC

L'organigramme de l'exploration des miARN potentiels induits par l'hypoxie est illustré à la figure 2A. Le profil des petits ARN de cellules HK -2 cultivées sous normoxie ou hypoxie pendant 24 h a été profilé par NGS. Vingt et un miARN avec un changement significatif de 2- fois ont été trouvés dans les cellules HK -2 exposées à l'hypoxie par rapport à celles cultivées sous normoxie.

Sur les 21 miARN, 10 miARN étaient régulés positivement et 11 miARN étaient régulés négativement. Après avoir exclu les miARN avec un nombre de lectures brutes inférieur ou égal à 10, 11 miARN significatifs (8 régulés positivement et 3 régulés négativement dans des conditions d'hypoxie) ont été affichés par cartographie thermique (Figure 2B et Tableau S1). Nous avons utilisé la RT-Q-PCR pour valider l'expression de ces miARN dans deux modèles in vitro, y compris les RPTEC humains et les cellules HK-2 dans des conditions de normoxie et d'hypoxie. Parmi les 11 miARN, miR-190a-3p et miR-1277-3p n'ont pas pu être détectés par qT-PCR, et l'expression incohérente de miR-1269a, miR{ {18}}p, miR- 33b-5p, miR-33a-5p et miR-219a-5p ont été trouvés dans les PTEC humaines et les cellules HK-2 après traitement par hypoxie (Figure 2C–G). Les niveaux de miR-1266-5p, miR-4474-3p et miR-5579-3p ont diminué dans les cellules PTEC humaines et HK-2 dans des conditions d'hypoxie (Figure 2H – J). L'expression de miR-545-3p était non seulement la plus élevée parmi les 11 miARN dans les cellules HK-2 exposées à l'hypoxie par rapport à celles traitées avec la normoxie, mais elle était également élevée dans les PTEC humaines dans des conditions d'hypoxie (Figure 2K). Nous avons en outre examiné si le HIF-1 est impliqué dans la régulation de l'expression de miR-545-3p (Figure S1) et avons découvert que l'inhibiteur de HIF-1 supprimait l'élévation de miR-545-3p chez HK -2 cellules induites par l'hypoxie (figure 2L). Les résultats ci-dessus ont indiqué que HIF-1 régulait l'expression de miR-545-3p dans les tubules proximaux dans des conditions d'hypoxie.

Figure 2. Identification of miR-545-3p participating in hypoxia-induced EMT in PTECs. (A) Flowchart of the identification of potential miRNAs associated with hypoxia-induced EMT in HK-2 cells.

Selon l'expression la plus élevée de miR-545-3p parmi les 11 miARN dans les cellules HK-2 exposées à l'hypoxie, la fonction physiopathologique des cibles potentielles basées sur miR-545-3p, avec un score miRmap > 90 selon la base de données miRmap, a été analysé à l'aide d'une analyse de base de la base de données IPA. Le top dix des voies canoniques de l'analyse IPA a révélé que la fonction physiopathologique de miR -545-3 p comprenait la régulation de l'EMT par des facteurs de croissance (figure 3A). L'analyse de la liste de toxicité a indiqué que miR-545-3p était corrélé avec les lésions rénales et la réponse au stress oxydatif (figure 3B). D'après les résultats de l'analyse bioinformatique, l'hypoxie pourrait induire l'EMT dans les PTEC via la modulation miR-545-3p.

Figure 3. TNFSF10 as a direct target of miR-545-3p. (A) Top ten canonical pathways of the potential genes targeted by miR-545-3p using IPA analysis.



En outre, l'analyse du réseau des cibles potentielles de miR-545-3p a montré que miR-545-3p et TNFSF10, en tant que cibles régulées par miR-545-3p, étaient également impliqués dans la prolifération cellulaire et la cellule cycle (tableau 3).

Table 1. Canonical pathway of the predicted target genes of miR-545-3p according to the IPA database.

miRmap et TargetScan (version 7.1) ont été utilisés pour effectuer des prédictions bioinformatiques, qui indiquaient que le 3/UTR de TNFSF10 contenait la séquence de graine cible pour la liaison de miR-545-3p. Les scores mipmap probabilistes indiquent la probabilité des gènes cibles prédits de miR-545-3p (figure 3C). La séquence de graines miR-545-3p conservée par l'espèce dans le 3/UTR de TRAIL est illustrée à la figure 3D. Le traitement de l'hypoxie a diminué le niveau d'ARNm TNFSF10 des PTEC humaines (figure 3E) et des cellules HK-2 (figure 3F). En outre, une diminution du niveau d'ARNm de TNFSF10 a été trouvée dans les surnageants dérivés de cellules HK -2 sous hypoxie par rapport à la normoxie (figure 3G). De plus, la transfection du miR-545-3p imitait l'expression réduite de l'ARNm de TNFSF10 dans le surnageant des cellules HK-2 (Figure 3H). L'inhibiteur de HIF-1 a inversé la diminution de l'expression de l'ARNm de TNFSF10 dans les cellules HK-2 induite par l'hypoxie (Figure 3I). Ainsi, l'hypoxie a régulé l'expression de miR-545, qui a ensuite diminué l'expression de TNFSF10, et HIF-1 pourrait moduler la voie miR-545-3p–TNFSF10.

Table 2. Tox list of the predicted target genes of miR-545-3p according to the IPA database.


3.4. L'hypoxie induit l'EMT dans les cellules HK par la modulation miR-545-3p–TNFSF10

Pour évaluer si miR-545-3p modulait l'EMT induisant l'hypoxie dans le tubule proximal, nous avons évalué les effets biologiques de miR-545-3p et TNFSF10 dans les cellules HK-2. Premièrement, le traitement avec TNFSF10 (20 ng/mL) n'a pas affecté la viabilité cellulaire des cellules HK -2 (Figure 4A). Nous avons en outre examiné l'expression des limaces, en tant que l'un des facteurs de transcription pour la régulation de l'EMT. L'expression de la limace a été augmentée dans les cellules HK-2 après transfection avec miR-545-3p (Figure 4B) et a été supprimée dans les cellules HK-2 traitées avec TNFSF10 (Figure 4C) dans des conditions de normoxie. Après la transfection du miR-545-3p mimique, l'expression de la E-cadhérine a été régulée à la baisse et l'expression de la N-cadhérine et de la vimentine a été régulée à la hausse dans les cellules HK-2 dans des conditions de normoxie (figure 4D). Cependant, TNFSF10 a inversé l'effet de miR-545-3p dans l'induction EMT dans les cellules HK-2. De plus, le traitement au TNFSF10 (20 ng/mL) a empêché la régulation à la baisse de la E-cadhérine et supprimé la régulation à la hausse de la N-cadhérine et de la vimentine, et a inversé l'EMT dans les cellules HK-2 induites par l'hypoxie dans les cellules HK-2 (Figure 4E). Ces résultats signifiaient que l'hypoxie contribuait à l'EMT dans les PTEC par la modulation de la voie miR-545-3p–TNFSF10, et que le TNFSF10 pouvait atténuer l'EMT dans les PTEC induite par l'hypoxie et miR-545-3p.

Figure 4. Hypoxia induces EMT in HK-cells by miR-545-3p–TNFSF10 modulation. (A) Cell viability activity was examined in HK-2 cells treated with normal control or TNFSF10 (20 ng/mL) for 48 h using the WST-1 assay.

4. Discussion

L'hypoxie provoque un dysfonctionnement morphologique et physiopathologique duun rein, entraînant une baisse rapide defonction rénale[16]. Cette étude a utilisé l'analyse du transcriptome pour étudier les miARN potentiels participant au processus EMT induit par l'hypoxie dans les PTEC, et a démontré que miR-545-3p était régulé à la hausse dans les PTEC traités par hypoxie et HIF-1 miR modulé{{ 4}}p et expression TNFSF10. La régulation à la hausse de miR-545-3p a conduit à l'EMT dans les PTEC sous hypoxie. De plus, le TNFSF10 a amélioré l'EMT dans les PTEC traités par hypoxie. Par conséquent, nous avons obtenu de nouvelles perceptions en réalisant la régulation unique de miR-545-3p–TNFSF10, à partir de laquelle nous pouvons interpréter la progression de la maladie rénale (Figure 5).

Figure 5. Illustration of the mechanism by which hypoxia induced EMT in PTECs through miR-545-3p–TNFSF10.

Nos résultats ont démontré l'expression de miR-545-3p régulée par l'hypoxie dans les tubules proximaux. Les miARN sont connus pour jouer un rôle essentiel dans la modulation de l'expression ou de l'activité des gènes et réguler davantage les mécanismes physiopathologiques de l'apparition ou de la progression des maladies [19]. Des études antérieures ont révélé que miR-545 servait de promoteur tumoral, qui régulait la prolifération, l'invasion et la migration des cellules, entraînant en outre un carcinome hépatocellulaire [20,21]. miR-545 a induit un processus d'inflammation et a contribué à la cirrhose du foie liée à l'hépatite B en ciblant Tim-3 [22]. À l'inverse, miR-545-3p a partiellement bloqué l'ARNlnc XIST et a amélioré l'apoptose des myoblastes cardiaques induite par l'hypoxie/réoxygénation [23]. Cependant, la question de savoir si miR-545 participe à la pathogenèse des maladies rénales n'est pas bien explorée. Quelques études ont démontré que miR-545-3p participait aux lésions rénales aiguës liées à la septicémie [24,25]. Tan et al. ont rapporté que circ_0091702 servait d'éponge de miR-545-3p pour supprimer l'apoptose des cellules HK-2 induite par le lipopolysaccharide (LPS) via la régulation positive de la thrombospondine 2 [24]. Hu et al. ont découvert que la longue surexpression non codante de la sensibilité au cancer 2 soulageait l'apoptose induite par le LPS dans les cellules HK-2 en régulant l'axe du récepteur activé par les proliférateurs miR-545-3p/peroxisome [25]. Shi et al. ont indiqué que circPRKCI a sauvé les lésions inflammatoires induites par le LPS dans les cellules HK-2 en supprimant miR-545/zinc finger E-box-binding homeobox 2 [26]. Cette présente étude a d'abord indiqué l'impact de miR-545-3p sur l'EMT induite par l'hypoxie dans le rein. L'hypoxie a élevé les niveaux de miR-545-3p et HIF-1 a régulé l'expression de miR-545-3p dans les PTEC. miR-545-3p a induit une élévation des limaces et a favorisé davantage l'EMT, y compris la suppression de l'expression de miR-545-3p E-cadhérine et l'amélioration de l'expression de la N-cadhérine et de la vimentine dans les PTEC. Nous avons démontré une nouvelle voie de signal de modulation du processus EMT dans les tubules proximaux sous hypoxie.

Il a également été rapporté que l'hypoxie module l'expression de TNFSF10 et le processus physiologique [27,28]. Fan et al. ont suggéré que le HIF-1 augmentait l'apoptose induite par le TNFSF10- via l'augmentation de l'expression du récepteur leurre 1 du TNFSF10 (DcR1) dans les lésions cérébrales traumatiques [27]. Harashima et al. ont indiqué que HIF -2 augmentait la sensibilité des cellules cancéreuses du pancréas au TNFSF10 dans des conditions d'hypoxie [28]. Néanmoins, on ne sait pas comment réguler le TNFSF10 par la post-transcription des miARN, en particulier dans les lésions rénales induites par l'hypoxie. Nos découvertes fournissent de nouvelles informations sur le fait que l'hypoxie module l'expression de TNFSF10 dans les tubules proximaux via miR-545-3p. L'hypoxie a augmenté les niveaux de miR-545-3p et, à son tour, a supprimé l'expression de TNFSF10 dans les PTEC et leurs surnageants pour induire le processus EMT. De plus, nous avons également constaté que l'hypoxie modulait la voie miR-545-3p–TNFSF10 dans les tubules proximaux via HIF-1. Cependant, il n'est pas clair si HIF -2 régule cette voie dans le rein dans un environnement d'hypoxie. Une étude plus approfondie est nécessaire pour explorer l'impact des sous-types des facteurs de transcription HIF sur la régulation de miR-545-3p–TNFSF10 dans les lésions rénales.

De nombreuses preuves montrent que les membres de la superfamille du TNF sont activement impliqués dans la physiopathologie du développement et de la progression des maladies rénales [29]. Les membres de la superfamille du TNF régulent les performances cellulaires, telles que la différenciation, la prolifération, la nécrose, l'apoptose ou la fibrose, en fonction des différents stades de l'atteinte rénale [30,31]. Le TNFSF10, en tant qu'agent thérapeutique anticancéreux potentiel, pourrait inhiber la croissance cellulaire et améliorer l'apoptose cellulaire via la liaison à des récepteurs de mort transmembranaires spécifiques de type I, contribuant ainsi à l'efficacité du traitement chimiothérapeutique de divers cancers [29,32]. Des études récentes ont trouvé une relation négative entre le TNFSF10 sérique et les résultats cliniques dans les maladies non cancéreuses [33,34]. Cependant, le rôle du TNFSF10 dans les maladies rénales n'a pas été entièrement exploré. Une expression élevée de TRAIL circulant a été trouvée chez les patients atteints de certaines maladies rénales, telles que la maladie rénale diabétique et la maladie des changements mini-mal [35,36]. L'inhibition de TNFSF10 a atténué les dommages dans un modèle in vivo d'ischémie-reperfusion rénale [37]. À l'inverse, le TNFSF10 circulant était diminué chez les patients atteints de polykystose rénale autosomique dominante par rapport aux individus normaux [38]. Sinon, les effets incohérents du TNFSF10 sur les maladies rénales ont également été signalés. Contrairement à l'effet apoptotique sur les PTEC dans la néphropathie diabétique[30], Nguyen et al. ont rapporté que le TNFSF10 exerçait une réponse inflammatoire et une prolifération cellulaire dans la néphrite lupique [39]. Ces déclarations contradictoires pourraient être liées à différentes réglementations du TNFSF10 parmi différents types et stades de maladies rénales. A ce jour, il est encore difficile de conclure sur le rôle réel du TNFSF10 dans le développement et la progression des maladies rénales. La présente étude a révélé que le TNFSF10 n'affectait pas la viabilité des PTEC, suggérant qu'il n'induisait pas l'apoptose dans ce type de cellule. La surexpression de TNFSF10 pourrait améliorer l'EMT induite par l'hypoxie dans les tubules proximaux, suggérant l'effet thérapeutique potentiel de miR-545-3p–TNFSF10 dans les lésions rénales liées à l'hypoxie.


5. Conclusions

Cette étude a démontré que l'hypoxie contribuait à l'EMT via la modulation de miR-545-3p–TNFSF10, et l'inhibition de miR-545-3p et l'EMT induite par l'hypoxie inversée par le TNFSF10 dans les PTEC. Par conséquent, ces découvertes fournissent de nouvelles informations sur la régulation unique de miR-545-3p–TNFSF10 et leur effet thérapeutique potentiel dans les lésions rénales induites par l'hypoxie.

Cistanche can regulate chronic kidney disease, click here to learn more

sistanchpeut réguler chroniquemaladie du rein, Cliquez ici pour en savoir plus


Références

1. Liu, M. ; Liu, L.; Bai, M.; Zhang, L.; Ma, F.; Yang, X.; Sun, S. L'activation induite par l'hypoxie de l'axe Twist/miR-214/E-cadhérine favorise la transition mésenchymateuse des cellules épithéliales tubulaires rénales et la fibrose rénale. Biochimie. Biophys. Rés. Commun. 2018, 495, 2324-2330.

2. Heyman, SN; Khamaisi, M.; Rosen, S.; Rosenberger, C. Hypoxie parenchymateuse rénale, réponse à l'hypoxie et progression de l'insuffisance rénale chronique. Un m. J. Néphrol. 2008, 28, 998-1006.

3. Giaccia, AJ ; Simon, MC ; Johnson, R. La biologie de l'hypoxie : le rôle de la détection d'oxygène dans le développement, la fonction normale et la maladie. Gènes Dév. 2004, 18, 2183-2194.

4. Movafagh, S.; Crook, S.; Vo, K. Régulation du facteur inductible par l'hypoxie-1a par les espèces réactives de l'oxygène : Nouveaux développements dans un vieux débat. J. Cell Biochem. 2015, 116, 696–703.

5. Manotham, K. ; Tanaka, T.; Matsumoto, M.; Ohse, T. ; Inagi, R.; Miyata, T.; Kurokawa, K.; Fujita, T.; Ingelfinger, JR; Nangaku, M. Transdifférenciation de cellules tubulaires en culture induites par l'hypoxie. Rein Int. 2004, 65, 871–880.

6. Très bien, LG ; Bandyopadhyay, D.; Norman, JT Existe-t-il un mécanisme commun pour la progression de différents types de maladies rénales autres que la protéinurie ? Vers le thème fédérateur de l'hypoxie chronique. Rein Int. Suppl. 2000, 75, S22–S26.

7. Li, Y. ; Kang, YS ; Dai, C.; Baiser, LP; Wen, X.; Liu, Y. La transition épithéliale-mésenchymateuse est une voie potentielle conduisant au dysfonctionnement des podocytes et à la protéinurie. Un m. J. Pathol. 2008, 172, 299-308.

8. Yamaguchi, Y. ; Iwano, M.; Suzuki, D.; Nakatani, K.; Kimura, K.; Harada, K.; Kubo, A.; Akai, Y.; Toyoda, M.; Kawaguchi, M.; et coll. Transition épithéliale-mésenchymateuse comme explication potentielle de la déplétion des podocytes dans la néphropathie diabétique. Un m. J. Kidney Dis. 2009, 54, 653–664.

9. Higgins, DF ; Kimura, K.; Bernhardt, WM; Shrimanker, N.; Akai, Y.; Hohenstein, B.; Saito, Y.; Johnson, RS; Kretzler, M.; Cohen, CD; et coll. L'hypoxie favorise la fibrogenèse in vivo via la stimulation HIF-1 de la transition épithéliale-mésenchymateuse. J.Clin. Enquête 2007, 117, 3810–3820.

10. Haase, VH L'oxygène régule la transition épithéliale-mésenchymateuse : aperçu des mécanismes moléculaires et pertinence pour la maladie. Rein Int. 2009, 76, 492–499.

11. Nallamshetty, S.; Chan, SY; Loscalzo, J. Hypoxia : Un régulateur principal de la biogenèse et de l'activité des microARN. Radic libre. Biol. Méd. 2013, 64, 20–30.

12. Zell, S.; Schmitt, R.; Witting, S.; Kreipe, HH ; Hussein, K.; Becker, JU L'hypoxie induit l'expression du gène mésenchymateux dans les cellules épithéliales tubulaires rénales : un modèle in vitro de fibrose de transplantation rénale. Néphron Extra 2013, 3, 50–58.

13. Du, R. ; Soleil, W. ; Xia, L.; Zhao, A.; Yu, Y.; Zhao, L.; Wang, H.; Huang, C.; Sun, S. La régulation à la baisse induite par l'hypoxie du microARN-34a favorise l'EMT en ciblant la voie de signalisation Notch dans les cellules épithéliales tubulaires. PLoS ONE 2012, 7, e30771.

14. Xie, S.; Chen, H.; Li, F.; Wang, S.; Guo, J. Le microARN induit par l'hypoxie -155 favorise la fibrose dans les cellules des tubules proximaux. Mol. Méd. Rep. 2015, 11, 4555–4560.

15. Disponible en ligne :

16. Disponible en ligne :

17. Tsai, YC ; Kuo, MC ; Accroché, WW ; Wu, LY; Wu, PH; Chang, WA ; Kuo, PL ; Hsu, YL Un taux de glucose élevé induit l'apoptose des cellules mésangiales par miR-15b-5p et favorise la néphropathie diabétique par délivrance de vésicules extracellulaires. Mol. Là. 2020, 28, 963–974.

18. Lewington, AJ ; Cerda, J.; Mehta, RL Sensibilisation aux lésions rénales aiguës : une perspective globale d'un tueur silencieux. Rein Int. 2013, 84, 457–467.

19. Chitwood, DH; Timmermans, MC Les mimiques cibles modulent les miARN. Nat. Genet. 2007, 39, 935–936.

20. Changjun, L. ; Feizhou, H.; Dezhen, P.; Zhao, L.; Xianhai, M. L'axe MiR-545-3p/MT1M régule la prolifération, l'invasion et la migration cellulaires dans le carcinome hépatocellulaire. Biomédical. Pharmacologue. 2018, 108, 347–354.


Vous pourriez aussi aimer