Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một mô hình in vitro mới để làm chậm sự tiến triển của canxi hóa mạch máu do phosphate cao gây ra
Tóm tắt
Số lượng bệnh nhân bị bệnh thận mạn tính giai đoạn cuối ngày càng tăng, và nhiều người trong số họ bị canxi hóa mạch máu (VC), đây là yếu tố liên quan đến bệnh tật và tử vong do tim mạch. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tạo ra một mô hình thí nghiệm in vitro mới nhằm làm sáng tỏ hơn các cơ chế bệnh sinh gây ra VC do phosphate (Pi) cao. Các tế bào cơ trơn mạch máu động mạch chủ chuột (VSMCs) đã được thách thức trong 7–10 ngày với phosphate cao, với một khoảng ngắt quãng và ngắn của liệu pháp phosphate cao (ngắt quãng ngắn, IS) có khả năng gây ức chế đáng kể sự canxi hóa do phosphate cao, đạt tối đa vào 5 giờ. Thú vị là, sự trì hoãn trong canxi hóa là hệ quả của việc thiếu Pi tự do hoặc các tinh thể canxi-phosphate tương đương với tổng hiệu ứng thu được trong thời gian 5 giờ IS. Hiệu ứng bảo vệ của IS được trung gian bởi sự giảm apoptosis như được chứng minh bởi tác động của 20 μmol/L Z-VAD-FMK và sự bảo tồn biểu hiện của thụ thể Axl có tác dụng bảo vệ sự sống sót. Hơn nữa, quá trình tự thực bào trong IS đã được tăng cường bằng cách tăng lưu lượng tự thực bào, được đánh giá bằng western blot LC3IIB, trong khi việc điều trị VSMCs bằng 1 mmol/L acid valproic không ảnh hưởng đến VC. Cuối cùng, IS đã ngăn chặn quá trình phân hóa osteoblastic của VSMCs bằng cách bảo tồn biểu hiện các đánh dấu dòng cơ trơn. Dữ liệu của chúng tôi ủng hộ giả thuyết rằng để trì hoãn đáng kể VC, IS của thử thách phosphate cao là cần thiết và đủ. IS đã có thể ngăn chặn đáng kể apoptosis, kích thích quá trình tự thực bào, và ngăn chặn quá trình phân hóa osteoblastic bằng cách bảo tồn các đánh dấu dòng cơ trơn.
Từ khóa
#canxi hóa mạch máu #phosphate cao #tế bào cơ trơn mạch máu động mạch chủ #apoptosis #tự thực bào #phân hóa osteoblasticTài liệu tham khảo
Cozzolino M, Ureña-Torres P, Vervloet MG, Brandenburg V, Bover J, Goldsmith D, Larsson TE, Massy ZA, Mazzaferro S (2014) CKD-MBD Working Group of ERA-EDTA. Is chronic kidney disease-mineral bone disorder (CKD-MBD) really a syndrome? Nephrol Dial Transplant 29(10):1815–1820
Galassi A, Cupisti A, Santoro A, Cozzolino M (2014) Phosphate balance in ESRD: diet, dialysis and binders against the low evident masked pool. J Nephrol. doi:10.1007/s40620-014-0142-4
Block GA, Kilpatrick RD, Lowe KA, Wang W, Danese MD (2013) CKD-mineral and bone disorder and risk of death and cardiovascular hospitalization in patients on hemodialysis. Clin J Am Soc Nephrol 8(12):2132–2140
Shroff RC, McNair R, Figg N, Skepper JN, Schurgers L, Gupta A, Hiorns M, Donald AE, Deanfield J, Rees L, Shanahan CM (2008) Dialysis accelerates medial vascular calcification in part by triggering smooth muscle cell apoptosis. Circulation 118(17):1748–1757
Yao L, Sun YT, Sun W, Xu TH, Ren C, Fan X, Sun L, Liu LL, Feng JM, Ma JF, Wang LN (2015) High phosphorus level leads to aortic calcification via β-catenin in chronic kidney disease. Am J Nephrol 41(1):28–36
Jono S, McKee MD, Murry CE, Shioi A, Nishizawa Y, Mori K, Morii H, Giachelli CM (2000) Phosphate regulation of vascular smooth muscle cell calcification. Circ Res 87(7):E10–E17
Ciceri P, Volpi E, Brenna I, Arnaboldi L, Neri L, Brancaccio D, Cozzolino M (2012) Combined effects of ascorbic acid and phosphate on rat VSMC osteoblastic differentiation. Nephrol Dial Transplant 27(1):122–127
Shanahan CM, Crouthamel MH, Kapustin A, Giachelli CM (2011) Arterial calcification in chronic kidney disease: key roles for calcium and phosphate. Circ Res 109(6):697–711
Dai XY, Zhao MM, Cai Y, Guan QC, Zhao Y, Guan Y, Kong W, Zhu WG, Xu MJ, Wang X (2013) Phosphate-induced autophagy counteracts vascular calcification by reducing matrix vesicle release. Kidney Int 83(6):1042–1051
Chan CT, Lovren F, Pan Y, Verma S (2009) Nocturnal haemodialysis is associated with improved vascular smooth muscle cell biology. Nephrol Dial Transplant 24(12):3867–3871
Charytan DM, Fishbane S, Malyszko J, McCullough PA, Goldsmith D (2015) Cardiorenal syndrome and the role of the bone-mineral axis and anemia. Am J Kidney Dis [Epub ahead of print 26 Feb 2015]
Crouthamel MH, Lau WL, Leaf EM, Chavkin NW, Wallingford MC, Peterson DF, Li X, Liu Y, Chin MT, Levi M, Giachelli CM (2013) Sodium-dependent phosphate cotransporters and phosphate-induced calcification of vascular smooth muscle cells: redundant roles for PiT-1 and PiT-2. Arterioscler Thromb Vasc Biol 33(11):2625–2632
Lomashvili KA, Cobbs S, Hennigar RA, Hardcastle KI, O’Neill WC (2004) Phosphate-induced vascular calcification: role of pyrophosphate and osteopontin. J Am Soc Nephrol 15:1392–1401
Shanahan CM, Crouthamel MH, Kapustin A, Giachelli CM (2011) Arterial calcification in chronic kidney disease: key roles for calcium and phosphate. Circ Res 109:697–711
Villa-Bellosta R, Bogaert YE, Levi M, Sorribas V (2007) Characterization of phosphate transport in rat vascular smooth muscle cells: implications for vascular calcification. Arterioscler Thromb Vasc Biol 27:1030–1036
Son BK, Kozaki K, Iijima K, Eto M, Kojima T, Ota H, Senda Y, Maemura K, Nakano T, Akishita M, Ouchi Y (2006) Statins protect human aortic smooth muscle cells from inorganic phosphate-induced calcification by restoring Gas6-Axl survival pathway. Circ Res 98(8):1024–1031
Kim H, Kim HJ, Lee K, Kim JM, Kim HS, Kim JR, Ha CM, Choi YK, Lee SJ, Kim JY, Harris RA, Jeong D, Lee IK (2012) α-Lipoic acid attenuates vascular calcification via reversal of mitochondrial function and restoration of Gas6/Axl/Akt survival pathway. J Cell Mol Med 16(2):273–286
Chavkin NW, Jun Chia J, Crouthamel MH, Giachelli CM (2015) Phosphate uptake-independent signaling functions of the type III sodium-dependent phosphate transporter, PiT-1, in vascular smooth muscle cells. Exp Cell Res 333:39–48
Ciceri P, Elli F, Brenna I, Volpi E, Romagnoli S, Tosi D, Braidotti P, Brancaccio D, Cozzolino M (2013) Lanthanum prevents high phosphate-induced vascular calcification by preserving vascular smooth muscle lineage markers. Calcif Tissue Int 92(6):521–530