SOX9 keçidi məməlilərin böyrəklərində tək hüceyrə səviyyəsində regenerasiyanı fibrozla əlaqələndirir
Müxtəlif səbəblərdən yaranan kəskin böyrək zədəsi müvəqqəti ola bilər və sonra toxumaların bərpası və ya uzunmüddətli zədələnmə, fibroz və nəticədə xroniki böyrək xəstəliyinə keçməsi ilə nəticələnə bilər. Bu prosesin nəticəsini nəyin müəyyənləşdirdiyi məlum deyildi, lakin bəzi əvvəlki işlərdə mümkün günahkar kimi SOX9 adlı transkripsiya faktoru var idi. Kəskin böyrək zədələnməsinin siçan modellərindən istifadə edərək, Aggarwal
et al . regenerasiya edən böyrək hüceyrələrinin SOX9-u müvəqqəti aktivləşdirdiyini, lakin sonra bu hüceyrələrin bəzilərinin onu deaktiv etdiyini, bəzilərinin isə yox etdiyini göstərən SOX9 keçidini müəyyən etdi. Bu sonrakı deaktivasiya və ya onun olmaması, WNT siqnal yolu ilə nəticələnən fibroproliferativ təsirlər, sağlam bərpa olunan hüceyrələri fibroz və uzun müddətli zədələrə məruz qalanlardan fərqləndirən şeydir. — Yevgeniya Nusinoviç
Strukturlaşdırılmış Abstrakt
GİRİŞ
Böyrək də daxil olmaqla məməlilərin orqanlarında bəzi zədələnmiş toxumalar çapıqsız sağalır, bitişik nahiyələrdə isə regenerasiyanın zəifləməsi və mütərəqqi fibroz müşahidə edilir, bu da toxumaların səmərəsiz bərpası imkanlarını vurğulayır. Regenerasiya reaksiyasının fibrozla nəticələndiyi və eyni zamanda eyni mikromühitdə çapıqsız toxuma bərpasını sürətləndirdiyi dəqiq mexanizm aydın deyil.
ƏSAS
Proksimal boru epitel hüceyrəsinin (PTEC) zədələnməsi və hüceyrə ölümü kəskin böyrək zədələnməsinə (AKİ) gətirib çıxarır. Post-AKİ fibroz xroniki böyrək xəstəliyinə (KBH) və son mərhələdə böyrək çatışmazlığına qədər irəliləyə bilər. AKI-dən sonra zədələnmiş PTEC-lər epiteli bərpa etmək üçün SOX9-u sürətlə aktivləşdirir. Biz fərz etdik ki, SOX9-u yenidən aktivləşdirən PTEC-lərin nəsilləri sonradan regenerasiya zamanı SOX9-u susduracaq, epiteli tam bərpa edə bilməyənlər isə SOX9 aktivliyini qoruyacaqlar. Təsdiq olunarsa, bu, ilkin olaraq törədilmiş iki nəsildə regenerasiyanı müqayisə etmək üçün model sistemi yaradacaq, biri effektiv şəkildə bərpa edən (SOX9-u
yandırıb-söndürür ) və digəri epiteli tam bərpa edə bilməyən (SOX9-u
yandırıb-söndürür ) tək bir təhqirin başlanğıcından.
NƏTİCƏLƏR
SOX9-u erkən aktivləşdirən hüceyrələrin (hüceyrələrdə SOX9) işemiya-reperfuziya zədələnməsi və rabdomiyolizlə törədilən AKI-nin XBH modellərində nəslinin izlənməsi
SOX9 –
u aktivləşdirən və SOX9-
un on-on nəsillərini aşkar etdi. Bu nəsillərdə apikobasolateral qütbün bərpaedici statusu ilə sıx əlaqəli dinamik SOX9 fəaliyyətinin davamlılığını müəyyən etdik. In vitro, sıx birləşmədən məhrum olan hüceyrələr SOX9-u aktivləşdirdi, sonra isə monolayerin əmələ gəlməsi ilə söndürüldü. Tək hüceyrəli RNT ardıcıllığı (scRNA-seq) SOX9
on-on- hüceyrələrini Cadherin 6 (CDH6) ilə demarkasiya olunmuş fərqli bərpaedici vəziyyətdə aşkar etdi. SOX9
on-off nəsilləri fibroz olmadan sağaldı, bitişik SOX9
on-on- CDH6
+ nəsilləri isə miofibroblastlarla möhkəm, intim əlaqə nümayiş etdirdi. SOX9 hüceyrə spesifik toplu RNT-seq-nin scRNA-seq analizi ilə inteqrasiyası tək
Sox9 + Cdh6 + Sox11 + Wnt4 pos – və
Wnt7b pos -ifadə edən hüceyrələri təqdim etdi.
Miofibroblastlar, SOX9 -da CDH6
+ hüceyrələrinə bitişik olan zədə ilə induksiya edilmiş WNT-ya cavab verən hüceyrələr (WRCs) kimi müəyyən edildi . Nəsil izləyən WRC-lər və
Ctnnb1 çatışmazlığı olan miofibroblastlar, fibrozun yaranması və saxlanmasında WRC-lərin mərkəzi rolunu vurğuladı.
SOX9 on-on- hüceyrələrindən WNT ifrazat aparatının çıxarılması miofibroblastları azaldır. Bundan əlavə, SOX9
on-on fəaliyyətinin çıxarılması fibrozu, WNT4 liqandını və müəyyən edilmiş erkən WRC molekulyar imzasını (
Axin2 + Nkd1 + Nkd2 + ) azaldır. Transposaza əlçatan xromatin ardıcıllığı (snATAC-seq) analizi üçün scRNA-seq və SOX9 xəttinə məxsus, tək nüvəli analizin inteqrasiyası
Sox9 on-on-on nüvələrinin progenitora bənzər vəziyyətə yenidən proqramlaşdırılmasını aşkar etdi, halbuki
Sox9 on-off nüvələri sağlam, yetkin PTEC-lərin epigenetik mənzərəsini bərpa etdi. Zamanla həll edilmiş, nəsil-xüsusi SOX9 genomik tutulma analizi SOX9-
u və SOX9
-un aktiv fəaliyyətini fərqli zamana-spesifik, genomik doluluq profili və aşkar edilmiş SOX9-
un xromatin remodelingi ilə əlaqəli spesifik hədəf genləri vasitəsilə epitelin bərpası ilə birbaşa əlaqələndirdi. kök hüceyrə kimi vəziyyət və WNT siqnalı.
Wnt2 birbaşa SOX9
on-on fəaliyyətinə xas hədəf gen kimi müəyyən edildi və SOX9 on-on fəaliyyətinin çıxarılmasından sonra
Wnt2- də nəzərəçarpacaq dərəcədə azalma oldu . Transplantasiya edilmiş insan böyrəklərində, çoxluq ehtiva edir
SOX9 + CDH6 + WNT2B + tək hüceyrələr fibrozla güclü şəkildə əlaqələndirilir.
NƏTİCƏ
Fəaliyyəti məməlilərin böyrəklərində tək hüceyrə səviyyəsində regenerasiyanı fibroza bağlayan dinamik epitelin bərpaedici statusu sensorunu aşkar etdik. Tədqiqatımız göstərdi ki, SOX9-
da olan /SOX9-u
açma-bağlama hüceyrələrindən fərqli olaraq, SOX9 + CDH6 + hüceyrə vəziyyəti ilə vurğulanan SOX9-
un aktivliyi, nəsli bərpa etmək üçün davamlı səyləri zamanı, bitişik fibroblastları aktivləşdirmək üçün əhəmiyyətli bir hüceyrəli WNT fəaliyyəti yaratdı. , beləliklə, AKI-ni CKD-yə aparır. Buna görə də, zədələnmiş toxuma mikromühitində WNT-lərin məkan-zaman baxımından necə tənzimlənə biləcəyini də müəyyən etdik. Apikobasolateral qütbün və sıx birləşmələrin SOX9 keçidini necə tənzimlədiyini aydınlaşdırmaq üçün daha çox iş tələb olunacaq.
mücərrəd
Eyni mikromühitdə fibrozlu və ya fibrozsuz sağalmanı idarə edən addımlar aydın deyil. Kəskin böyrək zədələnməsindən (AKİ) sonra zədələnmiş proksimal boru epitel hüceyrələri özünü bərpa etmək üçün SOX9-u aktivləşdirir. Yaralanan SOX9 nəsillərinin başdan-başa müqayisəsi üçün multimodal yanaşmadan istifadə edərək, epiteliyanın təmirində dinamik SOX9 keçidini müəyyən etdik. Epiteliyanı bərpa edən nəsillər SOX9-u susdurdu və fibroz olmadan sağaldı (SOX9-u
yandırıb-söndürdü ). Bunun əksinə olaraq, bərpa edilməmiş apikobazal polariteli nəsillər, SOX9-un
Cadherin6 pos
hüceyrəsi vəziyyəti kimi müəyyən edilən davamlı bərpa səylərində SOX9 aktivliyini qoruyub saxladı. Bu yenidən proqramlaşdırılmış hüceyrələr qonşu fibroblastlarda fibroproliferativ reaksiyaya səbəb olmaq üçün əhəmiyyətli təkhüceyrəli WNT aktivliyi yaradıb, AKI-ni xroniki böyrək xəstəliyinə gətirib çıxarır. Transplantasiya edilmiş insan böyrəkləri oxşar SOX9/CDH6/WNT2B reaksiyalarını göstərdi. Beləliklə, biz epitelial təmir statusunun sensorunu aşkar etdik, onun fəaliyyəti fibrozlu və ya fibrozsuz regenerasiyanı təyin edir.