丁酸盐通过加强肠道屏蔽功效和ffa2介导的PI3K/AKT/mTOR旌旗灯号改善糖尿病肾病骨骼肌萎缩 |
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卵白质能量耗费(PEW)是一种在慢性疾病状态下因为代谢和养分错乱而招致分化代谢错乱的状态。DN和终末期肾病(ESRD)患者表示出肌肉萎缩,招致虚弱和发病率。预防 PEW 是 DN 中最紧急的临床成绩。 招致卵白质挥霍的分化代谢路径包含激活泛素-卵白酶系统统 (UPS)、caspase-3、溶酶体和肌肉成长克制素(骨骼肌成长的负调理因子)。肌肉萎缩是PEW的一种表示。 比来,发现氧化应激和自噬与肌肉萎缩显着相关。越来越多的证据标明,PI3K/AKT/mTOR通路是调理肌卵白代谢的次要因子。
研讨标明,SCFAs在安康维持和疾病倒退中发扬紧张作用。短链脂肪酸是部门和非消化多糖发酵进程中肠道微生物群发生的脂肪酸的一个子集。丁酸盐是一种SCFAs,据报道对和肾脏疾病有维护作用。作者后期研讨发现丁酸能缓解DN。此外,作者进行了体内和体外试验,证实丁酸盐改善肾纤维化。
肠道失调是DN的罕见征象。显著地匆匆进了生态失调,改动了肠道的生化情况。这能够招致肠上皮细胞慎密连贯(tight junction, TJ)卵白改动,招致肠屏蔽功效受损。研讨标明,尿毒血症年夜鼠结肠上皮慎密连贯安装的毁坏。这些变乱使无害物资透露,包含酚、甲酚和脂多糖(LPS),进入肠壁和体轮回。各类有毒生物分子的存在也可减轻肌肉萎缩,并伴有相关疾病,如和DN。能量代谢错乱是DN特有的特征。
在CKD年夜鼠模子和db/db小鼠模子中,研讨了能够招致肌肉萎缩的机制。在一切或CKD模子的肌肉中,哺乳植物雷帕霉素靶点(mTOR)标志物程度呈现降低。Akt旌旗灯号通路及其上游旌旗灯号通路是举世无双的,它节制着卵白质的合成和降解。mTOR是多个细胞进程的中间,如Akt旌旗灯号的上游。研讨职员提出,开辟一种新的分子,专门激活Akt通路,能够对对立肌肉萎缩十分有用。
招致DN肌肉萎缩的另一个次要机制是自噬和溶酶体卵白水解。紧张的是,磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)程度的下降刺激了自噬体的造成。PI3K/Akt旌旗灯号通路程度的升高对自噬克制至关紧张。近年来的研讨标明,氧化应激可以作为细胞旌旗灯号分子启动自噬小体的造成和自噬降解。然而,丁酸盐对这些机制和肌肉萎缩的影响尚不分明。
为了探讨丁酸盐在DN所致肌肉萎缩中的作用,作者对DN患者和安康人群血液中丁酸盐的程度进行了查询拜访。同时,db/db 小鼠承受弥补丁酸盐和心理盐水进行比拟。尿白卵白、血清肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)、肌肉分量别离作为肾功效和骨骼肌萎缩的指标。在增加或不增加丁酸盐的环境下,研讨职员测定了db/db小鼠的ZO-1、occludin、mucin程度以及肠道屏蔽功效的变动。
采取丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性察看小鼠的氧化应激状态,p62和LC3-II研讨丁酸对db/db小鼠和C2C12成肌细胞骨骼肌组织自噬的影响。PI3K/AKT/mTOR通路的激活反映了卵白质合成的状态。为了研讨丁酸盐改善肌肉萎缩的机制,作者重点研讨了SCFAs单体的症结分子——游离脂肪酸受体2 (FFA2)。
新的研讨发现SCFAs通过ffa2介导的氧化应激克制来改善DN。scfas医治的糖尿病小鼠对肾病有维护作用,但在没有FFA2的环境下没有维护作用。乏味的是,尽管丁酸盐通过FFA2对DN患者肝脏糖原代谢有匆匆进作用,但今朝的研讨证明,无论是否使用FFA2,丁酸盐对血糖均无影响。此外,丁酸盐通过联合FFA2进步结肠上皮屏蔽的完全性。本研讨探讨丁酸盐对dn所致肌肉萎缩的医治代价。
丁酸盐通过加强肠道屏蔽功效和ffa2介导的PI3K/AKT/mTOR旌旗灯号改善糖尿病肾病骨骼肌萎缩的进程和机理
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在本研讨中作者进行了代谢组学阐发,发现了症结代谢物丁酸。作者证明了丁酸盐对db/db小鼠和HG/ lps诱导的C2C12成肌细胞的肠道屏蔽功效和肌肉萎缩的无益作用。作者说明了丁酸盐通过刺激和上调FFA2来改善dn诱导的肌肉萎缩。这种作用次要是通过PI3K/AKT/mTOR通路完成的,该通路调理氧化应激介导的dn诱导的肌肉萎缩中的自噬。该研讨标明丁酸盐能够通过加强肠道屏蔽功效和匆匆进ffa2介导的PI3K/AKT/m-TOR通路在临床上作为一种新型药物来维护肌肉萎缩。( 100yiyao.com)
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