Transición epitelial a mesenquimatosa inducida por hipoxia en células epiteliales tubulares proximales a través de MiR-545-3p–TNFSF10

Mar 30, 2022

Mei Chuan Kuo 1, Wei An Chang 2,3y otros


Resumen:La hipoxia se considera uno de los mecanismos fisiopatológicos de la lesión renal y de la progresión posterior afallas renales. La transición epitelial a mesenquimatosa (EMT) en los túbulos renales es un proceso crítico de la fibrosis renal. Este estudio utilizó el análisis del transcriptoma para investigar la EMT inducida por hipoxia a través de la EMT modulada por microARN (miARN) en células epiteliales tubulares proximales (PTEC). La secuenciación de ARN reveló que ocho miARN estaban regulados al alza y tres miARN estaban regulados a la baja en PTEC cultivados en hipoxia en comparación con normoxia. Entre los 11 miARN, miR-545-3p tiene la expresión más alta en PTEC expuestos a hipoxia, y miR-545-3p suprimió la expresión del ligando inductor de apoptosis relacionado con el factor de necrosis tumoral (TRAIL/TNFSF10). EMT inducida por hipoxia en PTEC a través de la modulación miR-545-3p–TNFSF10, y EMT atenuada de TNFSF10-resultada de la hipoxia o miR-545-3p imitan la transfección. Estos hallazgos proporcionaron nuevas percepciones de la regulación única de la interacción miR-545-3p-TNFSF10 y sus posibles efectos terapéuticos sobre la lesión renal inducida por hipoxia.

Palabras clave: hipoxia; miR-545-3p; TNFSF10; transición epitelial a mesenquimatosa; células epiteliales tubulares proximales; análisis del transcriptoma


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1. Introducción

Enfermedad del riñones un problema de salud mundial, que aumenta la morbilidad y la mortalidad y empeora aún más las pesadas cargas financieras en todo el mundo. La fibrosis renal ha sido un hito de la mala progresión de varias enfermedades renales, lo que lleva a la enfermedad renal en etapa terminal [1].

La hipoxia juega un papel fundamental entejido renal lesióny mayor progresión a fibrosis renal [2]. La hipoxia es un potente regulador de múltiples procesos celulares, incluido el metabolismo, el crecimiento y la supervivencia celular a través de los mecanismos de detección de oxígeno [3]. Las respuestas transcripcionales a la privación de oxígeno están mediadas principalmente por factores inducibles por hipoxia (HIF), que operan durante el desarrollo normal y en procesos patológicos en asociación con una menor disponibilidad de oxígeno [4]. La hipoxia crónica puede desencadenar una respuesta de daño renal y causar una transformación fenotípica irreversible en las células epiteliales tubulares, lo que induce fibrosis renal [5,6]. La transición epitelial a mesenquimatosa (EMT) es un proceso crítico de la fibrosis renal por el cual las células epiteliales pierden sus características epiteliales y adquieren las características mesenquimales [7,8]. La activación de la señalización de HIF en las células epiteliales renales puede promover la fibrogénesis al facilitar la EMT [9]. La alteración en los niveles de oxígeno y la activación de la señalización hipóxica a través de HIF están emergiendo como desencadenantes y moduladores importantes de la EMT [10]. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a la EMT inductora de hipoxia y la fibrosis en los riñones no se comprenden completamente.

Los microARN (miARN), como factores reguladores posteriores a la transcripción, se consideran poderosos reguladores de la expresión génica y los fenotipos celulares. La evidencia acumulada muestra que la hipoxia modula la biogénesis y la actividad de los miARN [11]. Algunos estudios han reportado diferentes expresiones de miRNAs y sus impactos en el desarrollo de EMT y fibrosis en riñones bajo hipoxia [12-14]. Du et al. sugirió que la regulación a la baja de miR-34a promovió la EMT en las células epiteliales tubulares [13]. Xie et al. indicó que la regulación positiva de miR-155 resultó en fibrosis en los túbulos proximales [14]. Sin embargo, no se ha explorado bien si los miARN median en la vía de señalización patogénica de la EMT inducida por hipoxia en células epiteliales tubulares proximales (PTEC) mediante el uso de análisis de transcriptoma.

Por lo tanto, en este estudio, utilizamos un pequeño análisis de secuenciación de ARN de PTEC en condiciones de normoxia e hipoxia para investigar los posibles mecanismos de regulación de las vías de señalización de lesión renal mediadas por hipoxia.

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2. Materiales y métodos

2.1. Observación de cultivos celulares y morfología

Se cultivaron PTEC humanas (ATCC PCS{{0}}) en medio basal de células epiteliales renales (ATCC PCS400030™) más suero fetal bovino (FBS) al 0,5 por ciento, según la sugerencia del fabricante. Las células HK-2 se adquirieron de la American Type Culture Collection (Manassas, VA, EE. UU.). Se cultivaron células HK-2 en queratinocitos-SFM (GIBCO) con FBS suplementado al 2 por ciento. Las células se cultivaron en normoxia (O2, 21 por ciento) e hipoxia (O2, 1 por ciento).

Las características de EMT en PTEC humanos se identificaron mediante observaciones en serie de sus cambios morfológicos utilizando microscopía de luz (Nikon ECLIPSE TE20000-S, Nikon, Tokio, Japón).

2.2. Análisis de Western Blot

La proteína total de las células HK-2 se extrajo usando tampón de lisis RIPA (ensayo de radioinmunoprecipitación) (EMD Millipore, Burlington, MA, EE. UU.). La proteína desnaturalizada se separó mediante electroforesis SDS-PAGE del 9 al 11 por ciento y luego se transfirió a una membrana de PVDF después del bloqueo y la inmunotransferencia con anticuerpos primarios y secundarios específicos.

Anticuerpos contra HIF-1 (N.º de catálogo nb100-105, Novus), HIF-2 (N.º de catálogo 7096s, Señalización celular), N-cadherina (N.º de catálogo 610921, BD Biosciences), vimentina ( N.° de catálogo 550513, BD Biosciences), E-cadherina (n.° de catálogo 610182, BD Biosciences), slug (n.° de catálogo 9585s, Cell Signaling) y GAPDH (n.° de catálogo MAB374, EMD Millipore). Las señales de los blots se capturaron utilizando el sistema Proteinsimple plus Fluorchem Q (Alpha Innotech, San Leandro, CA, EE. UU.). La densitometría de las transferencias se calculó utilizando el software Image J (Bethesda, MD, EE. UU.).

2.3. Secuenciación de ARN pequeño

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 lecturas por millón.

2.4. Disponibilidad de datos

Los datos de secuenciación de ARN generados en esta publicación se han depositado en GEO con el registro GSE178810.

2.5. Aislamiento de ARN, transcripción inversa y PCR cuantitativa en tiempo real (Q-PCR)

ARN total de células cultivadas en condiciones de normoxia o hipoxia o tratadas con inhibidor de HIF-1 (CAY10585, (3-(2-(4-Adamantane-1-il-fenoxi )-acetilamino)-4-éster metílico del ácido hidroxibenzoico) durante 48 h (10 uM, n.° de catálogo 400092, Calbiochem) usando TRIzol y TRIzolLS Reagent (Life Technologies), respectivamente. Los miARN se transcribieron inversamente usando Mir-X ™ miRNA First-Strand Synthesis Kit (N.º de catálogo 638313 Takara, Japón). Se utilizó SYBR Green para analizar el miRNA cuantitativo con un sistema QuantStudio 3Q-PCR (ThermoFisher Scientific, Foster City, CA, EE. UU.). Niveles de expresión relativos del miRNA y el ARN en las células se normalizó al control interno U6 o GAPDH, respectivamente. Las expresiones relativas se presentaron utilizando el método 2−∆∆Ct. Los cebadores utilizados se enumeran en la Tabla S1.

2.6. Herramientas de análisis de bioinformática

Los objetivos de miARN específicos se predijeron utilizando dos sitios web de bioinformática, las bases de datos miRmap [15] y TargetScan [16], que pueden proporcionar predicciones de objetivos de miARN para diferentes organismos. Tanto el software miRmap como TargetScan clasifican posibles objetivos de miARN específicos e indican la fuerza de represión de un objetivo de miARN en función de las puntuaciones de miRmap y los percentiles de Context plus plus score [17].

Las funciones biológicas de los objetivos de miARN seleccionados se analizaron utilizando el software IPA (Ingenuity Systems, Redwood City, CA, EE. UU.), que proporciona un "análisis central" de los genes/proteínas. Las listas canónicas de vía, red y toxicidad obtenidas del análisis principal se pueden utilizar para identificar la patogenia potencial de los genes/proteínas [18].

2.7. Transfección transitoria

El miR-545-3p mímico (200 nM) y el control miR-negativo del mímico (miR-NC, 200 nM) (GE Healthcare, EE. UU.) se transfectaron en células utilizando el reactivo de transfección Lipofectamine™ RNAiMAX (n.º de catálogo 13778075 , ThermoFisher Scientific, EE. UU.) siguiendo los protocolos del fabricante. La secuencia de miR-545-3p mimics utilizada se enumera en la Tabla complementaria S1.

2.8. Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA)

Las concentraciones de TNFSF10 de los sobrenadantes de las células HK-2 cultivadas en normoxia, hipoxia o después de la transfección con miR-545-3p mímico en condiciones de hipoxia durante 48 h se midieron con el kit Quantikine1 ELISA disponible comercialmente ( Catálogo #DTRL00, R&D Systems) de acuerdo con las instrucciones del fabricante, como anteriormente

descrito.

2.9. Análisis estadístico

Las variables continuas se expresaron como media ± error estándar de la media (SEM) o mediana (percentil 25 y 75) según correspondiera, mientras que las variables categóricas se expresaron como porcentajes. La correlación entre variables continuas fue examinada por la correlación de Spearman. La significación de las diferencias en las variables continuas entre los grupos se probó mediante la prueba t de Student o el análisis de varianza de una vía (ANOVA), seguido de la prueba post hoc ajustada con una corrección de Tukey según corresponda. Las biomoléculas estadísticas 2021, 11, 1032 4 de 14 análisis se realizaron con GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, EE. UU.). La significación estadística se fijó en un valor p bilateral de<>

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3. Resultados

3.1. La hipoxia induce la EMT en los PTEC

Se ha informado que la hipoxia participa en los mecanismos fisiopatológicos delesión renal[9]. Para investigar la alteración fenotípica de las células PTEC renales humanas (RPTEC) y HK-2 en condiciones de hipoxia, las células se cultivaron en condiciones de normoxia (O2, 21 por ciento) e hipoxia (O2, 1 por ciento) durante 48 h. Descubrimos que la expresión de HIF-1 y HIF-2 estaba elevada en las células RPTEC y HK-2 en condiciones de hipoxia durante 6 h (Figura 1A). Las morfologías celulares se observaron y cambiaron de una forma redonda a un fenotipo alargado y móvil en condiciones de hipoxia en comparación con las condiciones de normoxia (Figura 1B).

Se utilizó transferencia Western para evaluar EMT en PTEC en condiciones de normoxia o hipoxia. La hipoxia elevó la expresión de N-cadherina y vimentina y redujo la expresión de E-cadherina en PTEC humanos (Figura 1C) y células HK-2 (Figura 1D) después de un período de incubación de 48-h. Por lo tanto, la hipoxia causa EMT en los 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. Identificación de miR-545-3p que participa en EMT inducida por hipoxia en PTEC

El diagrama de flujo de exploración de miRNAs potenciales inducidos por hipoxia se muestra en la Figura 2A. El NGS perfiló el perfil de los ARN pequeños de células HK-2 cultivadas en normoxia o hipoxia durante 24 h. Se encontraron veintiún miARN con un cambio significativo de 2-veces en células HK-2 expuestas a hipoxia en comparación con las cultivadas en normoxia.

De los 21 miARN, 10 miARN estaban regulados al alza y 11 miARN estaban regulados a la baja. Después de excluir los miARN con un recuento de lectura sin procesar menor o igual a 10, se mostraron 11 miARN significativos (8 regulados al alza y 3 regulados a la baja en condiciones de hipoxia) mediante mapeo de calor (Figura 2B y Tabla S1). Utilizamos RT-Q-PCR para validar la expresión de estos miARN en dos modelos in vitro, incluidos RPTEC humanos y células HK-2 en condiciones de normoxia e hipoxia. Entre los 11 miRNAs, miR-190a-3p y miR-1277-3p no pudieron ser detectados por qT-PCR, y la expresión inconsistente de miR-1269a, miR{ Se encontraron {18}}p, miR- 33b-5p, miR-33a-5p y miR-219a-5p en PTEC humanos y células HK-2 después del tratamiento con hipoxia (Figura 2C-G). Los niveles de miR-1266-5p, miR-4474-3p y miR-5579-3p se redujeron tanto en las células PTEC humanas como en las células HK-2 en condiciones de hipoxia (Figura 2H-J). La expresión de miR-545-3p no solo fue la más alta entre los 11 miARN en células HK-2 expuestas a hipoxia en comparación con las tratadas con normoxia, sino que también fue elevada en PTEC humanos en condiciones de hipoxia (Figura 2K). Examinamos más a fondo si HIF-1 está involucrado en la regulación de la expresión de miR-545-3p (Figura S1), y encontramos que el inhibidor de HIF-1 suprimió la elevación de miR-545-3p en HK -2 células inducidas por hipoxia (Figura 2L). Los hallazgos anteriores indicaron que HIF-1 regulaba la expresión de miR-545-3p en los túbulos proximales en condiciones de hipoxia.

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.

Según la expresión más alta de miR-545-3p entre los 11 miARN en células HK-2 expuestas a hipoxia, la función fisiopatológica de los objetivos potenciales basados ​​en miR-545-3p, con una puntuación de miRmap > 90 según la base de datos miRmap, se analizó utilizando un análisis central de la base de datos IPA. Las diez principales vías canónicas del análisis IPA revelaron que la función fisiopatológica de miR-545-3p incluía la regulación de EMT por factores de crecimiento (Figura 3A). El análisis de la lista toxicológica indicó que miR-545-3p se correlacionó con la lesión renal y la respuesta al estrés oxidativo (Figura 3B). Según los resultados del análisis bioinformático, la hipoxia podría inducir EMT en PTEC a través de la modulación 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.



Además, el análisis de red de los objetivos potenciales de miR-545-3p mostró que miR-545-3p y TNFSF10, como objetivos regulados por miR-545-3p, también estaban involucrados en la proliferación celular y la ciclo (Cuadro 3).

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

miRmap y TargetScan (versión 7.1) se utilizaron para realizar predicciones bioinformáticas, que indicaron que la 3/UTR de TNFSF10 contenía la secuencia semilla objetivo para la unión de miR-545-3p. Las puntuaciones de mipmap probabilísticas indican la probabilidad de los genes diana predichos de miR-545-3p (Figura 3C). La secuencia semilla miR-545-3p conservada por especie en la 3/UTR de TRAIL se muestra en la Figura 3D. El tratamiento con hipoxia disminuyó el nivel de ARNm de TNFSF10 de las células PTEC humanas (Figura 3E) y HK-2 (Figura 3F). Además, se encontró una disminución del nivel de ARNm de TNFSF10 en sobrenadantes derivados de células HK-2 bajo hipoxia en comparación con normoxia (Figura 3G). Además, la transfección de miR-545-3p imitó la expresión reducida de ARNm de TNFSF10 en el sobrenadante de las células HK-2 (Figura 3H). El inhibidor de HIF-1 revirtió la disminución de la expresión de ARNm de TNFSF10 en células HK-2 inducida por hipoxia (Figura 3I). Por lo tanto, la hipoxia reguló la expresión de miR-545, que posteriormente disminuyó la expresión de TNFSF10, y HIF-1 podría modular la vía miR-545-3p–TNFSF10.

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


3.4. La hipoxia induce la EMT en las células HK mediante la modulación miR-545-3p–TNFSF10

Para evaluar si miR-545-3p moduló la EMT inductora de hipoxia en el túbulo proximal, evaluamos los efectos biológicos de miR-545-3p y TNFSF10 en células HK-2. En primer lugar, el tratamiento con TNFSF10 (20 ng/mL) no afectó la viabilidad celular de las células HK-2 (Figura 4A). Además, examinamos la expresión de babosas, como uno de los factores de transcripción para la regulación de EMT. La expresión de Slug aumentó en células HK-2 después de la transfección con miR-545-3p (Figura 4B) y se suprimió en células HK-2 tratadas con TNFSF10 (Figura 4C) en condiciones de normoxia. Después de la transfección del imitador miR-545-3p, la expresión de E-cadherina se reguló a la baja, y la expresión de N-cadherina y vimentina se reguló al alza en células HK-2 en condiciones de normoxia (Figura 4D). Sin embargo, TNFSF10 revirtió el efecto de miR-545-3p en la inducción de EMT en células HK-2. Además, el tratamiento con TNFSF10 (20 ng/mL) evitó la regulación negativa de E-cadherina y suprimió la regulación positiva de N-cadherina y vimentina, y revirtió la EMT en células HK-2 inducida por hipoxia en células HK-2 (Figura 4E). Estos hallazgos significaron que la hipoxia contribuyó a la EMT en los PTEC a través de la modulación de la vía miR-545-3p– TNFSF10, y TNFSF10 podría atenuar la EMT en los PTEC inducida por hipoxia y 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. Discusión

La hipoxia causa disfunción morfológica y fisiopatológica de lariñón, lo que lleva a una rápida disminución deFunción del riñón[dieciséis]. Este estudio utilizó el análisis del transcriptoma para investigar los miARN potenciales que participan en el proceso EMT inducido por hipoxia en los PTEC y demostró que miR-545-3p estaba regulado al alza en los PTEC tratados con hipoxia, y miR-1 modulado por HIF-1 4}}p y expresión TNFSF10. La regulación positiva de miR-545-3p condujo a EMT en PTEC bajo hipoxia. Además, TNFSF10 mejoró la EMT en PTEC tratados con hipoxia. Por lo tanto, hemos obtenido nuevas percepciones al darnos cuenta de la regulación única de miR-545-3p–TNFSF10, a partir de la cual podemos interpretar la progresión de la enfermedad renal (Figura 5).

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

Nuestros hallazgos demostraron la expresión de miR-545-3p regulada por hipoxia en los túbulos proximales. Se sabe que los miARN desempeñan un papel fundamental en la modulación de la expresión o actividad génica y regulan aún más los mecanismos fisiopatológicos del inicio o la progresión de las enfermedades [19]. Estudios previos revelaron que miR-545 actuó como un promotor tumoral, que regulaba la proliferación, invasión y migración celular, lo que resultó en carcinoma hepatocelular [20,21]. miR-545 indujo un proceso de inflamación y contribuyó a la cirrosis hepática relacionada con la hepatitis B al dirigirse a Tim-3 [22]. Por el contrario, miR-545-3p bloqueó parcialmente el lncRNA XIST y mejoró la apoptosis de los mioblastos cardíacos inducida por hipoxia/reoxigenación [23]. Sin embargo, no se ha explorado bien si miR-545 participa en la patogenia de las enfermedades renales. Algunos estudios demostraron que miR-545-3p participó en la lesión renal aguda relacionada con la sepsis [24,25]. Tan et al. informó que circ_0091702 sirve como una esponja de miR-545-3p para suprimir la apoptosis de las células HK-2 inducida por el lipopolisacárido (LPS) a través de la regulación positiva de la trombospondina 2 [24]. Hu et al. descubrió que la sobreexpresión prolongada de Cancer Susceptibility 2 no codificante aliviaba la apoptosis inducida por LPS en células HK-2 mediante la regulación del eje del receptor activado por el proliferador de peroxisomas miR{-545-3p/[25]. Shi et al. indicó que circPRKCI rescató la lesión inflamatoria inducida por LPS en células HK-2 al suprimir miR-545/zinc finger E-box-binding homeobox 2 [26]. Este estudio actual primero indicó el impacto de miR-545-3p en la EMT inducida por hipoxia en el riñón. La hipoxia elevó los niveles de miR-545-3p y HIF-1 regulaba la expresión de miR-545-3p en los PTEC. miR-545-3p indujo la elevación de slug y promovió aún más la EMT, incluida la supresión de la expresión de miR-545-3p E-cadherina y la mejora de la expresión de N-cadherina y vimentina en los PTEC. Demostramos una nueva vía de señal para modular el proceso EMT en los túbulos proximales bajo hipoxia.

También se ha informado que la hipoxia modula la expresión de TNFSF10 y el proceso fisiológico [27,28]. Colmillo et al. sugirió que HIF-1 aumentaba la apoptosis inducida por TNFSF10-mediante el aumento de la expresión del receptor señuelo 1 (DcR1) de TNFSF10 en lesiones cerebrales traumáticas [27]. Harashima et al. indicó que HIF-2 aumentó la susceptibilidad de las células de cáncer de páncreas a TNFSF10 en condiciones de hipoxia [28]. Sin embargo, no está claro cómo regular TNFSF10 a través de la post-transcripción de miRNAs, especialmente en la lesión renal inducida por hipoxia. Nuestros hallazgos brindan una nueva perspectiva en el sentido de que la hipoxia modula la expresión de TNFSF10 en los túbulos proximales a través de miR-545-3p. La hipoxia aumentó los niveles de miR-545-3p y, a su vez, suprimió la expresión de TNFSF10 en los PTEC y sus sobrenadantes para inducir el proceso EMT. Además, también encontramos que la hipoxia moduló la vía miR-545-3p–TNFSF10 en los túbulos proximales a través de HIF-1. Sin embargo, no está claro si HIF-2 regula esta vía en el riñón en un entorno de hipoxia. Se necesitan más estudios para explorar el impacto de los subtipos de los factores de transcripción HIF en la regulación miR-545-3p-TNFSF10 en la lesión renal.

La evidencia acumulada muestra que los miembros de la superfamilia TNF están activamente implicados en la fisiopatología del desarrollo y la progresión de las enfermedades renales [29]. Los miembros de la superfamilia TNF regulan el rendimiento celular, como la diferenciación, proliferación, necrosis, apoptosis o fibrosis, dependiendo de las diferentes etapas del daño renal [30,31]. TNFSF10, como potencial agente terapéutico contra el cáncer, podría inhibir el crecimiento celular y mejorar la apoptosis celular mediante la unión a receptores de muerte transmembrana de tipo I específicos, ayudando así a la eficacia del tratamiento de quimioterapia de varios tipos de cáncer [29,32]. Estudios recientes encontraron una relación negativa entre el TNFSF10 sérico y los resultados clínicos en enfermedades no cancerosas [33,34]. Sin embargo, el papel de TNFSF10 en las enfermedades renales no se ha explorado completamente. Se encontró una expresión elevada de TRAIL circulante en pacientes con algunas enfermedades renales, como la enfermedad renal diabética y la enfermedad de cambios mínimos [35,36]. La inhibición de TNFSF10 atenuó el daño en un modelo in vivo de riñón con isquemia-reperfusión [37]. Por el contrario, el TNFSF10 circulante disminuyó en pacientes con poliquistosis renal autosómica dominante en comparación con individuos normales [38]. De lo contrario, también se han informado los efectos inconsistentes de TNFSF10 en enfermedades renales. En contraste con el efecto apoptótico sobre los PTEC en la nefropatía diabética[30], Nguyen et al. informaron que TNFSF10 ejerció una respuesta inflamatoria y proliferación celular en la nefritis lúpica [39]. Estas declaraciones contradictorias podrían estar relacionadas con diferentes regulaciones de TNFSF10 entre varios tipos y etapas de enfermedades renales. Hasta la fecha, todavía es difícil concluir sobre el papel real de TNFSF10 en el desarrollo y progresión de las enfermedades renales. Este presente estudio encontró que TNFSF10 no afectó la viabilidad de PTEC, lo que sugiere que no indujo apoptosis en este tipo de células. La sobreexpresión de TNFSF10 podría mejorar la EMT inducida por la hipoxia en los túbulos proximales, lo que sugiere el posible efecto terapéutico de miR-545-3p-TNFSF10 en la lesión renal relacionada con la hipoxia.


5. Conclusiones

Este estudio demostró que la hipoxia contribuyó a la EMT a través de la modulación de miR-545-3p– TNFSF10, y la inhibición de miR-545-3p y TNFSF10 invirtieron la EMT inducida por hipoxia en los PTEC. Por lo tanto, estos hallazgos brindan nuevos conocimientos sobre la regulación única de miR-545-3p-TNFSF10 y su posible efecto terapéutico en la lesión renal inducida por hipoxia.

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Referencias

1. Liu, M.; Liu, L.; Bai, M.; Zhang, L.; Ma, F.; Yang, X.; Sun, S. La activación inducida por hipoxia del eje Twist/miR-214/E-cadherina promueve la transición mesenquimatosa de las células epiteliales tubulares renales y la fibrosis renal. Bioquímica Biografía. Res. común 2018, 495, 2324–2330.

2. Heyman, SN; Khamaisi, M.; Rosen, S.; Rosenberger, C. Hipoxia del parénquima renal, respuesta a la hipoxia y progresión de la enfermedad renal crónica. Soy. J. Nephrol. 2008, 28, 998–1006.

3. Giaccia, AJ; Simón, MC; Johnson, R. La biología de la hipoxia: el papel de la detección de oxígeno en el desarrollo, la función normal y la enfermedad. Genes Dev. 2004, 18, 2183–2194.

4. Movafagh, S.; ladrón, S.; Vo, K. Regulación del factor inducible por hipoxia-1a por especies reactivas de oxígeno: nuevos desarrollos en un viejo debate. 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. Transdiferenciación de células tubulares cultivadas inducida por hipoxia. Riñón Int. 2004, 65, 871–880.

6. Bien, LG; Bandyopadhyay, D.; Norman, JT ¿Existe un mecanismo común para la progresión de diferentes tipos de enfermedades renales además de la proteinuria? Hacia el tema unificador de la hipoxia crónica. Riñón Int. Suplemento 2000, 75, T22–T26.

7. Li, Y.; Kang, YS; Dai, C.; Beso, LP; Wen, X.; Liu, Y. La transición epitelial a mesenquimatosa es una vía potencial que conduce a la disfunción de los podocitos y la proteinuria. Soy. 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 al. Transición epitelial-mesenquimatosa como posible explicación del agotamiento de podocitos en la nefropatía diabética. Soy. J. enfermedad renal. 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 al. La hipoxia promueve la fibrogénesis in vivo a través de la estimulación HIF-1 de la transición epitelial a mesenquimatosa. J. Clin. investigando 2007, 117, 3810–3820.

10. Haase, VH El oxígeno regula la transición epitelial a mesenquimatosa: información sobre los mecanismos moleculares y la relevancia para la enfermedad. Riñón Int. 2009, 76, 492–499.

11. Nallamshetty, S.; Chan, SY; Loscalzo, J. Hipoxia: un regulador maestro de la biogénesis y actividad de microARN. Radico libre. Biol. Medicina. 2013, 64, 20–30.

12. Zell, S.; Schmitt, R.; Witing, S.; Kreipe, HH; Hussein, K.; Becker, JU La hipoxia induce la expresión de genes mesenquimales en células epiteliales tubulares renales: un modelo in vitro de fibrosis de trasplante renal. Nephron Extra 2013, 3, 50–58.

13. Du, R.; Sol, W.; Xia, L.; Zhao, A.; Yu, Y.; Zhao, L.; Wang, H.; Huang, C.; Sun, S. La regulación a la baja del microARN-34a inducida por hipoxia promueve la EMT al dirigirse a la vía de señalización de Notch en las células epiteliales tubulares. PLoS ONE 2012, 7, e30771.

14. Xie, S.; Chen, H.; Li, F.; Wang, S.; Guo, J. El microARN inducido por hipoxia-155 promueve la fibrosis en las células del túbulo proximal. mol. Medicina. Rep. 2015, 11, 4555–4560.

15. Disponible en línea:

16. Disponible en línea:

17. Tsai, YC; Kuo, MC; colgado, WW; Wu, LY; Wu, PH; Chang, Washington; Kuo, PL; Hsu, YL La glucosa alta induce la apoptosis de las células mesangiales a través de miR-15b-5p y promueve la nefropatía diabética mediante el suministro de vesículas extracelulares. mol. El r. 2020, 28, 963–974.

18. Lewington, AJ; Cerda, J.; Mehta, RL Sensibilización sobre la lesión renal aguda: una perspectiva global de un asesino silencioso. Riñón Int. 2013, 84, 457–467.

19. Chitwood, DH; Timmermans, MC Target imita la modulación de los miARN. Nat. Gineta. 2007, 39, 935–936.

20. Changjun, L.; Feizhou, H.; Dezhen, P.; Zhao, L.; Xianhai, M. El eje MiR-545-3p/MT1M regula la proliferación, invasión y migración celular en el carcinoma hepatocelular. biomedicina Farmacéutico. 2018, 108, 347–354.


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