क्या सौना ऑटोसोमल डोमिनेंट पॉलीसिस्टिक किडनी रोग के लिए फायदेमंद या हानिकारक है? मॉडल माउस के साथ परीक्षा Ⅰ

सार पृष्ठभूमि:हीट शॉक प्रोटीन (एचएसपीएस), जिसकी अभिव्यक्ति प्रेरित होती हैऊष्मीय उपचार, किडनी की सुरक्षा में कार्य करेंद्वाराएपोप्टोसिस को दबानाऔरवृक्क ट्यूबलर व्यवहार्यता बनाए रखना. इसके अलावा, हाल ही में, यह संकेत दिया गया है कि एचएसपीएस की अभिव्यक्ति ऑटोसोमल प्रमुख पॉलीसिस्टिक किडनी रोग (एडीपीकेडी) के लिए एक चिकित्सीय लक्ष्य हो सकती है। हमने इसकी जांच कीशुष्क सॉना थेरेपी का प्रभावADPKD मॉडल चूहों पर.

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तरीके और परिणाम:चूहों (नर डीबीए/2एफजी-पे चूहों) को तीन समूहों में वर्गीकृत किया गया था: नियंत्रण, टीएस: वेतन चूहों को 4% सुक्रोज युक्त पानी के साथ लंबे समय तक सॉना में रखा गया, एसडब्ल्यू: भुगतान चूहों को 4% सुक्रोज युक्त पानी पिलाया गया। टीएस समूह को चार सप्ताह तक सप्ताह में दो बार सॉना सत्र से गुजरना पड़ा। टीएस समूह ने लगभग 39.0 डिग्री के रेक्टल तापमान को प्राप्त किया और बनाए रखा जब तक कि उन्हें दूर अवरक्त-रे डिवाइस से सावधानीपूर्वक हटा नहीं दिया गया। सॉना उपचार के 4 सप्ताह के बाद, क्रिएटिनिन और रक्त-यूरिया-नाइट्रोजन (बीयूएन) का स्तर एक एंजाइमेटिक विधि द्वारा निर्धारित किया गया था। हीट शॉक प्रोटीन (एचएसपी) या कोशिका वृद्धि और आकार से संबंधित प्रोटीन का विश्लेषण वेस्टर्न ब्लॉटिंग द्वारा किया गया। टीएस समूह ने नियंत्रण और एसडब्ल्यू समूहों की तुलना में थोड़ा अधिक क्रिएटिनिन और बीयूएन स्तर प्रदर्शित किया, हालांकि, अंतर महत्वपूर्ण नहीं थे। हालाँकि, टीएस समूह में सिस्ट वृद्धि नियंत्रण समूह की तुलना में काफी कम हो गई। नियंत्रण समूह (p < {{14%).01 या p < 0.001, बनाम नियंत्रण) के सापेक्ष TS और SW समूहों में HSP90 अभिव्यक्ति थोड़ी कम हो गई थी, जैसा कि एर्क अभिव्यक्ति थी , जो सिस्ट विकास और प्रसार (पी <0.05, टीएस बनाम नियंत्रण) से जुड़ा हुआ है। एसडब्ल्यू समूह में एचएसपी27 की अभिव्यक्ति और फॉस्फोराइलेशन स्तर नियंत्रण समूह के साथ तुलनीय थे। हालाँकि, टीएस समूह में एचएसपी27 और फॉस्फोराइलेशन (एनएस) का स्तर बढ़ गया था। टीएस समूह में प्रो-कैस्पैसे -3 की अभिव्यक्ति नियंत्रण समूह की तुलना में थोड़ी कम थी। हालाँकि, सभी समूहों में कैस्पेज़ की गतिविधि में कोई अंतर नहीं दिखा।

निष्कर्ष:इस अध्ययन के निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि 4 सप्ताह के सॉना उपचार से क्षणिक निर्जलीकरण और संबंधित गुर्दे की शिथिलता हो सकती है और Hsp27 अभिव्यक्ति में वृद्धि से सिस्ट वृद्धि को उत्तेजित करने का जोखिम हो सकता है। इसके अलावा, हमने निष्कर्ष निकाला कि सॉना उपचार के बाद सीधे उचित मात्रा में पानी लेने से निर्जलीकरण और सिस्ट वृद्धि को रोका जा सकता है।

I. प्रस्तावना

ऑटोसोमल प्रमुख पॉलीसिस्टिक किडनी रोग(एडीपीकेडी) एक आनुवंशिक विकार है जो दोनों किडनी में कई सिस्ट के बढ़ने की विशेषता है। ADPKD मुख्य रूप से पॉलीसिस्टिक किडनी रोग 1 (PKD1) और PKD2 जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है, जो क्रमशः पॉलीसिस्टिन 1 (PC1) और PC2 को एन्कोड करते हैं। रोग के दशकों लंबे पाठ्यक्रम के दौरान, रोगियों में तरल पदार्थ से भरे बड़े गुर्दे के सिस्ट विकसित हो जाते हैं जो गुर्दे की कार्यप्रणाली को ख़राब कर देते हैं। वर्तमान में, जापान में ADPKD के रोगियों की संख्या अनुमानित रूप से 31 है, 000, जो सभी डायलिसिस रोगियों का लगभग 3-5% है)। ADPKD वाले लगभग 50% रोगियों में 602 वर्ष की आयु तक अंतिम चरण की गुर्दे की बीमारी विकसित हो जाती है)। टॉलवैपटन, एक वैसोप्रेसिन रिसेप्टर 2 (V2) प्रतिपक्षी, को ADPKD के लिए पहले चिकित्सीय एजेंट के रूप में अनुमोदित किया गया था, और इसका नैदानिक ​​​​उपयोग मई 2014 में जापान में शुरू हुआ था)। यद्यपि यह एक प्रभावी दवा है जो सिस्ट की वृद्धि दर को कम करती है, वर्तमान में ADPKD का कोई इलाज नहीं है, और किडनी में सिस्ट के गठन को रोकना संभव नहीं है।

बालनोथेरेपी (बीटी) और स्पा थेरेपी (एसटी) सहित थर्मल थेरेपी का उपयोग विश्व स्तर पर अक्सर फिजियोथेरेपी या वैकल्पिक चिकित्सा के रूप में किया जाता है। नैदानिक ​​​​सेटिंग्स में, थर्मल थेरेपी का मुख्य उद्देश्य सामान्य ऊतकों को नुकसान पहुंचाए बिना प्रभावकारी उपचार परिणाम प्राप्त करना है। एक हालिया व्यवस्थित समीक्षा से पता चला है कि बीटी और एसटी मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली या संयोजी ऊतक की पुरानी बीमारियों में महत्वपूर्ण दर्द से राहत और जीवन की गुणवत्ता में सुधार प्रदान करते हैं)। थर्मल उत्तेजना हीट शॉक प्रोटीन (एचएसपीएस) को प्रेरित करती है जो प्रोटीन चैपरोन के रूप में अपने कार्य के माध्यम से कोशिका अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं। किडनी के स्वास्थ्य और रोग में एचएसपीएस की भूमिका परिवर्तनशील है। विशिष्ट एचएसपीएस, कोशिका प्रकार और संदर्भ के आधार पर, एचएसपीएस प्रेरण या तो गुर्दे के लिए फायदेमंद या हानिकारक हो सकता है)। गुर्दे के ऊतकों में, एचएसपीएस इंट्रासेल्युलर रक्षा प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो विभिन्न प्रकार के सेलुलर तनाव से सक्रिय होता है। कोशिका के अंदर विभिन्न एचएसपीएस कोशिका संरचनाओं को स्थिर करते हैं और एपोप्टोसिस और नेक्रोसिस के लिए कोशिका प्रतिरोध को बढ़ाते हैं6), 7)। हाल के वर्षों में, यह बताया गया है कि एचएसपीएस एडीपीकेडी में हानिकारक भूमिका निभाते हैं, और इसलिए चिकित्सीय लक्ष्य हैं8), 9)। इसलिए, हमने ADPKD मॉडल जानवरों पर सौना के प्रभाव की जांच करने का लक्ष्य रखा, जब गर्मी का भार जो मलाशय के तापमान को लगभग 2 डिग्री बढ़ाता है और इसे लगभग 3 {{16 }} मिनट तक बनाए रखता है, दोहराया जाता है। II सामग्री और विधियाँ 1. ऑटोसोमल प्रमुख पॉलीसिस्टिक किडनी रोग (एडीपीकेडी) मॉडल माउस सभी पशु प्रक्रियाओं को कुमामोटो स्वास्थ्य विज्ञान विश्वविद्यालय (संख्या 18-07) द्वारा अनुमोदित प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए दिशानिर्देशों के अनुसार आयोजित किया गया था। . नर DBA/2FG-pcy (pcy) चूहे10), 11) (8 सप्ताह पुराने, n=12) (क्यूडो, कुमामोटो, जापान) 20.9 ± 0.7 ग्राम के प्रारंभिक शरीर वजन के साथ इसमें ADPKD मॉडल चूहों के रूप में उपयोग किया गया था प्रयोग। ADPKD माउस मॉडल के संदर्भ के रूप में नर DBA चूहों (8 सप्ताह, n {{19%) का उपयोग किया गया था। चित्र 1 पीसी चूहों के विशिष्ट उदाहरणों के रूप में उपस्थिति और उत्सर्जित किडनी को दर्शाता है (चित्र 1ए, बी)। सभी जानवरों को 12:{23}}घंटे प्रकाश/अंधेरे चक्र के साथ नियंत्रित आर्द्रता और तापमान के तहत रखा गया था और उन्हें मानक माउस चाउ और नल के पानी तक मुफ्त पहुंच दी गई थी।

नौ पीसी चूहों (8 सप्ताह पुराने) को बेतरतीब ढंग से निम्नलिखित तीन समूहों में विभाजित किया गया था- नियंत्रण समूह: पीसीवाई चूहों को नियंत्रण के रूप में (एन=3), टीएस समूह: पीसीवाई चूहों को बार-बार प्रणालीगत थर्मल उत्तेजना के संपर्क में लाया गया (एन {{3} }); और एसडब्ल्यू समूह: पीसीवाई चूहे जिन्हें 4% सुक्रोज (एन=3) युक्त पानी उपलब्ध कराया गया था। निर्जलीकरण को रोकने के लिए प्रणालीगत थर्मल उत्तेजना के बाद, टीएस समूह के चूहों को रात भर में 4% सुक्रोज युक्त पानी प्रदान किया गया। पिछले अध्ययन में, हमने पाया था कि प्रणालीगत थर्मल उत्तेजना12) के बाद शरीर के वजन में लगभग 3-4% की कमी आई थी। जब पीसी चूहों को 4% सुक्रोज पानी दिया गया, तो खपत किए गए पानी की मात्रा 5.6 ± 0.6 एमएल से बढ़कर 7.4 ± 0.7 एमएल (पी <{19%).001 हो गई। , चित्र 1सी)। रात भर में 4% सुक्रोज पानी का सेवन वास्तव में शरीर के वजन के 14 ± 7% के बराबर उच्च तरल पदार्थ का सेवन था। एसडब्ल्यू समूह ने टीएस समूह के समान आवृत्ति पर रात भर पानी का उपभोग किया।

चित्र 1 ए: डीबीए माउस (लेफ्टिनेंट) और 2एफजी-पीसीवाई माउस (आरटी)। बी: डीबीए (लेफ्टिनेंट) या 2एफजी-पीएसवाई (आरटी) की किडनी, स्केल बार=1 सेमी। सी: 8 सप्ताह की आयु के चूहों को सौना के बाद रात भर पानी या 4% सुक्रोज पानी की सेवन मात्रा। डेटा को माध्य ± SD के रूप में दिखाया गया है। एन=3. ＊＊＊ p < 0.001 (सांख्यिकीय विश्लेषण में युग्मित टी परीक्षण का उपयोग किया गया)।

2. प्रणालीगत थर्मल उत्तेजना (सौना)

सॉना की गर्मी की तीव्रता पिछले अध्ययन13) के संदर्भ में निर्धारित की गई थी। हालाँकि, सामान्य डीबीए चूहों और 129X1/SvJ चूहों की तुलना में उनके शरीर की छोटी मात्रा के कारण कुछ पीसी चूहों का मलाशय तापमान 42 डिग्री से अधिक हो गया। इसलिए, मलाशय के तापमान को 1 डिग्री तक बढ़ाने का प्रयास किया गया था, लेकिन सुदूर अवरक्त-किरण शुष्क सॉना प्रणाली (कागोशिमा विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की गई) के नियंत्रण की सीमा के कारण, मलाशय का तापमान लगभग 39 डिग्री तक बढ़ जाना तय था। ADPKD के लिए सॉ नास की आवृत्ति पर कोई रिपोर्ट नहीं मिली; इसलिए, सॉना स्नान और हृदय रोग और मृत्यु के अन्य कारणों के बीच लौक्कानेन एट अल.14 द्वारा किए गए एक अध्ययन में स्थापित न्यूनतम प्रभावी सॉना आवृत्ति (दो बार/सप्ताह) को अपनाया गया था। विशेष रूप से, चूहों को 10 मिनट के लिए 43 डिग्री पर और फिर 35 मिनट के लिए 37 डिग्री पर सॉना उपचार प्राप्त हुआ ताकि मलाशय का तापमान 37.1 ± {{13 }}.1 डिग्री से 39.3 ± {{17 }}.3 डिग्री तक बढ़ाया जा सके। सुदूर अवरक्त किरण शुष्क सौना प्रणाली। जब तक चूहों को सॉना उपकरण से बाहर नहीं निकाला गया, तब तक उनके मलाशय का तापमान लगभग 39.20 डिग्री पर बनाए रखा गया था। टीएस समूह को सप्ताह में दो बार, चार सप्ताह के लिए सॉना में रखा गया।

3. विश्लेषणात्मक प्रक्रिया

चार सप्ताह की अध्ययन अवधि के अंत में सभी चूहों से शारीरिक डेटा प्राप्त किया गया। चयापचय पिंजरों में चौबीस घंटे के मूत्र के नमूने एकत्र किए गए, और तरल पदार्थ का सेवन निर्धारित किया गया। अवर वेना कावा से रक्त के नमूने एकत्र किए गए, और प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (बीयूएन) के स्तर को एक्वा-ऑटो केनोस सीआरई के साथ हिताची 7180 बायोकैमिस्ट्री स्वचालित विश्लेषक (हिताची हाई-टेक्नोलॉजीज कॉर्पोरेशन, टोक्यो, जापान) का उपयोग करके मापा गया। -II परीक्षण किट या UN-II परीक्षण किट (कैनोस, टोक्यो, जापान) एंजाइमेटिक विधि का उपयोग करके।

4. हिस्टोलॉजिकल अध्ययन

किडनी को 4% पैराफॉर्मल्डिहाइड फॉस्फेट बफर समाधान के साथ तय किया गया और पैराफिन में एम्बेडेड किया गया। किडनी के नमूनों को 2-µm के अंतराल पर खंडित किया गया और हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) के साथ दाग दिया गया, और ट्यूब्यूल के सिस्ट को ImageJ (नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ, बेथेस्डा, मैरीलैंड) का उपयोग करके 2 खंडों/माउस (दाहिनी किडनी) पर मात्राबद्ध किया गया। यूएसए)। उच्च आवर्धन (× 40) पर पहचाने गए ऊतक के फटने और बुलबुले वाले क्षेत्रों को विश्लेषण से बाहर रखा गया था, जैसा कि पहले बताया गया था15)।

5. वेस्टर्न ब्लॉटिंग

मानक प्रक्रियाओं का उपयोग करके सोडियम डोडेसिल सल्फेट-पॉलीक्रिलामाइड जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस (एसडीएस-पेज) और ब्लॉटिंग किया गया। 15 माइक्रोग्राम प्रोटीन वाले एलिकोट्स को एसडीएस-पेज के अधीन किया गया था। निम्नलिखित प्रोटीनों के विरुद्ध तैयार की गई एंटीबॉडी का उपयोग किया गया: Hsp27 (1:1,000, sc-9012, सांता क्रूज़ बायोटेक्नोलॉजी), फॉस्फो-Hsp27 (1:1,000, #2401S, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), टोटल-एक्ट (1:1,000, #9272, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), फॉस्फो-एक्ट (1:1,000, #9275, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), एर्क1 /2 (1:1,000, #9102, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), फॉस्फो-एर्क1/2 (1:1,000, #9101, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), एमटीओआर (1:1) ,000, #2972, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), फॉस्फो-एमटीओआर (1:1,000, #2971, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), कैस्पेज़ 3 (1:500, एबी4051, एबकैम, कैम्ब्रिज, यूके), क्लीव्ड कैस्पेज़-3 (1:1,000, #9661, सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी), और -एक्टिन (1:1,000, एससी-130656, सांता क्रूज़ बायोटेक्नोलॉजी)। निर्माता के निर्देशों के अनुसार ईसीएल प्राइम वेस्टर्न ब्लॉटिंग डिटेक्शन सिस्टम (जीई हेल्थकेयर, यूके) का उपयोग करके धब्बों का पता लगाया गया। डेटा ने -एक्टिन के विरुद्ध सापेक्ष मात्रा का ठहराव दिखाया, जिसका उपयोग आंतरिक नियंत्रण के रूप में किया गया था।

6. सांख्यिकीय विश्लेषण

सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए, टीएस और एसडब्ल्यू समूहों के बीच डेटा की तुलना मैन-व्हिटनी यू परीक्षण का उपयोग करके की गई थी। मतभेदों की पहचान करने के लिए टकी के परीक्षण के बाद भिन्नता के एक-तरफ़ा विश्लेषण (एनोवा) का उपयोग करके समूहों की तुलना की गई। अंतर को p <{2}}.05 पर सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना गया। डेटा को माध्य ± मानक विचलन (एसडी) या माध्य ± माध्य की मानक त्रुटि (एसईएम) के रूप में व्यक्त किया जाता है। सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए ग्राफपैड प्रिज्म 6 (ग्राफपैड सॉफ्टवेयर, सैन डिएगो, सीए, यूएसए) का उपयोग किया गया था।

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