Поліфеноли зеленого чаю покращують раннє пошкодження нирок, спричинене дієтою з високим вмістом жиру через

Вейцзе Йі

1 Департамент харчування та гігієни харчування, Школа громадського здоров'я, Медичний коледж Тунцзи, Університет науки і техніки Хуачжун, Ухань 430030, Китай

2 Ключова лабораторія МНС з навколишнього середовища та здоров'я, Школа громадського здоров'я, Медичний коледж Тунцзи, Університет науки і технологій Хуачжун, Ухань 430030, Китай

3 Департамент харчування та гігієни продуктів харчування, Школа громадського здоров'я та менеджменту, Медичний університет Біньчжоу, Яньтай 264003, Китай

Сяо Се

Міїнг Ду

4 Кафедра готельного менеджменту, Університет туризму, Гуйлінь 541000, Китай

Йонджун Бу

5 Кафедра харчування та гігієни продуктів харчування, Медичний університет Сіньсян, Сіньсян 453000, Китай

Наннань Ву

Хуей Ян

6 Народна лікарня Кеченг, Кучжоу 324000, Китай

Чонг Тянь

7 Школа медсестер, Медичний коледж Тунцзи, Університет науки і техніки Хуачжун, Ухань 430030, Китай

Фангі Сю

Сіюн Сян

Півей Чжан

8 кафедра клінічного харчування, лікарня Тунцзи, Університет науки і техніки Хуачжун, Ухань, Хубей 430030, Китай

Чжуо Чень

Сюечжо Цзуо

8 кафедра клінічного харчування, лікарня Тунцзи, Університет науки і техніки Хуачжун, Ухань, Хубей 430030, Китай

Ченцзян Ін

Пов’язані дані

Анотація

Сфера дії

У кількох літературних звітах висловлено думку про ретропротекторну дію кетонових тіл та поліфенолів зеленого чаю (ГТФ). Наше попереднє дослідження показало, що споживання ГТФ може підвищити ниркову експресію кетогенного ферменту, що обмежує швидкість, що було зменшено завдяки дієті з високим вмістом жиру (HFD) у щурів. Тут ми дослідили, чи може кетогенез опосередковувати повторну захист GTP проти HFD.

Методи та результати

Щурів Wistar годували стандартно або HFD із або без GTP протягом 18 тижнів. Виявлено рівень окисного стресу в нирках, функцію нирок, експресію нирок та рівні активності мітохондріальної 3-гідрокси-3-метилглутарил-КоА (HMG-CoA) синтази 2 (HMGCS2) та сиртуїну 3 (SIRT3). Підвищений нирковий окислювальний стрес та втрата функції нирок, спричинені HFD, були покращені GTP. Нирковий кетогенез та рівні експресії та активності SIRT3, які були знижені HFD, були відновлені за допомогою GTP. In vitro клітини HEK293 трансфікували еукаріотичною експресійною плазмідою pcDNA HMGCS2. Лікування GTP може збільшити регуляцію експресії HMGCS2 та SIRT3. Хоча трансфекція HMGCS2 не впливала на експресію SIRT3, рівень 4-гідрокси-2-ноненального (4-HNE) та співвідношення ацетил-MnSOD (K122)/MnSOD знижувались у трансфікованих HMGCS2 клітинах у контексті H2O2.

Висновок

Кетогенез/шлях SIRT3 опосередковує повторний захист GTP проти окисного стресу, викликаного HFD.

1. Вступ

Кетогенез виникає під час тривалих фізичних навантажень, голодування, обмеження калорій (CR) або низького вмісту вуглеводів та високого рівня споживання ліпідів. Нещодавно позитивні ефекти кетогенезу були описані з точки зору втрати ваги [1], нейропротекції [2, 3], гепатопротекції [4] та повторної захисту [5–7]. Хоча точні механізми цих ефектів незрозумілі, прийнято вважати, що сприяння енергетичним витратам та рівновазі та/або зменшенню активних форм кисню (АФК) сприяють цим перевагам кетогенезу.

Епідеміологічні дослідження та експерименти на тваринах показали, що режим харчування та дієтичні компоненти можуть модулювати ниркову васкуляризацію та функції [12, 13]. Довготривала дієта з високим вмістом жиру (HFD) може призвести до окисного стресу, фіброзу та запалення, в кінцевому підсумку викликаючи функціональні та патологічні пошкодження нирок [13]. Крім того, ожиріння та порушення обміну речовин, які, як правило, пов’язані із споживанням жиру, призводять до більш високого ризику пошкодження нирок [14]. Навпаки, CR та фітохімікати були перевірені для захисту нирок від окисного стресу [5]. Наші попередні дослідження встановили, що експресія HMGCS2 була збільшена в печінці, але знижена в нирках в контексті HFD. Однак лікування поліфенолом зеленого чаю (GTP) може збільшити регуляцію експресії HMGCS2 в нирках, що є ефектом, подібним до ефекту голодування [8, 15]. Отже, ми припускали, що на відміну від CR, кетогенез, індукований HFD, може мати тканинну специфічність, а ниркова недостатність, індукована HFD, може бути частково обумовлена зниженим нирковим кетогенезом. Крім того, подібно до CR, лікування ГТФ може захистити нирку шляхом сприяння кетогенезу.

Мітохондріальний сиртуїн 3 (SIRT3), нікотинамід-аденин-динуклеотид-залежний гістон-деацетилаза, пов'язаний з антиоксидацією CR і може покращити активність HMGCS2 за допомогою деацетилювання. КБ були перевірені, щоб підвищити співвідношення NAD +/NADH у нейронах, згодом збільшивши антиоксидантну активність SIRT3 [16]. Однак, чи існує подібний механізм у нирках, не було відомо. Насправді SIRT3 рясно експресується в нирках і може захищати проксимальні канальцеві клітини від ліпотоксичності, спричиненої пальмітатом, посилюючи окислювальну здатність мітохондрій та антиоксидантний захист [17]. Крім того, повідомляється, що GTP та епігалокатехінгалат (EGCG, основний компонент GTP) збільшують експресію SIRT3 [18]. На підставі вищезазначених фактів ми висунули гіпотезу про те, що SIRT3 може брати участь у відновленні захисту кетогенезу. Отже, в цьому дослідженні досліджено повторний захист ГТФ проти ВЧД та роль кетогенезу/SIRT3 у цих процесах.

2. Матеріали та методи

2.1. Лікування тварин

2.2. Культура клітин та лікування

Клітини ембріональної нирки 293 людини (HEK 293) були отримані з Банку клітин Китайської академії наук (Шанхай, Китай). Клітини HEK293 культивували в модифікованому Дульбекко середовищі Eagle (DMEM)/високому вмісті глюкози, що містить 10% фетальної бичачої сироватки, і доповнювали пеніциліном/стрептоміцином у 5% СО2 при 37 ° C. Плазміди були придбані у компанії Vigene Biosciences. Після екстракції та перевірки проводили трансфекцію плазмідної pcDNA HMGCS2 з використанням реагенту для трансфекції Lipofectamine 3000 згідно з інструкціями виробника. Трансфіковані клітини обробляли GTP (4 мкг/мл, 24 години) або H2O2 (0,1 мМ, 6 годин) окремо.