পার্ট 2 ফেনোটাইপিক বৈচিত্র্য এবং রেনাল এন্ডোথেলিয়াল কোষের বিপাকীয় বিশেষীকরণ

যোগাযোগ: অড্রে হু হোয়াটসঅ্যাপ/এইচপি: 0086 13880143964 ইমেল:audrey.hu@wecistanche.com

সেবাস্তিয়ান জে ডুমাস^1,6, এলডা মেটা^1,6, মিলা বোরি^1,6, ইয়ংলুন লুও ^2,3, জুরি লি⁴, টন জে রাবেলিংক⁵এবং পিটার কারমেলিয়েট^1,4

অংশ 1 এখানে ক্লিক করুন

গুরুত্বপূর্ণ দিক

• এন্ডোথেলিয়াম বিভিন্ন অঙ্গের মধ্যে পার্থক্য করে, সম্ভবত স্বতন্ত্র অঙ্গ ফাংশন সমর্থন করার জন্য।

• একাধিক বিশেষায়িত এন্ডোথেলিয়াল সেল ফেনোটাইপ রেনাল গ্লোমেরুলি, কর্টেক্স এবং মেডুলার মধ্যে সহাবস্থান করে; এই ফাংশনগুলি গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণ, আয়ন এবং বিপাকগুলির পুনর্শোষণ এবং নিঃসরণ এবং প্রস্রাবের ঘনত্বকে সমর্থন করে।

• মধ্যে বিভিন্ন স্থানীয় মাইক্রোএনভায়রনমেন্টকিডনিরেনাল এন্ডোথেলিয়ামের আণবিক এবং বিপাকীয় ভিন্নতাকে আকৃতি দেয়; বিপরীতভাবে, এন্ডোথেলিয়াল কোষ থেকে প্রাপ্ত অন্তঃস্রাব উপাদান বিভিন্ন কুলুঙ্গি বজায় রাখেকিডনিমাইক্রোএনভায়রনমেন্ট

• রেনাল এন্ডোথেলিয়াল কোষের বিপাক এর পরিপ্রেক্ষিতে পরিবর্তন করা যেতে পারেকিডনিআঘাতএবং রোগগুলি, আংশিকভাবে মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের পরিবর্তনের ফলে।

• ফেনোটাইপিক বৈচিত্র্য এবং রেনাল এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলির বিপাকীয় বিশেষীকরণের বৃহত্তর বোঝার চিকিত্সার জন্য নতুন লক্ষ্যগুলি সনাক্ত করতে সহায়তা করতে পারেকিডনিরোগএবংকিডনিপুনর্জন্ম

Cistanche tubulosa কিডনি রোগ প্রতিরোধ করে, নমুনা পেতে এখানে ক্লিক করুন

শিয়ার স্ট্রেস ইসি-তে পরিবর্তনের জন্য REC প্রতিক্রিয়াগুলি ক্রমাগত রক্ত ​​​​প্রবাহের স্পন্দনশীলতা এবং জাহাজের প্রাচীরের সমান্তরাল একটি ঘর্ষণ শক্তি, তরল শিয়ার স্ট্রেস দ্বারা প্রসারিত-প্ররোচিত শক্তির সংস্পর্শে আসে।¹⁹⁵. এই কোষগুলি এই শক্তিগুলিকে উপলব্ধি করার জন্য এবং তাদের জৈব রাসায়নিক সংকেতগুলিতে রূপান্তর করতে সজ্জিত যা ভাস্কুলার টোন এবং ইসি রিমডেলিং নিয়ন্ত্রণ করে জাহাজের হোমিওস্ট্যাসিসকে প্রভাবিত করতে পারে, যা টিস্যুর প্রয়োজনীয়তা মেটাতে রক্ত ​​​​প্রবাহকে সামঞ্জস্য করে 195। মজার বিষয় হল, ভাস্কুলার বেডের বিভিন্ন অংশ থেকে ইসি নির্দিষ্ট প্রবাহের প্রকারের সংস্পর্শে আসে এবং সেই অনুযায়ী সাড়া দেয় 195 (চিত্র 5a)। ধমনী এবং ধমনীতে, রক্তের প্রবাহ অত্যন্ত স্পন্দিত হয়, যেখানে কৈশিকগুলির মধ্যে এটি একই মাত্রার কিন্তু কম স্পন্দিত হয় এবং ভেনুলে এবং শিরাগুলিতে রক্ত ​​​​প্রবাহ প্রায় তিনগুণ থেকে দশগুণ কম এবং স্পন্দনশীলতা সর্বনিম্ন 195। মধ্যেকিডনি, the vasculature of the cortex receives >কিডনি রক্ত ​​প্রবাহের 94 শতাংশ¹⁹⁶পরামর্শ দিচ্ছে যে মেডুলারি ভাস্কুলেচার তুলনামূলকভাবে কম শিয়ার স্ট্রেস পরিবেশে উন্মুক্ত। বিপরীতে, উচ্চ রক্ত ​​প্রবাহ এবং চাপের ফলে পরিস্রাবণের ফলে রক্তের সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে মিলিত হওয়ার ফলে জিআরইসিগুলি তুলনামূলকভাবে উচ্চ শিয়ার স্ট্রেস পরিবেশের সংস্পর্শে আসে (1dyn/cm2 থেকে 95dyn/cm2 পর্যন্ত উচ্চ হতে অনুমান করা হয়)। প্রক্রিয়া197 (চিত্র 5বি)। শিয়ার স্ট্রেসের জন্য জিআরইসি-এর এক্সপোজার গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি রক্তের গ্লাইকোপ্রোটিন ভন উইলেব্র্যান্ড ফ্যাক্টর (ভিডব্লিউএফ) এর গঠনমূলক উদ্ঘাটনকে প্ররোচিত করে, যা ADAMTS13 মেটালোপ্রোটিজ দ্বারা বিভাজনের সংবেদনশীলতা বাড়ায়।^198,199. জিআরইসি স্বাস্থ্যের জন্য এই ঘটনার গুরুত্ব শিগা টক্সিন-সম্পর্কিত হেমোলাইটিক ইউরেমিক সিনড্রোমে পরিলক্ষিত প্রো-থ্রম্বোটিক ফেনোটাইপ দ্বারা প্রদর্শিত হয়। শিগা টক্সিন gRECs দ্বারা vWF এর নিঃসরণ এবং অতি-বৃহৎ vWF মাল্টিমার গঠনকে উৎসাহিত করে যা ADAMTS13 দ্বারা ক্লিভেজ প্রতিরোধী এবং গ্লোমেরুলিতে থ্রম্বোটিক মাইক্রোএনজিওপ্যাথিকে প্ররোচিত করেকিডনিmicrovasculature200, অবশেষে AKI এর দিকে নিয়ে যায়। থ্রম্বোটিক থ্রম্বোসাইটোপেনিক পুরপুরায়, কম ADAMTS13 কার্যকলাপের ফল একই রকমের হয়¹⁹⁹.

শিয়ার স্ট্রেসের গুরুত্ব রেনাল ধমনীতে এথেরোস্ক্লেরোটিক ক্ষতগুলির বিকাশের দ্বারাও চিত্রিত হয়, যার ফলে রেনাল আর্টারি স্টেনোসিস হতে পারে - মাধ্যমিক উচ্চ রক্তচাপের একক বৃহত্তম কারণ 201,202। এই ক্ষতগুলি ধমনী এবং ধমনীতে এথেরোপ্রোন অঞ্চলে বিকশিত হয় যেগুলি অন্যান্য অঞ্চলের তুলনায় নিম্ন লেমিনার শিয়ার স্ট্রেসের সংস্পর্শে আসে, যেমন ধমনী বিভাজন অঞ্চল, যেখানে রক্ত ​​​​প্রবাহ সাধারণত বিঘ্নিত হয়201 (চিত্র 5c)।

ইসিগুলিতে লেমিনার শিয়ার স্ট্রেসের প্রভাব।লেমিনার শিয়ার স্ট্রেস ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর ক্রুপেল-লাইক ফ্যাক্টর 2 (KLF2) এবং KLF4 ECs-এ আপগ্রেগুলেশনকে প্ররোচিত করে, আংশিকভাবে ATP প্রকাশের মাধ্যমে এবং P2X4 purinergic রিসেপ্টর 203 এর পরবর্তী সক্রিয়করণের মাধ্যমে এবং আংশিকভাবে MEK5–ERK5-ERK5-এর সক্রিয়করণের মাধ্যমে। পথ^204,205(চিত্র 5d)। মধ্যেকিডনি, Klf2, এবং Klf4 একসাথে KLF4 টার্গেট জিন, Thbd (যা থ্রম্বোমোডুলিনকে এনকোড করে), প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের এফারেন্ট ধমনী থেকে প্রাপ্ত জিআরইসিগুলির চিহ্নিতকারী বলে জানা গেছে।^10,11(চিত্র 3 খ)। এই প্রবাহ-প্রতিক্রিয়াশীল মার্কারগুলির অবস্থান এই সত্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যে গ্লোমেরুলির অবিলম্বে প্রস্থানস্থলে অবস্থিত RECগুলি উচ্চ লেমিনার শিয়ার স্ট্রেসের সংস্পর্শে আসে, সম্ভাব্যভাবে এই অঞ্চলের উচ্চ রক্তের সান্দ্রতার সাথে সম্পর্কিত। KLF2 মধ্যস্থতা ইসি নিস্তব্ধতার আপগ্র্যুলেশন এবং সক্রিয়করণ, একটি আঁটসাঁট ভাস্কুলার বাধা রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করার জন্য VE-ক্যাডেরিন এবং -ক্যাটেনিনের অভিব্যক্তি বৃদ্ধি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, 207 প্রবাহের দিকে ইসিগুলির সারিবদ্ধতা, প্রদাহ প্রতিরোধ এবং রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করে। একটি অ্যান্টি-অ্যাথেরোজেনিক ফেনোটাইপ, অ্যান্টিঅক্সিডেন্টগুলির বৃদ্ধি এবং NO এবং প্রোস্টাসাইক্লিনস208-210 (চিত্র 5d) এর এন্ডোথেলিয়াল উত্পাদনের জন্য সেকেন্ডারি ভাস্কুলার টোন হ্রাস। জিআরইসি-তে KLF2 সক্রিয়করণ তাদের CKD-এর প্রাণীর মডেলগুলিতে আঘাত এবং রোগের অগ্রগতির বিরুদ্ধে রক্ষা করে।^211,212. তদনুসারে, ভিট্রোতে শিয়ার স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়া হিসাবে KLF2 কে গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়ামে আপ রেগুলেট করা হয়, যেখানে এটি একটি অ্যান্টিকোয়াগুল্যান্ট এবং অ্যান্টি-ইনফ্ল্যামেটরি ফেনোটাইপকে প্রচার করে এবং সঠিক পরিস্রাবণ ফাংশনের জন্য প্রয়োজনীয় পডোসাইট বাধা প্রতিরোধে এন্ডোথেলিয়াল-নির্ভর হ্রাসকে ট্রিগার করে। GREC KLF2 সেকেন্ডারি থেকে গ্লোমেরুলার হাইপারফিল্ট্রেশনের আপগ্র্যুলেশন ইসি কর্মহীনতার বিরুদ্ধে সুরক্ষা প্রদান করে এবং একতরফা নেফ্রেক্টমি212-এর মডেলে CKD-এর অগ্রগতি কমিয়ে দেয়। বিপরীতভাবে, এন্ডোথেলিয়াল KLF2 এর ক্ষতি স্ট্রেপ্টোজোটোসিন-প্ররোচিত মডেলে গ্লোমেরুলার হাইপারট্রফি এবং প্রোটিনুরিয়াকে বাড়িয়ে তোলেডায়াবেটিসকিডনিরোগ²¹¹. এন্ডোথেলিয়াল KLF4 এছাড়াও AKI213 তে রিনোপ্রোটেক্টিভ। KLF4-এর EC-নির্দিষ্ট ক্ষতি একটি প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি ফেনোটাইপের EC অধিগ্রহণকে প্রচার করে ইস্কেমিক AKI-এর একটি মডেলে কিডনির আঘাতকে বাড়িয়ে তোলে²¹³. যাইহোক, এটি লক্ষণীয় যে KLF2 এবং KLF4 এর এন্ডোথেলিয়াম 214-এ প্রসঙ্গ-নির্দিষ্ট ভূমিকা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, তারা ইসি সক্রিয়করণ এবং ক্ষত গঠনের প্রচার করতে পারে যা বিকাশে সেরিব্রাল ক্যাভারনস বিকৃতির দিকে পরিচালিত করে।^214,215.

লেমিনার শিয়ার স্ট্রেসের এক্সপোজার গ্লুকোজ গ্রহণকে হ্রাস করে²¹⁶এবং ইসি-তে মাইটোকন্ড্রিয়াল বায়োজেনেসিসকে উদ্দীপিত করে^217–219. KLF2 অ্যাক্টিভেশন PFKFB3 এর অভিব্যক্তিকে অন্যান্য গ্লাইকোলাইটিক জিন যেমন HK2 (যা হেক্সোকিনেজ 2 এনকোড করে) এবং PFK1 (যেটি ফসফফ্রুক্টোকিনেজ 1 (PFK1) এনকোড করে) এর সাথে একত্রে কমিয়ে দেয়, যার ফলে গ্লাইকোলাইটিক থেরাপি এবং গ্লাইকোলাইটিক থেরাপি 2 এর প্রারম্ভিক থেরাপি হ্রাস পায়। UDP-GlcUA এবং UDP-GlcNAc সংশ্লেষণের জন্য যথাক্রমে হেক্সোসামিন এবং গ্লুকুরোনিক অ্যাসিড বায়োসিন্থেটিক পাথওয়েতে, যা হায়ালুরোনান সিন্থেস (HAS2) এর সীমিত স্তর।^{133,220–222}. KLF2 এছাড়াও HAS2-এর এক্সপ্রেশন এবং মেমব্রেন ট্রান্সলোকেশন এবং ফলস্বরূপ গ্লাইকোক্যালিক্স উপাদান হায়ালুরোনানের সংশ্লেষণকে প্ররোচিত করে।^133,222. এইভাবে, ল্যামিনার প্রবাহের সংস্পর্শে আসা ECগুলি বিরক্তিকর প্রবাহের সংস্পর্শে আসা ECs থেকে অনেক বেশি ঘন গ্লাইকোক্যালিক্স প্রদর্শন করে (চিত্র 5d,e)। Has2 এর EC-নির্দিষ্ট মুছে ফেলার উপর গভীর প্রভাব রয়েছেকিডনি, কৈশিক জিআরইসিগুলির গ্লাইকোক্যালিক্স কাঠামোর বৈকল্য সহ, গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়াল ফেনস্ট্রেশন 40 এর ব্যাঘাত, পরিস্রাবণ বাধা কর্মহীনতার অ্যালবুমিনুরিয়া নির্দেশক, বিরক্ত গ্লাইকোক্যালিক্স-নির্ভর অ্যাঞ্জিওপোয়েটিন 1 সংকেত, এবং অস্বাভাবিক ক্রস স্ট্রাকচারের ফলাফল হিসাবে অস্বাভাবিক পডকোক্যালিক্স গঠন। কৈশিক বিরলতা এবং গ্লোমেরুলোস্ক্লেরোসিস⁴⁰.

মাইটোকন্ড্রিয়াল রেসপিরেশন এবং ATP জেনারেশনও ECs-এ একমুখী প্রবাহের অধীনে 223,224 বিঘ্নিত প্রবাহের সংস্পর্শে আসার তুলনায় বৃদ্ধি পায়। মাইটোকন্ড্রিয়াল ATP জেনারেশনের অবরোধ শিয়ার স্ট্রেস-প্ররোচিত ATP রিলিজকে বাধা দেয় যেখানে, বিপরীতে, গ্লাইকোলাইসিস বাধাদানের কোন প্রভাব নেই, পরামর্শ দেয় যে পিউরিনার্জিক রিসেপ্টর অ্যাক্টিভেশনের জন্য ইসি মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বসন প্রয়োজন, যা ফলস্বরূপ শিয়ার স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়ায় KLF2 প্রকাশকে প্ররোচিত করে।^203,218,224. তদুপরি, SIRT1–PGC1a– TFAM সিগন্যালিং ক্যাসকেড217,219 সক্রিয় হওয়ার কারণে শিয়ার স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়ায় মাইটোকন্ড্রিয়াল বায়োজেনেসিস আপ রেগুলেটেড হয়, যেখানে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট জিনের অভিব্যক্তি, যেমন হেম অক্সিজেনেস 1 এবং গ্লুটারডক্সিন 1 থেকে রক্ষা করা হয়। ROS225,226 (চিত্র 5d)। লেমিনার প্রবাহের সংস্পর্শে আসা ইসি-তে ইলেকট্রন পরিবহন চেইনকে বাধা দেওয়ার ফলে ইসি প্রদাহ হয়, যা পরামর্শ দেয় যে মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বাস-প্রশ্বাস ইসি সক্রিয়করণকে বাধা দেয়।²²³. মধ্যেকিডনি, REC-তে মাইটোকন্ড্রিয়াল বায়োজেনেসিসকে উদ্দীপিত করার জন্য 5-HT1F রিসেপ্টর সক্রিয়করণ ভাস্কুলার বিরলতা হ্রাস করতে পারে এবং আঘাত থেকে পুনরুদ্ধারের প্রচার করতে পারে যেমনটি AKI227-এর একটি মডেলে দেখানো হয়েছে।

KLF4 এছাড়াও কোলেস্টেরল-25- হাইড্রোক্সিলেস (CH25H) এবং লিভার এক্স রিসেপ্টরকে একটি এথেরোপ্রোটেকটিভ পালসাটাইল শিয়ার স্ট্রেসের সংস্পর্শে আনতে প্ররোচিত করে²²⁸. CH25H 25-হাইড্রোক্সিকোলেস্টেরলের উৎপাদনকে অনুঘটক করে, যা স্টেরল রেগুলেটরি এলিমেন্ট-বাইন্ডিং প্রোটিন 2 (SREBP2) সক্রিয়করণে বাধা দেয়, যা বিঘ্নিত রক্ত ​​প্রবাহের EC প্রতিক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ মধ্যস্থতাকারী (নীচে দেখুন)229,230৷ তাই, KLF2 এবং KLF4 এক্সপ্রেশনের মড্যুলেশন এবং লেমিনার শিয়ার স্ট্রেস দ্বারা সক্রিয়করণ এবং তাদের ফলস্বরূপ বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া REC শান্ততা এবং গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণ (চিত্র 5d) রক্ষণাবেক্ষণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে।

ইসি-তে বিঘ্নিত রক্ত ​​প্রবাহের প্রভাব।ধমনী বিভাজন বা বক্রতার মতো বিঘ্নিত রক্ত ​​প্রবাহের সংস্পর্শে আসা ECগুলি সক্রিয় হয় এবং একটি প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি এবং এথেরোজেনিক ফেনোটাইপ 231 (চিত্র 5e) প্রদর্শন করে। সুতরাং, এই ধরনের এথেরোপ্রোন অঞ্চলে অবস্থিত ধমনী এবং অ্যাফারেন্ট আর্টেরিওলার REC এর সক্রিয়করণ এথেরোস্ক্লেরোটিক রেনাল ধমনী স্টেনোসিসের বিকাশকে উন্নীত করতে পারে।

KLF4 অভিব্যক্তি বিঘ্নিত রক্ত ​​​​প্রবাহ দ্বারা অবদমিত হয়, KLF4 প্রবর্তক অঞ্চলের বর্ধিত মিথাইলেশন MEF2 বাইন্ডিং এবং পরবর্তী KLF4 ট্রান্সক্রিপশন প্রতিরোধ করে²³². তদ্ব্যতীত, মাইক্রোআরএনএ (miR)-92a, যা কম শিয়ার স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়ায় এথেরোপ্রোন অঞ্চলে প্ররোচিত হয়, KLF2, KLF4 এবং SIRT1 এর এন্ডোথেলিয়াল অভিব্যক্তিকে দমন করে এবং ফসফেটিডিক অ্যাসিড ফসফেটেস টাইপ 2B (PPAP2B,32342,342,342,334) কে কমিয়ে দেয়। সাধারণ লেমিনার শিয়ার স্ট্রেসের পরিস্থিতিতে, PPAP2B ডিফসফোরাইলেটস লাইসোফসফ্যাটিডিক অ্যাসিড (এলপিএ) সঞ্চালন করে, এটি LPAR1 রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হতে বাধা দেয়, যা অন্যথায় প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি সিগন্যালিং 233 (চিত্র 5e) প্ররোচিত করে। PPAP2B-এর এন্ডোথেলিয়াল ক্ষয় এন্ডোথেলিয়াল ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৃদ্ধির সাথে যুক্ত স্থানীয় এবং পদ্ধতিগত প্রদাহকে বাড়িয়ে তোলে। এলপিএ সিগন্যালিং এর সাথে জড়িতকিডনিROS, প্রদাহজনক সাইটোকাইনস এবং ফাইব্রোসিস236 এর আবেশের মাধ্যমে রোগ

কম শিয়ার স্ট্রেস এবং বিঘ্নিত প্রবাহের এন্ডোথেলিয়াল এক্সপোজার গ্লাইকোলাইটিক এনজাইম এবং পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেজ কিনেস 1 (PDK1) এর প্রকাশকে প্ররোচিত করে, যার ফলে মাইটোকন্ড্রিয়াল বিপাক থেকে গ্লাইকোলাইসিস মুক্ত হয় এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বাস-প্রশ্বাস হ্রাস পায়।^223,237(চিত্র 5e)। যান্ত্রিকভাবে, বিঘ্নিত প্রবাহ NAD(P)H oxidase 4 (NOX4)- প্রাপ্ত ROS-এর উৎপাদনকে প্ররোচিত করে এবং NF-κB সক্রিয় করে, যার ফলে HIF1 এর অবক্ষয় রোধ করে স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি পায়।^223,237. NF-κB পাথওয়ের সক্রিয়করণ হেপারিনেজ কার্যকলাপ এবং ফলস্বরূপ গ্লাইকোক্যালিক্স অবক্ষয়ের সাথে যুক্ত হয়েছে^238.এই ফলাফলগুলির সাথে সামঞ্জস্য রেখে, NF-κB সক্রিয়করণ গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়াম 239-এ দীর্ঘস্থায়ী শিয়ার স্ট্রেস দ্বারা দমন করা হয়। বিঘ্নিত প্রবাহের প্রতিক্রিয়া হিসাবে HIF1 সক্রিয়করণ ধমনী ইসি প্রসারণ এবং প্রদাহজনক মার্কারগুলির প্রকাশকে উন্নত করে, যেখানে গ্লাইকোলাইসিস প্রতিরোধ এই প্রতিক্রিয়াগুলিকে বাধা দেয় 223,237। অধিকন্তু, মাইটোকন্ড্রিয়াল অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন সক্রিয়করণ ধমনী ইসি-তে বিঘ্নিত প্রবাহ দ্বারা প্ররোচিত প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি ফেনোটাইপকে বাধা দেয়।²²³.

কম শিয়ার স্ট্রেসের ব্যাঘাতগুলি YAP এবং TAZ প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির সক্রিয়করণকে প্ররোচিত করে, যেখানে লেমিনার শিয়ার স্ট্রেস এগুলিকে একত্রিত-নির্ভর পদ্ধতিতে বাধা দেয়^240,241. YAP এবং TAZ সক্রিয়করণ একটি MYC-নির্ভর পদ্ধতিতে গ্লাইকোলাইসিস এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল কার্যকলাপকে উদ্দীপিত করে ইসি বিপাককে সংশোধন করে²⁴², এবং গ্লুটামিনোলাইসিস আপ রেগুলেট করে²⁴³. বিপরীতভাবে, গ্লাইকোলাইটিক এনজাইম PFK1 একটি ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপ 244-এ YAP এবং TAZ কার্যকলাপকে উদ্দীপিত করে। YAP এবং TAZ হল TGF –SMAD সিগন্যালিং পাথওয়ের মেকানোরেগুলেটরকিডনি. একতরফা মূত্রনালী বাধার একটি পরীক্ষামূলক মডেলে কিডনি ফাইব্রোসিসকে উন্নীত করার জন্য তাদের প্রদর্শন করা হয়েছে, যদিও এন্ডোথেলিয়াল-থেকে-মেসেনকাইমাল ট্রানজিশনের ফলে এই ফাইব্রোটিক প্রতিক্রিয়াতে REC-এর ভূমিকা খারাপভাবে তদন্ত করা হয়নি।^245,246

মজার বিষয় হল, বিঘ্নিত রক্ত ​​প্রবাহের সংস্পর্শে আসা ECগুলি SREBP2 এর সক্রিয়তাও দেখায়, যা মেভালোনেট পাথওয়ে HMG-CoA রিডাক্টেস (চিত্র 5e) এর হার-সীমিত এনজাইম সহ কোলেস্টেরল সংশ্লেষণে জড়িত জিনগুলিকে আপগ্রেগুলেট করে এবং কোলেস্টেরল প্রবাহ হ্রাস করে।^230,247, ইসি-তে কোলেস্টেরলের অন্তঃকোষীয় স্তর বৃদ্ধি করে^230,247. মজার বিষয় হল, স্ট্যাটিন দ্বারা HMG-CoA রিডাক্টেসের বাধা KLF2 এক্সপ্রেশনে একটি এন্ডোথেলিয়াল বৃদ্ধিকে প্ররোচিত করে এবং NF-κB, HIF1 এবং YAP-TAZ দ্বারা প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি সিগন্যালিং হ্রাস করে, যার ফলে লেমিনার প্রবাহে একটি EC-এর মতো প্রতিক্রিয়া দেখায়।^241,248,249. অধিকন্তু, SREBP2 অ্যাক্টিভেশন miR-92a-এর ট্রান্সক্রিপশনকে উৎসাহিত করে, NOX2-এর অভিব্যক্তিকে উন্নীত করে, যা ROS-এর উৎপাদনকে প্ররোচিত করে, এবং NLRP3 প্রদাহের অভিব্যক্তি বাড়ায়, শেষ পর্যন্ত এন্ডোথেলিয়াল প্রদাহ এবং এথেরোস্ক্লেরোসিস216,230 প্রচার করে। সুতরাং, SREBP2 একটি বিঘ্নিত প্রবাহের জন্য রেনাল ধমনী এবং অ্যাফারেন্ট আর্টেরিওলার এন্ডোথেলিয়াল প্রতিক্রিয়ার অন্যতম চালক হতে পারে।

অসমোলারিটির পরিবর্তনের জন্য REC প্রতিক্রিয়া

দ্যকিডনিহাইড্রেশন অবস্থার উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত অসমোলারিটির প্রস্রাব তৈরি করতে পারে। হেনলের লুপের কাউন্টারকারেন্ট গুণক একটি মেডুলারি অসমোলারিটি গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে যা প্রস্রাবের ঘনত্বের প্রক্রিয়াকে অন্তর্নিহিত করে এবং চূড়ান্ত প্রস্রাবের অসমোলারিটি নির্ধারণ করে। সংক্ষেপে, TALH - একটি টিউবুল সেগমেন্ট যা বেশিরভাগ জলের জন্য অভেদ্য - সক্রিয়ভাবে NaCl কে ফিল্ট্রেট থেকে মেডুলারি ইন্টারস্টিটিয়াম পর্যন্ত শাটল করে, আরোহী এবং অবরোহ প্রবাহ জুড়ে 20 mOsm/kg H2O অসমোলালিটি পার্থক্য স্থাপন করে²⁵⁰ (চিত্র 6a)। অসমোটিক প্রতিক্রিয়া হিসাবে, হেনলে (TDLH) এর পাতলা অবরোহী অঙ্গের মাধ্যমে জল পুনরায় শোষিত হয়, যার ফলে পরিস্রুত অসমোলারিটি 250 বৃদ্ধি পায়। এই পরিস্রাবণটি TDLH থেকে TALH-এ অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, TALH দ্বারা NaCl-এর সক্রিয় পুনঃশোষণ TALH এবং ইন্টারস্টিশিয়ামের মধ্যে 20 mOsm/kg H2O অসমোলালিটি পার্থক্যকে পুনঃপ্রতিষ্ঠিত করে, মেডুলারি ইন্টারস্টিটিয়াম অসমোলারিটি250 আরও বাড়িয়ে দেয়। কাউন্টারকারেন্ট প্রবাহের মধ্যে এই ছোট অসমোলালিটি পার্থক্যগুলির গুণন একটি বৃহৎ কর্টিকোমডুলারি অসমোল্যালিটি গ্রেডিয়েন্টের দিকে নিয়ে যায় (একটি কাউন্টারকারেন্ট গুণক)²⁵⁰. ভাসা রেক্টার স্তরে, অ্যাকোয়াপোরিন দ্বারা সহজলভ্য জলের প্রবাহ DVR-এর মধ্যে ইউরিয়া এবং NaCl-এর পুনঃশোষণের সমান্তরালে ঘটে, যা রক্ত ​​এবং মেডুলারি অসমোলারিটির মধ্যে পার্থক্য দ্বারা চালিত হয়, যার ফলে প্যাপিলার দিকে রক্তের অসমোলারিটি বৃদ্ধি পায়।²⁵⁰(চিত্র 6a)। বিপরীতে, উচ্চ ফেনস্ট্রেটেড AVR মেডুলারী জলকে পুনরায় শোষণ করে এবং NaCl কে ইন্টারস্টিশিয়ামে ছেড়ে দেয়, যেহেতু প্যাপিলা থেকে আসা রক্ত ​​মেডুলারি ইন্টারস্টিশিয়ামের তুলনায় উচ্চতর অসমোলারিটি।²⁵⁰(চিত্র 6a)। DVR এবং AVR-এর মধ্যে এই কাউন্টারকারেন্ট এক্সচেঞ্জ কাউন্টারকারেন্ট মাল্টিপ্লায়ার সিস্টেম (চিত্র 6a) দ্বারা তৈরি মেডুলারি অসমোলারিটি গ্রেডিয়েন্ট বজায় রাখে। মেডুলার উচ্চ অসমোলারিটি সংগ্রহকারী নালীগুলির দ্বারাও বজায় থাকে, যা সক্রিয়ভাবে অভ্যন্তরীণ মেডুলারি ইন্টারস্টিশিয়ামের মধ্যে ইউরিয়া রপ্তানি করে এবং অ্যাকোয়াপোরিন-সুবিধাযুক্ত জল পরিবহনের মাধ্যমে মেডুলারি অসমোলারিটি গ্রেডিয়েন্ট অনুসারে প্রস্রাব ঘনীভূত করে। ফলস্বরূপ, mRECs সহ মেডুলারি কোষগুলি হাইপারোসমোলারিটির চরম মাত্রার সংস্পর্শে আসে, বিশেষ করে ডিহাইড্রেশনের পরিস্থিতিতে যেখানে অসমোলালিটি মানুষের মধ্যে 1,400mOsm/kg পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে।²⁵⁰(চিত্র 6a)। নীচে বর্ণিত হিসাবে, উপলব্ধ প্রমাণগুলি পরামর্শ দেয় যে এমআরইসিগুলি প্রতিরক্ষামূলক প্রক্রিয়াগুলি সক্রিয় করে এবং একটি নির্দিষ্ট বিপাকীয় প্রোফাইল 10 বিকাশ করে এই চরম অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিয়েছে। উল্লেখ্য, ডায়াবেটিস মেলিটাসের পরিপ্রেক্ষিতে হাইপারগ্লাইসেমিয়ার ফলস্বরূপ অন্যান্য (আর)ইসি হাইপারসমোলার অবস্থার সংস্পর্শে আসতে পারে।²⁵¹.

হাইপারোসমোলারিটির অবস্থার প্রতি EC-এর প্রতিক্রিয়া খারাপভাবে তদন্ত করা হয়েছে, এই ক্ষেত্রের বেশিরভাগ গবেষণা রেনাল এপিথেলিয়াল কোষের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যেখানে হাইপারোসমোলারিটি কোষ চক্র গ্রেপ্তার, ROS এর উত্পাদন এবং DNA ক্ষতির সূত্রপাত করে।²⁵². বিশেষত, হাইপারসমোলারিটির এপিথেলিয়াল প্রতিক্রিয়াটি ইন্টিগ্রিন এবং GTPases253-এর Rho পরিবারের উপর নির্ভরশীল একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সাইটোস্কেলেটাল অ্যাক্টিনের পুনর্গঠন, Na প্লাস চ্যানেল NHE4 (রেফ. 254), NKCC1, এবং NKCC2 (ref. 254) সক্রিয়করণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ), এবং কোষের ভলিউম রক্ষণাবেক্ষণের জন্য Na প্লাস আয়নের ফলস্বরূপ প্রবাহ। এই প্রতিক্রিয়াগুলি প্রোটিনের সঠিক ভাঁজ বজায় রাখার জন্য হিট শক প্রোটিনের অভিব্যক্তিকে ট্রিগার করে এবং হাইপারসমোলারিটি-সংবেদনশীল ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর টোনইবিপি (এনএফএটি 5 নামেও পরিচিত); দীর্ঘায়িত হাইপারোসমোলারিটির অবস্থার অধীনে, যেমন প্যাপিলায়, এই প্রতিক্রিয়াগুলি শেষ পর্যন্ত জড় জৈব অসমোলাইটগুলি জমা করে²⁵².

ইঁদুরের পানির অভাবের সংস্পর্শে আসা একটি ট্রান্সক্রিপ্টোম গবেষণা থেকে প্রমাণ পাওয়া যায় যে রেনাল মেডুলারি এন্ডোথেলিয়াম 10 (চিত্র 6বি) এ একই ধরনের প্রক্রিয়া ঘটে। এই mRECs গ্লাইকোলাইটিক এবং অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন পথ 10 (চিত্র 6b) সম্পর্কিত জিনের বর্ধিত অভিব্যক্তি প্রদর্শন করে। অধিকন্তু, ট্রান্সক্রিপ্টোম বিশ্লেষণগুলি পরামর্শ দিয়েছে যে এই কোষগুলি নিষ্ক্রিয় জৈব অসমোলাইটগুলি জমা করতে সাহায্য করার জন্য এনজাইমেটিক এবং পরিবহন প্রক্রিয়াগুলিকে নিযুক্ত করে — যেমন চিনির ডেরিভেটিভস, পলিওল (বিশেষত, সরবিটল, যা পলিওল পথ থেকে উদ্ভূত এবং মায়ো-ইনোসিটল, যা করতে পারে। গ্লাইকোলাইটিক ইন্টারমিডিয়েটস), অ্যামিনো অ্যাসিড (বিশেষত, টরিন) এবং সম্ভবত মিথাইলামাইন যেমন বেটাইন এবং গ্লিসারোফসফোকোলিন থেকে নেওয়া বা সংশ্লেষিত করা হয় — অন্তঃকোষীয় এবং বহির্মুখী অংশগুলির মধ্যে অসমোলারিটি ভারসাম্য রাখতে 10 (চিত্র 6b)। দীর্ঘায়িত জল বঞ্চিত হওয়ার পরে, এমআরইসিগুলি Na প্লাস / কে প্লাস এটিপিসেও আপগ্রিগুলেশন করে, সম্ভবত Na প্লাস অন্তঃকোষীয় সঞ্চয়কে সীমিত করতে (চিত্র 6বি)। এই সেটিংয়ে, অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন, যা প্রতি গ্লুকোজ অণুতে 32টি ATP অণু উৎপন্ন করে, এটি অ্যানেরোবিক গ্লাইকোলাইসিসের চেয়ে আরও দক্ষ কৌশল উপস্থাপন করবে, যা একটি উচ্চ Na plus/K প্লাস ATPase কার্যকলাপ বজায় রাখতে প্রতি গ্লুকোজ অণুতে মাত্র দুটি ATP অণু প্রকাশ করে। তদ্ব্যতীত, হাইপারোসমোলার অবস্থার সংস্পর্শে থাকা ইসি-তে জমা হওয়া কিছু গ্লাইকোলাইসিস ইন্টারমিডিয়েটগুলি তাদের গ্লাইকোলাইটিক ভাগ্য থেকে বিচ্যুত হয়ে অসমোলাইট সংশ্লেষণের পথে প্রবেশ করতে পারে, বিশেষ করে পলিওল, সরবিটল এবং মায়ো-ইনোসিটল।¹⁰. একত্রে, অসমোলারিটির পরিবর্তনের সাথে mREC-এর এই বিপাকীয় অভিযোজন চরম হাইপারসমোলার পরিবেশে তাদের বেঁচে থাকতে সক্ষম করবে এবং তাদের টিকিয়ে রাখতে সক্ষম করবে।কিডনিফাংশন^10,256.

টিস্যু হোমিওস্টেসিসে ইসি অভিযোজন

পেরিসাইটস, এপিথেলিয়াল কোষ এবং পডোসাইটের মতো সহায়ক কোষ থেকে এনজিওজেনিক গ্রোথ ফ্যাক্টর সংকেত দ্বারা ইসিগুলি নির্দেশিত হয়। বিপরীতভাবে, এন্ডোথেলিয়াম অটোক্রাইন সংকেতের মাধ্যমে তার সরাসরি প্রতিবেশী কোষকে নির্দেশ দেয়।

এনজিওজেনিক কারণগুলির REC এক্সপোজার

যদিও ইসিগুলিকে শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে প্রাপ্তবয়স্ক অবস্থায় শান্ত বলে মনে করা হয়, তবে REC-তে উপলব্ধ একক-কোষ RNA-seq গবেষণা থেকে প্রাপ্ত সবচেয়ে চমকপ্রদ ফলাফলগুলির মধ্যে একটি হল কিছু সাধারণ এনজিওজেনিক ইসি-এর উপস্থিতি।কিডনিসুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরের কর্টেক্স এবং মেডুলা 6,10। এই RECগুলিকে একটি জেনেটিক প্রোগ্রাম দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা এনজিওজেনিক মাইগ্রেটরি ইসি (টিপ কোষ নামেও পরিচিত) (চিত্র 7a) এর অনুরূপ। এই কোষগুলি সম্ভবত এনজিওজেনিক বৃদ্ধির কারণগুলির সংস্পর্শে আসে এবং প্রাপ্তবয়স্ক ভাস্কুলারে ভাস্কুলার পুনর্জন্মে অবদান রাখতে পারে, যদিও তাদের ভূমিকা এখনও অজানা। কিডনির মধ্যে কোষগুলি এনজিওজেনিক বৃদ্ধির কারণ তৈরি করতে পারে, হয় গঠনমূলক পদ্ধতিতে (উদাহরণস্বরূপ, পডোসাইট থেকে প্রাপ্ত VEGFA ক্ষেত্রে) বা হাইপোক্সিয়া, অক্সিডেটিভ স্ট্রেস, শিয়ার স্ট্রেস বা প্রদাহের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্টাল অবস্থার পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে। অ্যাঞ্জিওজেনিক বৃদ্ধির কারণগুলি সময়কালে গ্লোমেরুলি এবং টিউবুলের ভাস্কুলারাইজেশন চালায়কিডনিএকটি প্রক্রিয়ায় বিকাশ যা মূলত অঙ্কুরিত হওয়া এবং অন্তঃসত্ত্বা এনজিওজেনেসিস257 (চিত্র 7a,b) এর সহযোগিতার উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, এনজিওপোয়েটিন এবং তাদের কগনেট এন্ডোথেলিয়াল রিসেপ্টর টাই 2 লিম্ফ্যাঞ্জিওজেনেসিস সমর্থন করে এবং মাউস ভ্রূণে AVR এর বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, এবং প্রস্রাবের ঘনত্বের ক্ষমতার জন্য প্রয়োজনীয়30। গ্লোমেরুলার আর্কিটেকচারের সঠিক বিকাশের জন্যও ভিইজিএফ সিগন্যালিং প্রয়োজন। উদাহরণ স্বরূপ, নবজাতক ইঁদুরে ভিইজিএফ-এর অ্যান্টিবডি-মধ্যস্থতা নিরপেক্ষকরণ সুপারফিসিয়াল রেনাল কর্টেক্স এবং গ্লোমেরুলিতে জাহাজের গঠনকে ব্যাহত করে এবং শেষ পর্যন্ত নেফ্রনের বিকাশকে ব্যাহত করে, যেখানে VEGFR2 এর প্রসবোত্তর অপসারণ গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়ামের ক্ষতি করে। অধিকন্তু, পডোসাইট থেকে প্রাপ্ত ভিইজিএফএ-এর ক্ষতি গ্লোমেরুলার ভাস্কুলারাইজেশনকে বাধা দেয় এবং পেরিনিটাল মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে, যেখানে ভেগফার হেটেরোজাইগোটিক ক্ষতির ফলে গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিন এবং প্রোটিনুরিয়া 49 হয়। পডোসাইট থেকে প্রাপ্ত VEGF তাই গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়াম প্রতিষ্ঠা এবং প্রাপ্তবয়স্কদের 257 তে এটি বজায় রাখার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সংকেত। একইভাবে, পেরিটুবুলার কৈশিকগুলির বিকাশ এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য টিউবুলার এপিথেলিয়াল কোষ থেকে প্রাপ্ত VEGFA প্রয়োজনীয়।⁵⁰.

ইমিউন অ্যাক্টিভেশনে এন্ডোথেলিয়াল অ্যাক্টিভেশনের মতো, অ্যাঞ্জিওজেনিক সিগন্যালিংয়ে REC-এর শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়া রোগের পরিস্থিতিতে অনিয়ন্ত্রিত হতে পারে²⁵⁹. উদাহরণস্বরূপ, প্রত্যাখ্যানে অনিয়ন্ত্রিত এনজিওজেনেসিস পরিলক্ষিত হয়কিডনিallografts²⁶⁰. অধিকন্তু, AKI261-এর পরে এনজিওজেনিক কারণগুলির ক্ষতি, প্রধানত ভিইজিএফ, কৈশিক ক্ষতির সাথে জড়িত; বিপরীতভাবে, VEGF আপগ্র্যুলেশন উন্নত হয়কিডনিফাংশন, এবং VEGF প্রশাসন ইস্কেমিয়া-রিপারফিউশন আঘাতের প্রসঙ্গে কৈশিক বিরলতা হ্রাস করে^262,263. পরীক্ষামূলক এবং ক্লিনিকাল প্রমাণগুলি পরামর্শ দেয় যে CKD-তে, প্রো-এনজিওজেনিক এবং অ্যান্টি-এনজিওজেনিক কারণগুলির মধ্যে ভারসাম্য বিঘ্নিত হয়^259,264. যদিও CKD পেরিটুবুলার কৈশিকগুলির বিরলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা প্রচার করেকিডনিহাইপোক্সিয়া, পুনরুত্থিত টিউবুলের পুনঃবিভেদকে বাধা দেয় এবং সম্ভবত এন্ডোথেলিয়াল থেকে মেসেনকাইমাল ট্রানজিশনের সাথে যুক্ত হতে পারে, যা কিডনি ফাইব্রোসিসে অবদান রাখে, কৈশিক জিআরইসি-তে প্রোএঞ্জিওজেনিক সংকেত পরিস্রাবণ বাধা 259 এর ব্যাঘাতের পক্ষে। উদাহরণস্বরূপ, প্রাণীর মডেল থেকে প্রমাণ পাওয়া যায় যে ডায়াবেটিক কিডনি রোগের প্রাথমিক পর্যায়ে, গ্লোমেরুলাসের আশেপাশে পাওয়া গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়াম এবং ইসি VEGF- মধ্যস্থতায় অস্বাভাবিক এনজিওজেনেসিসের মধ্য দিয়ে যায়; এই মডেলগুলিতে এনজিওজেনেসিসের অবরোধ কিডনির কার্যকারিতা উন্নত করে²⁶⁵.

অভ্যন্তরীণ জাহাজের বৃদ্ধি সম্পর্কে খুব কম জানা গেলেও, অঙ্কুরিত এনজিওজেনেসিসকে নিবিড়ভাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। অঙ্কুরোদগম প্রক্রিয়াটি EC সারফেস রিসেপ্টর এবং ডাউনস্ট্রিম সিগন্যালিং পাথওয়ের সক্রিয়করণের মাধ্যমে এনজিওজেনিক গ্রোথ ফ্যাক্টর এবং দুটি প্রধান এনজিওজেনিক ইসি ফেনোটাইপের উত্থানের মাধ্যমে সংগঠিত হয় - প্রসারিত ইসি (স্টক কোষ নামেও পরিচিত) এবং মাইগ্রেটরি ইসি (টিপি কোষ নামেও পরিচিত; অন্যত্র বিস্তারিত বর্ণনা করা হয়েছে^1,266,267) বিপাকীয় স্তরে, প্রতিটি এনজিওজেনিক ইসি টাইপের নির্দিষ্ট চাহিদা রয়েছে (উজ্জ্বল এবং জৈববস্তুর চাহিদা), তাদের প্রসারিত বা পরিযায়ী ফেনোটাইপ অনুসারে, এবং সেই অনুযায়ী তাদের বিপাককে অভিযোজিত করে 144 (বক্স 1)। সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুরগুলিতে একক-কোষ RNA-seq গবেষণার দ্বারা চিহ্নিত অ্যাঞ্জিওজেনিক RECগুলি টিপ কোষগুলির মতো ফেনোটাইপিক এবং বিপাকীয় কার্যকলাপ প্রদর্শন করে কিনা তা নির্ধারণ করা বাকি রয়েছে। তদুপরি, বিপাকীয় কৌশলগুলির সম্ভাব্য ক্ষমতা যেমন বিপাকীয় পরিপূরক এনজিওজেনেসিস বা লিম্ফাঞ্জিওজেনেসিসকে উন্নীত করার জন্যকিডনিমেরামত এবং পুনর্জন্ম আরও তদন্ত প্রয়োজন.

কিডনিতে এনজিওক্রাইন সংকেত

ইসিগুলি তাদের প্রতিবেশী কোষগুলিকে সরাসরি বৃদ্ধির কারণ এবং সাইটোকাইনগুলির প্রকাশের মাধ্যমে এবং আনুগত্য অণুর প্রকাশের মাধ্যমে নির্দেশ করে। মধ্যেকিডনি, ভাস্কুলচার একটি কুলুঙ্গি স্থাপন করে যা এর বিকাশ এবং রক্ষণাবেক্ষণ বজায় রাখেকিডনিগঠন এবং ফাংশন4,11. এই ধারণার প্রত্যক্ষ প্রমাণ ইঁদুরের প্লুরিপোটেন্ট স্টেম সেল থেকে প্রাপ্ত কিডনি অর্গানয়েডের অধ্যয়ন দ্বারা সরবরাহ করা হয়, যেখানে ইঁদুরের কিডনি ক্যাপসুলের অধীনে অর্গানয়েড প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে ভাস্কুলারাইজেশন এবং রক্ত ​​​​প্রবাহকে প্রচার করে গ্লোমেরুলার এবং টিউবুলার কাঠামোর পরিপক্কতা প্ররোচিত করা যেতে পারে। এছাড়াও, ভ্রূণের মাউসের কিডনিতে গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়ামের ব্যাঘাত পডোসাইট পরিপক্কতা, বিশেষত, পায়ের প্রক্রিয়া এবং স্লিট ডায়াফ্রামের অধিগ্রহণকে বাধা দেয়।⁴⁹. মজার বিষয় হল, উভয় বিকাশমান এবং প্রাপ্তবয়স্ক কিডনি ভাস্কুলেচার অন্তঃস্রাবী কারণগুলির প্রকাশে স্থানিক পার্থক্য প্রদর্শন করে। গ্লোমেরুলাসের বিকাশের সময়, ইসি থেকে প্রাপ্ত ম্যাট্রিক্স মেটালোপ্রোটিনেজ 2 গ্লোমেরুলার সমাবেশের জন্য পডোসাইটের সাথে ইসি-এর মিথস্ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে বলে মনে হয়।²⁷⁰, যেখানে PDGFB-এর অভিব্যক্তি মেসাঞ্জিয়াল কোষের নিয়োগকে উদ্দীপিত করে^271,272. উন্নয়নশীল গ্লোমেরুলার এন্ডোথেলিয়াম এছাড়াও Fgf1 এবং Vegfa, নচ লিগ্যান্ড Dll4, নিউরোনাল গাইডেন্স কিউ Sema5a, এবং Wnt প্রতিপক্ষ Dkk2 (refs4,11) এর মতো বৃদ্ধির ফ্যাক্টর জিনকে প্রকাশ করে; Dkk2 প্রাপ্তবয়স্ক 10-এ JGA-এর সাথে যুক্ত অ্যাফারেন্ট ধমনী জিআরইসি-তেও সমৃদ্ধ। বিকাশমান রেনাল ধমনী এবং ধমনীগুলিও বৃদ্ধির কারণগুলিকে প্রকাশ করে, যার মধ্যে রয়েছে Pdgfb, Tgfb2, এবং Ltbp4 (রেফারেন্স 11); Tgfb2 এবং Ltbp4 এর অভিব্যক্তি প্রাপ্তবয়স্ক 10-এ একই REC উপসেটে সমৃদ্ধ থাকে। আশ্চর্যজনকভাবে, ইনসুলিনের মতো গ্রোথ ফ্যাক্টর সিগন্যালিং সিস্টেম প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে একটি স্পষ্ট জোনেশন দেখায়কিডনিভাস্কুলচার: Igf1 প্রধানত প্রকাশ করা হয়কিডনিপ্যাপিলার মধ্যে AVR-এর RECs দ্বারা মেডুলা, Igfbp7 কে mRECs-এর একটি বিস্তৃত চিহ্নিতকারী হিসাবে বিবেচনা করা হয়, Igfbp4 অনুষঙ্গ ধমনীতে পাওয়া যায়, Igfbp3 বেশিরভাগই পেরিটুবুলার কৈশিক সিআরইসি দ্বারা প্রকাশ করা হয় এবং Igfbp5 কে পেরিটুবুলার কৈশিক 1 এবং 100 কোরটিল উভয় ক্ষেত্রেই সমৃদ্ধ করা হয়। একাধিক অন্যান্য অন্তঃস্রাবী কারণগুলিও প্রাপ্তবয়স্ক মাউসের কিডনিতে বিভিন্ন ইসি ফিনোটাইপের মধ্যে ভিন্ন ভিন্ন অভিব্যক্তি দেখায়। রক্ষণাবেক্ষণে তাদের ভূমিকাকিডনিটিস্যু এবং ফাংশন তদন্ত করা বাকি.

কিডনির আঘাতের পরে মেরামত প্রক্রিয়ার জন্য অ্যাঞ্জিওক্রাইন সংকেতও গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, RECs প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে বা প্রো-টিউবুলোজেনিক সংকেত প্রদান করে AKI-এর পরে রেনাল পুনরুদ্ধারে অবদান রাখতে পারে।²⁷³. কোকালচারে, রেনাল প্রক্সিমাল টিউবিউল কোষ REC-কে উদ্দীপিত করে, VEGF, TGF, এর প্রতিপক্ষ 2- ম্যাক্রোগ্লোবুলিন এবং হেপাটোসাইট বৃদ্ধির ফ্যাক্টর সহ বেশ কিছু এনজিওক্রাইন ফ্যাক্টর প্রকাশ করতে, যা প্রক্সিমাল টিউবুলের বেঁচে থাকা, প্রসারণ এবং পার্থক্যকে উৎসাহিত করে। কোষ 274। এটি সম্ভবত কৈশিক বিরলতা 'দীর্ঘস্থায়ী আঘাত-অনিয়ন্ত্রিত মেরামত' প্রক্রিয়াগুলিকে প্ররোচিত করে, যার ফলে প্রতিবন্ধী এপিথেলিয়াল পুনর্জন্ম, নেফ্রন ক্ষয় এবং প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি এবং ফাইব্রোটিক সংকেত হয়, সম্ভবত অপর্যাপ্ত এনজিওক্রাইন সংকেত 273 এর কারণে। এই অনুমানের সমর্থনে প্রমাণ রয়েছে যে এন্ডোথেলিয়াল প্রোজেনিটর কোষের নির্যাসগুলি কৈশিক ক্ষয় রোধ করে এবং ফাইব্রোসিস হ্রাস করে AKI-এর প্রাণী মডেলগুলিতে পুনরুদ্ধারমূলক কার্যকলাপের অধিকারী, লিউকেমিয়া ইনহিবিটরি ফ্যাক্টরের মতো অন্তঃস্রাবী কারণগুলি ফাইব্রোব্লাস্ট-থেকে-মায়োফাইব্রোব্লাস্ট ট্রানজিশন প্রতিরোধ করে এবং বিপরীত করে।²⁷⁵.

RECs-এর অন্তঃস্রাবী প্রোফাইলগুলিকে আকৃতি দেয় এমন শারীরবৃত্তীয় এবং প্যাথলজিকাল মাইক্রোএনভায়রনমেন্টগুলির আরও তদন্তের নিশ্চয়তা রয়েছে। তদুপরি, REC বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলি এই স্বতন্ত্র অন্তঃস্রাবী স্বাক্ষরগুলির সাথে আন্তঃসংযোগের প্রক্রিয়াগুলি নির্ধারণ করা বাকি রয়েছে। মজার বিষয় হল, 2020 সালের একটি গবেষণায় ইসকেমিয়ার পরে পেশী পুনর্জন্মে অন্তঃস্রাবী বিপাকীয় যোগাযোগ বর্ণনা করা হয়েছে। সেই সমীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে যে ইসি থেকে প্রাপ্ত ল্যাকটেট ম্যাক্রোফেজগুলিকে একটি প্রো-রিজেনারেটিভ M2--এর মতো ফিনোটাইপ গ্রহণ করতে প্ররোচিত করে, এই প্রশ্ন উত্থাপন করে যে একই ধরনের প্রক্রিয়া ঘটতে পারে কিনা।কিডনিইস্কেমিক অপমানের পরে পুনর্জন্ম প্রচার করতে²⁷⁶.

উপসংহার

স্তন্যপায়ী ভাস্কুলার সিস্টেমকে দীর্ঘকাল ধরে বিভিন্ন অঙ্গে অক্সিজেন এবং পুষ্টি সরবরাহের পাশাপাশি বর্জ্য অপসারণের জন্য একটি নিষ্ক্রিয় নালী হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছে, এন্ডোথেলিয়াম রক্ত-টিস্যু বাধা হিসাবে কাজ করে। এই দৃষ্টান্তটি আর বৈধ নয় কারণ ভাস্কুলার ক্ষেত্রে নিবিড় গবেষণা এন্ডোথেলিয়ামের জন্য সক্রিয় ভূমিকা প্রকাশ করেছে শুধুমাত্র ভাসোটোন এবং প্রদাহ নিয়ন্ত্রণে নয়, অন্তঃস্রাবী মধ্যস্থতাকারী, অনাক্রম্যতা এবং অঙ্গের কার্যকারিতা তৈরির মাধ্যমে অঙ্গ পরিপক্কতার ক্ষেত্রেও। এই প্রক্রিয়াগুলির জন্য EC-এর গুরুত্ব প্রমাণিত হয় যে প্রতিটি অঙ্গ একটি অনন্য এন্ডোথেলিয়াম থেকে উপকৃত হয়, যা তার নির্দিষ্ট প্রয়োজন অনুসারে তৈরি করা হয় এবং সেলুলার এবং নন-সেলুলার মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট দ্বারা আকৃতি হয়।

এন্ডোথেলিয়ামকিডনিএটি সেই অঙ্গটির জন্য অনন্য এবং তরল এবং রক্তচাপের হোমিওস্ট্যাসিসে কিডনির একাধিক ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্য বিশাল ভিন্নতা প্রদর্শন করে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, REC কর্মহীনতা কেবল কিডনি রোগের সাথেই যুক্ত নয় কিন্তু রোগের অগ্রগতি চালাতে পারে, একটি প্রাসঙ্গিক থেরাপিউটিক লক্ষ্য হিসাবে কিডনি এন্ডোথেলিয়ামকে চিহ্নিত করে। বিগত দশকে, বিস্তৃত বিশ্লেষণগুলি প্রকাশ করেছে যে ECs-এর বিপাক সেলুলার এবং উপকোষীয় স্তরে শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং বিভিন্ন EC ফেনোটাইপগুলি অনন্য বিপাকীয় প্রোফাইলগুলি প্রদর্শন করে। ইসি বিপাকের প্লাস্টিকতা ইসি ফেনোটাইপিক আচরণের অর্কেস্ট্রেট করার একটি প্রক্রিয়া প্রদান করে, ইসিগুলিকে তাদের মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের পরিবর্তনগুলিতে সক্রিয়ভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম করে, তবে থেরাপিউটিক লক্ষ্যমাত্রার জন্য একটি সম্ভাব্য সুযোগও প্রদান করে। উদাহরণ স্বরূপ, টিউমার ইসি-তে এন্ডোথেলিয়াল PFKFB3-এর বাধা স্বাভাবিক গ্লাইকোলাইটিক ফ্লাক্স এবং উন্নত জাহাজের পরিপক্কতা এন্ডোথেলিয়াল অ্যাক্টিভেশন হ্রাস এবং এন্ডোথেলিয়াল বাধা শক্ত করার সাথে সম্পর্কিত।²⁷⁷. অধিকন্তু, এসিটাইল-কোএ পূর্বসূর, অ্যাসিটেটের সাথে ইসি-এর পরিপূরক, ভিট্রো এবং ভিভোতে (লিম্ফ) অ্যাঞ্জিওজেনেসিসকে প্রমোট করে^278–280. নির্দিষ্ট ডায়েটগুলি নতুন থেরাপিউটিক উপায়গুলিও অফার করতে পারে: একটি 2019 গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে একটি কেটোজেনিক ডায়েট এলইসি-তে অ্যাসিটিল-কোএ পুল বাড়িয়ে লিম্ফ্যাঞ্জিওজেনেসিসকে উত্সাহ দেয় এবং একটি প্রাণীর মডেলে লিম্ফোডিমা হ্রাস করে।²⁸¹

একইভাবে, মধ্যেকিডনি, REC-এর ফেনোটাইপিক ভিন্নতা স্বাস্থ্য এবং রোগ উভয় ক্ষেত্রেই কোষের চাহিদা এবং মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট থেকে সংকেতগুলির বিপাকীয় অভিযোজন দ্বারা চালিত বলে মনে করা হয়। এন্ডোথেলিয়াল কর্মহীনতার বিপাকীয় লক্ষ্যবস্তু, সেইসাথে এনজিওজেনেসিস এবং লিম্ফাঞ্জিওজেনেসিস, কিডনি রোগের প্রেক্ষাপটে কিডনির কার্যকারিতা উন্নত করার সম্ভাব্য কৌশল। কিডনি অর্গানয়েডগুলি প্রতিস্থাপনের জন্য একটি পুনর্জন্মমূলক পদ্ধতি হিসাবে প্রস্তাবিত হয়েছেকিডনিফাংশন কিন্তু তাদের উন্নত ভাস্কুলেচারের অভাব একটি প্রধান সীমাবদ্ধতা^282–284. উদ্দীপিত করার কৌশল (বিপাকীয় কৌশল সহ)কিডনিঅর্গানয়েড ভাস্কুলারাইজেশন এবং ইসি পরিপক্কতা প্রচার এই অর্গানয়েডগুলির পরিপক্কতাকে উন্নীত করতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত তাদের থেরাপিউটিক ব্যবহারকে সহজতর করতে পারে²⁶⁹. রেনাল এন্ডোথেলিয়ামের বিশেষত্ব সম্পর্কে আরও তদন্তের প্রয়োজন থাকা সত্ত্বেও, উপলব্ধ প্রমাণগুলি এই কোষগুলির জন্য একটি মূল ভূমিকা সমর্থন করেকিডনিশারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া এবং পরামর্শ দেয় যে (বিপাকীয়) REC এর লক্ষ্যবস্তু কিডনি পুনরুদ্ধার এবং পুনর্জন্ম প্রচারের জন্য একটি অত্যন্ত উপকারী কৌশল হতে পারে।

1. কারমেলিয়েট, পি. এবং জৈন, আর কে মলিকুলার মেকানিজম এবং অ্যাঞ্জিওজেনেসিসের ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশন। প্রকৃতি 473, 298-307 (2011)।

2. Wong, BW, Zecchin, A., Garcia-Caballero, M. & Carmeliet, P. অঙ্গ-নির্দিষ্ট লিম্ফ্যাটিক জাহাজে উদীয়মান ধারণা এবং লিম্ফ্যাটিক বিকাশের বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ। দেব। সেল 45, 289–301 (2018)।

3. মার্কু, আর. এট আল। মানব অঙ্গ-নির্দিষ্ট এন্ডোথেলিয়াল কোষের ভিন্নতা। iScience 4, 20–35 (2018)।

4. নোলান, ডিজে এবং অন্যান্য। অঙ্গ রক্ষণাবেক্ষণ এবং পুনর্জন্মে টিস্যু-নির্দিষ্ট মাইক্রোভাসকুলার এন্ডোথেলিয়াল সেল বৈচিত্র্যের আণবিক স্বাক্ষর। দেব। সেল 26, 204–219 (2013)।

5. অগাস্টিন, এইচজি এবং কোহ, জিওয়াই অর্গানোটাইপিক ভাস্কুলেচার: বর্ণনামূলক ভিন্নতা থেকে কার্যকরী প্যাথোফিজিওলজি পর্যন্ত। বিজ্ঞান 357, eaal2379 (2017)।

6. কালুকা, জে. এবং অন্যান্য। মুরিন এন্ডোথেলিয়াল কোষের একক-কোষ ট্রান্সক্রিপ্টোম অ্যাটলাস। সেল 180, 764–779.e20(2020)।

7. Herzlinger, D. & Hurtado, R. রেনাল ভাস্কুলার বিছানা প্যাটার্নিং। সেমিন। সেল দেব। বায়োল 36, 50-56(2014)।

8. জার্দে-চিচে, এন. এট আল। কিডনি স্বাস্থ্য এবং রোগে এন্ডোথেলিয়ামের গঠন এবং কার্যকারিতা। নাট। রেভ. নেফ্রোল। 15, 87-108 (2019)।

9. Molema, G. & Aird, WC কিডনিতে ভাস্কুলার ভিন্নতা। সেমিন। নেফ্রোল। 32, 145-155 (2012)।

10. ডুমাস, এসজে এট আল। একক-কোষ আরএনএ সিকোয়েন্সিং রেনাল এন্ডোথেলিয়াম ভিন্নতা এবং জল বঞ্চনার বিপাকীয় অভিযোজন প্রকাশ করে। জে. এম. সমাজ নেফ্রোল। 31, 118-138 (2020)।

11. ব্যারি, ডিএম এবং অন্যান্য। কিডনিতে নেফ্রন ভাস্কুলার স্পেশালাইজেশনের আণবিক নির্ধারক। নাট। কমুন 10, 5705 (2019)।

12. জ্যাং, সি. এট আল। স্তন্যপায়ী অঙ্গগুলির মধ্যে বিপাক বিনিময় শূকরের মধ্যে পরিমাপ করা হয়। সেল মেটাব। 30, 594–606.e3 (2019)।

13. Wong, BW, Marsch, E., Treps, L., Baes, M. & Carmeliet, P. এন্ডোথেলিয়াল সেল মেটাবলিজম ইন স্বাস্থ্য এবং রোগ: হাইপোক্সিয়ার প্রভাব। EMBO J. 36, 2187–2203(2017)।

14. মাক্রিস, কে. এবং স্পানো, এল. তীব্র কিডনি আঘাত: সংজ্ঞা, প্যাথোফিজিওলজি এবং ক্লিনিকাল ফেনোটাইপস। ক্লিন। বায়োকেম। রেভ. 37, 85–98 (2016)।

15. লেভি, এএস এট আল। দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগের সংজ্ঞা এবং শ্রেণীবিভাগ: কিডনি রোগ থেকে একটি অবস্থান বিবৃতি: গ্লোবাল ফলাফলের উন্নতি (KDIGO)। কিডনি Int. 67, 2089-2100 (2005)।

16. ভার্মা, এসকে এবং মলিটোরিস, বিএ রেনাল এন্ডোথেলিয়াল ইনজুরি এবং তীব্র কিডনি ইনজুরিতে মাইক্রোভাসকুলার ডিসফাংশন। সেমিন। নেফ্রোল। 35, 96-107 (2015)।

17. গলিগোরস্কি, দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগে এন্ডোথেলিয়াল কোষের কর্মহীনতার এমএস প্যাথোজেনেসিস: একটি পূর্ববর্তী এবং ভবিষ্যতে কী থাকতে পারে। কিডনি Res. ক্লিন। অনুশীলন করুন। 34, 76–82 (2015)।

18. রোসিভাল, এল. এবং পেটি-পিটারডি, জে. অ্যাফারেন্ট আর্টেরিওলের বৈচিত্র্য-মর্ফোলজি এবং ফাংশনের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক। নেফ্রোল। ডায়াল করুন। ট্রান্সপ্ল। 21, 2703–2707 (2006)।

19. Guerci, P., Ergin, B. & Ince, C. কিডনির ম্যাক্রো-এন্ড মাইক্রোসার্কুলেশন। সর্বোত্তম অনুশীলন। Res. ক্লিন। এনেস্থেসিওল। 31, 315–329 (2017)।

20. ওয়াং, কে. এবং কেস্টেনবাউম, বি. প্রক্সিমাল টিউবুলার সিক্রেটরি ক্লিয়ারেন্স: কিডনি ফাংশনের একটি উপেক্ষিত অংশীদার। ক্লিন। জে. এম. সমাজ নেফ্রোল। 13, 1291–1296 (2018)।