INSRR基因敲除小鼠在碳酸氢盐负荷条件下的肾脏形态学特征

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

论证。胰岛素受体样酪氨酸激酶受体（insulin receptor-related receptor, IRR）作为细胞外碱性pH的感受器，参与肾脏中碳酸氢盐的排泄。在肾脏远曲小管中分布的β-插入细胞中可观察到IRR的高表达，而这些细胞正是碳酸氢盐分泌的主要场所。为建立用于研究pH变化敏感性的新模型，本研究在C57BL/6背景下构建了INSRR基因敲除小鼠品系。

目的： 分析INSRR基因敲除小鼠在正常条件和代谢性碱中毒状态下肾组织的形态学变化，并与野生型小鼠进行比较。

材料与方法。本研究使用同窝仔鼠，并通过聚合酶链式反应方法进行基因分型。实验设置两个小鼠品系（INSRR基因敲除与野生型）和两种处理条件（正常状态与实验性碱中毒）。采用苏木精-伊红染色对肾脏冰冻切片进行形态计量分析，通过免疫组织化学染色评估肾组织中巨噬细胞的数量。

结果。形态计量分析表明，INSRR基因敲除并未导致肾组织结构出现显著病理性改变。然而，在肾盂水平的切片中，肾实质厚度、肾小体面积和集合小管腔径方面存在显著差异。在正常条件和实验性碱中毒条件下，对两种小鼠品系进行比较时均观察到上述差异。此外，敲除组小鼠的肾脏尺寸小于野生型小鼠。免疫组化结果显示，无论在正常条件还是碱中毒条件下，肾中CD206阳性（抗炎型）巨噬细胞数量差异均无统计学意义。

结论。在实验性碱中毒条件下，组织切片的形态计量分析显示，敲除受体酪氨酸激酶基因的小鼠肾实质厚度较野生型小鼠显著增加。总体来看，IRR酪氨酸激酶受体基因的敲除未引起肾组织结构的显著病理改变。因此，所建立的小鼠品系可作为研究代谢性碱中毒及其相关病理过程的生理学和分子生物学模型对象。

作者简介

Elena A. Gantsova

Petrovsky National Research Centre of Surgery; Peoples’ Friendship University of Russia

编辑信件的主要联系方式.
Email: gantsova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4925-8005
SPIN 代码: 6486-5795
俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Oxana V. Serova

Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: oxana.serova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4941-8913
SPIN 代码: 8459-4496

Cand. Sci. (Chemistry)

俄罗斯联邦, Moscow

Igor E. Deev

Shemyakin & Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: deyevie@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2041-808X
SPIN 代码: 3242-5528

Dr. Sci. (Biology)

俄罗斯联邦, Moscow

Andrey V. Elchaninov

Petrovsky National Research Centre of Surgery; Peoples’ Friendship University of Russia; Kulakov Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: elchandrey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2392-4439
SPIN 代码: 5160-9029

Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow; Moscow

Timur H. Fatkhudinov

Petrovsky National Research Centre of Surgery; Peoples’ Friendship University of Russia; Kulakov Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: fatkhudinov_tkh@pfur.ru
ORCID iD: 0000-0002-6498-5764
SPIN 代码: 7919-8430

Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Moscow; Moscow; Moscow

参考

  1. Korotkova DD, Gantsova EA, Goryashchenko AS, et al. Insulin receptor-related receptor regulates the rate of early development in Xenopus laevis. Int J Mol Sci. 2022;23(16):9250. doi: 10.3390/ijms23169250
  2. Deyev IE, Sohet F, Vassilenko KP, et al. Insulin receptor-related receptor as an extracellular alkali sensor. Cell Metab. 2011;13(6):679–689. doi: 10.1016/j.cmet.2011.03.022
  3. Serova OV, Gantsova EA, Deyev IE, Petrenko AG. The value of pH sensors in maintaining homeostasis of the nervous system. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2020;46(4):369–384. (In Russ.) doi: 10.31857/S0132342320040260 EDN: PYRUCK
  4. Petrenko AG, Zozulya SA, Deyev IE, Eladari D. Insulin receptor-related receptor as an extracellular pH sensor involved in the regulation of acid–base balance. Biochim Biophys. 2013;1834(10):2170–2175. doi: 10.1016/j.bbapap.2012.11.011
  5. Alva S, Divyashree M, Kamath J. et al. A study on effect of bicarbonate supplementation on the progression of chronic kidney disease. Indian J Nephrol. 2020;30(2):91–97. doi: 10.4103/ijn.IJN_93_19
  6. Dubey AK, Sahoo J, Vairappan B, et al. Correction of metabolic acidosis improves muscle mass and renal function in chronic kidney disease stages 3 and 4: a randomized controlled trial. Nephrol Dial Transplant. 2020;35(1):121–129. doi: 10.1093/ndt/gfy214
  7. Di Iorio BR, Bellasi A, Raphael KL, et al. Treatment of metabolic acidosis with sodium bicarbonate delays progression of chronic kidney disease: the UBI Study. J Nephrol. 2019;32(6):989–1001. doi: 10.1007/s40620-019-00656-5
  8. Goraya N, Munoz-Maldonado Y, Simoni J, Wesson DE. Fruit and vegetable treatment of chronic kidney disease-related metabolic acidosis reduces cardiovascular risk better than sodium bicarbonate. Am J Nephrol. 2019;49(6):438–448. doi: 10.1159/000500042
  9. Mannon EC, O’Connor PM. Alkali supplementation as a therapeutic in chronic kidney disease: What mediates protection? Am J Physiol Renal Physiol. 2020;319(6):F1090–F1104. doi: 10.1152/ajprenal.00343.2020
  10. Gantsova EA, Serova OV, Eladari D, et al. A comparative kidney transcriptome analysis of bicarbonate-loaded insrr-null mice. Curr Issues Mol Biol. 2023;45(12):9709–9722. doi: 10.3390/cimb45120606
  11. Chen S, Saeed AFUH, Liu Q, et al. Macrophages in immunoregulation and therapeutics. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):207. doi: 10.1038/s41392-023-01452-1
  12. Wu H, Yin Y, Hu X, et al. Effects of environmental pH on macrophage polarization and osteoimmunomodulation. ACS Biomater Sci Eng. 2019;5(10):5548–5557. doi: 10.1021/acsbiomaterials.9b01181
  13. Genini A, Mohebbi N, Daryadel A, et al. Adaptive response of the murine collecting duct to alkali loading. Pflugers Arch. 2020;472(8):1079–1092. doi: 10.1007/s00424-020-02423-z
  14. Tobar A, Ori Y, Benchetrit S, et al. Proximal tubular hypertrophy and enlarged glomerular and proximal tubular urinary space in obese subjects with proteinuria. PLoS One. 2013;8(9):e75547. doi: 10.1371/journal.pone.0075547
  15. Chen H, Birnbaum Y, Ye R, et al. SGLT2 inhibition by Dapagliflozin attenuates diabetic ketoacidosis in mice with type-1 diabetes. Cardiovasc Drugs Ther. 2022;36(6):1091–1108. doi: 10.1007/s10557-021-07243-6
  16. Lu YP, Zhang ZY, Wu HW, et al. SGLT2 inhibitors improve kidney function and morphology by regulating renal metabolic reprogramming in mice with diabetic kidney disease. J Transl Med. 2022;20(1):420. doi: 10.1186/s12967-022-03629-8
  17. Liu C, Wang X. Clinical utility of ultrasonographic evaluation in acute kidney injury. Transl Androl Urol. 2020;9(3):1345–1355. doi: 10.21037/tau-20-831
  18. Gupta P, Chatterjee S, Debnath J, et al. Ultrasonographic predictors in chronic kidney disease: A hospital based case control study. J Clin Ultrasound. 2021;49(7):715–719. doi: 10.1002/jcu.23026
  19. Fenton RA, Knepper MA. Mouse models and the urinary concentrating mechanism in the new millennium. Physiol Rev. 2007;87(4):1083–1112. doi: 10.1152/physrev.00053.2006
  20. Gantsova E, Serova O, Vishnyakova P, et al. Mechanisms and physiological relevance of acid-base exchange in functional units of the kidney. PeerJ. 2024;12:e17316. doi: 10.7717/peerj.17316
  21. Amlal H, Ledoussal C, Sheriff S, et al. Downregulation of renal AQP2 water channel and NKCC2 in mice lacking the apical Na+-H+ exchanger NHE3. J Physiol. 2003;553(Pt 2):511–522. doi: 10.1113/jphysiol.2003.053363
  22. Takahashi N, Chernavvsky DR, Gomez RA, et al. Uncompensated polyuria in a mouse model of Bartter’s syndrome. Proc Natl Acad Sci USA. 2000;97(10):5434–5439. doi: 10.1073/pnas.090091297
  23. Lorenz JN, Baird NR, Judd LM, et al. Impaired renal NaCl absorption in mice lacking the ROMK potassium channel, a model for type II Bartter’s syndrome. J Biol Chem. 2002;277(40):37871–37880. doi: 10.1074/jbc.M205627200
  24. Percie du Sert N, Hurst V, Ahluwalia A, et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. BMC Vet Res. 2020;16(1):242. doi: 10.1186/s12917-020-02451-y

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Kidney cryosection morphology in mice: a — wild-type mouse under normal conditions; b — wild-type mouse under bicarbonate load; c — INSRR knockout mouse under normal conditions; d — INSRR knockout mouse under bicarbonate load. Hematoxylin and eosin staining, magnification ×20; scale bar — 100 μm.

下载 (1MB)
索引源数据
3. Fig. 2. Morphometric characteristics of kidneys: a — relative parenchymal thickness (μm); b — relative glomerular area (μm2); c — collecting duct lumen diameter (μm). Group labels: WT_H2O — wild-type mice under normal conditions; WT_NaHCO3 — wild-type mice under alkaline load; KO_H₂O — INSRR knockout mice under normal conditions; KO_NaHCO3 — INSRR knockout mice under alkaline load. Data are presented as mean ± standard deviation; * — statistically significant differences, p < 0.05.

下载 (175KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Immunohistochemical analysis of CD86-positive macrophages in mouse kidneys: a — wild-type mouse under normal conditions; b — wild-type mouse under bicarbonate load; c — INSRR knockout mouse under normal conditions; d — INSRR knockout mouse under bicarbonate load. Green fluorescence — CD86-positive macrophages (fluorescent dye FITC); blue fluorescence — cell nuclei stained with DAPI. Magnification ×20; scale bar — 50 μm.

下载 (434KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Immunohistochemical analysis of CD206-positive macrophages in mouse kidneys: a — wild-type mouse under normal conditions; b — wild-type mouse under bicarbonate load; c — INSRR knockout mouse under normal conditions; d — INSRR knockout mouse under bicarbonate load. Green fluorescence — CD206-positive macrophages (fluorescent dye FITC); blue fluorescence — cell nuclei stained with DAPI. Magnification ×20; scale bar — 50 μm.

下载 (341KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Number of CD206-positive macrophages in mouse kidneys. Group labels: WT_H2O — wild-type mice under normal conditions; WT_NaHCO3 — wild-type mice under alkaline load; KO_H2O — INSRR knockout mice under normal conditions; KO_NaHCO3 — INSRR knockout mice under alkaline load. Data are presented as mean ± standard deviation.

下载 (56KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

许可 URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».