他达拉非(Tadalafil)是否影响高葡萄糖诱导的蛋白质合成

　　糖尿病引起的肾细胞损伤涉及基质蛋白表达的增加，目前的治疗只能部分缓解这种情况，促使人们寻找新的治疗方法。我们之前已经表明硫化氢 (H2S) 抑制肾足细胞中高葡萄糖诱导的蛋白质合成。我们测试了他达拉非（Tadalafil，一种用于治疗勃起功能障碍的磷酸二酯酶 5 抑制剂）是否通过产生 H2 来改善基质蛋白的高葡萄糖刺激足细胞中的 S。他达拉非消除了高糖对整体蛋白合成和基质蛋白层粘连蛋白 γ1 的刺激。他达拉非以 AMP 活化蛋白激酶 (AMPK) 依赖性方式抑制高葡萄糖诱导的雷帕霉素复合物 1 机制靶标的激活和层粘连蛋白 γ1 积累。他达拉非通过刺激钙钙调蛋白激酶激酶 β 来增加 AMPK 磷酸化。他达拉非通过促进H2S 生成酶胱硫醚 γ-裂解酶 (CSE) 的翻译迅速增加其表达和活性。dl-Propargylglycine、CSE 抑制剂和针对 CSE 的 siRNA 抑制了他达拉非诱导的 AMPK 磷酸化，并消除了他达拉非对层粘连蛋白 γ1 的高葡萄糖刺激的影响。

　　在他达拉非（Tadalafil）处理的足细胞中，我们检查了 H2S 和一氧化氮 (NO)之间的相互作用。Nω-Nitro-l -精氨酸甲酯和 1H-[1,2,4]-oxadiazolo-[4,3-a]-quinoxalin-1-one，NO 合酶 (NOS) 和可溶性鸟苷酸环化酶抑制剂，分别消除了他达拉非对 H2 的诱导S 和 AMPK 磷酸化。他达拉非通过增加其 mRNA 快速增强诱导型 NOS (iNOS) 表达，而 iNOS 和 1400W 的 siRNA 抑制了他达拉非对 CSE 表达和 AMPK 磷酸化的刺激。我们得出结论，他达拉非对足细胞中蛋白质（包括基质蛋白）合成的高葡萄糖刺激的改善需要整合 NO-H2S-AMPK 轴，从而抑制高葡萄糖诱导的雷帕霉素复合物 1 活性和 mRNA 翻译的机制目标。

　　糖尿病相关肾损伤的特征是肥大和基质蛋白的积累，最终导致肾纤维化。导致基质蛋白含量增加的机制包括合成增加和降解抑制。高糖诱导的基质蛋白合成可以在转录和 mRNA 翻译水平上独立调节。精心设计的信号通路调节糖尿病小鼠肾脏中的转录和翻译。这些信号通路具有用于刺激蛋白质合成的激酶，例如磷脂酰肌醇 3-激酶、Akt、雷帕霉素复合物 1 (mTORC1)、和 ERK 的机制靶标。此外，最近的研究表明，高葡萄糖会抑制通常会抑制蛋白质合成的激酶，例如AMP 活化蛋白激酶 (AMPK) 和糖原合成酶激酶 3β 。这些观察结果表明，可以通过激活抑制性激酶来控制病理性增加的蛋白质合成。因此，二甲双胍、5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸和脂联素，这些药物可增强 AMPK 活性、抑制氧化应激、肾肥大、基质增加和糖尿病啮齿动物的蛋白尿。人们对刺激 AMPK 的其他药物越来越感兴趣。最近的研究表明，硫化氢 (H2S) 会激活肾细胞中的 AMPK。

　　我们的数据显示，他达拉非（Tadalafil）通过协调调节 NO-H2S-AMPK-mTORC1 通路抑制高葡萄糖诱导的蛋白质合成，包括基质层粘连蛋白。相反，高葡萄糖通过抑制 H2S 生成以及降低 AMP 含量来降低 AMPK 活性，如先前报道的那样。因此，他达拉非通过两种气体递质募集并整合信号，以改善高葡萄糖对足细胞的有害影响。

　　我们的研究表明，他达拉非（Tadalafil）通过募集 H2S激活 AMPK。他达拉非诱导的 AMPK 抑制了高葡萄糖诱导的 mTORC1 激活和 mRNA 翻译事件，导致基质蛋白合成，类似于我们之前关于 H2S 的报告。我们现在将 PDE5 抑制剂添加到刺激 AMPK 的药物列表中，包括脂联素、二甲双胍、5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸和白藜芦醇。我们研究的一个局限性是缺乏体内数据来评估对 H2 的需求他达拉非改善糖尿病肾损伤的 S 代。大多数使用 H2S 供体（包括 PDE5 抑制剂）对糖尿病肾损伤的研究持续时间很短。这些干预措施是否会导致糖尿病肾损伤的长期改善还有待观察。例如，早期糖尿病与肾脏中 AMPK 抑制和 Akt 和 mTOR 的激活有关，而在糖尿病病程较长的情况下，这些信号通路可能不会被激活；因此，激活 AMPK 和抑制 mTOR 的药物可能在糖尿病早期有效，但在晚期无效。

　　此外，H2S 并非对所有肾损伤模型都有益，因为它的作用会因情况而异。而 H2S 可改善肾素诱发的高血压、肾脏和心脏的缺血-再灌注损伤、阻塞性肾损伤、先兆子痫 和高同型半胱氨酸血症诱发的慢性肾病并保护内皮免受高糖的影响，它在顺铂诱导的肾细胞损伤、链脲佐菌素诱导的胰腺 β 细胞损伤和结肠癌中作为介质发挥病理作用。这些考虑表明应该在糖尿病肾损伤的长期模型中对 PDE5 抑制剂和 H2S 供体进行批判性评估。如果在动物模型中发现有益，PDE5 抑制剂可以在糖尿病肾病的临床试验中快速评估，因为它们已经被批准用于其他疾病，如勃起功能障碍。

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