Does a nephron deficit exacerbate the renal and cardiovascular effects of obesity?
Does a nephron deficit exacerbate the renal and cardiovascular effects of obesity?
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肾小球缺失会加剧肥胖对肾脏和心血管的影响吗？
DOI：
10.1371/journal.pone.0073095
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Kett MM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gurusinghe S;Brown RD;Cai X;Samuel CS;Ricardo SD;Thomas MC;Kett MM
据推测，肾单位禀赋减少会加剧肥胖对高血压和肾脏的影响。因此，我们在肾单位禀赋减少的遗传模型（GDNF 杂合子 (HET) 小鼠）中研究了饮食引起的肥胖对肾脏结构和功能以及动脉压的影响。 6 周龄雄性 GDNF WT 和 HET 小鼠接受对照或高脂肪 (HFF) 饮食 20 周。测量24小时动脉压、心率和活动（无线电遥测）、肌酐清除率和白蛋白排泄，并收集肾脏（组织病理学、胶原含量）。 HFF WT (50.6±1.2 g) 和 HET (48.8±1.4 g) 小鼠的体重比对照小鼠（分别为 37.3±1.3 g、36.4±1.1 g；Pdiet <0.001）大约 14 g。肥胖导致 HET 和 WT 小鼠的 24 小时 MAP (Pdiet<0.001)、心率 (Pdiet<0.01) 显着升高，运动活性降低 (Pdiet<0.01)。虽然基因型对肥胖的 24 小时 MAP 反应没有显着影响，但肥胖 HET 小鼠的夜间 MAP 显着高于肥胖 WT 小鼠（122.3±1.6 vs 116.9±1.3 mmHg；P<0.05）。与对照组相比，肥胖 WT 和 HET 小鼠的 24 小时肌酐清除率为 50%，白蛋白排泄量增加 180%（Pdiet<0.05），但这种反应在基因型之间没有差异。肥胖引起肾小球肿大、肾小球硬化、肾小管间质扩张和胶原蛋白积累增加（胶原蛋白 I、V 和 IV 总量；Pdiet<0.001）。与肥胖 WT 小鼠的肾脏相比，肥胖 GDNF HET 小鼠的肾脏总胶原蛋白含量增加 (P<0.01)，且 I 型胶原蛋白亚型水平更高。总之，肥胖肾单位缺陷的 GDNF HET 小鼠能够维持肥胖 WT 小鼠的高肌酐清除率，但代价是更高的 MAP 和更大的肾纤维化。虽然适度，但我们的研究结果支持这样的假设：肾单位禀赋减少会增加对肥胖引起的肾脏疾病和高血压的易感性。
It has been hypothesized that a reduced nephron endowment exacerbates the hypertensive and renal effects of obesity. We therefore examined the impact of diet-induced obesity on renal structure and function, and arterial pressure in a genetic model of reduced nephron endowment, the GDNF Heterozygous (HET) mouse. 6wk-old male GDNF WT and HET mice were placed on control or high fat (HFF) diet for 20 weeks. 24 hr arterial pressure, heart rate and activity (radiotelemetry), creatinine clearance and albumin excretion were measured, and kidneys collected (histopathology, collagen content). Bodyweights of HFF WT (50.6±1.2 g) and HET (48.8±1.4 g) mice were ∼14 g greater than control mice (37.3±1.3 g, 36.4±1.1 g respectively; Pdiet<0.001). Obesity led to significantly greater 24 hr MAP (Pdiet<0.001), heart rate (Pdiet<0.01) and lower locomotor activity (Pdiet<0.01) in HET and WT mice. Whilst there was no significant impact of genotype on 24 hr MAP response to obesity, night-time MAP of obese HET mice was significantly greater than obese WT mice (122.3±1.6 vs 116.9±1.3 mmHg; P<0.05). 24 hr creatinine clearance was 50%, and albumin excretion 180% greater in obese WT and HET mice compared to controls (Pdiet<0.05) but this response did not differ between genotypes. Obesity induced glomerulomegaly, glomerulosclerosis, tubulointerstitial expansion and increased collagen accumulation (total, collagen I, V and IV; Pdiet<0.001). Obese GDNF HET mice had exacerbated total renal collagen (P<0.01), and greater levels of the collagen I subtype compared to kidneys of obese WT mice. In summary, obese nephron-deficient GDNF HET mice were able to maintain the high creatinine clearances of obese WT mice but at the expense of higher MAP and greater renal fibrosis. Whilst modest, our findings support the hypothesis that a reduced nephron endowment increases the susceptibility to obesity-induced kidney disease and hypertension.
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