Липокалин-2
| ЛЦН2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | LCN2 , 24p3, MSFI, NGAL, p25, липокалин 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 600181 ; МГИ : 96757 ; Гомологен : 4064 ; Генные карты : LCN2 ; OMA : LCN2 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Липокалин-2 (LCN2), также известный как онкоген 24p3 или липокалин, связанный с желатиназой нейтрофилов (NGAL), представляет собой белок , который у человека кодируется LCN2 геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] NGAL участвует во врожденном иммунитете, связывая железо и предотвращая его использование бактериями , тем самым ограничивая их рост. [ 8 ] Он экспрессируется в нейтрофилах и в небольших количествах в почках , предстательной железе и эпителии дыхательных пищеварительных и путей . [ 7 ] [ 9 ] NGAL используется в качестве биомаркера повреждения почек. [ 10 ]
Функция
[ редактировать ]Связывание NGAL с бактериальными сидерофорами важно для врожденного иммунного ответа на бактериальную инфекцию. При встрече с вторгшимися бактериями толл-подобные рецепторы иммунных клеток стимулируют синтез и секрецию NGAL. Секретируемый NGAL затем ограничивает рост бактерий за счет секвестрации железосодержащих сидерофоров. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Липокалин-2 связывается, наряду с бактериальными сидерофорами, также с сидерофором млекопитающих 2,5-дигидроксибензойной кислотой (2,5-ДГБА). Этот комплекс гарантирует, что в цитоплазме не накапливается избыток свободного железа. Клетки млекопитающих, лишенные 2,5-DHBA, накапливают аномальные внутриклеточные уровни железа, что приводит к высоким уровням активных форм кислорода. [ 14 ] Липокалин-2 также действует как фактор роста. [ 12 ] и участвует в синаптической пластичности . [ 15 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Поскольку NGAL устойчив к протеазам и имеет низкую молекулярную массу, он выводится из организма и обнаруживается в моче. [ 16 ] Поврежденные эпителиальные клетки почек секретируют мономерную форму NGAL, тогда как активированные нейтрофилы секретируют димерную форму. Поэтому была выдвинута гипотеза, что классификация форм NGAL может улучшить диагностику острого повреждения почек (ОПП), отличая NGAL воспалительного происхождения от NGAL почечного происхождения. [ 17 ] Однако у пациентов с ОПП уровни NGAL повышаются как в крови, так и в моче в течение двух часов после травмы. [ 18 ] Было показано, что NGAL в плазме позволяет предсказать необходимость диализа. [ 19 ] NGAL также может быть связан с хроническим заболеванием почек , контраст-индуцированной нефропатией , трансплантацией почки , [ 20 ] и смертность. [ 19 ]
Здоровье почек чаще всего измеряется уровнем креатинина в сыворотке крови . Креатинин сыворотки является маркером функции почек, тогда как NGAL является маркером повреждения почек. [ 21 ] Уровни NGAL являются более точным и чувствительным маркером для диагностики ОПП, чем уровни сывороточного креатинина . Таким образом, мониторинг уровней NGAL снижает отсроченную диагностику и лечение ОПП. [ 22 ] Использование более чувствительного и специфического маркера позволяет поставить более раннюю диагностику, правильно отреагировать на ОПП и снизить риск заболеваемости и смертности. [ 23 ]
Уровень NGAL, измеренный у человека, пропорционален тяжести ОПП. [ 23 ] Лица с положительным диагнозом NGAL, как правило, чаще подвергаются заместительной почечной терапии и имеют более высокие показатели внутрибольничной смертности как в присутствии, так и в отсутствие сывороточного креатинина. [ 23 ] Следовательно, у человека может быть ОПП без присутствия креатинина в сыворотке.
Возможность диагностировать ОПП до возникновения острой почечной недостаточности является финансово выгодной и благоприятной для профилактических мер здравоохранения. [ 24 ] Более чем у 10% людей в Соединенных Штатах разовьется та или иная хроническая болезнь почек (ХБП), причем более высокая заболеваемость наблюдается у людей, страдающих ожирением, повышенным уровнем холестерина и семейным анамнезом ХБП. При серьезном повреждении почки нет точки возврата; поэтому ранняя диагностика повреждения почек важна для предотвращения ОПП. Использование NGAL в качестве биомаркера может снизить больничные расходы, поскольку меньшее количество пациентов достигнет критической стадии повреждения почек. В конечном итоге диагностика ОПП с помощью NGAL может сократить время пребывания пациента в стационаре. Например, ранняя диагностика ОПП с использованием NGAL в качестве биомаркера может помочь пациенту избежать диализа почек .
Было обнаружено, что LCN2 активируется в посмертном мозге человека с болезнью Альцгеймера. [ 25 ] Применение LCN2 к 3D-астроглии человека in vitro снижает нейрогенный потенциал и усиливает реактивные состояния. Активность LCN2 может быть заблокирована с помощью передачи сигналов NGFR. [ 25 ]
Лабораторные измерения
[ редактировать ]Почечная экспрессия NGAL увеличивается в почках после травмы по ряду причин. Уровень NGAL в моче и плазме увеличивается в течение 2 часов после повреждения почек. С помощью современных лабораторных тестов можно измерить NGAL в сыворотке или моче в диапазоне от 25 до 5000 нг/мл. [ 26 ] Низкими уровнями NGAL считаются 200 нг/мл, средними уровнями 400 нг/мл и высокими уровнями 800 нг/мл. [ 26 ]
Исследование детей, перенесших операцию по искусственному кровообращению , показало, что концентрация NGAL в моче выше 50 нг/мл через 2 часа после операции указывает на то, что уровень креатинина в сыворотке крови на 50% превышает базальные значения. Обычно у детей наблюдается почти неопределяемый уровень NGAL. [ 27 ] Поэтому исследования, в которых участвуют дети, считаются «чистыми». Взрослые пациенты, перенесшие операцию по искусственному кровообращению, не считаются «чистыми» в исследованиях NGAL, поскольку у взрослых часто наблюдаются другие нарушения, такие как воспалительные состояния, которые могут вызывать небольшое увеличение NGAL. [ нужна ссылка ]
Исследования ОПП, изучающие использование NGAL в качестве биомаркера, часто сравнивают выработку сывороточного креатинина и NGAL. К сожалению, продукция сывороточного креатинина варьируется и может отражать гемодинамические изменения скорости клубочковой фильтрации, ранее известные как преренальная азотемия; поэтому сравнение не всегда достоверно, поскольку креатинин и NGAL измеряют разные компоненты (нарушения) функции почек. [ 16 ] Демонстрация того, что NGAL не повышается на фоне преходящих изменений уровня креатинина, может помочь клиницистам определить, отражают ли изменения уровня креатинина повреждение почек или, скорее, это только неспецифические или легкие функциональные изменения в функции почек.
Липокалин-2 (NGAL) обычно оценивают в клинических или исследовательских целях с помощью ELISA или иммунотурбидиметрических анализов .
Липокалин-2 (NGAL) был одобрен FDA США (7 декабря 2023 г.) для выявления повреждений, приводящих к ухудшению функции почек. NGAL ранее был одобрен в Японии (2017 г.) и Европе для выявления повреждений почек у пациентов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000148346 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000026822 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Кьелдсен Л., Йонсен А.Х., Сенгелов Х., Боррегаард Н. (май 1993 г.). «Выделение и первичная структура NGAL, нового белка, связанного с желатиназой нейтрофилов человека» . Журнал биологической химии . 268 (14): 10425–32. дои : 10.1016/S0021-9258(18)82217-7 . ПМИД 7683678 .
- ^ Чан П., Симон-Шазотт Д., Маттеи М.Г., Гене Ж.Л., Сальер Ж.П. (сентябрь 1994 г.). «Сравнительное картирование генов липокалина у человека и мыши: четыре гена гамма-цепи комплемента C8, простагландин-D-синтазы, онкогена-24p3 и прогестаген-ассоциированного белка эндометрия сопоставляются с HSA9 и MMU2». Геномика . 23 (1): 145–50. дои : 10.1006/geno.1994.1470 . ПМИД 7829063 .
- ^ Jump up to: а б Коуленд Дж. Б., Боррегаард Н. (октябрь 1997 г.). «Молекулярная характеристика и характер тканевой экспрессии гена липокалина, связанного с желатиназой нейтрофилов, человека». Геномика . 45 (1): 17–23. дои : 10.1006/geno.1997.4896 . ПМИД 9339356 .
- ^ Ян Дж., Гетц Д., Ли Дж.Ю., Ван В., Мори К., Сетлик Д. и др. (ноябрь 2002 г.). «Путь доставки железа, опосредованный липокалином» . Молекулярная клетка . 10 (5): 1045–56. дои : 10.1016/S1097-2765(02)00710-4 . ПМИД 12453413 .
- ^ Фридл А., Стоес С.П., Бакли П., Гулд М.Н. (июль 1999 г.). «Липокалин, связанный с желатиназой нейтрофилов, в нормальных и неопластических тканях человека. Характер экспрессии, специфичный для типа клеток». Гистохимический журнал . 31 (7): 433–41. дои : 10.1023/А:1003708808934 . ПМИД 10475571 . S2CID 19448533 .
- ^ Девараджан П. (июнь 2010 г.). «Обзор: липокалин, связанный с желатиназой нейтрофилов: тропонин-подобный биомаркер острого повреждения почек у человека» . Нефрология . 15 (4): 419–28. дои : 10.1111/j.1440-1797.2010.01317.x . ПМИД 20609093 . S2CID 24061863 .
- ^ Фло Т.Х., Смит К.Д., Сато С., Родригес Д.Д., Холмс М.А., Стронг Р.К. и др. (декабрь 2004 г.). «Липокалин 2 опосредует врожденный иммунный ответ на бактериальную инфекцию путем секвестрации железа». Природа . 432 (7019): 917–21. Бибкод : 2004Natur.432..917F . дои : 10.1038/nature03104 . ПМИД 15531878 . S2CID 4422697 .
- ^ Jump up to: а б Шмидт-Отт К.М., Мори К., Ли Дж.Ю., Каландадзе А., Коэн Д.Д., Девараджан П., Бараш Дж. (февраль 2007 г.). «Двойное действие липокалина, связанного с нейтрофильной желатиназой» . Журнал Американского общества нефрологов . 18 (2): 407–13. дои : 10.1681/ASN.2006080882 . ПМИД 17229907 .
- ^ Бергер Т., Тогава А., Дункан Г.С., Элия А.Дж., Ю-Тен А., Уэйкхэм А. и др. (февраль 2006 г.). «Мыши с дефицитом липокалина 2 проявляют повышенную чувствительность к инфекции Escherichia coli, но не к ишемически-реперфузионному повреждению» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (6): 1834–9. Бибкод : 2006PNAS..103.1834B . дои : 10.1073/pnas.0510847103 . ПМЦ 1413671 . ПМИД 16446425 .
- ^ Девиредди Л.Р., Харт Д.О., Гетц Д.Х., Грин М.Р. (июнь 2010 г.). «Сидерофор млекопитающих, синтезируемый ферментом с бактериальным гомологом, участвующим в производстве энтеробактина» . Клетка . 141 (6): 1006–17. дои : 10.1016/j.cell.2010.04.040 . ПМК 2910436 . ПМИД 20550936 .
- ^ МакИвен Б.С., Боулз Н.П., Грей Дж.Д., Хилл М.Н., Хантер Р.Г., Карацореос И.Н., Наска С. (октябрь 2015 г.). «Механизмы стресса в мозге» . Природная неврология . 18 (10): 1353–63. дои : 10.1038/nn.4086 . ПМЦ 4933289 . ПМИД 26404710 .
- ^ Jump up to: а б Уттентал ЛО (апрель 2007 г.). «NGAL: Насколько полезен новый маркер повреждения почек?» (PDF) . Интерфейс командной строки .
- ^ Мортенссон Дж., Сюй С., Белл М., Мартлинг Ч.Р., Венге П. (октябрь 2012 г.). «Иммуноанализы, позволяющие различать HNL / NGAL, выделяемые в мочу из эпителиальных клеток почек и нейтрофилов». Клиническая химия Acta . 413 (19–20): 1661–1667. дои : 10.1016/j.cca.2012.05.010 . ПМИД 22609864 .
- ^ Беннетт М., Дент К.Л., Ма К., Дастрала С., Гренье Ф., Уоркман Р. и др. (май 2008 г.). «NGAL в моче предсказывает тяжесть острого повреждения почек после операции на сердце: проспективное исследование» . Клинический журнал Американского общества нефрологов . 3 (3): 665–73. дои : 10.2215/CJN.04010907 . ПМК 2386703 . ПМИД 18337554 .
- ^ Jump up to: а б Энгстрем Дж., Кузи Х., Дидрикссон И., Ларссон А., Фриберг Х., Фригеси А., Спонгфорс М. (март 2024 г.). «Липокалин, связанный с желатиназой нейтрофилов плазмы, независимо предсказывает необходимость диализа и смертность при критическом COVID-19» . Научные отчеты . 14 (1): 6695. doi : 10.1038/s41598-024-57409-z . ПМЦ 10954663 . ПМИД 38509165 .
- ^ Гольдштейн С.Л. (декабрь 2011 г.). «Биомаркеры острого повреждения почек: почечная стенокардия и потребность в почочном тропонине I» . БМК Медицина . 9 :135. дои : 10.1186/1741-7015-9-135 . ПМК 3287120 . ПМИД 22189039 .
- ^ Хан В.К., Вагенер Г., Чжу Ю., Ван С., Ли Х.Т. (май 2009 г.). «Мочевые биомаркеры в раннем выявлении острого повреждения почек после операций на сердце» . Клинический журнал Американского общества нефрологов . 4 (5): 873–82. дои : 10.2215/CJN.04810908 . ПМК 2676184 . ПМИД 19406962 .
- ^ Лерма Е.В. (2012). «Новые биомаркеры функции почек» . Медскейп .
- ^ Jump up to: а б с Хаазе М., Девараджан П., Хаасе-Фиелитц А., Белломо Р., Круз Д.Н., Вагенер Г. и др. (апрель 2011 г.). «Исход липокалин-положительного субклинического острого повреждения почек, связанного с нейтрофильной желатиназой: многоцентровый объединенный анализ проспективных исследований» . Журнал Американского колледжа кардиологов . 57 (17): 1752–61. дои : 10.1016/j.jacc.2010.11.051 . ПМЦ 4866647 . ПМИД 21511111 .
- ^ Коллистер Д., Панну Н., Йе Ф., Джеймс М., Хеммельгарн Б., Чуй Б. и др. (ноябрь 2017 г.). «Затраты на здравоохранение, связанные с ОПП» . Клинический журнал Американского общества нефрологов . 12 (11): 1733–1743. дои : 10.2215/CJN.00950117 . ПМК 5672961 . ПМИД 29051143 .
- ^ Jump up to: а б Сиддики Т., Косакак М.И., Попова С., Бхаттараи П., Йилмаз Э., Ли А.Дж., Мин Ю., Ван И., Фройденберг У., Вернер С., Тосто Г., Майе Р., Эртекин-Танер Н., Кизил С. (июль 2023). «Рецептор фактора роста нервов (Ngfr) индуцирует нейрогенную пластичность путем подавления реактивной астроглиальной передачи сигналов Lcn2/Slc22a17 при болезни Альцгеймера» . npj Регенеративная медицина . 8 (1): 33. дои : 10.1038/s41536-023-00311-5 . ПМЦ 10333226 . ПМИД 37429840 .
- ^ Jump up to: а б Липпи Г., Алоэ Р., Сторелли А., Сервеллин Г., Тренти Т. (декабрь 2011 г.). «Оценка NGAL Test™, полностью автоматизированного иммуноанализа липокалина, связанного с нейтрофильной желатиназой (NGAL), на Beckman Coulter AU 5822». Клиническая химия и лабораторная медицина . 50 (9): 1581–4. дои : 10.1515/cclm.2011.839 . ПМИД 22962213 . S2CID 39364947 .
- ^ Кравчески С.Д., Ву Дж.Г., Ван Й., Беннетт М.Р., Ма К., Девараджан П. (июнь 2011 г.). «Концентрации липокалина, связанные с нейтрофильной желатиназой, предсказывают развитие острого повреждения почек у новорожденных и детей после искусственного кровообращения». Журнал педиатрии . 158 (6): 1009–1015.e1. дои : 10.1016/j.jpeds.2010.12.057 . ПМИД 21300375 .
галерея PDB |
|---|
