塩分制限に応答したTNF-αによるNKCC2Bの制御

Regulation of NKCC2B by TNF-α in response to salt restriction.

• Shoujin Hao
• Joseph Salzo
• Mary Hao
• Nicholas R Ferreri

抄録

腎上皮細胞から産生されるTNF-αがNa-K-2Clコトランスポーター（NKCC2）活性を阻害することで、NaCl高摂取による血圧上昇を抑制するメカニズムの一部であることを明らかにしてきました。腎臓におけるTNF-αの役割はまだ定義されていないため、低塩分摂取がTNF-αおよびNKCC2B発現に及ぼす影響を決定した。低塩分（0.02% NaCl）食（LSD）を7日間摂取させたマウスは、腎皮質におけるTNF-α mRNAの蓄積量が62±7.4%減少した。また、LSDを摂取したマウスでは、ヘンレループの皮質厚上行肢でリン酸化NKCC2の発現が63%増加し、NKCC2A mRNA蓄積量は同時に変化せずにNKCC2B mRNAの発現量が3倍に増加した。LSDを摂取し、腎臓のTNF-αを特異的にサイレンシングするレンチウイルス（U6-TNF-ex4）を胸腔内注射したマウスでは、対照レンチウイルスを注射したマウスと比較して、NKCC2B mRNAレベルが5倍に増加した。マウスの腎内に組換えTNF-α（5 ng/g body wt）を単回注射すると、7日間LSDを投与したマウスの腎皮質では、NKCC2B mRNAの増加が50％程度減少し、リン酸化NKCC2の増加が54％程度抑制された。TNF-αの腎サイレンシングは、LSDを投与したマウスの尿量とNaCl排泄量を減少させたが、腎臓でNKCC2Bをサイレンシングするとその効果は逆転した。以上のことから、低塩分条件下での腎TNF-α産生のダウンレギュレーションが、NKCC2B依存性のメカニズムを介してNaCl再吸収の調節に寄与していることが明らかになった。

We have previously shown that TNF-α produced by renal epithelial cells inhibits Na-K-2Cl cotransporter (NKCC2) activity as part of a mechanism that attenuates increases in blood pressure in response to high NaCl intake. As the role of TNF-α in the kidney is still being defined, the effects of low salt intake on TNF-α and NKCC2B expression were determined. Mice given a low-salt (0.02% NaCl) diet (LSD) for 7 days exhibited a 62 ± 7.4% decrease in TNF-α mRNA accumulation in the renal cortex. Mice that ingested the LSD also exhibited an ~63% increase in phosphorylated NKCC2 expression in the cortical thick ascending limb of Henle's loop and a concomitant threefold increase in NKCC2B mRNA abundance without a concurrent change in NKCC2A mRNA accumulation. NKCC2B mRNA levels increased fivefold in mice that ingested the LSD and also received an intrarenal injection of a lentivirus construct that specifically silenced TNF-α in the kidney (U6-TNF-ex4) compared with mice injected with control lentivirus. Administration of a single intrarenal injection of murine recombinant TNF-α (5 ng/g body wt) attenuated the increases of NKCC2B mRNA by ~50% and inhibited the increase in phosphorylated NKCC2 by ~54% in the renal cortex of mice given the LSD for 7 days. Renal silencing of TNF-α decreased urine volume and NaCl excretion in mice given the LSD, effects that were reversed when NKCC2B was silenced in the kidney. Collectively, these findings demonstrate that downregulation of renal TNF-α production in response to low-salt conditions contributes to the regulation of NaCl reabsorption via an NKCC2B-dependent mechanism.