Muundo wa panya wa muda mrefu wenye chumvi nyingi uliotengenezwa katika utafiti huu ni jaribio la wanyama lililodhibitiwa linalochunguza kwa pamoja athari zinazotegemea muda za ulaji wa muda mrefu wa chumvi nyingi kwenye tishu za mfupa na mfumo wa kinga katika panya ambao hifadhi ya figo imepunguzwa kwa unilateral nephrectomy. Panya wa kike na wa kiume aina za C57BL/6J na Foxp3-GFP waliruhusiwa kupona kwa siku 30 baada ya unilateral nephrectomy, kisha waligawanywa kwa nasibu kupokea lishe ya chumvi ya kawaida (NSD; %0,2 NaCl) au lishe ya chumvi nyingi (HSD; %4 NaCl) na kufuatiliwa kwa siku 20, 60 au 150. Utafiti haukufanywa kwa binadamu, na lishe ya %4 NaCl iliyotumika haiwakilishi moja kwa moja ulaji wa kawaida wa chumvi kwa binadamu.

Matokeo makuu ya utafiti ni kwamba mzigo wa chumvi wa muda mrefu hauleti mfuatano mmoja wa wakati katika mfupa na mfumo wa kinga. Kwa upande wa mfupa, uharibifu hujikusanya kadiri muda unavyopita: katika siku za 60 na 150 fracture load na ultimate load za femur hupungua, na katika siku ya 150 stiffness, ultimate stress na Young modulus pia hupungua. Kiasi cha kalsiamu na fosforasi katika gamba la tibia hupungua katika siku za 60 na 150, huku ujazo wa mfupa wa trabekula na idadi ya trabekula ikipungua, nafasi kati ya trabekula ikiongezeka, na unene wa trabekula pia ukipungua katika siku ya 150.

Kwa upande mwingine, mwitikio wa kinga ni wa awamu mbili. Katika siku ya 20 ya HSD, uanzishaji wa seli T za CD4+ na CD8+ uliongezeka katika wengu na uboho, seli za Th17 na Tc17 zinazozalisha IL-17 ziliongezeka, na uwiano wa Th17/Treg ulisogea kuelekea upande wa uchochezi. Mabadiliko haya ya mapema yalirejea kwa kiasi kikubwa katika hali ya kawaida katika siku ya 60; katika siku ya 150, kupungua kwa seli T athirifu za PD-1+ na CD44+ kulileta wasifu wa hatua ya mwisho unaoonyesha kukandamizwa kwa uanzishaji wa seli T na utofautishaji wa athirifu.

Kifiziolojia, shinikizo la damu la sistoli liliongezeka kwa muda katika hatua ya mapema kwa panya wa HSD lakini likarudi katika kiwango cha mwanzo kuanzia takribani siku ya 45. Kwa upande mwingine, matumizi ya maji na ujazo wa mkojo viliongezeka; utolewaji wa sodiamu na kloridi kwenye mkojo uliendelea kuwa juu katika nyakati zote za vipimo. Ingawa kalsiamu ya mkojo iliongezeka katika siku za 60 na 150, kalsiamu ya seramu, fosforasi na homoni ya parathyroid hazikubadilika. Kwa hiyo, uharibifu wa mfupa ulitokea hata bila shinikizo la damu linalodumu au upungufu dhahiri wa kalsiamu ya seramu.

Uwiano wa Th17/Treg ulionyesha uhusiano mkubwa na baadhi ya vigezo vya mfupa wa trabekula na madini. Hata hivyo, utafiti unasema wazi kwamba uhusiano huu hauthibitishi kuwa mabadiliko ya kinga yalisababisha moja kwa moja uharibifu wa mfupa. Matokeo yanaunga mkono kwamba uundaji upya wa kinga na uharibifu wa mifupa huendelea pamoja wakati wa mfiduo wa muda mrefu wa chumvi; majaribio ya ziada yanayopima moja kwa moja osteoklasti, osteoblasti na njia husika za uashiriaji yanahitajika ili kubainisha utaratibu halisi wa sababu.

Tatizo kuu la utafiti

Sodiamu ni elektroliti muhimu kwa maisha; ina jukumu katika michakato kama kazi za seli, shinikizo la kiosmotiki, usawa wa asidi-besi na usambazaji wa maji ya mwili. Hata hivyo, ulaji wa sodiamu kupita kiasi huhusishwa hasa na shinikizo la damu na unaweza kuwa na athari hasi kwa figo, mishipa ya damu, ubongo na mfumo wa kinga.

Tatizo mahususi zaidi la utafiti ni kwamba athari ya chumvi nyingi kwenye tishu za mfupa haiwezi kuelezwa kwa shinikizo la damu au upotevu wa kalsiamu kupitia mkojo pekee. Mfupa ni tishu hai inayojifanyia upya kwa kuendelea, na mfumo wa kinga pia hushiriki katika udhibiti wa mchakato wa bone remodeling. Hasa, saitokini mbalimbali zinazotolewa na seli T zinaweza kuathiri tabia ya osteoklasti na osteoblasti.

Tafiti za awali zimeonyesha kwamba ulaji wa chumvi nyingi unaweza kuharibu msongamano wa madini ya mfupa na muundo wake mdogo na kubadilisha usawa wa Th17/Treg. Hata hivyo, baadhi ya miundo muhimu ya awali ilitumia panya wa kiume pekee, ililenga hatua moja ya muda, au haikutathmini kwa pamoja kinga ya kimfumo, kemia ya mfupa, muundo mdogo na biokaniksi ndani ya utafiti mmoja.

Utafiti huu ulijaribu kuziba pengo hilo kwa kufuatilia vipindi vitatu tofauti —siku 20, 60 na 150— na kujumuisha jinsia zote mbili.

Dhana ya utafiti

Watafiti walipendekeza kwamba ulaji wa muda mrefu wa chumvi nyingi ungebadilisha kwa nguvu mwitikio wa kinga kadiri muda unavyopita na kwamba mabadiliko haya yangeathiri homeostasis ya mfupa katika vipindi tofauti na kuchangia uharibifu wa mifupa unaoendelea.

Hoja ya pili ni kwamba hifadhi ya figo iliyopunguzwa kwa kiwango cha kati kupitia unilateral nephrectomy ingeongeza usikivu kwa chumvi na hivyo kufanya ukosefu wa udhibiti wa kinga na uharibifu wa mfupa kuonekana kwa njia ya majaribio.

Kwa Nini Unilateral Nephrectomy Ilitumika Katika Muundo Huu wa Panya?

Unilateral nephrectomy (UNX) ni utaratibu wa majaribio unaopunguza hifadhi ya figo kwa kuondoa figo moja kwa upasuaji na kufanya majibu ya kimfumo yanayoathiriwa na chumvi, ambayo huenda yasiwe makubwa kwa panya kwa kawaida, yaonekane kwa hali iliyodhibitiwa; watafiti walitumia UNX kuharakisha athari za chumvi nyingi lakini wakasisitiza kwamba muundo huo hauwakilishi kikamilifu usikivu wa kawaida kwa chumvi kwa binadamu.

Panya huenda wasionyeshe mwitikio mkubwa wa shinikizo la damu linalotegemea chumvi kama baadhi ya miundo mingine ya panya. Kwa hiyo, watafiti walichagua kupunguza hifadhi ya figo bila kuondoa kabisa kazi ya jumla ya figo.

Baada ya UNX, panya hawakupewa chumvi nyingi mara moja. Wanyama wote waliruhusiwa kupona kwa siku 30. Kusudi la kipindi hiki cha kusubiri lilikuwa kuruhusu athari kali za hemodinamik, endokrini na uchochezi za upasuaji zipungue na kazi ya figo itulie kupitia fidia.

Kwa hivyo, lengo lilikuwa kupunguza uwezekano kwamba tofauti za HSD–NSD zilizozingatiwa baadaye zilitokana na uchochezi wa papo hapo uliosababishwa moja kwa moja na upasuaji.

Makundi ya majaribio yaliundwaje?

Panya wa kike na wa kiume wenye umri wa wiki 7–10 walitumika. Utafiti ulikuwa na mistari miwili ya panya:

• C57BL/6J: panya wa kawaida wa majaribio wa wild-type.
• Foxp3-GFP: mstari wa panya reporter unaowezesha kufuatilia usemi wa Foxp3 katika seli T za udhibiti kupitia GFP.

Katika panya wa Foxp3-GFP, promotori ya Foxp3 huendesha usemi wa protini ya kijani inayofluoresi. Hivyo seli T za udhibiti za Foxp3+ zinaweza kutambuliwa moja kwa moja kwa flow cytometry. Panya wa C57BL/6J walitumika katika majaribio mengine yasiyo ya flow cytometry.

Jumla ya ukubwa wa makundi haya ni panya 60. Hata hivyo, si kila kipimo kilifanywa kwa wanyama wote. Chanzo kinasema wazi kwamba vikundi vidogo vilivyochaguliwa kwa nasibu vilitumika katika majaribio fulani na kwamba idadi halisi ya sampuli za uchambuzi imetolewa katika maelezo ya mchoro husika.

Hakukuwa na kifo kinachohusishwa na uingiliaji wa lishe wakati wa jaribio.

Je, lishe ya %4 NaCl ni sawa na ulaji wa chumvi nyingi kwa binadamu?

Hapana. Chanzo kinasema wazi kwamba lishe ya %4 NaCl iliyotumika kwa panya ni ya juu sana kuliko kiasi cha chumvi kinacholiwa kwa kawaida na binadamu. Kiwango hiki cha juu ni hali ya muundo wa prekliniki iliyotumika kuleta mabadiliko ya fiziolojia na tishu yanayoweza kupimwa ndani ya muda wa jaribio.

Kwa hiyo, haiwezekani kufanya ulinganisho kwamba “lishe ya panya ya %4 NaCl inaonyesha kwamba binadamu wanapaswa kula %4 ya chumvi au kwamba binadamu wanakabiliwa na kiasi hicho hicho”.

Uwiano wa Th17/Treg ni Nini na Kwa Nini ni Muhimu Katika Utafiti Huu?

Uwiano wa Th17/Treg unamaanisha usawa wa jamaa kati ya seli T wasaidizi zinazozalisha IL-17 yenye uchochezi na seli T za udhibiti zinazopunguza mwitikio wa kinga; katika utafiti huu, usawa huu uliosogezwa na chumvi nyingi kuelekea Th17 katika siku ya 20 ulihusishwa na muundo mdogo wa trabekula uliokuwa mbaya zaidi na kiasi kidogo cha madini katika gamba la mfupa.

Seli za Th17 ni kikundi kidogo cha seli T za CD4+ kinachotambulika kwa uzalishaji wa IL-17 na kinaweza kusaidia majibu ya uchochezi. Katika biolojia ya mfupa, IL-17 inaweza kusaidia uzalishaji wa RANK-L kutoka kwa osteoblasti na kuongeza mwitikio wa watangulizi wa osteoklasti kwa RANK-L.

Seli za Treg ni seli T za udhibiti zinazopunguza uanzishaji kupita kiasi wa mwitikio wa kinga. Foxp3 ni mojawapo ya alama kuu zinazotumika kutambua seli hizi.

Kwa hiyo, uwiano mkubwa wa Th17/Treg katika muktadha wa utafiti unaonyesha kwamba upande wa uchochezi umepewa uzito zaidi kwa kulinganisha na majibu ya udhibiti. Hata hivyo, uwiano peke yake hauthibitishi sababu ya upotevu wa mfupa.

Mhimili wa mfupa–kinga unamaanisha nini?

Tishu za mfupa na mfumo wa kinga haziko huru kabisa kutoka kwa kila mmoja. Seli T, monocytes, watangulizi wa osteoklasti na seli za mfupa zinaweza kuingiliana kupitia RANK-L, M-CSF, osteoprotegerin na saitokini mbalimbali za uchochezi.

Eneo hili kwa kawaida huitwa osteoimmunology. Thamani ya kipekee ya utafiti ni kutathmini kwa pamoja, ndani ya muundo mmoja wa majaribio na kwa muda, biokaniksi ya mfupa, muundo wa madini, muundo mdogo wa trabekula na fenotipu za seli T wakati wa mfiduo wa muda mrefu wa chumvi.

Je, Uhusiano wa Th17/Treg Unathibitisha Sababu ya Uharibifu wa Mfupa?

Hapana. Utafiti ulipata mahusiano makubwa ya kitakwimu kati ya uwiano wa Th17/Treg na baadhi ya vigezo vya mfupa; hata hivyo, uhusiano unaonyesha kwamba vigezo viwili hubadilika pamoja na hauwezi peke yake kuthibitisha kwamba mabadiliko ya usawa wa kinga yalisababisha moja kwa moja uharibifu wa mfupa.

Kwa mfano, kati ya uwiano wa Th17/Treg wa uboho na BV/TV ilipatikana r = −0,9921 na p = 0,0079. Huu ni uhusiano mkubwa sana wa kinyume: kadiri uwiano unavyoongezeka, sehemu ya ujazo wa mfupa huwa na mwelekeo wa kuwa chini. Hata hivyo, michakato mingine ya pamoja —athari ya moja kwa moja ya sodiamu, upotevu wa madini kupitia figo, mabadiliko ya homoni au taratibu tofauti za kinga— inaweza kuathiri vigezo vyote viwili kwa wakati mmoja.

Kwa hiyo waandishi wenyewe wanaona kuwa kupima moja kwa moja shughuli za osteoklasti na osteoblasti, kuelezea kwa kina njia za polarization za Th17/Treg na kuchunguza vikundi vidogo vya seli za myeloid ni muhimu kwa tafiti za baadaye za kimakanika.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Hali za utunzaji wa wanyama

Panya walihifadhiwa katika mzunguko wa saa 12 za mwanga / saa 12 za giza, katika joto la 20–25 °C na hali ya unyevu iliyodhibitiwa. Walikuwa na upatikanaji huru wa chakula na maji. Wanyama wa kundi moja la majaribio waliwekwa pamoja kwa panya 3–6 kwa kila kizimba.

Wakati wa UNX, ketamine 50 mg/kg na xylazine 20 mg/kg zilitolewa intraperitoneal.

Ufuatiliaji wa kifiziolojia ulifanywaje?

Panya waliwekwa katika vizimba tofauti vya kimetaboli mwanzoni na katika siku za 20., 60. na 150. za lishe ili kukusanya mkojo wa saa 24 na kupima matumizi ya maji.

Uzito wa mwili na shinikizo la damu la sistoli vilipimwa mwanzoni, kisha kwa vipindi vya siku 15 na katika siku ya mwisho ya itifaki.

Shinikizo la damu lilipimwa bila anesthesia kwa mfumo wa CODA non-invaziv tail-cuff. Panya walizoezwa kwenye mfumo kwa wiki moja kabla ya vipimo kwa opereta yuleyule, na joto la restrainer liliwekwa katika 33–36 °C. Thamani ya mwisho ya shinikizo la damu la sistoli ni wastani wa vipimo kumi.

Vipimo vya biokemia

Kalsiamu, fosforasi na kreatinini ya seramu pamoja na kalsiamu na kreatinini ya mkojo zilipimwa kwa spectrophotometry kwa Biosystems A25 autoanalyzer. PTH iliamuliwa kwa MicroVue Mouse PTH 1-84 EIA ELISA; sodiamu, kloridi na potasiamu ya mkojo ziliamuliwa kwa elektrodi teule za ioni.

Fomula ya creatinine clearance

Chanzo kinatoa creatinine clearance kwa namna ifuatayo:

\[ \text{Kreatinin klirensi} = \frac{\text{idrar kreatinini (mg/24 h)}}{\text{serum kreatinini (mg/dL)}} \times \frac{\text{24 saatlik idrar hacmi (mL)}}{1440} \]

Fomula inalenga nini? Inalenga kutoa kiashiria cha uchujaji wa figo kinachoonyesha kwa makadirio uwezo wa figo kuondoa kreatinini kutoka kwenye damu.

Kwa nini kuna 1440? Siku moja ina dakika 1440; ubadilishaji huu wa muda hutumika kubadilisha ujazo wa mkojo wa saa 24 kuwa mtiririko kwa dakika.

Dokezo la kitengo ndani ya chanzo: Makala imeweka lebo ya “urinary creatinine” kwenye sehemu ya juu kama mg/24 h. Verianla haisahihishi kimya kimya usemi huu kuwa “concentration” kulingana na fomula ya kawaida ya creatinine clearance. Kwa hiyo, fomula imehifadhiwa hapa kama ilivyoandikwa kwenye chanzo, na kutokuwa na uhakika kunakotokana na chanzo kuhusu uwasilishaji wa kitengo kumewekwa wazi.

Jaribio la Kupinda kwa Pointi Tatu Hupima Nini Katika Uimara wa Mfupa?

Jaribio la kupinda kwa pointi tatu ni jaribio la kimakanika ambalo femur huwekwa kwenye vitegemeo viwili na mzigo uliodhibitiwa hutumika katika sehemu ya kati ili kutathmini uwezo wa mfupa kubeba mzigo hadi kuvunjika, stiffness, ufyonzaji wa nishati na, baada ya kuzingatia jiometri yake, sifa za stress–strain katika kiwango cha nyenzo.

Kifaa na hali za majaribio

Femur za kulia zilihifadhiwa katika −20 °C ndani ya chachi iliyoloweshwa kwa saline na kuyeyushwa katika 37 °C kabla ya jaribio.

• Uwezo wa load cell: 200 N.
• Usahihi wa nguvu: 0,01 N.
• Usahihi wa displacement: 10 µm.
• Umbali kati ya vitegemeo viwili: 8,5 mm.
• Kasi ya displacement: 0,01 mm/s.
• Mzunguko wa sampuli: 10 Hz.
• Programu: Biomedical Data Acquisition Suite 1.0.

Ultimate load ni thamani ya juu zaidi ya mzigo iliyofikiwa na mfupa. Fracture load ilifafanuliwa kama mzigo uliorekodiwa mara moja kabla ya kushuka kwa kwanza kunakoonekana kwa nguvu.

Stiffness ni mteremko wa sehemu ya mstari wa grafu ya load–displacement na ilitolewa kwa kitengo cha N/mm.

Absorbed energy ilifafanuliwa kama eneo chini ya grafu ya load–displacement hadi sehemu ya kuvunjika na kuripotiwa kwa mJ.

Hesabu ya stress

Chanzo kinatoa uhusiano ufuatao wa stress kwa kutumia classical beam theory:

\[ \sigma= \frac{F\,L\,r}{4I} \]

• \(\sigma\): stress iliyohesabiwa.
• \(F\): mzigo uliotumika.
• \(L\): umbali kati ya vijiti viwili vya kutegemeza.
• \(r\): radius ya nje ya mfupa.
• \(I\): CSMI — cross-sectional moment of inertia.

CSMI inawakilisha upinzani wa kijiometri wa sehemu ya msalaba dhidi ya kupinda. Ikiwa jiometri ya nje ya mfupa inabadilika chini ya mzigo uleule, stress inayotokea inaweza pia kubadilika; kwa hiyo kuangalia nguvu ya kuvunjika pekee si sawa na kutathmini ultimate stress katika kiwango cha nyenzo.

Hesabu ya strain

Chanzo kinatoa uhusiano wa strain kwa namna ifuatayo:

\[ \varepsilon= \frac{12\,r\,\delta\,10^{6}}{L^{2}} \]

• \(\varepsilon\): strain.
• \(r\): radius ya nje.
• \(\delta\): displacement.
• \(L\): umbali kati ya vitegemeo.

Strain inawakilisha ukubwa wa jamaa wa mabadiliko ya umbo ukilinganishwa na ukubwa wa mwanzo. Chanzo hakijaweka kitengo cha strain kando katika maandishi ya equation; fomula imehifadhiwa kama ilivyo kwa kipengele cha kiwango \(10^6\).

Young modulus iliamuliwa kutoka sehemu ya mstari ya grafu ya stress–strain. Young modulus ya juu inawakilisha nyenzo ngumu zaidi, na Young modulus ya chini inawakilisha nyenzo yenye mwelekeo mkubwa wa deformation elastiki chini ya stress ileile.

Micro-CT ilipimaje muundo wa mfupa?

Tibia ya kushoto ilipigwa picha kwa mfumo wa SkyScan 1173 micro-computed tomography.

• Voxel size iliyoripotiwa kwenye chanzo: 6 µm³.
• Voltage: 60 kV.
• Current: 133 µA.
• Integration time: 500 ms.
• Rotation step: 0,2°.
• Jumla ya projection: 1800 katika 360°.
• Reconstruction: NRecon 1.7.3.2.
• Uchambuzi: Fiji 2.16.0/1.54p + BoneJ 7.0.20.

Volume of interest ilianza umbali wa vipande 20 kutoka kwa gegedu ya ukuaji ya proksimali na ilifafanuliwa kwa urefu unaolingana na %5 ya urefu wote wa tibia.

Gaussian filter ilitumika kwenye picha (\(\sigma=0,8\)), segmentation ilifanywa kwa Otsu thresholding, na ROI za eneo la trabekula zilichorwa kwa mkono.

Vigezo vikuu vya micro-CT:

• BV/TV (%): uwiano wa ujazo wa mfupa wa trabekula ndani ya ujazo uliopimwa.
• Tb.N (1/mm): idadi ya trabekula.
• Tb.Th (µm): unene wa trabekula.
• Tb.Sp (µm): nafasi kati ya trabekula.

Kwa ujumla, katika eneo lilelile la anatomia, kupungua kwa BV/TV na Tb.N pamoja na kuongezeka kwa Tb.Sp kunaonyesha mtandao wa trabekula kuwa mwembamba zaidi. Katika utafiti huu, mabadiliko katika mwelekeo huu yalionekana wazi katika mfiduo wa HSD wa siku 60 na 150.

SEM-EDS ilipima nini?

Tibia za kulia ziliingizwa kwenye methacrylate na sehemu za kuvuka zikatayarishwa. Muundo wa elementi wa eneo la gamba ulitathminiwa kwa Sigma scanning electron microscope kwa kutumia energy-dispersive spectroscopy.

Mbinu hii ilitumika hasa kutathmini kiasi cha kalsiamu na fosforasi, uwiano wa Ca/P na elementi nyingine zilizochaguliwa katika mfupa wa gamba.

Flow cytometry ilifanywaje?

Suspension ya seli moja iliandaliwa kutoka kwenye wengu kwa utenganishaji wa kimakanika. Seli za uboho zilipatikana baada ya kuondoa epiphyses za femur kwa centrifugation fupi ya sekunde 5 katika 8000×g.

Erythrocytes zilivunjwa kwa ACK lysing buffer kwa dakika 3 na leukocytes zikahesabiwa katika chumba cha Neubauer kwa kutumia suluhisho la Turk.

Kwa staining ya uso, 2 × 10⁶ seli zilipakwa kwa dakika 20 katika 4 °C ndani ya PBS yenye %2 FBS. Alama mbalimbali zilitumika, ikiwa ni pamoja na CD4, CD8, NK1.1, CD25, CD39, PD-1, CD44, CD45, IL-17 na Foxp3.

Kwa uchambuzi wa cytokine za ndani ya seli, 2 × 10⁶ seli/kisima zilichochewa kwa saa 5 katika 37 °C ndani ya 200 µL RPMI 1640 kwa PMA 50 ng/mL na ionomycin 1 µg/mL; Brefeldin A na Monensin zilitumika.

Data zilikusanywa kwa LSRFortessa flow cytometer na kuchambuliwa kwa FlowJo X.0.7.

Uchambuzi wa takwimu

Matokeo yalitolewa kama wastani ± mkengeuko wa kawaida isipokuwa ilipoelezwa vinginevyo.

• Usambazaji wa kawaida: Shapiro–Wilk test.
• Athari kuu za kifiziolojia za jinsia × lishe: two-way ANOVA.
• Matokeo makuu ya mfupa ya jinsia × lishe × muda: three-way ANOVA.
• Makundi mawili katika hatua ileile ya muda: t-test ikiwa ni kawaida, vinginevyo Mann–Whitney.
• Uzito wa mwili na shinikizo la damu la sistoli vinavyorudiwa: repeated-measures ANOVA + post hoc test zinazofaa.
• Mahusiano ya mfupa–kinga: pairwise correlation.
• Outlier inapohitajika: ROUT method.
• Programu: Stata 17.0 na GraphPad Prism 9.0.

Kizingiti cha umuhimu wa kitakwimu ni p < 0,05. Chanzo kinatafsiri thamani za p kati ya 0,05–0,10 kama “trend”. Trend si sawa na umuhimu wa kitakwimu.

Kwa n = 6, chanzo kinatoa post hoc power ya 0,88 ya kugundua athari kubwa kama Cohen's d = 2,02 katika kiwango cha \(\alpha=0,05\). Kwa sababu ya sampuli ndogo, taarifa hii ya power haimaanishi kwamba athari ndogo ziligunduliwa kwa kuaminika.

Matokeo ya fiziolojia

Kuongezeka kwa uzito wa mwili kulifanana kati ya HSD na NSD. Ingawa panya wa kike walikuwa na uzito wa mwili wa chini kuliko wa kiume, athari ya lishe katika ongezeko la uzito ilifanana kwa jinsia zote mbili.

Shinikizo la damu la sistoli liliongezeka katika siku za 15. na 30. katika kundi la HSD, likarudi katika kiwango cha mwanzo takribani siku ya 45., na kisha likabaki thabiti. Waandishi wanasema kwamba thamani zilibaki ndani ya kiwango cha normotensive katika itifaki yote ya siku 150.

Katika kundi la HSD, matumizi ya maji na ujazo wa mkojo wa saa 24 yalikuwa juu zaidi katika siku za 20., 60. na 150.

Two-way ANOVA ilionyesha athari kuu za jinsia katika baadhi ya vigezo; hata hivyo, hakukuwa na sex × diet interaction yenye umuhimu. Hii haimaanishi kwamba thamani zote halisi za panya wa kike na wa kiume zilikuwa sawa; ina maana kwamba athari ya lishe ya chumvi nyingi haikutofautiana wazi kati ya jinsia. Kwa hiyo, sehemu kubwa ya matokeo yaliyofuata iliwasilishwa kwa kuunganisha jinsia.

Metaboli ya figo na madini

Katika kundi la HSD, utolewaji wa sodiamu na kloridi kwenye mkojo wa saa 24 uliongezeka katika nyakati zote zilizochunguzwa. Utolewaji wa potasiamu, kalsiamu na kreatinini kwenye mkojo uliongezeka hasa katika siku za 60 na 150.

Pamoja na hayo, hakukuwa na tofauti dhahiri za HSD–NSD katika kalsiamu ya seramu, fosforasi au PTH.

* p < 0,05; ** p < 0,01. Creatinine clearance katika kundi la HSD ilikuwa juu zaidi katika siku za 60 na 150. Watafiti walitafsiri hili kuwa jambo linalolingana na compensatory glomerular hyperfiltration iliyotokea baada ya UNX.

Biokaniksi ya mfupa

Katika siku ya 20., hakukuwa na tofauti dhahiri za HSD–NSD katika sifa za kimakanika za femur. Katika siku ya 60., fracture load na ultimate load zilipungua; katika siku ya 150., tofauti hizi mbili ziliendelea huku stiffness, ultimate stress na Young modulus pia zikipungua wazi.

* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001.

Matokeo haya hayamaanishi tu kwamba mfupa “unavunjika kwa urahisi zaidi”. Kupungua kwa stiffness na Young modulus katika kundi la HSD la siku 150 kunaunga mkono kwamba ubora wa kimakanika wa mfupa umeharibika katika ngazi ya muundo na nyenzo.

Muundo wa madini wa gamba la mfupa

Uchambuzi wa SEM-EDS ulionyesha kwamba HSD ilipunguza kiasi cha kalsiamu na fosforasi katika gamba la tibia katika siku za 60 na 150. Uwiano wa Ca/P ulipungua katika siku ya 150. Kiasi cha sodiamu na magnesiamu katika gamba hakikubadilika katika nyakati zilizochunguzwa.

Upotevu huu wa madini unaonekana katika kipindi kilekile cha muda mrefu kama uharibifu wa biokaniksi; hata hivyo, muundo wa utafiti hauthibitishi moja kwa moja kwamba upotevu wa madini ndiyo sababu pekee ya udhaifu wa kimakanika.

Muundo mdogo wa trabekula

Matokeo ya Micro-CT yalionyesha uharibifu wa trabekula unaoendelea kadiri muda unavyopita katika kundi la chumvi nyingi:

• BV/TV ilipungua katika siku za 60 na 150.
• Tb.N ilipungua katika siku za 60 na 150.
• Tb.Sp iliongezeka katika siku za 60 na 150.
• Tb.Th ilipungua katika siku ya 150.

Kuonekana kwa mabadiliko haya pamoja kunalingana na kupungua kwa ujazo wa mtandao wa trabekula, kuwa na nafasi kubwa zaidi na kuwa na trabekula nyembamba zaidi katika kipindi cha muda mrefu.

Mwitikio wa kinga wa mapema wa siku 20

Katika siku ya 20., ingawa marudio ya jumla ya vikundi vikuu vya seli za kinga katika wengu yalibaki kwa kiasi kikubwa, hali ya uanzishaji wa seli T ilibadilika.

Usemi wa CD25, CD39 na/au PD-1 uliongezeka katika seli T za kawaida za Foxp3− CD4+ na seli T za CD8+.

Zilizozalisha IL-17:

• seli za Th17,
• seli za Tc17

ziliongezeka. Kulikuwa na mwelekeo wa kupungua kwa marudio ya Treg ya wengu na uwiano wa Th17/Treg uliongezeka kwa kiasi chenye umuhimu.

Katika uboho pia uanzishaji wa seli T za CD4+ na CD8+ uliongezeka; marudio ya Th17 na NK17 yaliongezeka. Marudio ya Treg ya uboho yalibaki, huku uwiano wa Th17/Treg ukionyesha mwelekeo wa kuongezeka.

Kipindi cha kati cha siku 60

Mabadiliko ya mapema ya uchochezi ya seli T yaliyoonekana katika siku ya 20. hayakuwa tena dhahiri katika siku ya 60.

Katika wengu, seli T za CD4+ na CD8+ zilizoamilishwa zilirudi katika viwango vya mwanzo; seli athirifu za CD44+, Th17, Tc17 na uwiano wa Th17/Treg zikawa sawa kati ya makundi.

Katika uboho pia tofauti kuu za uanzishaji wa seli T na vikundi vinavyozalisha IL-17 zilitoweka.

Kurudi huku katika hali ya kawaida hakumaanishi kwamba uharibifu wa mfupa pia ulitengemaa. Kinyume chake, katika hatua ileile ya siku 60., uharibifu katika fracture load, ultimate load, kiasi cha madini ya gamba na muundo mdogo wa trabekula ulianza kuwa dhahiri.

Mwitikio wa kinga wa mwisho wa siku 150

Katika siku ya 150., idadi ya leukocytes za wengu na marudio ya jumla ya makundi makuu ya seli T yalikuwa tena sawa. Hata hivyo, mwelekeo wa alama za uanzishaji/utofautishaji ulibadilika.

Marudio ya Tconv za PD-1+ na seli T za CD8+ yalipungua; seli athirifu za CD44+ Tconv pia zilipungua. Katika uboho pia seli athirifu za CD44+ Tconv na CD8+ T zilipungua.

Waandishi wanatafsiri matokeo haya kama mabadiliko ya hatua ya mwisho kuelekea kukandamizwa kwa uanzishaji wa seli T na utofautishaji wa athirifu chini ya HSD ya muda mrefu.

Dokezo la sampuli ndani ya chanzo: Katika muundo wa jaribio, kundi la NSD la siku 150 limetolewa kama 4 wa kike + 4 wa kiume. Hata hivyo, maelezo ya Figure 6 ya chanzo yanasema tu “n = 4 male” kwa NSD; legend ya picha pia ina alama za NSD za kike. Kwa hiyo, maelezo ya sampuli ya NSD katika Figure 6 yanaonekana kutokamilika au kutolingana ndani ya chanzo. Verianla haisahihishi jambo hili kwa kubashiri.

Mahusiano ya mfupa–kinga

Hasa, uwiano wa Th17/Treg wa uboho ulionyesha uhusiano mkubwa hasi na BV/TV, Tb.Th na Tb.N, na uhusiano mkubwa chanya na Tb.Sp. Uwiano wa Th17/Treg wa wengu na uboho ulihusishwa kwa kiasi chenye umuhimu na kiasi kidogo cha kalsiamu na fosforasi katika gamba la mfupa.

Ingawa coefficients za uhusiano wa wengu na BV/TV na Tb.Th zilikuwa hasi kwa kiwango kikubwa sana, thamani za p zilikuwa juu ya 0,05. Kwa kuwa chanzo kinafafanua 0,05–0,10 kama “trend”, wengu BV/TV p = 0,0905 iko katika kundi hili, huku Tb.Th p = 0,1135 ikiwa nje ya kizingiti hiki.

Kwa nini mfupa uliendelea kuharibika wakati shinikizo la damu lilirejea kawaida?

Moja ya uchunguzi muhimu wa utafiti ni kwamba mabadiliko ya muda mrefu ya mfupa na kinga hayahitaji shinikizo la damu linalodumu. Katika kundi la HSD, kuongezeka kwa mapema kwa shinikizo la sistoli kulikuwa kwa muda na baadaye kulirejea kawaida licha ya kuendelea kwa mfiduo wa chumvi.

Kwa upande mwingine, calciuria, mabadiliko ya elektroliti ya figo, upotevu wa madini ya gamba na uharibifu wa trabekula viliendelea. Waandishi wanajadili njia kadhaa zinazowezekana, ikiwa ni pamoja na usindikaji wa sodiamu-kalsiamu katika figo, athari za moja kwa moja za sodiamu, mabadiliko ya homoni na taratibu za kinga.

Hata hivyo, utafiti haukutatua kwa majaribio kila moja ya taratibu hizi ili kujua mchango wake katika uharibifu wa mfupa.

Hitimisho zinazoungwa mkono na utafiti

• Baada ya UNX, lishe ya muda mrefu ya %4 NaCl ilisababisha mabadiliko yanayotegemea muda ya fiziolojia, mfupa na kinga katika panya.
• Shinikizo la damu la sistoli liliongezeka kwa muda katika hatua ya mapema na kisha likarudi kawaida.
• Matumizi ya maji na ujazo wa mkojo viliongezeka wakati wote wa HSD.
• Utolewaji wa sodiamu na kloridi kwenye mkojo uliendelea kuwa juu; utolewaji wa kalsiamu, potasiamu na kreatinini ulikuwa juu zaidi hasa katika siku za 60 na 150.
• Viwango vya kalsiamu, fosforasi na PTH ya seramu havikubadilika wazi kwa HSD.
• Uimara wa kimakanika wa femur uliharibika hatua kwa hatua kwa mfiduo wa muda mrefu.
• Kiasi cha kalsiamu na fosforasi katika gamba kilipungua katika siku za 60 na 150.
• Muundo mdogo wa trabekula wa tibia uliharibika kadiri muda unavyopita.
• Katika siku ya 20., uanzishaji wa seli T wa uchochezi na kutokuwepo kwa usawa wa Th17/Treg kulijitokeza.
• Katika siku ya 60., mabadiliko ya mapema ya seli T yalirudi kwa kiasi kikubwa katika hali ya kawaida.
• Katika siku ya 150., uanzishaji na utofautishaji wa seli T athirifu ulisogea kuelekea wasifu uliokandamizwa.
• Uwiano wa Th17/Treg wa uboho ulionyesha uhusiano mkubwa na vigezo mbalimbali vya mfupa wa trabekula.
• Kutopatikana kwa sex × diet interaction yenye umuhimu katika athari za lishe kunaunga mkono kwamba majibu makuu yaliyochunguzwa yalikuwa kwa ujumla katika mwelekeo sawa kwa jinsia zote mbili.

Hitimisho ambazo utafiti hauungi mkono

• Utafiti huu hauthibitishi kwamba ulaji wa chumvi nyingi kwa binadamu husababisha athari zilezile.
• Lishe ya panya ya %4 NaCl haiwezi kulinganishwa moja kwa moja na kiwango cha chumvi katika lishe ya kawaida ya binadamu.
• Matokeo ya panya waliopata UNX hayawezi kujumlishwa moja kwa moja kwa binadamu wenye figo zenye afya.
• Haijathibitishwa kwamba uwiano wa Th17/Treg ndio sababu ya moja kwa moja ya upotevu wa mfupa.
• SGK1, microbiota ya utumbo au taratibu za glucocorticoid hazikuonyeshwa kama sababu za kimakanika za moja kwa moja katika jaribio hili.
• Haikuonyeshwa kwamba uharibifu wa mfupa unatokana tu na upotevu wa kalsiamu kwenye mkojo.
• Shinikizo la damu linalodumu halikupatikana kuwa muhimu kwa uharibifu wa mfupa; hata hivyo, utafiti hauondoi jukumu la shinikizo la damu katika miundo mingine.
• Shughuli za osteoklasti na osteoblasti hazikupimwa moja kwa moja.
• Utafiti huu si utafiti wa kutengeneza tiba au kupima kwa kiasi gani kupunguza chumvi kwa binadamu kunapunguza hatari ya kuvunjika kwa mfupa.

Nguvu za utafiti

Nguvu muhimu ya utafiti ni kwamba hautegemei hatua moja ya muda. Mhimili wa siku 20, 60 na 150 ulionyesha kwamba uanzishaji wa mapema wa uchochezi haukuendelea katika mwelekeo uleule katika kipindi cha mwisho.

Nguvu ya pili ni kwamba afya ya mfupa haikutathminiwa kwa kipimo kimoja tu. Utafiti uliunganisha ndani ya mfumo mmoja wa majaribio:

• vigezo vya biokemia,
• biokaniksi ya kupinda kwa pointi tatu,
• muundo wa madini wa SEM-EDS,
• muundo mdogo wa trabekula wa micro-CT,
• phenotyping ya kinga ya wengu na uboho

kwa pamoja.

Nguvu ya tatu ni kujumuishwa kwa panya wa kike na wa kiume na kudhibitiwa kwa kitakwimu kwa mwingiliano kati ya athari ya lishe na jinsia.

Vikwazo vikuu

Muundo wa wanyama: Matokeo yanahusu muundo wa murine na si data ya kliniki ya binadamu.

Muundo wa UNX: Kupunguza hifadhi ya figo kwa upasuaji huenda kusiakisi kikamilifu hali za kawaida zaidi za usikivu kwa chumvi kwa binadamu.

Mkusanyiko mkubwa wa chumvi katika jaribio: Lishe ya %4 NaCl ni ya juu sana kuliko ulaji wa kawaida wa binadamu.

Makundi madogo ya majaribio: Katika uchambuzi mwingi mahususi, n ni takribani 4–6/kundi na si vigezo vyote vilipimwa kwa panya wote.

Uhusiano si sababu: Kuonekana pamoja kwa uundaji upya wa kinga na uharibifu wa mfupa kwa muda hakuthibitishi kwamba moja husababisha moja kwa moja nyingine.

Upimaji wa osteoklasti/osteoblasti haupo: Shughuli za seli za bone remodeling hazikutathminiwa moja kwa moja.

Njia za kimakanika hazikujaribiwa kikamilifu: SGK1, mwingiliano wa microbiota–immune, vikundi vidogo vya seli za myeloid na njia nyingine zinazowezekana zilijadiliwa, lakini mlolongo wa moja kwa moja wa majaribio wa kimakanika haukuanzishwa.

Kutokuwa na uhakika kwa kuripoti ndani ya chanzo: Lebo ya kitengo cha kreatinini ya mkojo katika fomula ya creatinine clearance na maelezo ya sampuli ya NSD katika Figure 6 ni kutokuwa na uhakika ndani ya chanzo ambako hakutasahihishwa kimya kimya.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Kichwa asili: A Longitudinal Murine Model Reveals Biphasic T Cell Remodeling and Progressive Skeletal Deterioration Under Chronic High-Salt Exposure

Waandishi: Constanza Quiroga; Santiago Boccardo; Camila M. S. Giménez; Daniela J. Porta; Mercedes Lombarte; Lucas R. Brun; Germán Tirao; Eva V. Acosta Rodríguez; María Angélica Rivoira.

Mpangilio wa waandishi: Umetolewa katika chanzo kwa mpangilio huo hapo juu.

Mchango sawa: Eva V. Acosta Rodríguez na María Angélica Rivoira wameainishwa kama waandishi waliotoa mchango sawa.

Mwandishi wa mawasiliano: María Angélica Rivoira.

Barua pepe ya mwandishi wa mawasiliano: maria.angelica.rivoira@unc.edu.ar

Taasisi 1: Instituto de Investigación en Ciencias de la Salud (INICSA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Universidad Nacional de Córdoba (CONICET-UNC), Córdoba, Argentina.

Taasisi 2: Cátedra de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Taasisi 3: Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología (CIBICI), CONICET-UNC, Córdoba, Argentina.

Taasisi 4: Departamento de Bioquímica Clínica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Taasisi 5: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.

Taasisi 6: Laboratorio de Biología Ósea, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario, Rosario, Argentina.

Taasisi 7: Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG), CONICET-UNC, Córdoba, Argentina.

Taasisi 8: Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF), Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Jarida: Cells.

Mchapishaji: MDPI.

Juzuu / toleo / nambari ya makala: 15(9), 825.

DOI: 10.3390/cells15090825.

Iliwasilishwa: 2 Machi 2026.

Marekebisho: 20 Aprili 2026.

Ilikubaliwa: 24 Aprili 2026.

Ilichapishwa: 1 Mei 2026.

Academic Editor: Kin Hing William Lau.

Aina ya chanzo: Makala asili ya utafiti; jaribio la wanyama la prekliniki lililodhibitiwa.

Mapitio ya rika: Cells ni jarida lenye mapitio ya rika; sera rasmi ya sasa ya jarida inaeleza mfumo wa single-anonymized peer review na angalau ripoti mbili za wakaguzi kwa kazi zinazoendelea hadi hatua ya mapitio.

Leseni: Creative Commons Attribution 4.0 — CC BY 4.0.

Kiungo rasmi cha uchapishaji: Rekodi ya makala ya MDPI Cells; inapatikana kupitia DOI.

Preprint: Katika uthibitishaji huu wa bibliografia, rekodi tofauti ya preprint yenye kichwa hicho hicho haikupatikana.

Maneno muhimu: high-salt diet; bone deterioration; T cell activation; Th17/Treg balance; bone–immune crosstalk; mouse; unilateral nephrectomy.

Panya: C57BL/6J na Foxp3-GFP wa kike na wa kiume wenye umri wa wiki 7–10.

Uingiliaji wa majaribio: Unilateral nephrectomy ikifuatiwa na kupona kwa siku 30; kisha NSD (%0,2 NaCl) au HSD (%4 NaCl).

Miisho ya majaribio: Siku 20, 60 na 150 post-diet.

Ukubwa wa jumla wa muundo: Jumla ya makundi sita yaliyotolewa katika chanzo ni panya 60; hata hivyo, si wanyama wote walitumika katika kila uchambuzi wa majaribio.

Vifo: Hakukuwa na kifo wakati wa uingiliaji wa lishe.

Shinikizo la damu: CODA Noninvasive Blood Pressure System; wastani wa rekodi kumi kwa kila kipimo.

Biokemia: Biosystems A25 spectrophotometric autoanalyzer; MicroVue Mouse PTH 1-84 EIA kwa PTH; elektrodi teule za ioni kwa elektroliti za mkojo.

Biokaniksi ya mfupa: Kupinda kwa pointi tatu katika femur ya kulia; 200 N load cell; 8,5 mm support span; 0,01 mm/s displacement; 10 Hz acquisition.

Micro-CT: SkyScan 1173; voxel size iliyoripotiwa 6 µm³; 60 kV; 133 µA; 500 ms integration; 0,2° rotation step; 1800 projection / 360°.

Programu ya Micro-CT: NRecon 1.7.3.2; Fiji 2.16.0/1.54p; BoneJ 7.0.20.

Muundo wa madini: SEM-EDS katika eneo la gamba la tibia; kifaa cha Sigma, Carl Zeiss.

Flow cytometry: LSRFortessa; uchambuzi FlowJo X.0.7.

Takwimu: Shapiro–Wilk, two-way ANOVA, three-way ANOVA, repeated-measures ANOVA, t-test, Mann–Whitney, pairwise correlation na ROUT outlier method inapohitajika.

Umuhimu: p < 0,05; 0,05–0,10 imetafsiriwa na chanzo kama trend.

Programu za takwimu: Stata 17.0 na GraphPad Prism 9.0.

Uchambuzi wa nguvu: Kulingana na chanzo, n = 6 katika α = 0,05 ilitoa 0,88 post hoc power kwa athari ya ukubwa wa Cohen's d = 2,02.

Hitimisho kuu la kisayansi: HSD ya muda mrefu ilisababisha uundaji upya wa kinga wa awamu mbili wenye mwitikio wa mapema wa uchochezi na mwitikio wa mwisho uliokandamizwa wa seli T, sambamba na uharibifu unaoendelea wa madini ya mfupa, mikro-arkitektura na biokaniksi.

Kikomo cha sababu: Mahusiano ya Th17/Treg–mfupa si ushahidi wa utaratibu wa sababu.

Kikomo cha uhamishaji kwa binadamu: Panya waliopata UNX na lishe ya %4 NaCl hawawakilishi moja kwa moja ulaji wa kawaida wa chumvi na hali za kawaida za usikivu kwa chumvi kwa binadamu.

Kamati ya maadili: Itifaki ya wanyama V-25/2022; CICUAL, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba; tarehe ya idhini 1 Septemba 2022.

Ufadhili: Secretaría de Ciencia y Tecnología (SECyT)-Universidad Nacional de Córdoba, grant 33620230100180CB; pamoja na National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH, Award R01AI169482.

Upatikanaji wa data: Data zinaweza kupatikana kutoka kwa mwandishi wa mawasiliano kwa ombi linalofaa.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kwamba hakuna mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Conceptualization: E.V.A.R., M.A.R.; data curation: C.Q., S.B., C.M.S.G., D.J.P., M.L.; formal analysis: C.Q., S.B., C.M.S.G., D.J.P.; funding acquisition: E.V.A.R., M.A.R.; investigation: C.Q., S.B., C.M.S.G., D.J.P., M.L., L.R.B., G.T., M.A.R.; methodology: S.B., L.R.B., G.T., E.V.A.R., M.A.R.; project administration: C.Q., E.V.A.R., M.A.R.; resources: L.R.B., G.T., E.V.A.R., M.A.R.; software: M.L.; supervision: E.V.A.R., M.A.R.; visualization: C.Q., S.B., C.M.S.G.; original draft: C.Q., S.B., E.V.A.R., M.A.R.; review/editing: C.Q., E.V.A.R., M.A.R.

Taarifa ya matumizi ya akili bandia: Waandishi wanasema kwamba ChatGPT v5.3 ilitumika tu kusaidia sarufi, uandishi na matumizi ya Kiingereza; mapendekezo yote yalipitiwa kwa kina na waandishi kwa uwazi, usahihi na ufaafu wa tafsiri.

Supplementary Materials: Muundo wa jaribio; flow-cytometry gating/uchambuzi wa wengu na uboho wa siku 20; matokeo ya kinga ya siku 60; uchambuzi wa flow-cytometry wa wengu na uboho wa siku 150; jedwali za ANOVA za diet × sex na time × diet × sex.

Dokezo la fomula ndani ya chanzo: Katika fomula ya creatinine clearance, kreatinini ya mkojo imewekewa lebo “mg/24 h”. Usemi huu haukutafsiriwa upya kimya kimya.

Dokezo la mchoro ndani ya chanzo: Kauli ya sampuli ya NSD katika maelezo ya Figure 6 haionekani kuendana kikamilifu na ufafanuzi wa jumla wa kundi la siku 150 na alama za picha; idadi ya sampuli iliyorekebishwa ambayo haipo katika chanzo haijazalishwa.