Hydraulic tomography (i.e., a sequential aquifer test) has recently been proposed as a method for characterizing aquifer heterogeneity. During a hydraulic tomography experiment, water is sequentially pumped from or injected into an aquifer at different vertical portions or intervals of the aquifer. During each pumping or injection, hydraulic head responses of the aquifer at other intervals are monitored, yielding a set of head/discharge (or recharge) data. By sequentially pumping (or injecting) water at one interval and monitoring the steady state head responses at others, many head/discharge (recharge) data sets are obtained. In this study a sequential inverse approach is developed to interpret results of hydraulic tomography. The approach uses an iterative geostatistical inverse method to yield the effective hydraulic conductivity of an aquifer, conditioned on each set of head/discharge data. To efficiently include all the head/discharge data sets, a sequential conditioning method is employed. It uses the estimated hydraulic conductivity field and covariances, conditioned on the previous head/discharge data set, as prior information for next estimations using a new set of pumping data. This inverse approach was first applied to hypothetical, two‐dimensional, heterogeneous aquifers to investigate the optimal sampling scheme for the hydraulic tomography, i.e., the design of well spacing, pumping, and monitoring locations. The effects of measurement errors and uncertainties in statistical parameters required by the inverse model were also investigated. Finally, the robustness of this inverse approach was demonstrated through its application to a hypothetical, three‐dimensional, heterogeneous aquifer.

Aims: Ischemia-reperfusion injury (IRI)-induced acute kidney injury (IRI-AKI) is characterized by elevated levels of reactive oxygen species (ROS), mitochondrial dysfunction, and inflammation, but the potential link among these features remains unclear. In this study, we aimed to investigate the specific role of mitochondrial ROS (mtROS) in initiating mitochondrial DNA (mtDNA) damage and inflammation during IRI-AKI. Methods: The changes in renal function, mitochondrial function, and inflammation in IRI-AKI mice with or without mtROS inhibition were analyzed in vivo. The impact of mtROS on TFAM (mitochondrial transcription factor A), Lon protease, mtDNA, mitochondrial respiration, and cytokine release was analyzed in renal tubular cells in vitro. The effects of TFAM knockdown on mtDNA, mitochondrial function, and cytokine release were also analyzed in vitro. Finally, changes in TFAM and mtDNA nucleoids were measured in kidney samples from IRI-AKI mice and patients. Results: Decreasing mtROS levels attenuated renal dysfunction, mitochondrial damage, and inflammation in IRI-AKI mice. Decreasing mtROS levels also reversed the decrease in TFAM levels and mtDNA copy number that occurs in HK2 cells under oxidative stress. mtROS reduced the abundance of mitochondrial TFAM in HK2 cells by suppressing its transcription and promoting Lon-mediated TFAM degradation. Silencing of TFAM abolished the Mito-Tempo (MT)-induced rescue of mitochondrial function and cytokine release in HK2 cells under oxidative stress. Loss of TFAM and mtDNA damage were found in kidneys from IRI-AKI mice and AKI patients. Conclusion: mtROS can promote renal injury by suppressing TFAM-mediated mtDNA maintenance, resulting in decreased mitochondrial energy metabolism and increased cytokine release. TFAM defects may be a promising target for renal repair after IRI-AKI.

Abstract Increasing evidence indicate that obesity is highly associated with chronic kidney disease (CKD).GLP-1 receptor (GLP-1R) agonist has shown benefits on kidney diseases, but its direct role on kidney metabolism in obesity is still not clear. This study aims to investigate the protection and metabolic modulation role of liraglutide (Lira) on kidney of obesity. Rats were induced obese by high-fat diet (HFD), and renal function and metabolism changes were evaluated by metabolomic, biological and histological methods. HFD rats exhibited metabolic disorders including elevated body weight, hyperlipidemia and impaired glucose tolerance, and remarkable renal injuries including declined renal function and inflammatory/fibrotic changes, whereas Lira significantly ameliorated these adverse effects in HFD rats. Metabolomic data showed that Lira reduced renal lipids including fatty acid residues, cholesterol, phospholipids and triglycerides, and improved mitochondria metabolites such as succinate, citrate, taurine, fumarate and NAD + in the kidney of HDF rats. Furthermore, we revealed that Lira inhibited renal lipid accumulation by coordinating lipogenic and lipolytic signals, and rescued renal mitochondria function via Sirt1/AMPK/PGC1α pathways in HDF rats. This study suggested that Lira alleviated HFD-induced kidney injury via directly restoring renal lipid and energy metabolism, and GLP-1 receptor agonist is a promising therapy for obesity-associated CKD.