บทที่ 1: Peroxisomes ท่อไตสามารถจ่ายได้สำหรับการทำงานของไตปกติ

ติดต่อสอบถามเพิ่มเติมได้ที่tina.xiang@wecistanche.com

เปอร์รอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์เฉพาะเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญที่หลากหลาย ในมนุษย์ การกลายพันธุ์ที่นำไปสู่การสูญเสียเปอร์รอกซิโซมอย่างสมบูรณ์ทำให้เกิดความล้มเหลวของหลายอวัยวะ (ความผิดปกติของสเปกตรัมของ Zellweger, ZSD) รวมถึงการด้อยค่าของไต. อย่างไรก็ตาม (พยาธิ) บทบาททางสรีรวิทยาของเปอร์รอกซิโซมในไตยังไม่ทราบ เรากล่าวถึงบทบาทของเปอร์รอกซิโซมในการทำงานของไตในหนูทดลองที่มีการระเหยแบบมีเงื่อนไขของการสร้าง biogenesis peroxisomal ในท่อไต (หนู cKO) การวิเคราะห์เชิงหน้าที่ไม่ได้เปิดเผยฟีโนไทป์ของไตที่เปิดเผยในหนูทดลอง cKO อย่างไรก็ตาม หนูเมาส์ cKO เพศผู้ในวัยทารกมีน้ำหนักตัวและไตที่ต่ำกว่า และหนู cKO เพศผู้ที่โตเต็มวัยพบว่าน้ำหนักไตและอัตราส่วนน้ำหนักไต/น้ำหนักตัวลดลงอย่างมาก การวิเคราะห์ทางสรีรวิทยาแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของไมโทคอนเดรียในเซลล์ท่อใกล้เคียงของหนูเมาส์ cKO การวิเคราะห์ทรานสคริปโทมและเมตาโบโลมแบบบูรณาการเผยให้เห็นการตั้งโปรแกรมใหม่อย่างลึกซึ้งของวิถีทางเมตาบอลิซึมต่างๆ รวมถึงเมแทบอลิซึมของกลูตาไธโอนและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ/การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของไขมันหลายกลุ่มหลัก แม้ว่าการวิเคราะห์นี้แนะนำให้ชดเชยความเครียดออกซิเดชันความท้าทายในการให้อาหารที่มีไขมันสูงไม่ได้ทำให้เกิดการด้อยค่าของไตอย่างมีนัยสำคัญในหนูเมาส์ cKO เราแสดงให้เห็นว่า peroxisomes ท่อไตสามารถจ่ายได้สำหรับการทำงานของไตตามปกติ ข้อมูลของเรายังชี้ให้เห็นว่าการด้อยค่าของไตในผู้ป่วย ZSD นั้นมาจากภายนอก

effects of cistanche：improve kidney function

คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประโยชน์ของสารสกัด cistanche tubulosa

บทนำ

เปอร์รอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์เดียวซึ่งถูกพบครั้งแรกในไตของหนูเมาส์โดย Rhodin ในปี 1954 (1) การประมาณการในปัจจุบันแนะนำว่าเปอร์รอกซิโซมมีเอ็นไซม์มากกว่า 50 ชนิดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์ที่หลากหลาย รวมถึงการออกซิเดชันของกรดไขมันสายยาวมาก (VLCFAs) กรดไขมันสายยาว (LCFAs) และกรดไดคาร์บอกซิลิกสายยาว เอและ - ออกซิเดชันของกรดไขมันสายโซ่กิ่ง; การเกิดออกซิเดชันของ prostaglandins และ leukotrienes; เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน การสังเคราะห์อีเทอร์ฟอสโฟลิปิด (รวมถึงพลาสมาโลเจน) และกรดน้ำดี สภาวะสมดุลรีดอกซ์; การล้างพิษไกลออกซีเลต; และเฟอร์รอปโตซิส เปอร์รอกซิโซมมีอยู่ทั่วไปในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทั้งหมด โดยมีความอุดมสมบูรณ์สูงสุดในเซลล์ท่อไตส่วนต้นของไตและเซลล์ตับ ในเซลล์เหล่านี้ เพอรอกซิโซมครอบครองประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรเซลล์ แต่จำนวน ขนาด และรูปร่างแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนและหลังตัวอ่อน (2); จำนวนของพวกเขาสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากในสภาวะความเครียดต่างๆ (3) แม้ว่าเอนไซม์เปอร์รอกซิโซมหลายชนิดจะมีลักษณะเฉพาะที่ดี แต่การศึกษาเกี่ยวกับการแสดงออกและบทบาทหน้าที่ในไตนั้นหายาก นอกจากนี้ ความเกี่ยวข้องในการทำงานโดยรวมของเปอร์รอกซิโซมในไตยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

หลักฐานสำหรับบทบาทของเปอร์รอกซิโซมในสรีรวิทยาของไต (พยาธิวิทยา) ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการศึกษาทางพันธุศาสตร์ของมนุษย์ มีการจำแนกการกลายพันธุ์สองประเภทที่นำไปสู่ความผิดปกติของ peroxisomal ของมนุษย์: (i) การกลายพันธุ์ในยีนที่เรียกว่า peroxin (PEX) ที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง peroxisome biogenesis และ (ii) การกลายพันธุ์ในเอนไซม์ peroxisomal ที่เฉพาะเจาะจง การกลายพันธุ์ประเภทแรกนำไปสู่ความผิดปกติของ peroxisomal ทั่วๆ ไป ทำให้เกิดความผิดปกติของสเปกตรัม Zellweger ของสมองและตับ (ZSD) (4) ทารกที่มี ZSD รูปแบบรุนแรงมักจะเสียชีวิตในช่วงปีแรกของชีวิตจากความล้มเหลวของหลายอวัยวะ แม้ว่าการมีซีสต์ของไตในคอร์เทกซ์และ/หรือนิ่วในไตออกซาเลตในผู้ป่วย ZSD จะได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดีในช่วงหลายปีที่ผ่านมา (5, 6) กลไกระดับโมเลกุลที่นำไปสู่ความบกพร่องเหล่านี้ยังไม่ทราบแน่ชัด ความผิดปกติของไตที่เป็นไปได้อื่น ๆ ใน ZSD ยังไม่ได้รับการตรวจสอบเนื่องจากโรคนี้มีภาวะแทรกซ้อนทางระบบประสาท ผลกระทบของ ZSD ในระดับปานกลางหรือรุนแรงกว่าต่อการทำงานของไตยังไม่ได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบ หลักฐานที่เชื่อมโยงการขาดเอนไซม์เปอร์รอกซิโซมเดี่ยวกับพยาธิสรีรวิทยาของไตยังคงมีอยู่อย่างจำกัด

การกลายพันธุ์ในตับ peroxisomal alanine: glyoxylate aminotransferase ที่เข้ารหัสโดยยีน AGXT ทำให้เกิดภาวะ hyperoxaluria type I ปฐมภูมิ ซึ่งเป็นโรคที่มีลักษณะเฉพาะโดยการสะสมของผลึกแคลเซียมออกซาเลตในไต (ทบทวนในการอ้างอิงที่ 7) เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการตรวจพบการกลายพันธุ์ที่เด่นชัดของ autosomal ที่นำไปสู่กลุ่มอาการไต Fanconi หรือความผิดปกติโดยทั่วไปของท่อใกล้เคียงได้รับการระบุในเอนไซม์เปอร์รอกซิโซม enoyl-CoA ไฮดราเทสและ 3-ไฮดรอกซี acyl CoA dehydrogenase (EHHADH) (8) . การกลายพันธุ์นี้ทำให้เกิดการผิดพลาดของ EHHADH กับไมโตคอนเดรียและการด้อยค่าของฟังก์ชันไมโตคอนเดรีย การศึกษาทางพันธุกรรมที่ทำกับหนูสายพันธุ์ที่มีมาแต่กำเนิดได้แสดงให้เห็นว่าเอนไซม์เปอร์รอกซีโซมอลไฮดรอกซีแอซิดออกซิเดส 2 (HAO2) อาจมีบทบาทในการควบคุมความดันโลหิต (9,10) อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าฟีโนไทป์นี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงการทำงานของ HAO2 ในไตหรือเนื้อเยื่ออื่นๆ หรือไม่ก็ตาม โดยทั่วไป ข้อมูลจากแบบจำลองของสัตว์ที่มีข้อบกพร่องจำเพาะของไตของการสร้างเปอร์รอกซิโซมไบโอเจเนซิสหรือการยับยั้งเอนไซม์เปอร์รอกซิโซมที่จำเพาะต่อไตยังคงหายไป ในที่นี้ เราได้กล่าวถึงบทบาทของเปอร์รอกซิโซมในการทำงานของไตในหนูเพศผู้และเพศเมียด้วยการระเหยแบบมีเงื่อนไขของการสร้างไบโอเจเนซิสของเปอร์รอกซิโซมในท่อไต

best cistanche supplement：adrenal support supplement

ผลลัพธ์

การสร้างและการกำหนดลักษณะพื้นฐานของทารกหนูตัวผู้และตัวเมียที่มีการตัดเงื่อนไขของการสร้าง biogenesis peroxisomal ในท่อไต Peroxisome biogenesis ในท่อไตถูกรบกวนโดยการยับยั้งแบบมีเงื่อนไขของ Pex5 ที่เข้ารหัสตัวรับ cytosolic peroxisome targeting signal 1 (PTS1) ซึ่งจำเป็นสำหรับการนำเข้าโปรตีนที่มี PTS1 motif ไปยัง peroxisomes (11,12) การลบแบบมีเงื่อนไขของ Pex5 ในท่อไตทำได้โดยใช้ระบบ doxycycline-inducible (DOX-inducible) (PexSanlo/Pax8-rtTA/LC1 หนู, ref.13) เนื่องจากความสำคัญในการทำงานของเปอร์รอกซิโซมอาจขึ้นอยู่กับอายุ (14) การแสดงลักษณะพื้นฐานของการขาด Pex5 ในไตจึงดำเนินการทั้งในทารกและหนูที่โตเต็มวัย ในการทดลองกับหนูทดลองในทารก การตัดตอนของอัลลีล Pex5 ที่ฟล็อกซ์ทำได้โดยการบริหาร DOX (2 มก./มล. ในน้ำดื่ม) ให้กับหญิงตั้งครรภ์ที่ E14 และคงไว้จนถึง P7 หนูทารกถูกสังเวยที่ P28 หนูเมาส์ที่มีจีโนไทป์ Pex5ilo ถูกใช้เป็นตัวควบคุม ดังที่แสดงในรูปที่ 1A เพิ่มเติม (วัสดุเสริมที่มีให้ทางออนไลน์พร้อมกับบทความนี้ https://doi.org/10.1172/jci.insight.155836DS1) การรักษาด้วย DOX ส่งผลให้มีการตัดตอนของอัลลีล Pex5 ฟล็อกซ์ใน Pexswn/Pax ที่เกือบจะสมบูรณ์แล้ว{{ 29}}GTA/LC1 หนูตัวน้อยตัวผู้และตัวเมีย การวิเคราะห์ส่วนของไตไม่เผยให้เห็นความผิดปกติทางเนื้อเยื่อวิทยาหรือนิ่วในไตในหนูทดลองที่ไม่มี Pex.5 ในท่อไต (ไม่แสดง) ไม่มีอัลบูมินูเรียในตัวอย่างปัสสาวะเฉพาะจุดของ Pex5-ที่ไม่มีหนูทารกของทั้งสองเพศ(รูปที่ 1B เสริม). น้ำหนักตัว (BW) และน้ำหนักไต (KW) แต่ไม่ใช่อัตราส่วน KW/BW ต่ำกว่าใน Pex เพศผู้5-ที่ปราศจากหนูทดลองในทารกเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ทิ้งขยะ (รูปที่ 1C เสริม)

bioflavonoids antioxidant

การสร้างและการกำหนดลักษณะพื้นฐานของหนูตัวผู้และตัวเมียที่โตเต็มวัยด้วยการตัดออกตามเงื่อนไขของการสร้าง biogenesis peroxisomal ในท่อไต การลบ Pex5 ในท่อไตของหนูผู้ใหญ่ถูกชักนำโดย 2-การรักษาสัปดาห์ด้วย DOX ของ 8-Pex5xio/Pax8-ntTA/LC1 หนูเพศผู้และเพศเมียซึ่งต่อไปนี้จะอ้างอิงถึง เป็นหนูเมาส์ cKOm และ cKOf ตามลำดับ (ดูวิธีการ) ในแบบคู่ขนาน การบำบัด DOX แบบเดียวกันถูกจัดเตรียมให้กับกลุ่มควบคุมที่ผสมในครอก (หนูเมาส์ Pex5a/lx ต่อไปนี้จะเรียกว่าหนูเมาส์ Ctrlm และ Ctrlf ตามลำดับ) การทดลองทั้งหมดกับหนูที่โตเต็มวัยดำเนินการ 4 สัปดาห์หลังจากสิ้นสุดการรักษา DOX ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 1A การแสดงออกของ Pex5 mRNA ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในไตของทั้ง cKOm และ cKOf หนูเมาส์ อย่างไรก็ตาม ในหนูทดลอง cKOf นั้น Pex5 mRNA ที่มีความยาวเต็มความยาวที่เหลือบางตัวก็สามารถตรวจพบได้เช่นกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการตัดขาดของอัลลีลฟล็อกซ์ที่ไม่สมบูรณ์ ในทำนองเดียวกัน โปรตีน PEX5 แทบไม่มีอยู่ในไตของหนูทดลอง cKOm แต่ยังคงตรวจพบได้ในหนูทดลอง cKOf แม้ว่าจะอยู่ในระดับที่ต่ำกว่ามากก็ตาม ความแตกต่างนี้มองเห็นได้เมื่อใส่สารสกัดจากไตจาก cKOm และ cKOf หนูเมาส์บนเจล SDS-PAGE เดียวกันและทำอิมมูโนบล็อตเข้าด้วยกัน (รูปที่ 1B) ทั้งหนู Kim และ cKOf มีชีวิต ไม่มีความผิดปกติใดๆ และมี BW ปกติเมื่อเปรียบเทียบกับหนูควบคุม (ตารางเสริมที่ 1) อัตราส่วน KW และ KW/BW ลดลงอย่างมากในหนูเมาส์ cKOm เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ Ctrl แต่ไม่พบในหนูเมาส์ cKOf เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ Ctrlf (รูปที่ 1, C และ D ตามลำดับ) การวิเคราะห์ตัวอย่างปัสสาวะและพลาสมาเป็นเวลา 24- ชั่วโมงไม่เปิดเผยผลของจีโนไทป์ในหนูทั้งสองเพศ ยกเว้นระดับโพแทสเซียมในพลาสมาที่ต่ำกว่าในหนูทดลอง cKOm เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ Ctrl (ตารางเสริมที่ 1) ไม่มีอัลบูมินูเรียในปัสสาวะของหนูทั้ง cKOm และ cKOf (รูปที่ 2A เสริม) ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาโดยรวม การสะสมของแคลเซียมออกซาเลต หรือการสะสมของไขมันในไตของหนูเมาส์ cKOm (รูปที่ 2 เสริม BD ตามลำดับ)

Figure 2. Validation of the cKO model by electron microscopy. (A–D) Electron microscopy images of kidney proximal tubules in kidney cortex of Ctrlm (A), Ctrlf (B), cKOm (C), and cKOf (D) mice. The images are representative of 4 mice/genotype with 15 images analyzed/mice. White arrowheads indicate peroxisomes.

การประเมินด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของเซลล์หลอดอาหารใกล้เคียงในหนู cKO ที่เป็นผู้ใหญ่ การประเมินด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของคอร์เทกซ์ไตเผยให้เห็นเปอร์รอกซิโซมจำนวนมากในเซลล์ท่อใกล้เคียงของหนูเมาส์ Ctrlm และ Ctrlf (รูปที่ 2, A และ B ตามลำดับ) เพอรอกซิโซมแทบไม่มีอยู่เลยในหลอดใกล้เคียงของหนูเมาส์ cKOm และ cKOf (รูปที่ 2, Cand D ตามลำดับ) ใช้เครื่องมือสเตอริโอวิทยาสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของเซลล์

ออร์แกเนลล์และขนาดเซลล์ในหลอดใกล้เคียงของหนู Ctrlm และ cKOm ความหนาแน่นของปริมาตรของเปอร์รอกซิโซมทั้งสอง (จำนวน/ไมโครเมตร² ไซโตพลาสซึม) และเปอร์เซ็นต์ของไซโตพลาสซึมที่ถูกครอบครองโดยเปอร์รอกซิโซมในเซลล์ท่อใกล้เคียงลดลงอย่างมากในหนูทดลอง cKOm (รูปที่ 3, A และ B ตามลำดับ) ในทางกลับกัน ความหนาแน่นของปริมาตรของไมโทคอนเดรียเช่นเดียวกับ เปอร์เซ็นต์ของไซโตพลาสซึมที่ถูกครอบครองโดยไมโตคอนเดรียในเซลล์ทูบูลส่วนต้น เพิ่มขึ้นในหนูเมาส์ cKOm เมื่อเทียบกับหนู Ctrl (รูปที่ 3, C และ D ตามลำดับ) ความหนาแน่นของปริมาตรและเปอร์เซ็นต์ของไซโทพลาสซึมที่ถูกครอบครองโดยไลโซโซมในเซลล์หลอดใกล้เคียงนั้นไม่แตกต่างกันระหว่างหนู Kim และ Ctrlm (รูปที่ 3, E และ F ตามลำดับ) ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 3G เซลล์ทูบูลส่วนต้นจากหนูเมาส์ cKOm มีแนวโน้มที่ความกว้างของเซลล์ที่ลดลง (P= 0.083)

$Figure 3. Stereological analysis of proximal tubule cells in kidneys of Ctrlm and cKOm mice. (A) Number of peroxisomes/μm2 of cytoplasm; (B) fractional volume of peroxisomes in percentage of cytoplasm occupied by peroxisomes; (C) number of mitochondria/μm2 of cytoplasm; (D) fractional volume of mitochondria in percentage of cytoplasm occupied by mitochondria; (E) number of lysosomes/μm2 of cytoplasm; (F) fractional volume of lysosomes in percentage of cytoplasm occupied by lysosomes; (G) cell width. P = 0.083 (G). Stereology analysis was performed on n = 3–4 mice with 3 kidney cortex pieces per mouse, 15 micrographs per sample. Box and whiskers represent mean ± SEM; unpaired t test, ***P < 0.0001, **P < 0.001, *P < 0.05.$

life extension standardized cistanche

การวิเคราะห์แบบทรานสคริปโตมิกและเมตาโบโลมิกแบบบูรณาการแนะนำให้ตั้งโปรแกรมใหม่อย่างลึกซึ้งในวิถีการเผาผลาญ สารต้านอนุมูลอิสระ และการสังเคราะห์ไขมันในไตของหนูทดลอง cKO การทำลำดับการถอดรหัสเชิงลึกแบบบูรณาการและการวิเคราะห์เมตาโบโลมถูกดำเนินการเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลในไตของหนูเมาส์ cKO (GSE179202) การเปรียบเทียบทรานสคริปโทมพบว่า 1,350 ทรานสคริปต์แสดงความแตกต่างในไตของหนู Ctrlm และ cKOm (รูปที่ 4A และตารางเสริม 2, FDR< 5%)and="" 121="" transcripts="" differentially="" expressed="" in="" kidneys="" of="" ctrlf="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 4b="" and="" supplemental="" table="" 3,="">< 5%).="" 61="" differentially="" expressed="" transcripts="" were="" present="" in="" both="" sexes(figure="" 4c="" and="" supplemental="" figure="" 3).="" enrichment="" analysis="" of="" 100="" genes="" encoding="" proteins="" related="" to="" peroxisomal="" function(kyoto="" encyclopedia="" of="" genes="" and="" genomes="" [kegg]="" pathway="" hsa04146)performed="" on="" transcriptomes="" of="" ctrlm="" and="" ckom="" mice="" revealed="" 52="" transcripts="" either="" up-or="" downregulated="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 4d="" and="" supplemental="" figure="" 4).="" gene="" set="" enrichment="" analysis(gsea)="" performed="" on="" the="" kegg="" pathway="" database="" (release="" on="" december="" 11,="" 2020)showed="" downregulation="" of="" pathways="" related="" to="" the="" metabolism="" of="" pyruvate,="" glyoxylate="" and="" dicarboxylate,="" amino="" acids="" (arginine,="" proline,="" cysteine,="" methionine,="" tryptophan,="" alanine,="" and="" histidine),="" or="" glutathione(figure="" 4e="" and="" supplemental="" figure="" 5)="" and="" upregulation="" of="" pathways="" related="" to="" fatty="" acid="" synthesis="" and="" degradation,="" ppar="" signaling,="" and="" abc="" transporters="" (figure="" 4f="" and="" supplemental="" figure="" 6).="" no="" enrichment="" was="" found="" in="" pathways="" linked="" to="" inflammation="" or="" fibrosis.="" targeted="" analysis="" of="" several="" groups="" of="" functionally="" related="" genes="" that="" are="" not="" represented="" in="" kegg="" pathways="" revealed="" substantial="" changes="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" the="" peroxisomal="" metabolism="" of="" fatty="" acids="" (acsl1/3/4/6,="" acsvl1,="" acot3/4,="" acnat1,="" acox3,="" abcd3,="" ehhadh,="" and="" acaa1b),="" plasmalogen="" biosynthesis="" (far1="" and="" agps),="" bile="" acid="" synthesis(amacr="" and="" hsd17b4),="" and="" reactive="" oxygen="" species="" (ros)="" detoxification(cat="" and="" sod1)="" (supplemental="" figure="" 3).="" alterations="" were="" also="" noted="" in="" the="" expression="" of="" a="" large="" number="" of="" genes="" critical="" for="" membrane="" transport="" processes="" in="" the="" proximal="" tubule,="" thick="" ascending="" limb="" (tal),="" and="" distal="" nephron(supplemental="" figure="" 7="" and="" supplemental="" table="" 4).="" for="" instance,="" in="" the="" proximal="" tubule,="" we="" found="" a="" reduction="" in="" the="" expression="" of="" an="" aquaporin-1="" water="" channel(agp1);="" megalin="" (lrp2);="" phosphate="" transporter="" napi-2a="" (slc34al);="" urate="" transporters="" uratl="" (slc22a12),="" npt1/4="" (sic17al/3),="" and="" oat1="" (slc22a6);="" and="" numerous="" other="" organic="" anion="" and="" amino="" acid="" transporters.="" in="" the="" tal="" and="" distal="" nephron,="" there="" was="" a="" substantial="" increase="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" proteins="" involved="" in="" sodium="" reabsorption:="" nkcc2="" (slc12a1),="" clc-kb="" (clcnkb),="" βenac="" (scnn1b)=""><0.05), and="" ncc="" (slc12a3)(fdr="">

<0.05. (d)="" enrichment="" analysis="" of="" a="" homemade="" gene="" set="" (based="" on="" the="" kegg="" pathway="" mmu04146)="" targeting="" 100="" transcripts="" related="" to="" peroxisomal="" functions,="" in="" ckom="" versus="" ctrlm="" mice.="" (e="" and="" f)="" scatter="" plot="" of="" the="" top="" 25="" most="" downregulated="" (e)="" or="" upregulated="" (f)="" metabolic="" pathways="" in="" ckom="" versus="" ctrlm="" mice,="" based="" on="" an="" untargeted="" gsea="" using="" a="" database="" of="" 543="" kegg="" metabolic="" pathways.="" pathways="" are="" sorted="" by="" their="" absolute="" normalized="" enrichment="" score.="" a="" significant="" pathway="" regulation="" can="" be="" considered="" when="" adjusted="" p="" value="" referred="" to="" as="" "q="" value"="" is=""><0.2" alt="Figure 4. Transcriptional reprogramming in the kidneys of cKO mice. (A and B) Volcano plot representing the relative transcriptional expression of all renal transcripts in cKOm versus Ctrlm (A) or cKOf versus Ctrlf (B). Transcripts depicted in blue are significantly downregulated while transcripts depicted in red are significantly upregulated. (C) Venn diagrams showing the number of transcripts significantly downregulated or upregulated in cKOm (in blue) or cKOf (in pink) mice versus Ctrl mice of the same sex. A significant transcript regulation is considered when the adjusted P value referred to as " fdr"="" is=""><0.05. (d)="" enrichment="" analysis="" of="" a="" homemade="" gene="" set="" (based="" on="" the="" kegg="" pathway="" mmu04146)="" targeting="" 100="" transcripts="" related="" to="" peroxisomal="" functions,="" in="" ckom="" versus="" ctrlm="" mice.="" (e="" and="" f)="" scatter="" plot="" of="" the="" top="" 25="" most="" downregulated="" (e)="" or="" upregulated="" (f)="" metabolic="" pathways="" in="" ckom="" versus="" ctrlm="" mice,="" based="" on="" an="" untargeted="" gsea="" using="" a="" database="" of="" 543="" kegg="" metabolic="" pathways.="" pathways="" are="" sorted="" by="" their="" absolute="" normalized="" enrichment="" score.="" a="" significant="" pathway="" regulation="" can="" be="" considered="" when="" adjusted="" p="" value="" referred="" to="" as="" "q="" value"="" is=""><0.2" width="480" height="320" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 320px;">

จากเมแทบอไลต์ที่ตรวจพบทั้งหมด 852 รายการ 207 รายการแสดงให้เห็นความอุดมสมบูรณ์ที่แตกต่างกันในไตของหนู Ctrlm และ cKOm และ 118 รายการแสดงความอุดมสมบูรณ์ที่แตกต่างกันในไตของหนู Ctrlf และ cKOf (ตารางเสริม 5, FDR<5%). seventy-nine="" metabolites="" demonstrating="" differential="" abundance="" were="" common="" in="" both="" comparisons(figure="" 5a="" and="" supplemental="" table="" 6).among="" metabolites="" showing="" the="" most="" significant="" differences="" were="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins(decreased="" abundance)and="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids="" (increased="" abundance)="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5b="" and="" supplemental="" figure="" 8,="" respectively).="" global="" analysis="" of="" metabolome="" confirmed="" that="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins="" constituted="" a="" majority="" of="" metabolites="" showing="" a="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5c).lcfa="" dicarboxylates,="" very="" long-chain="" fatty="" acyl-carnitines,="" phosphatidylcholines,="" and="" phosphatidylethanolamines="" were="" present="" among="" metabolites="" with="" increased="" abundance,="" in="" addition="" to="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids(figure="">

<0.05. metabolites="" are="" identified="" by="" their="" biochemical="" name="" and="" sorted="" by="" related="" metabolisms="" and="" subclasses="" of="" metabolites.="" for="" each="" metabolite,="" the="" individual="" expression="" of="" 6="" ctrl="" and="" 6="" cko="" mice="" normalized="" between="" 0="" and="" 1="" and="" the="" log2="" -transformed="" mean="" fold="" change="" of="" expression="" (log2fc)="" in="" cko="" versus="" ctrl="" mice="" are="" given,="" for="" both="" sexes.="" for="" calculation="" of="" the="" mean="" fc="" of="" expression,="" missing="" values="" (depicted="" in="" gray)="" have="" been="" replaced="" by="" the="" minimum="" value="" of="" both="" genotypes="" from="" the="" same="" sex."="" alt="Figure 5. Remodeling of the renal metabolome in cKO mice. (A) Venn diagrams representing the number of detected renal metabolites showing a significantly decreased or increased abundance in cKOm (in blue) or cKOf (in pink) mice versus Ctrl mice of the same sex. (B) Volcano plot representing the relative abundance of all detected metabolites in kidneys of cKOm versus Ctrlm. Metabolites depicted with blue dots are significantly less abundant, and transcripts depicted with red dots are significantly more abundant in kidneys of cKOm mice as compared with Ctrlm mice. The names of some representative metabolites are depicted using colors shared for related metabolites. (C and D) Heatmaps of metabolites showing a significantly decreased (C) or increased (D) abundance in cKO mice of both sexes as compared with Ctrl mice. A significant difference of abundance is considered when adjusted P value from a 2-way ANOVA referred to as " fdr"="" is=""><0.05. metabolites="" are="" identified="" by="" their="" biochemical="" name="" and="" sorted="" by="" related="" metabolisms="" and="" subclasses="" of="" metabolites.="" for="" each="" metabolite,="" the="" individual="" expression="" of="" 6="" ctrl="" and="" 6="" cko="" mice="" normalized="" between="" 0="" and="" 1="" and="" the="" log2="" -transformed="" mean="" fold="" change="" of="" expression="" (log2fc)="" in="" cko="" versus="" ctrl="" mice="" are="" given,="" for="" both="" sexes.="" for="" calculation="" of="" the="" mean="" fc="" of="" expression,="" missing="" values="" (depicted="" in="" gray)="" have="" been="" replaced="" by="" the="" minimum="" value="" of="" both="" genotypes="" from="" the="" same="" sex."="" width="480" height="320" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 320px;">

การวิเคราะห์เส้นทางร่วม (MetaboAnalyst 5.0) ของการถอดเสียงและเมแทบอไลต์ที่แสดงความอุดมสมบูรณ์ในไตของหนูเมาส์ cKOm เพิ่มขึ้นหรือลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ Ctrl ระบุ 22 วิถีทางที่ลดลงและ 7 ทางที่ได้รับการควบคุม (รูปที่ 6, A และ B ตามลำดับ; FDR<0.1; supplemental="" table="" 7).="" nitrogen="" metabolism,="" pyruvate="" metabolism,="" glycolysis,="" and="" gluconeogenesis="" were="" identified="" among="" the="" downregulated="" pathways="" while="" fatty="" acid="" degradation="" was="" identified="" among="" the="" upregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b,="" respectively).="" glutathione="" metabolism="" and="" retinol="" metabolism="" were="" present="" among="" both="" up-and="" downregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b).="" detailed="" analysis="" of="" transcripts="" and="" metabolites="" related="" to="" glutathione="" metabolism="" identified="" 16="" transcripts="" and="" 3="" metabolites="" with="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 6,="" c="" and="" d,="" respectively),="" along="" with="" 6="" transcripts="" and="" 8="" metabolites="" exhibiting="" increased="" abundance(figure="" 6,="" e="" and="" f,="" respectively).="" the="" oxidized="" form="" of="" glutathione(gssg)was="" present="" in="" ckom="" but="" not="" in="" ctrlm="" mice,="" thereby="" suggesting="" oxidative="" stress="" in="" ckom="" mice(figure="">

<0.1. the="" size="" of="" each="" dot="" depends="" on="" the="" percentage="" of="" all="" transcripts="" and="" metabolites="" ("compounds")="" of="" the="" pathway="" that="" are="" significantly="" affected="" in="" ckom="" mice.="" (c="" and="" d)="" relative="" expression="" of="" glutathione-related="" transcripts="" (c)="" and="" metabolites="" (d)="" significantly="" less="" abundant="" (fdr="" <="" 0.05)="" in="" ckom="" mice="" as="" compared="" with="" ctrlm="" mice.="" (e="" and="" f)="" relative="" expression="" of="" glutathione-related="" transcripts="" (e)="" and="" metabolites="" (f)="" significantly="" more="" abundant="" (fdr="" <="" 0.05)="" in="" ckom="" mice="" as="" compared="" with="" ctrlm="" mice.="" individual="" values="" from="" 6="" ckom="" and="" 6="" ctrlm="" mice="" are="" depicted="" after="" transformation="" from="" raw="" individual="" data:="" values="" of="" metabolite="" abundance="" have="" been="" divided="" by="" the="" median="" value="" of="" both="" genotypes,="" while="" values="" of="" transcript="" expression="" from="" both="" genotypes="" have="" been="" normalized="" between="" 0="" and="" 1.="" box="" and="" whiskers="" represent="" the="" mean="" and="" the="" sem,="" respectively.="" nd,="" not="" detected."="" alt="Figure 6. Joint analysis of transcriptional and metabolic changes in cKOm mice. (A and B) Scatter plot of significantly downregulated (A) or upregulated (B) metabolic pathways, based on a joint pathway analysis of both regulated transcripts and modulated metabolites in kidneys of cKOm versus Ctrlm mice. Pathways are sorted by their absolute impact, and a significant pathway regulation is considered when adjusted P value referred to as " fdr"="" is=""><0.1. the="" size="" of="" each="" dot="" depends="" on="" the="" percentage="" of="" all="" transcripts="" and="" metabolites="" ("compounds")="" of="" the="" pathway="" that="" are="" significantly="" affected="" in="" ckom="" mice.="" (c="" and="" d)="" relative="" expression="" of="" glutathione-related="" transcripts="" (c)="" and="" metabolites="" (d)="" significantly="" less="" abundant="" (fdr="" <="" 0.05)="" in="" ckom="" mice="" as="" compared="" with="" ctrlm="" mice.="" (e="" and="" f)="" relative="" expression="" of="" glutathione-related="" transcripts="" (e)="" and="" metabolites="" (f)="" significantly="" more="" abundant="" (fdr="" <="" 0.05)="" in="" ckom="" mice="" as="" compared="" with="" ctrlm="" mice.="" individual="" values="" from="" 6="" ckom="" and="" 6="" ctrlm="" mice="" are="" depicted="" after="" transformation="" from="" raw="" individual="" data:="" values="" of="" metabolite="" abundance="" have="" been="" divided="" by="" the="" median="" value="" of="" both="" genotypes,="" while="" values="" of="" transcript="" expression="" from="" both="" genotypes="" have="" been="" normalized="" between="" 0="" and="" 1.="" box="" and="" whiskers="" represent="" the="" mean="" and="" the="" sem,="" respectively.="" nd,="" not="" detected."="" width="480" height="320" border="0" vspace="0" style="width: 480px; height: 320px;">

ความท้าทายในการป้อนอาหารที่มีไขมันสูงไม่ได้นำไปสู่ความเครียดออกซิเดชันเพิ่มเติมใน ckKOmice การเปลี่ยนแปลงในวิถีที่เกี่ยวข้องกับกลูตาไธโอน การพร่องของพลาสมาโลเจน และการแสดงออกที่ลดลงของ catalase ชี้ให้เห็นถึงความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและ/หรือการจัดระบบการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่แตกต่างกันในไตของหนูเมาส์ cKOm เพื่อทดสอบสมมติฐานเหล่านี้ เราท้าทายหนู cKOm ด้วยอาหารที่มีไขมันสูง (HFD) เป็นเวลา 4 สัปดาห์ ความท้าทายนี้ไม่ได้ส่งผลให้เกิดอัลบูมินูเรียแต่เพิ่มปริมาณปัสสาวะและการขับแคลเซียมและปัสสาวะในปัสสาวะ ไม่พบความแตกต่างในพารามิเตอร์พลาสมาที่ทดสอบ รวมทั้งแคลเซียมและกรดยูริกในเลือด (ตารางเสริม 8) ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาโดยรวมหรือการสะสมของไขมันในไตของหนูเมาส์ Ctrlm และ cKOm ที่ท้าทาย HFD (รูปที่ 7A) ความจุของสารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมดและไม่มีเอนไซม์ตามที่ประเมินโดยการทดสอบ Trolox (รูปที่ 7B) รวมทั้งระดับเนื้อเยื่อของมาลอนไดอัลดีไฮด์ ซึ่งเป็นเครื่องหมายของเปอร์ออกซิเดชันของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (รูปที่ 7C) ไม่แตกต่างกันระหว่างการบำบัดและจีโนไทป์ ความอุดมสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ลิพิดเปอร์ออกซิเดชัน 4-hydroxynonenal (4-HNE) เพิ่มขึ้นในหนู Ctrlm ที่รักษาด้วย HFD เมื่อเทียบกับหนู Ctrl ในอาหารกลุ่มควบคุม แต่ไม่พบความแตกต่างในหนูทดลอง cKOm ที่ได้รับการรักษาด้วย 2 อาหาร (รูปที่ 7D)