Cistanche สามารถปกป้องไต Ischemia-reperfusion Injury

ติดต่อ: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 อีเมล:audrey.hu@wecistanche.com

Jan H. Lindeman1, Leonie G. Wijermars1, Sarantos Kostidis2, Oleg A. Mayboroda2, Amy C. Harms3 และอื่น ๆ

ฟังก์ชันการรับสินบนล่าช้าคืออาการของโรคขาดเลือดกลับคืนมาในบริบทของการปลูกถ่ายไต ในขณะที่มีการแทรกแซงหลายร้อยครั้งประสบความสำเร็จในการลดอาการบาดเจ็บที่ reperfusion ของ ischemiaในรูปแบบการทดลอง การแทรกแซงทางคลินิกทั้งหมดล้มเหลว การประเมินทางคลินิกเชิงสำรวจนี้ตรวจสอบแหล่งกำเนิดเมแทบอลิซึมที่เป็นไปได้ของการบาดเจ็บซ้ำของภาวะขาดเลือดขาดเลือดทางคลินิก โดยรวมข้อมูลจากการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อก่อนและหลังการให้เลือดกลับ 18 ครั้งกับการสุ่มตัวอย่างเลือดจากหลอดเลือดแดงตามลำดับ 36 ครั้งในการปลูกถ่ายในสามกลุ่มการศึกษา กลุ่มเหล่านี้รวมถึงการรับสินบนผู้บริจาคที่มีชีวิตและเสียชีวิตโดยมีและไม่มีฟังก์ชั่นการรับสินบนล่าช้า การจัดสรรกลุ่มขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ทางคลินิก NMR ของมุมมายากลถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์เนื้อเยื่อ และใช้แพลตฟอร์มที่ใช้แมสสเปกโตรเมทรีในการวิเคราะห์พลาสมา ทั้งหมดไตใช้งานได้หนึ่งปี การรวมข้อมูลเมตาบอลิซึมระบุโปรไฟล์การเลือกปฏิบัติเพื่อรับรู้ฟังก์ชันการรับสินบนที่ล่าช้าในอนาคต โพรไฟล์นี้มีลักษณะเฉพาะโดยแคแทบอลิซึมของ ATP/GTP หลังการคืนสภาพ (การกู้คืนฟอสโฟครีเอทีนที่บกพร่องอย่างมีนัยสำคัญและการผลิตแซนทีน (ไฮโป) แซนทีนอย่างต่อเนื่องอย่างมีนัยสำคัญ) และความเสียหายของเนื้อเยื่ออย่างต่อเนื่องอย่างมีนัยสำคัญ การกู้คืนฟอสเฟตพลังงานสูงที่ล้มเหลวเกิดขึ้นแม้จะกระตุ้นไกลโคไลซิส ออกซิเดชันของกรดไขมัน กลูตามิโนไลซิส และ autophagia และเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องที่ระดับของสารเชิงซ้อนออกโซกลูตาเรตดีไฮโดรจีเนสในวงจรเครบส์ การทำงานของการรับสินบนล่าช้าทางคลินิกเนื่องจากการบาดเจ็บจากการกลับของเลือดขาดเลือดที่เกี่ยวข้องกับการล่มสลายของเมตาบอลิซึมหลังการให้เลือด ดังนั้น ความพยายามที่จะระงับการทำงานของการรับสินบนที่ล่าช้าอันเนื่องมาจากอาการบาดเจ็บที่การกลับของเลือดขาดเลือด ควรเน้นที่การรักษาความสามารถในการเผาผลาญ ไม่ว่าจะโดยการรักษาความสมบูรณ์ของวัฏจักร Krebs และ/หรือโดยการสรรหาเส้นทางการกอบกู้เมตาบอลิซึม ไตอินเตอร์เนชั่นแนล (2020) 98, 1476–1488; https://doi.org/10.1016/ j.kint.2020.07.026

คำสำคัญ: เอทีพี; ฟังก์ชั่นการรับสินบนล่าช้า ไกลโคไลซิส; การบาดเจ็บจากการกลับเป็นเลือดของ ischemia; เมแทบอลิซึม ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่น

ผลกระทบ cistanche: ป้องกันภาวะขาดเลือดขาดเลือด-การบาดเจ็บซ้ำ

การบาดเจ็บจากการกลับเป็นเลือดขาดเลือด (IRI)เป็นปรากฏการณ์ของความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้นหลังจากการกลับคืนของเนื้อเยื่อขาดเลือดก่อนหน้านี้1,2 เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดความเสียหายต่ออวัยวะหลังกล้ามเนื้อหัวใจตายหรือกล้ามเนื้อหัวใจตาย3 และความเสียหายต่อกิ่งหลังการปลูกถ่ายอวัยวะ4 แม้ว่าการแทรกแซงจำนวนมากจะหยุด IRI ในแบบจำลองพรีคลินิก แต่ความสำเร็จทางคลินิกยังคงอยู่ ที่จะบรรลุผลได้3,4 ดังนั้น จึงปรากฏช่องว่างการแปลระหว่างแบบจำลองพรีคลินิกและบริบททางคลินิก

ฟังก์ชั่นการปลูกถ่ายอวัยวะล่าช้า (DGF) เป็นการรวมตัวกันของ IRI ในการตั้งค่าของไตการปลูกถ่าย 5 DGF ถูกกำหนดให้เป็นความจำเป็นในการล้างไตในสัปดาห์ที่ห้าหรือสัปดาห์แรกหลังการปลูกถ่าย แม้ว่า DGF จะหายากมากในบริบทของขั้นตอนการรับสินบนผู้บริจาคที่มีชีวิต แต่ก็ส่งผลกระทบถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของการปลูกถ่ายกราฟต์ผู้บริจาคที่เสียชีวิต งานแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่าง DGF ที่เกิดขึ้นกับการเกิดไกลโคไลซิสปกติภายหลังการคืนสภาพ 7 การสังเกตนี้บอกเป็นนัยว่า DGF เกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องในภาวะธำรงดุลของพลังงานที่รับสินบนอันเป็นผลมาจากความผิดปกติของไมโทคอนเดรียในระยะการกลับคืนสู่สภาพเดิม7 บนพื้นฐานนี้ เราตั้งสมมติฐานว่า DGF ทางคลินิกเกี่ยวข้องกับ และอาจเกิดจากข้อบกพร่องทางเมตาบอลิซึม (หรือข้อบกพร่อง) วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการวิเคราะห์เชิงลึกของการตอบสนองเมตาบอลิซึมต่อischemia-reperfusionมีและไม่มี IRI (DGF) การประเมินเมตาบอลิซึมแบบสำรวจนี้ใช้วิธีการแบบบูรณาการและแก้ปัญหาตามเวลา ซึ่งเกี่ยวข้องกับการประเมินความแตกต่างของความเข้มข้นของหลอดเลือดแดง (AV) ตามลำดับเหนือการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อซ้ำและการทำโปรไฟล์คู่ขนานของการตัดชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ รวมกลุ่มศึกษาสามกลุ่ม: กราฟต์จากการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิตทั้งที่มีและไม่มี IRI ในภายหลังและการปลูกถ่ายกราฟผู้บริจาคที่มีชีวิต การจัดสรรกลุ่มของการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิต (þDGF และ –DGF ตามลำดับ) ถูกดำเนินการย้อนหลังโดยพิจารณาจากผลลัพธ์ทางคลินิกของพวกมัน กราฟต์ผู้บริจาคที่มีชีวิตถูกรวมไว้เป็นข้อมูลอ้างอิง เนื่องจากการปลูกถ่ายกราฟต์เหล่านี้สัมพันธ์กับการฟื้นตัวจากการทำงานในทันทีหลังการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม เพื่อให้ครอบคลุมประเด็นหลักของสภาวะสมดุลเมแทบอลิซึม การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่กลุ่มเมตาบอลิซึมขั้นต้นต่อไปนี้: เมแทบอลิซึมของนิวคลีโอไทด์ไตรฟอสเฟต กรดไขมัน (b)–ออกซิเดชัน ไกลโคไลซิส/กลูตามิโนไลซิส autophagy วงจร Krebs (ข้อบกพร่อง) และความเสียหายของเซลล์ ข้อมูลจะถูกนำเสนอตามลำดับ

(จดหมายโต้ตอบ: Jan H. Lindeman, Department of Surgery, Leiden University Medical Center, PO Box 9600, 2300 RC Leiden, The Netherlands อีเมล: Lindeman@lumc.nl ได้รับ 20 มกราคม 2020 แก้ไข 8 มิถุนายน 2020 ยอมรับ 2 กรกฎาคม 2020; เผยแพร่ออนไลน์ 8 สิงหาคม 2020)

ผลกระทบ cistanche: ป้องกันภาวะขาดเลือดขาดเลือด-การบาดเจ็บซ้ำ

ผลลัพธ์

กลุ่มตัวอย่างมีผู้ป่วย 53 ราย ตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อคู่จากผู้ป่วย 18 ราย และสุ่มตัวอย่าง AV ตามลำดับในผู้ป่วย 36 ราย ผู้ป่วยรายหนึ่งได้รับการตรวจชิ้นเนื้อและได้รับการสุ่มตัวอย่าง AV รายละเอียดทางคลินิกสำหรับกลุ่มการศึกษาทั้ง 3 กลุ่มแสดงในตารางเสริม S1A (การตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ) และ S1B (การสุ่มตัวอย่าง AV) กรณี DGF ทั้งหมดจำเป็นต้องมีการฟอกเลือดหลายครั้งในช่วงเวลาอย่างน้อย 7 วัน และทุกกรณีมีการฟื้นตัวจากการทำงานที่เพียงพอ ไม่มีผู้บริจาคที่เสียชีวิตหากไม่มี DGF ที่ต้องการการฟอกไตหลังการปลูกถ่าย การอยู่รอดของการรับสินบนหนึ่งปีคือ 100 เปอร์เซ็นต์

ขั้นแรก เราสำรวจความแตกต่างโดยสมมุติฐานในลายเซ็นเมตาบอลิซึมของกลุ่มผู้บริจาค 3 กลุ่ม (กราฟต์ผู้บริจาคที่มีชีวิต [การอ้างอิง], กราฟต์ผู้บริจาคที่เสียชีวิต –DGF และกราฟต์ผู้บริจาคที่เสียชีวิต þDGF [IRI]) โดยการทำแผนที่เมตาโบโลมในพลาสมา (ความแตกต่างของ AV) สำหรับ { {1}}จุดเวลาหลังการเกิดซ้ำ (รูปที่ 1a) และเมแทบอลิซึมของเนื้อเยื่อ(การตัดชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ) สำหรับช่วงเวลา 40-นาทีหลังการเกิดซ้ำ (รูปที่ 1b) จุดเวลาเหล่านี้ได้รับเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากการชะล้างของเมตาโบไลต์ที่สะสมระหว่างภาวะขาดเลือดขาดเลือดหรือห้องเย็น หรือที่เป็นส่วนประกอบของของไหลสำหรับเก็บรักษา (เช่น การล้างฮิสทิดีนจากการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่มีชีวิต รูปที่ S1 เพิ่มเติมแสดงการเลือกใช้ H [ฮิสติดีน] น้ำยาถนอม TK ในกราฟเหล่านี้)7 ผลลัพธ์ (คะแนน z) สำหรับจุดเวลาเหล่านี้สรุปไว้ในแผนที่ความร้อนในรูปที่ 1a (ความแตกต่างของ AV) และ 1b (เนื้อเยื่อ) การจัดกลุ่มข้อมูลดำเนินการตาม 6 กลุ่มที่ครอบคลุมข้อมูลเมตาบอลิซึมทั้งหมด: (i) แคแทบอลิซึมของนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต, (ii) b-ออกซิเดชัน, (iii) ไกลโคไลซิส/กลูตามิโนไลซิส, (iv) autophagy, (v) ข้อบกพร่องของวงจร Krebs, และ (vi) ความเสียหายของเซลล์

แผนที่ความร้อนสำหรับความแตกต่างของ AV บ่งชี้ถึงลายเซ็นเมตาบอลิซึมคู่ขนานสำหรับผู้บริจาคที่มีชีวิตและการปลูกถ่าย –DGF และลายเซ็นที่โดดเด่นอย่างชัดเจนสำหรับการปลูกถ่าย þDGF (รูปที่ 1a) รูปแบบที่คล้ายกัน แม้ว่าจะเด่นชัดน้อยกว่า แต่ถูกสังเกตพบสำหรับเมแทบอไลต์ของเนื้อเยื่อ (รูปที่ 1b) การทำแผนที่เฉพาะของการปลูกถ่าย –DGF และ þDGF (โดยไม่มีการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่มีชีวิต) ส่งผลให้เกิดข้อสรุปที่คล้ายคลึงกัน (ไม่แสดง) ซึ่งบ่งชี้ว่าการรวมข้อมูลผู้บริจาคที่มีชีวิต (ข้อมูลอ้างอิง) ในการวิเคราะห์ไม่ได้รบกวนข้อสรุปของการวิเคราะห์ โดยรวมแล้ว ข้อมูลดังกล่าวให้ลายเซ็นการเผาผลาญรวมสำหรับ IRI ของไต

เพื่อความชัดเจน ข้อมูลของเมตาโบไลต์แต่ละตัวจะถูกนำเสนอในแง่ของกลุ่มเมตาบอลิซึม 6 กลุ่ม เพื่อหลีกเลี่ยงการแทรกแซงจากการชะล้างครั้งแรกของสารเมตาโบไลต์ที่สะสมระหว่างการเก็บรักษาแบบเย็นภายในนาทีแรกของการเกิดซ้ำ การประมาณการสำหรับการปล่อยหรือการดูดซึมสุทธิหลังการให้เลือดจะยึดตามการรวมความแตกต่างของ AV สำหรับ 10- ถึง {{3 }}นาทีของช่วงเวลาหลังการเกิดซ้ำ (พื้นที่ระหว่างเส้นโค้ง)

กลุ่มเมตาบอลิซึมกลุ่มแรก ("nucleoside triphosphate catabolism") ส่งสัญญาณ aถาวรหลังเกิดซ้ำการขาดความสามารถในการเผาผลาญ ("การปิดไฟ") ในการต่อกิ่งด้วย DGF ในภายหลัง (þDGF) ข้อสรุปนี้ขึ้นอยู่กับการฟื้นตัวภายหลังการกลับคืนสู่สภาพปกติของฟอสโฟครีเอทีนที่มีฟอสเฟตที่มีพลังงานสูงในการปลูกถ่าย þDGF (P < 0001;="" รูปที่="" 2a)="" และโดยการโพสต์แบบต่อเนื่อง="" -แคแทบอลิซึมของอะดีโนซีน="" ไตรฟอสเฟต/กัวโนซีน="" ไตรฟอสเฟต="" (atp/gtp)="" กลับคืนมา="" สิ่งหลังสะท้อนให้เห็นในการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่อง="" (ความแตกต่างของ="" av)="" ของไฮโปแซนทีนและแซนทีน="" (รูปที่="" 2b="" และ="" c,="" p="">< 0.0001="" และ="" 0.02="" ตามลำดับ)="" ผลิตภัณฑ์ปลายขั้วของ="" atp="" และ="" gtp="" จากการปลูกถ่ายเหล่านี้="" ข้อมูลสำหรับการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อก่อนการกลับคืนสู่สภาพเดิมแสดงให้เห็นระดับของการสะสมของไอโนซีนและไฮโปแซนทีนที่สะสมในระยะเวลาสิ้นสุดการเก็บขาดเลือดขาดเลือด="" โดยมีเนื้อหาต่ำสุดที่พบในสิ่งมีชีวิตและสูงที่สุดในการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิต="" (รูปที่="" 2d="" และ="" e)="" ปริมาณหลังการให้เลือดกลับ="" (t="" ¼="" 40="" นาที)="" ปริมาณไฮโปแซนทีนและไอโนซีนมีความคล้ายคลึงและต่ำในกลุ่มผู้บริจาคทั้ง="" 3="" กลุ่ม="" (รูปที่="" 2d="" และ="">

แคแทบอลิซึม ATP หลังการคืนสภาพในการปลูกถ่าย þDGF เกิดขึ้นแม้จะมีการฟื้นฟูหลังการคืนสภาพที่ชัดเจนของกรดไขมัน b-ออกซิเดชัน (รูปที่ S2), ไกลโคไลซิสที่กระตุ้น/กลูตามิโนไลซิส (รูปที่ 3) และ autophagy (รูปที่ 4) การปลูกถ่ายทั้ง 3 แบบแสดงการฟื้นฟูเนื้อเยื่อ b-hydroxybutyrate ที่สม่ำเสมอ (รูปที่ S2A) และการคัดเลือก (การดูดซึม) ของกรดไขมันสายกลาง (C8–C12) จากการไหลเวียน (รูปเสริม S1 และ S2B–E) ซึ่งบ่งชี้ถึงความสม่ำเสมอ การคืนสถานะ b-ออกซิเดชัน อย่างไรก็ตาม การสะสมของเนื้อเยื่อของอะเซทิลคาร์นิทีนในการปลูกถ่าย –DGF และ þDGF ของผู้บริจาคที่เสียชีวิต (รูปที่ S2F) และการชะล้าง (ความแตกต่างของ AV) ของอะซีติลคาร์นิทีนจากการปลูกถ่าย þDGF (รูปที่เสริม S2G, P < 0.03)="" บอกเป็นนัย="">

สมุนไพร Cistanche

การทำแผนที่เครือข่ายไกลโคไลซิส/กลูตามิโนไลซิส (รูปที่ 3) แสดงระดับกลูโคสในเนื้อเยื่อที่เท่ากัน (รูปที่ 4a) และยืนยันว่าไกลโคไลซิสปกติหลังการให้เลือดซ้ำถาวรเป็นคุณสมบัติพิเศษของการปลูกถ่าย þDGF (กล่าวคือ แลคเตทถาวรและการปล่อยไพรูเวต (รูปที่ 3b และ c, P)<0.0001 and=""><0.04, respectively)="" and="" release="" of="" the="" transamination="" products="" alanine="" and="" aspartate="" (figure="" 3e="" and="" f,="" p="" <="" 0.02="" and="" <="" 0.0001,="" respectively).="" serine="" (figure="" 4b)="" and="" phosphoserine="" (supplementary="" figure="" 3d)="" released="" from="" þdgf="" grafts="" may="" (partially)="" reflflect="" transamination="" of="" the="" glycolysis="" intermediate="" phosphoglycerate.="" persistent="" post-reperfusion="" glutamate="" release="" (figure="" 3k,="" p="" <="" 0.002),="" selective="" release="" of="" the="" transamination="" products="" alanine="" and="" aspartate="" (figure="" 3e="" and="" f),="" and="" exhaustion="" of="" the="" tissue="" asparagine="" pool="" (figure="" 3j,="" p="" <="" 0.03)="" in="" þdgf="" grafts="" imply="" continued="" post-reperfusion="" glutaminolysis="" (alanine)="" and="" glutamine="" shuttling="" (asparagine="" aspartate)8="" in="" the="" post-reperfusion="" phase="" of="" these="" grafts.="" moreover,="" the="" exclusive="" release="" of="" serine,="" methionine,="" and="" tyrosine="" (figure="" 4a–c,="" all="" ps="" <="" 0.0005),="" along="" with="" disposal="" of="" butyryl="" carnitine="" and="" isovaleryl="" carnitine="" (figure="" 4d="" and="" e,="" p=""><0.006 and=""><0.003, respectively),="" deamination="" products="" of="" the="" branched-chain="" amino="" acids9,10="" from="" þdgf="" grafts,="" but="" not="" from="" the="" other="" graft="" types="" (figure="" 4a–e),="" implies="">หลังการเกิดซ้ำautophagy ในการปลูกถ่ายอวัยวะเหล่านี้.11.

รูปที่ 1|แผนที่ความร้อนแบบคลัสเตอร์สำหรับความแตกต่างของความเข้มข้นของเมตาโบไลต์ของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำเหนือการปลูกถ่ายอวัยวะที่ 30 นาทีและปริมาณเมตาบอไลต์ของเนื้อเยื่อ 40 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืน. (a) แผนที่ความร้อนแบบคลัสเตอร์สำหรับความเข้มข้นของเมแทบอไลต์ในหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำที่ t ¼ 30 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม คอลัมน์เป็นตัวแทนของกลุ่มผู้บริจาค 3 กลุ่ม (การปลูกถ่ายผู้บริจาคที่มีชีวิต [กลุ่มอ้างอิง, n ¼ 10]; การปลูกถ่ายอวัยวะผู้บริจาคที่เสียชีวิตโดยไม่มีการล่าช้าในการรับสินบน [DGF {–DGF, n ¼ 10}] และการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิตด้วย DGF ในภายหลัง [þDGF, n ¼ 16]) สารประกอบถูกจัดกลุ่มตาม 5 กลุ่มเมตาบอลิซึม และภายในแต่ละคลัสเตอร์ จัดอันดับตามคะแนน z ของกลุ่มผู้บริจาคที่มีชีวิต สีเขียวสะท้อนการรับตาข่ายโดยการปลูกถ่าย และสีแดงสะท้อนให้เห็นการปลดปล่อยตาข่ายออกจากการปลูกถ่าย (ต่อ)

รูปที่ 1 (ต่อ) (b) แผนที่ความร้อนแบบคลัสเตอร์สำหรับเมแทบอไลต์ของเนื้อเยื่อที่ระบุในการวิเคราะห์เรโซแนนซ์เรโซแนนซ์แม่เหล็กด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า HR ของมุมเวทย์มนตร์ของการตัดชิ้นเนื้อที่ถ่าย 40 นาทีหลังจากการส่งกลับ. คอลัมน์เป็นตัวแทนของกลุ่มผู้บริจาค 3 กลุ่ม (กลุ่มผู้บริจาคที่มีชีวิต [กลุ่มอ้างอิง, n ¼ 6, การต่อกิ่งผู้บริจาคที่เสียชีวิตโดยไม่มี DGF ในภายหลัง [–DGF, n ¼ 6] และการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิตด้วย DGF ในภายหลัง [þDGF, n ¼ 6]) สีแดงสะท้อนเนื้อหาเนื้อเยื่อด้านบน และสีเขียวสะท้อนเนื้อหาเนื้อเยื่อใต้ค่าเฉลี่ยเรขาคณิตของทั้ง 3 กลุ่ม

การสะสมอะซิติลคาร์นิทีนหลังการให้เลือดสะสม (เนื้อเยื่อ) ในการปลูกถ่าย –DGF และ þDGF (รูปที่ 2f) และระยะเริ่มต้น (การปลูกถ่ายผู้ให้และ –DGF) และต่อเนื่อง (การปลูกถ่าย þDGF) การปลดปล่อยอะซิติลคาร์นิทีน (P <0.{{10 }}3)="" บ่งชี้ถึงการปลูกถ่ายชั่วคราว="" (–dgf="" กราฟต์)="" หรือถาวร="" (การปลูกถ่าย="" þdgf)="" อะซิติล-โคเอ็นไซม์="" a="" ที่บกพร่องหลังจากการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม="" (รูปที่="" 2g="" เสริม)="" แม้ว่าการสะสมนี้อาจเป็นผลมาจากไกลโคไลซิสและบี-ออกซิเดชันที่เกินจริง="" แต่ก็อาจบ่งชี้ถึงการกำจัดอะเซทิลที่บกพร่องอันเป็นผลมาจากข้อบกพร่องของวงจร="" krebs="" สำหรับการปลูกถ่าย="" þdgf="" กลไกหลังได้รับการสนับสนุนโดยการเลือกและปล่อยอย่างต่อเนื่องของวงจร="" krebs="" ระดับกลาง="" a-ketoglutarate="" (รูปที่="" 5c,="" p="">< 0.0005)="" เป็นคุณสมบัติพิเศษในการปลูกถ่ายอวัยวะเหล่านี้และโดยการฟื้นตัวของเนื้อเยื่อซัคซิเนตที่บกพร่องในการปลูกถ่าย="" þdgf="" (รูปที่="">

กลุ่มสุดท้ายของ metabolites ที่เลือกปฏิบัติเกี่ยวข้องกับความเสียหายของเซลล์อย่างต่อเนื่อง กลุ่มนี้รวมถึงหลังการเกิดซ้ำการปลดปล่อย uracil ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเสียหายของเซลล์ 12,13 (รูปที่ S3A, P <0.0001) และอนุพันธ์ของกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องกับ="" การไฮโดรไลซิสของพลาสมาโลเจน="" (ได้แก่="" ฟอสโฟ-เอธานอลามีน="" เอธานอลเอมีน="" และฟอสโฟ-ซีรีน;="" รูปที่เสริม="" s3bd,="" p="">< 0.001;="" รูปที่="" s1="" เพิ่มเติม="" แม้ว่าไม่มีความแตกต่าง="" av="" สำหรับโคลีนในกลุ่ม="" þdgf="" (p="" ¼="" 0.60)="" การสังเกตนี้ตรงกันข้ามกับการดูดซึมโคลีนสุทธิในกลุ่มผู้บริจาคที่มีชีวิตและกลุ่ม="" –dgf="" (p="">< 0.0001="" และ="" 0.02="" ตามลำดับ)="" ดังนั้น="" ในการปลูกถ่าย="" þdgf="" การไฮโดรไลซิสของโคลีนพลาสมาโลเจนอาจถูกปกปิดโดยการดูดซึมโคลีน="" กลไกดังกล่าวได้รับการสนับสนุนโดยการเลือกและการปลดปล่อยเบทาอีนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของโคลีน14="" ในกลุ่ม="" þdgf="" แบบเลือกและก้าวหน้า="" (รูปที่เสริม="" s3g,="" p=""><>

การสังเกตก่อนหน้านี้เชื่อมโยงเหตุการณ์ IRI กับเหตุการณ์ถาวรหลังการเกิดซ้ำแคแทบอลิซึมของ ATP และความเสียหายของเซลล์อย่างต่อเนื่องในบริบทของความล้มเหลวของไมโตคอนเดรียและการกระตุ้นวิถีไกลโคไลติกและไลโปลิติก (รูปที่ 6) เมื่อพิจารณาถึงบทบาทที่สำคัญของ ATP ในภาวะธำรงดุลและการอยู่รอดของเซลล์ ให้เหตุผลว่าการจัดหาเส้นทางการสร้างใหม่ของ ATP เสริม (กล่าวคือ ไม่ขึ้นกับการหายใจของไมโตคอนเดรีย) จะเป็นประโยชน์ ในบริบทนี้ เราพิจารณาว่าไอโนซีน ซึ่งเป็นนิวคลีโอไซด์ที่สามารถสร้าง ATP ผ่านวิถีทางที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 7 ทั้งการนำส่งไอโนซีนทั้งแบบป้องกันและแบบช่วยเหลือ (ในระดับความเข้มข้นสูงถึง 10 มิลลิโมล/ลิตร) ไม่ได้ช่วยให้ ATP อ่อนแรงลงหลังจากเกิดอัมพาตจากการเผาผลาญที่เกิดจากสารเคมี

รูปที่ 3|ไกลโคไลซิสหลังการรีเพอร์ฟิวชันและกลูตามิโนไลซิส. เส้นโค้งสำหรับความแตกต่างของหลอดเลือดดำในหลอดเลือดแดง (เส้นโค้งสีแดงคือเส้นเลือดแดง ส่วนโค้งสีน้ำเงินคือหลอดเลือดดำ) การตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ (กราฟแท่ง): แถบสีขาวแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อก่อนการกลับคืนชีพ แถบสีเทาแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อหลังการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม (t ¼ 40 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพปกติ) *P < 0.05.="" (ก)="" ปริมาณกลูโคสในเนื้อเยื่อ="" (b–i)="" ตัวกลางไกลโคไลซิส:="" แลคเตท="" ไพรูเวต="" อะลานีน="" แอสปาเทต="" และแอสพาราจีน="" (เค,ล.).="" glutaminolysis="" ตัวกลางกลูตามีนและกลูตาเมต="" เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ของเนื้อเยื่อ="" (nmr;="" n="" ¼="" 6="" ต่อกลุ่ม):="" (a)="" การกู้คืนกลูโคสในเนื้อเยื่อในผู้บริจาคที่มีชีวิต="" (d,="" f,="" h)="" ปริมาณแลคเตท="" อะลานีน="" และแอสพาเทตในเนื้อเยื่อที่คงตัวสะท้อนการชะล้างของตัวกลางเหล่านี้="">

รูปที่ 3 (ต่อ) จากไต. (j) asparagine เนื้อเยื่อที่ไม่สามารถวัดได้ใน þ การตรวจชิ้นเนื้อที่ล่าช้า (DFG) หลังการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม ความแตกต่างของความเข้มข้นของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ (AV) (n ¼ 10, 10 และ 16 ในกลุ่มที่มีชีวิต, –DGF และ þDGF ตามลำดับ): (b,c) แลคเตทหลังการให้น้ำนมซ้ำแบบถาวร (P < 0.0001)="" และ="" pyruvate="" (p="">< 0.04)="" ได้รับการปลดปล่อยจากกราฟต์เหล่านี้="" (e)="" อะลานีน="" (p="">< 0.02),="" (g)="" กรดแอสปาร์ติก="" (p=""><0.0001) และ="" (þk)="" การปลดปล่อยกลูตาเมต="" (ฟังก์ชันการปลูกถ่ายอวัยวะที่ล่าช้า="" (การปลูกถ่าย="" dgf="" ซึ่งบ่งชี้ไกลโคไลซิสปกติใน="" p="">< 0.002)="" จากการปลูกถ่าย="" þdgf="" บ่งชี้ว่ามีการเกิดออกซิเดชันของกลูตามีนอย่างต่อเนื่องใน="" กราฟต์เหล่านี้="" ไม่พบความแตกต่าง="" av="" ที่มีนัยสำคัญสำหรับกลูตามีน="">

ผลกระทบ cistanche: ป้องกันโรคไต

อภิปรายผล

จากการศึกษานี้ ซึ่งดำเนินการในบริบทของการปลูกถ่ายไตทางคลินิก ภาพที่ปรากฎของ IRI (DGF) ซึ่งเป็นผลมาจากความล้มเหลวของการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันและไกลโคไลซิสปกติที่ไม่สามารถรักษาสภาวะสมดุลของพลังงานได้เกือบจะในทันทีและต่อเนื่อง ในทางกลับกัน สระฟอสเฟตพลังงานสูงจะค่อยๆ หมดลง และไม่สามารถคงความสมบูรณ์ของเซลล์ไว้ได้ ส่งผลให้เนื้อเยื่อเสียหายอย่างต่อเนื่อง

การศึกษาทางคลินิกนี้มีพื้นฐานมาจากการรวมข้อมูลเมตาบอลิซึมที่ได้จากการตัดชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อที่ถ่ายทันทีก่อนและ 40 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม และจากการประเมินตามลำดับของความแตกต่างของ AV ต่อการปลูกถ่ายอวัยวะแบบย้อนกลับ ความแตกต่างของ AV เหล่านี้ไม่เพียงแต่บ่งบอกถึงจังหวะและระยะเวลาของการปรับเมตาบอลิซึม (mal) แต่ยังช่วยให้สามารถชี้นำแนวโน้มที่สังเกตได้จากการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อที่จับคู่กัน และเพื่อความซาบซึ้งของการกำจัดเมตาบอไลต์ของ (เช่น แลคเตท) หรือการดูดซึมจาก (เช่น ปานกลาง -chain fatty acids) การไหลเวียน15,16 ความละเอียดของวิธีการ AV นั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยข้อมูลของ acylcarnitine ซึ่งไม่เพียงแต่แสดงการดูดซึมของกรดไขมันสายกลางที่เลือกได้เท่านั้น แต่ยังแนะนำว่า C14 carnitine สายพันธุ์ tetradecenoyl และ tetradecadienyl carnitine ที่ไม่อิ่มตัว มีพฤติกรรมคล้ายกับกรดไขมันสายกลาง (Supplementary Data S1) และไม่อาจพึ่งพาผู้ขนส่งกรดไขมันเฉพาะได้ 17 อันที่จริง ในกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูล พบว่าการพึ่งพาการตรวจชิ้นเนื้อเพียงอย่างเดียวจะทำให้ข้อสรุปส่วนใหญ่ในการศึกษานี้ไม่ชัดเจน เพราะเมแทบอไลต์ส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นจะถูกขับออกสู่กระแสเลือดอย่างมีประสิทธิภาพ ความเข้มข้นของเลือดในหลอดเลือดแดงที่คงที่แสดงว่าสภาวะสมดุลของเลือดยังคงอยู่ ดังนั้น สารที่ปล่อยออกมาหรือดูดซึมจะถูกกำจัดหรือเติมที่อื่นอย่างมีประสิทธิภาพ15,16 สังเกตเนื้อหาในเนื้อเยื่อที่เสถียร แต่ความแตกต่างของ AV ที่ชัดเจนท้าทายความถูกต้องของการประเมินเมตาโบโลมิกตามเนื้อเยื่อ โปรดทราบว่าในบริบทของไตผู้บริจาคที่เสียชีวิตและกรอบเวลาของการศึกษา การกวาดล้างปัสสาวะไม่ใช่ปัจจัยรบกวน เนื่องจากการปลูกถ่ายไตของผู้บริจาคที่เสียชีวิตทั้งหมดเป็น anuric สำหรับช่วงการวัด 40- นาที

การทำแผนที่ของข้อมูลระบุรอยเท้าเมตาบอลิซึมที่เลือกปฏิบัติอย่างสมบูรณ์สำหรับ IRI โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระยะการเกิดซ้ำของการปลูกถ่ายอวัยวะด้วย DGF ในอนาคตจะมีลักษณะที่สม่ำเสมอและชัดเจนโดยออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน (การขาดออกซิเจนที่เป็นพิษต่อเนื้อเยื่อ)18 และไกลโคไลซิสปกติที่มีการชดเชยซึ่งไม่สามารถคงไว้ซึ่งการงอกใหม่ของ ATP ข้อสรุปหลังขึ้นอยู่กับการฟื้นตัวที่ไม่สมบูรณ์ของบัฟเฟอร์ฟอสเฟตที่มีพลังงานสูง ฟอสโฟครีเอทีน 19 และแคแทบอลิซึมของ ATP/GTP หลังการให้เลือดซ้ำที่สะท้อนโดยการปล่อย (hypo)xanthine อย่างต่อเนื่อง อันที่จริง ค่าประมาณของการสูญเสียอะดีโนซีนสำหรับการปลูกถ่าย þDGF โดยพิจารณาจากการปลดปล่อยไฮโปแซนทีน (ความแตกต่างของ AV) ใน 30 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืน (การประมาณตามรายงานอัตราการไหลกลับหลังการให้เลือด) ค่าเฉลี่ย 20เนื้อเยื่อไตมวล, 21 และเนื้อหา ATP ของไต 22) แสดงให้เห็นใกล้หมดแรงของการรับสินบนสระ ATP 30 นาทีหลังการเกิดซ้ำ. ความอ่อนล้าที่สำคัญของพูล ATP อาจส่งผลให้เกิดการล็อคแบบ catabolic ที่ทำให้เซลล์ไม่ตอบสนองต่อการสร้างแรงกระตุ้นโปรตอนที่ขับเคลื่อนการสร้าง ATP ทำให้เซลล์ไม่ตอบสนองต่อกลยุทธ์การช่วยเหลือ

การขาด ATP หลังการคืนสภาพและการขาดออกซิเจนจากเนื้อเยื่อในการปลูกถ่าย þDGF อาจรองรับการปลดปล่อยกรดอะมิโนที่คัดเลือกมาที่เกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของฟอสโฟลิปิด (พลาสมาโลเจน) ในการปลูกถ่าย þDGF การศึกษาทดลองระบุว่าการไฮโดรไลซิสของพลาสมาโลเจนและฟอสโฟลิปิดเป็นลักษณะเฉพาะในระยะเริ่มต้นของการขาดออกซิเจนของเนื้อเยื่อ 23 และการไฮโดรไลซิสของพลาสมาโลเจนได้รับการอธิบายในบริบทของการบาดเจ็บที่ไตขาดเลือด 24 ในทางกลไก ปรากฏการณ์นี้เชื่อมโยงกับการเคลื่อนตัวของเมมเบรนและการกระตุ้นของแคลเซียมไซโตซอล ฟอสโฟลิเปส A2 อิสระซึ่งเป็นผลมาจากการก่อตัวเชิงซ้อนที่ขับเคลื่อนด้วยการขาดออกซิเจนระหว่างฟอสโฟลิเปสและองค์ประกอบควบคุมฟอสโฟฟรุคโตไคเนส.25,26 การกลับรายการของการขาดออกซิเจนหรือการบำบัดเอทีพีจะแยกสารเชิงซ้อน โปรดทราบว่าพลวัตของการหยุดการหลั่งเอธานอลเอมีน (ฟอสโฟ-) หลังการให้เลือดกลับคืนจากผู้บริจาคที่มีชีวิตและการปลูกถ่าย –DGF รวมถึงการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่องในการปลูกถ่าย þDGF อาจสะท้อนถึงองศาและอัตราการฟื้นตัวของการเผาผลาญที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ในขณะที่รายงานก่อนหน้านี้บอกเป็นนัยถึงบทบาทของฟอสโฟไลเปสที่ไม่ขึ้นกับ cytosolic แคลเซียม A2,25,26 สังเกตความแตกต่างของ AV สำหรับเบทาอีนและ (ฟอสโฟ-)เอทาโนลามีนบ่งบอกถึงการกระตุ้นฟอสโฟไลเปสที่ครอบคลุมมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับประเภท C-ฟอสโฟไลเปส (ฟอสโฟเอทาโนลามีน) และดี-ฟอสโฟลิเปส (เอธานอลามีน/โคลีน) ในทำนองเดียวกัน การลดลงของเนื้อเยื่อแอสปาราจีน (รูปที่ 4j) และการปลดปล่อยแอสพาเทต (รูปที่ 4g) จากการปลูกถ่าย þDGF อาจสะท้อนกิจกรรมการสังเคราะห์แอสพาราจีนที่บกพร่องเนื่องจากการพร่องของ ATP

รูปที่ 4|เปิดใช้งาน autophagia หลังการคืนสภาพในการปลูกถ่ายอวัยวะ D ล่าช้า (DGF) กราฟต์. เส้นโค้งสำหรับความแตกต่างของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ (เส้นโค้งสีแดงคือเส้นเลือดแดง เส้นโค้งสีน้ำเงินคือหลอดเลือดดำ) การตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ (กราฟแท่ง): แถบสีขาวแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อก่อนการกลับคืนชีพ แถบสีเทาแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อหลังการให้เลือดกลับคืนสู่สภาพเดิม (t ¼ 40 นาทีหลังการตรวจซ้ำ) *P < 0.05.="" (a–c)="" การปลดปล่อยเมไทโอนีน="" ซีรีน="" และไทโรซีนภายหลังการหลั่งซ้ำ="">

รูปที่ 5|ความผิดปกติของวงจร Krebs หลังการคืนสภาพในการปลูกถ่ายด้วยฟังก์ชันการต่อกิ่งที่ล่าช้าในอนาคต (DGF). เส้นโค้งสำหรับความแตกต่างของความเข้มข้นของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ (AV) (เส้นโค้งสีแดงคือหลอดเลือดแดง ส่วนเส้นโค้งสีน้ำเงินคือหลอดเลือดดำ) การตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ (กราฟแท่ง): แถบสีขาวแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อก่อนการกลับคืนชีพ แถบสีเทาแสดงถึงการตรวจชิ้นเนื้อหลังการให้เลือดกลับคืนมา (t ¼ 40 นาทีหลังจากการให้เลือดซ้ำ) *P < {0}}.05.="" (a–h)="" ความแตกต่างของ="" av="" สำหรับตัวกลางของวงจร="" krebs="" (n="" ¼="" 10,="" 10="" และ="" 16="" ในกลุ่มที่มีชีวิต,="" –dgf="" และ="" þdgf="" ตามลำดับ):="" การปลดปล่อย="" a-ketoglutarate="" อย่างต่อเนื่อง="" (จากการปลูกถ่าย="" þdgf;="" p="">< 0.001)="" .="" (e,g)="" ขาดการฟื้นตัวของเนื้อเยื่อหลังการคืนสภาพในการปลูกถ่าย="" þdgf="" (p=""><>

แคแทบอลิซึม ATP หลังการคืนสภาพในการปลูกถ่าย þDGF เกิดขึ้นทั้งๆ ที่มีการกระตุ้นเส้นทาง catabolic อย่างครอบคลุม: glycolysis, b-oxidation ของกรดไขมันสายโซ่กลาง (กระตุ้นอย่างสม่ำเสมอในทุกประเภทของการปลูกถ่ายอวัยวะ), glutaminolysis (นอกจากนี้ยังเปิดใช้งานชั่วคราวเมื่อเกิดซ้ำในผู้บริจาคที่มีชีวิตและ –DGF grafts ) และเปิดใช้งาน autophagy อันที่จริง การปลดปล่อยไอโซวาเลอริลและบิวทิริลคาร์นิทีนภายหลังการเกิดซ้ำ ผลิตภัณฑ์ดีอะมิเนชันของกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งไอโซลิวซีนและลิวซีน 11 ถูกระบุว่าเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เลือกปฏิบัติสำหรับ DGF ในอนาคต

การปลดปล่อยอะเซทิลคาร์นิทีนและไพรูเวตอย่างต่อเนื่องจากการปลูกถ่าย þDGF แสดงให้เห็นว่าฟลักซ์ที่เกิดจากวิถี catabolic ที่กระตุ้นนั้นเกินความสามารถในการออกซิเดชัน การปล่อยคีโตกลูตาเรตหลังการคืนสภาพ การดูดซึมสุทธิของสารตั้งต้นของซิเตรตและไอโซซิเตรตจากการไหลเวียน และความล้มเหลวในการฟื้นตัวของเนื้อเยื่อซัคซิเนตบ่งบอกว่าฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชันบกพร่องเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องที่ระดับของสารเชิงซ้อนออกโซกลูตาเรตดีไฮโดรจีเนส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รอยเท้าเมแทบอลิซึมที่สังเกตได้และกรอบเวลาของความผิดปกติของการเผาผลาญไม่ได้บ่งชี้ถึงบทบาทในการย้อนกลับของวงจร Krebs 27,28 ในการควบคุมการเผาผลาญที่ผิดปกติอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นหลักฐานเพิ่มเติมว่ากลไกที่สังเกตได้สำหรับ IRI ในสัตว์ฟันแทะ28 ไม่ได้แปลอย่างสมบูรณ์ถึงมนุษย์ บริบท.29.

กิจกรรม oxoglutarate dehydrogenase ที่บกพร่องอาจเกิดจากความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับการขาดเลือดในคอมเพล็กซ์30 แต่อาจเกี่ยวข้องหรือเกินจริงโดยความบกพร่องหลังการเกิดซ้ำแอคทิวิตีของออกโซกลูทาเรตดีไฮโดรจีเนสที่บกพร่องอาจเกิดจากความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับการขาดเลือดของสารเชิงซ้อนต่อคอมเพล็กซ์30 แต่อาจยังเกี่ยวข้องหรือถูกทำให้เกินจริงโดยความพร้อมใช้งานหลังการคืนสภาพของโคแฟคเตอร์แอซีทิล-โคเอนไซม์ A, FADþ และ NADþ ของมันที่บกพร่อง 31 สำหรับการปลูกถ่าย þDGF ข้อบกพร่องดังกล่าวอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการชะล้างของอะซิติล-โคเอนไซม์ A หลังการละลายและสถานะรีดอกซ์ของเซลล์ที่ถูกบุกรุก (ความเครียดที่ลดลงด้วยความพร้อมใช้งาน NADþ ที่บกพร่อง) ซึ่งเป็นแนวคิดที่สนับสนุนโดยอัตราส่วนแลคเตทต่อไพรูเวตต่ำในการปลูกถ่าย þDGF 32.

วิธีเมตาบอลิซึมนี้ไม่อนุญาตให้มีการประเมินการมีส่วนร่วมของสายโซ่ทางเดินหายใจ อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้ เราได้ระบุข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับการกลับของเลือดขาดเลือดในคอมเพล็กซ์ทางเดินหายใจทั้ง I และ II.7,29 บนพื้นฐานของข้อมูลในการศึกษานี้และการทำงานของไมโตคอนเดรียครั้งก่อน รูปภาพของ IRI ของไตทางคลินิกเป็นผลมาจากสาเหตุหลัก (หรือ การดูถูกเหยียดหยามต่อไมโตคอนเดรีย Krebs cycle-redox shuttle ที่เกิดขึ้นก่อนหรือภายในนาทีแรกของการเกิดซ้ำ ความล้มเหลวในการฟื้นฟูระดับ ATP ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นวิถี catabolic อย่างต่อเนื่องและครอบคลุม ซึ่งทำให้เกิดวิกฤตด้านพลังงานต่อไปโดยทำให้เซลล์ NADþ และ FADþ หมดพลังงาน (ความเครียดลดลง) 33 ในบริบทเฉพาะของการหายใจยลล้มเหลว ไอโนซีน purine อาจเป็นประโยชน์ . ซึ่งแตกต่างจากอะดีโนซีน 34 ไอโนซีนมีความเสถียรในพลาสมา มันถูกระบุว่าเป็นแหล่งสำรองของ ATP ในเซลล์ glycolytic บังคับ (เช่น เซลล์ที่ไม่มีไมโตคอนเดรีย) เช่น เม็ดเลือดแดง35 และในเซลล์ไตที่ขาดออกซิเจน36 และจะหมดไปหลังจากการกลับคืนสู่สภาพเดิม น่าเสียดายที่การเสริมไอโอดีนไม่ได้ช่วยให้เซลล์ ATP หมดไปหลังจากถูกบังคับให้ปิดระบบเมตาบอลิซึม ทำให้เหลือพื้นที่เพียงเล็กน้อยสำหรับกลยุทธ์การช่วยเหลือการเผาผลาญที่มุ่งดับ IRI โดยเน้นที่การพึ่งพากลยุทธ์การป้องกันสำหรับการจำกัด IRI

บำรุงไต cistanche

การศึกษานี้มีข้อจำกัด เนื่องจากมีการเปรียบเทียบจำนวนมาก โอกาสในการค้นพบที่มีนัยสำคัญอันเนื่องมาจากโอกาสสุ่มในการตั้งค่าของการเปรียบเทียบหลายรายการจึงสูง แม้ว่าข้อสรุปของเราจะได้รับการสนับสนุนจากความสัมพันธ์ทางชีววิทยาที่ดี แต่ผลลัพธ์อาจสับสนด้วยประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบหลายรายการ

ข้อจำกัดเพิ่มเติมคือ การศึกษานี้ใช้ตัวอย่างทางคลินิก ดังนั้นจึงไม่สามารถตรึงแคลมป์เพื่อประเมิน ATP และสถานะรีดอกซ์โดยตรงได้ เนื่องจากเมตาโบโลมที่สังเกตพบนั้นแตกต่างอย่างชัดเจนจากที่รายงานในแบบจำลองสัตว์และสะท้อนถึงความล้มเหลวของระบบ เราจึงไม่สามารถดำเนินการประเมินโดยละเอียดในแบบจำลองของสัตว์หรือระบบ ex vivo เช่นระบบทางเดินหายใจ ผลลัพธ์ในการศึกษานี้มีไว้สำหรับไต; ดังนั้นข้อสรุปสำหรับอวัยวะอื่นอาจแตกต่างกัน อายุผู้บริจาคที่ค่อนข้างสูงในการศึกษานี้เป็นภาพสะท้อนของประชากรผู้บริจาคในเนเธอร์แลนด์ ที่สำคัญ 10-ผลการปลูกถ่ายในปีสำหรับเนเธอร์แลนด์อย่างน้อยเท่ากับประเทศที่มีผู้บริจาคอายุน้อยกว่า เช่น สหรัฐอเมริกา37 ตามที่คาดไว้ กรณี þDGF ส่วนใหญ่เป็นการปลูกถ่าย DCD เราสังเกตเห็นคล้ายกันโปรไฟล์การเผาผลาญสำหรับการปลูกถ่าย DBD และ DCD; อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าพลังของการศึกษาเชิงสำรวจนี้ต่ำเกินไปที่จะตรวจพบความแตกต่างที่ลึกซึ้งระหว่างผู้บริจาค 2 ประเภทนี้

รูปที่ 7|การรักษาด้วยไอโนซีนทั้งแบบป้องกันและช่วยชีวิตล้มเหลวในการกู้คืนระดับอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP). สายเซลล์ไต PK-1 ถูกทรานส์เฟกอย่างคงตัวด้วยไบโอเซนเซอร์ PercevalHR ฟลูออเรสเซนต์ของอัตราส่วน ATP-to–adenosine diphosphate (ADP)

เมตาบอลิซึม-อัมพาตที่เหนี่ยวนำทางเคมีถูกเหนี่ยวนำโดยการเพิ่มโรทีโนน/แอคติโนมัยซิน/2-ดีออกซีกลูโคส และอัตราส่วน ATP ต่อ ADP (ฟลูออเรสเซนส์สัมพัทธ์) ถูกเฝ้าติดตาม สีน้ำตาล, การควบคุม; สีดำ, การควบคุมอัมพาตจากการเผาผลาญ; สีเขียว, การบำบัดด้วยไอโอดีนเชิงป้องกัน (10 mMol/l); สีแดง ช่วยชีวิตที่ t ¼ 15 นาทีหลังจากการชักนำให้เกิดอัมพาตจากการเผาผลาญ

โดยสรุป การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า IRI ของไตทางคลินิกนำหน้าด้วยการล่มสลายของเมตาบอลิซึมเกือบจะในทันทีและวิกฤตฟอสเฟตพลังงานสูงที่มาพร้อมกัน การขาดดุลเมตาบอลิซึมที่ลึกและต่อเนื่องนี้และลักษณะที่เกิดขึ้นทันที (และโอกาสในการรักษาน้อยที่สุด) จะรบกวนการแทรกแซงทางเภสัชกรรมที่อาศัยความพร้อมของ ATP สิ่งนี้อาจอธิบายความแปลได้ไม่ดีของการค้นพบทางคลินิกก่อนกำหนดถึงการตั้งค่าทางคลินิก2–4 เมตาโบโลมที่สังเกตได้ของ DGF ทางคลินิกแตกต่างอย่างมากกับการตอบสนองการเผาผลาญที่รายงานสำหรับหนู หนู 28 ตัว 38 และสุกร 39,40 ซึ่งทั้งหมดบ่งชี้ถึงการกลับคืนสู่สภาพของฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันภายใน นาทีของการกลับมา สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับความแตกต่างพื้นฐานในสรีรวิทยาของไมโตคอนเดรียหรือเมแทบอลิซึมระหว่างสัตว์ฟันแทะและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ (เช่น การสะสมซัคซิเนตที่เกิดจากการขาดเลือดขาดเลือดไม่เกิดขึ้นในไตของผู้บริจาค) ในบริบทนี้ สิ่งสำคัญคือต้องชี้ให้เห็นว่าไตที่ปลูกถ่ายทั้งหมดถูกเปิดเผย ถึงภาวะขาดเลือดกลับคืนมาและนั่นเป็นเพียงกลุ่มย่อยของ grafts de velops IRI (DGF) การจัดสรรแบบกลุ่ม (þDGF หรือ –DGF) ในการศึกษานี้ดำเนินการย้อนหลัง และด้วยเหตุนี้จึงเลือกปฏิบัติระหว่างการขาดเลือดกลับคืนมากับ IRI ไม่สามารถยกเว้นได้ว่าการเกิดซ้ำของการขาดเลือดขาดเลือดในแบบจำลองการทดลอง28,38–40 ไม่เพียงพอต่อการกระตุ้นให้เกิด IRI

แม้จะมีความเสียหายรุนแรงต่อเนื่อง การปลูกถ่าย þDGF ทั้งหมดก็ฟื้นคืนมาได้ในที่สุด บ่งบอกถึงศักยภาพการฟื้นตัวที่โดดเด่นได้หากมีการแทรกแซงในการเชื่อมโยง (เช่น การฟอกไต) น่าสังเกต แม้ว่าเมตาโบโลมที่คล้ายคลึงกันสำหรับ DGF ในการปลูกถ่ายอวัยวะที่ได้จากผู้บริจาคที่เสียชีวิตหลังจากสมองตายหรือหัวใจตายบ่งบอกถึงกลไกที่เหมือนกัน แต่ก็มีผลกระทบที่ต่างกันของ DGF ต่อการอยู่รอดของการปลูกถ่ายอวัยวะในระยะยาวสำหรับผู้บริจาค 2 ประเภท41 ที่จริงแล้ว แม้ว่า DGF เห็นได้ชัดว่ามีอิทธิพลต่อการอยู่รอดของการรับสินบนจากผู้บริจาคที่เสียชีวิตหลังจากสมองตาย แต่ไม่ได้อยู่ในการรับสินบนจากผู้บริจาคหัวใจ ความคมชัดนี้ดูเหมือนจะสะท้อนศักยภาพการฟื้นตัวของการปลูกถ่ายอวัยวะจากผู้บริจาคหัวใจวายได้ดีกว่า41

วิธีการ

คณะกรรมการจริยธรรมทางการแพทย์ของศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยไลเดนอนุมัติโครงการวิจัย ได้รับความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษรจากผู้ป่วยแต่ละราย การศึกษาแบบศูนย์เดียวนี้รวมผู้ป่วย 53 รายที่เข้ารับการรักษาไตการปลูกถ่าย: 37 เข้ารับการปลูกถ่ายอวัยวะผู้บริจาคที่เสียชีวิตและ 16 ขั้นตอนของผู้บริจาคที่มีชีวิต บนพื้นฐานของผลลัพธ์ทางคลินิก (DGF) ผู้รับการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิตถูกจัดสรรให้กับกลุ่ม þDGF (n ¼ 16) หรือกลุ่ม –DGF (n ¼ 10) DGF ถูกกำหนดโดยความจำเป็นในการล้างไตในสัปดาห์แรกหลังการปลูกถ่าย6

การศึกษานี้อาศัยการรวมข้อมูลเมตาโบโลมิกส์ที่ได้จากการเก็บตัวอย่างเลือดจากหลอดเลือดแดงตามลำดับในช่วงครึ่งชั่วโมงแรกของการกลับคืนชีพ และจากการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อคู่ที่เก็บทันทีก่อนและ 40 นาทีหลังจากนั้น

การกลับรายการ

สุ่มตัวอย่างเลือด AV ตามลำดับเหนือการปลูกถ่ายในผู้ป่วย 36 ราย (ตารางเสริม S1A) เก็บตัวอย่างเลือดจากหลอดเลือดดำที่ไตที่ 30 วินาที และ 3, 5, 10, 20 และ 30 นาที และเก็บตัวอย่างเลือดที่ 0, 10 และ 30 นาทีหลังการให้เลือดซ้ำ 42 ไตก่อนและหลังการให้เลือดซ้ำ การตรวจชิ้นเนื้อได้รับทันทีก่อนและ 40 นาทีหลังจากการให้เลือดกลับคืนจากการปลูกถ่ายอวัยวะที่มีชีวิตอยู่ 6 รายและการปลูกถ่ายผู้บริจาคที่เสียชีวิต 12 ราย (ตารางเสริม S1B; ผู้ป่วย 1 รายมีทั้งการตรวจชิ้นเนื้อและการเก็บตัวอย่าง AV)

การวิเคราะห์เมตาโบโลมิกส์เป้าหมายดำเนินการโดยใช้ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานโดยใช้แพลตฟอร์มที่ใช้แมสสเปกโตรเมทรีหรือเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์แบบมุมมายากล (การตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ)43 เมตาโบไลต์ที่ครอบคลุมโดยแพลตฟอร์มนั้นสรุปไว้ในตารางเสริม S1

ศักยภาพของไอโนซีนในการช่วยชีวิตการขาดเมตาบอลิซึมระหว่างการเผาผลาญล้มเหลวได้รับการทดสอบในเซลล์ไลน์ใกล้เคียง (LLC PK1) ที่ทรานส์เฟกอย่างเสถียรด้วย PercevalHR flfluorescent ATP อะดีโนซีนไดฟอสเฟตไบโอเซนเซอร์ 44

สำหรับสถิติ แผนที่ความร้อนถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของคะแนน z สำหรับแต่ละเมแทบอไลต์. การเปลี่ยนแปลงภายในกลุ่มของเนื้อหาเมตาโบไลต์ของเนื้อเยื่อได้รับการทดสอบโดยการทดสอบ Mann-Whitney และความแตกต่างระหว่างกลุ่มโดยการทดสอบ Wilcoxon ความแตกต่างของ AV ถูกประมาณโดยใช้แบบจำลองผสมเชิงเส้น การแก้ไขสำหรับการทดสอบหลายครั้งไม่ได้ดำเนินการเนื่องจากการสังเกตทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายทางทฤษฎี รายละเอียดเกี่ยวกับผู้ป่วยและวิธีการมีอยู่ในวิธีการเสริม

สารสกัดจากซิสแทนเช่

การเปิดเผยข้อมูล

ผู้เขียนทั้งหมดประกาศว่าไม่มีผลประโยชน์ที่แข่งขันกัน

กิตติกรรมประกาศ

สิ่งอำนวยความสะดวกแกนแม่เหล็กเรโซแนนซ์ได้รับทุนจากคณะแพทยศาสตร์ที่ NTNU Trondheim ประเทศนอร์เวย์ การศึกษานี้ได้รับทุนสนับสนุนบางส่วนจากมูลนิธิโรคไตแห่งเนเธอร์แลนด์ (Metabolic Salvage Strategies to Improve Transplant Outcome, project17O/11)

วัสดุเสริม

ไฟล์เสริม (PDF)

ผู้ป่วยเสริมและวิธีการ

ตาราง S1 ลักษณะผู้ป่วยและการปลูกถ่ายของกระบวนการซึ่งเก็บชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อคู่ (A) และที่ทำการสุ่มตัวอย่าง AV (B)

ตาราง S2 แพลตฟอร์มและเมตาโบไลต์ของพวกมันใช้สำหรับตัวอย่าง AV

รูปที่ S1 ข้อมูลเมตาบอลิซึมแบบเต็ม

รูปที่ S2 คืนสถานะ b-ออกซิเดชัน (กรดไขมันสายกลาง) กลับคืนมา

รูปที่ S3 การชะล้างหลังการให้เลือดกลับคืนมาแบบคัดเลือกและต่อเนื่องของกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องกับยูราซิลและฟอสโฟลิปิด (พลาสมาโลเจน) จากการปลูกถ่ายอวัยวะด้วย DGF ในอนาคต

ข้อมูลเสริม 1. ข้อมูล AV ดิบสำหรับอะซิติลคาร์นิทีน กรดอินทรีย์ และกรดอะมิโน

ข้อมูลเสริม 2 ข้อมูล AV ดิบสำหรับแพลตฟอร์ม purine และ pyrimidine

ข้อมูลอ้างอิง

1. Gutteridge JMC, Halliwell B. ชนิดของปฏิกิริยาในโรค: เพื่อนหรือศัตรู? ใน: Halliwell B, Gutteridge JMC, eds. อนุมูลอิสระในชีววิทยาและการแพทย์ อ็อกซ์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด; 2015:511–638.

2. Davidson SM, Ferdinandy P, Andreou I, และคณะ กลยุทธ์หลายเป้าหมายเพื่อลดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด/การบาดเจ็บจากการกลับเป็นเลือด: หัวข้อทบทวน JACC ประจำสัปดาห์ เจ แอม คอล คาร์ดิโอล. 2019;73:89–99.

3. Lefer DJ, Bolli R. การพัฒนากลุ่ม NIH สำหรับ preclinicAl AssESsment of CARdioprotective therapies (CAESAR): การเปลี่ยนกระบวนทัศน์ในการศึกษาข้อจำกัดขนาด infarct J Cardiovasc Pharmacol Ther. 2011;16:332– 339.

4. Cavaillé-Coll M, Bala S, Velidedeoglu E และอื่น ๆ สรุปการประชุมเชิงปฏิบัติการขององค์การอาหารและยา เรื่อง การบาดเจ็บจากการกลับเป็นเลือดขาดเลือดในการปลูกถ่ายไต Am J การปลูกถ่าย 2013;13:1134–1148.

5. Schröppel B, Legendre C. การทำงานของการปลูกถ่ายไตล่าช้า: จากกลไกสู่การแปล ไตอินเตอร์ 2014;86:251–258.

6. Mallon DH, Summers DM, Bradley JA และอื่น ๆ การกำหนดหน้าที่ของการปลูกถ่ายไตที่ล่าช้าหลังการปลูกถ่ายไต: ง่ายที่สุดคือดีที่สุด การปลูกถ่าย 2013;96:885–889.

7. Wijermars LG, Schaapherder AF, de Vries DK, และคณะ การกู้คืนเมตาบอลิซึมหลังการเติมที่มีข้อบกพร่องเกี่ยวข้องโดยตรงกับการทำงานของการปลูกถ่ายอวัยวะที่ล่าช้าจากเหตุการณ์ ไตอินเตอร์ 2016;90:181–191.

8. Zhang J, Fan J, Venneti S, และคณะ แอสพาราจีนมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการปรับตัวของเซลล์ให้เสื่อมโทรมของกลูตามีน โมลเซลล์. 2014;56: 205–218.

9. Holecek M. ความสัมพันธ์ระหว่างกลูตามีน กรดอะมิโนสายโซ่กิ่ง และเมแทบอลิซึมของโปรตีน โภชนาการ. 2002;18:130–133.

10. Newgard CB, An J, Bain JR และอื่น ๆ ลายเซ็นเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งที่แยกความแตกต่างของคนอ้วนและคนผอมลง และมีส่วนทำให้เกิดการดื้อต่ออินซูลิน Metab ของเซลล์ 2009;9:311–326.

11. Drake KJ, Sidorov VY, McGuinness OP และอื่น ๆ กรดอะมิโนเป็นสารตั้งต้นเมแทบอลิซึมระหว่างภาวะหัวใจขาดเลือด Exp Biol Med (เมย์วูด). 2012;237: 1369–1378.

12. De Jong JW, Huizer T, Janssen M และอื่น ๆ ฟอสเฟตพลังงานสูงและแคแทบอไลต์ ใน: Piper HM, Preusse CJ, eds. Ischemia-Reperfusion ในการผ่าตัดหัวใจ. Dordrecht เนเธอร์แลนด์: สปริงเกอร์; 1993:295–315.

13. van Os S, de Abreu R, Hopman J, และคณะ เมแทบอลิซึมของพิวรีนและไพริมิดีนและการทำงานของสมองด้วยไฟฟ้าจากไฟฟ้าช็อตระหว่างภาวะขาดออกซิเจนในลูกแกะระยะใกล้ Pediatr Res. 2004;55:1018–1025.

14. Blom HJ, De Vriese AS. ทำไมระดับโฮโมซิสเทอีนจึงเพิ่มขึ้นในภาวะไตวาย? แนวทางการเผาผลาญ เจแล็บคลินิก 2002;139:262– 268.

15. Ivanisevic J, Elias D, Deguchi H และอื่น ๆ เมแทบอลิซึมของเลือดในหลอดเลือด: การอ่านข้อมูลเมแทบอลิซึมภายในเนื้อเยื่อ ตัวแทนวิทย์. 2015;5:12757.

16. Jang C, Hui S, Zeng X และอื่น ๆ การแลกเปลี่ยนเมตาโบไลต์ระหว่างอวัยวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วัดปริมาณในสุกร Metab ของเซลล์ 2019;30:594–606.

17. Bremer J. Carnitine-เมแทบอลิซึมและหน้าที่. Physiol Rev. 1983;63: 1420–1466.

18. Siggaard-Andersen O, Fogh-Andersen N, Gøthgen IH, Larsen VH. สถานะออกซิเจนของเลือดแดงและเลือดดำผสม คริติแคร์ เมด 1995;23:1284– 1293.

19. สโตอิก้า เอสซี ฟอสเฟตพลังงานสูงและหัวใจของผู้บริจาค การปลูกถ่ายปอดหัวใจเจ. 2004;23:S244–S246.

20. Lisik W, Gontarczyk G, Kosieradzki M, และคณะ การวัดการไหลของเลือดระหว่างการผ่าตัดในการปลูกถ่ายอวัยวะสามารถทำนายการทำงานหลังการผ่าตัดได้ Proc. การปลูกถ่าย 2007;39:371–372.

21. โมลินา ดีเค, ดิไมโอ วีเจ น้ำหนักอวัยวะปกติในผู้ชาย: ตอนที่ II—สมอง ปอด ตับ ม้าม และไต Am J Forensic Med Pathol. 2012;33:368– 372.

22. เฮมส์ DA, Brosnan JT. ผลของการขาดเลือดขาดเลือดต่อเนื้อหาของเมแทบอไลต์ในตับและไตของหนูในร่างกาย Biochem J. 1970;120:105–111.

23. De Medio GE, Goracci G, Horrocks LA และอื่น ๆ ผลของการขาดเลือดชั่วคราวต่อการเผาผลาญกรดไขมันและไขมันในสมองของหนูเจอร์บิล อิตัล เจ ไบโอเคม. 1980;29:412–432.

24. Rao S, Walters KB, Wilson L, และคณะ การเปลี่ยนแปลงของไขมันในระยะแรกในการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลันโดยใช้ SWATH lipidomics ควบคู่ไปกับการถ่ายภาพเนื้อเยื่อ MALDI แอม เจ ฟิสิออล รีนัล ฟิสิออล 2016;310:F1136–F1147.

25. Portilla D, Shah SV, Lehman PA และอื่น ๆ บทบาทของฟอสโฟไลเปส A2 เลือกพลาสมาโลเจนที่เป็นอิสระจากแคลเซียมไซโตซอลในพลาสมาในการบาดเจ็บที่ขาดออกซิเจนต่อท่อใกล้เคียงของกระต่าย เจ คลิน อินเวสท์ 1994;93:1609–1615.

26. Hazen SL, Wolf MJ, Ford DA, รายได้รวม RW ความสัมพันธ์ที่รวดเร็วและย้อนกลับของฟอสโฟฟรุกโตไคเนสกับเยื่อหุ้มกล้ามเนื้อหัวใจในระหว่างภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด FEBS เลตต์ 1994;339:213–216.

27. Chinopoulos C. วัฏจักรกรดซิตริกเปลี่ยนไปในทางใดระหว่างการขาดออกซิเจน? บทบาทที่สำคัญของคอมเพล็กซ์ a-ketoglutarate dehydrogenase เจ Neurosci Res. 2013;91:1030–1043.

28. Chouchani ET, Pell VR, Gaude E และอื่น ๆ การสะสมของซัคซิเนทที่ขาดเลือดจะควบคุมการบาดเจ็บที่การกลับเป็นซ้ำผ่าน ROS ของไมโตคอนเดรีย ธรรมชาติ. 2014;515:431–435.

29. Wijermars LG, Schaapherder AF, Kostidis S, และคณะ Succinate accumulation and ischemia-reperfusion trauma: ของหนู แต่ไม่ใช่ผู้ชาย, การศึกษาเกี่ยวกับภาวะขาดเลือดของไต-การกลับเป็นซ้ำ. Am J การปลูกถ่าย 2016;16:2741–2746.

30. Tretter L, Adam-Vizi V. Alpha-ketoglutarate dehydrogenase: เป้าหมายและตัวสร้างความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน Philos Trans R Soc Lond B Biol วิทย์. 2005;360: 2335–2345.

31. ไฮคัล เอเอ โคเอ็นไซม์ภายในเซลล์เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพตามธรรมชาติสำหรับกิจกรรมการเผาผลาญและความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย ไบโอมาร์ค เมด 2010;4:241–263.

32. Sun F, Dai C, Xie J และอื่น ๆ ปัญหาทางชีวเคมีในการประมาณค่าอัตราส่วน NAD/NADH ที่ปราศจากเซลล์ ป.ล. หนึ่ง 2012;7:e34525.

    ---