ติดต่อ:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเกี่ยวกับส่วนที่ 1 (บทนำ วัสดุ และวิธีการ ) ของบทความนี้

ปัจจัยการถอดรหัสของ mitochondrial เป้าหมายของเยื่อบุผิวไต การขาดสารส่งผลให้เกิดการพร่องของ mitochondrial แบบก้าวหน้าที่เกี่ยวข้องกับโรค cystic รุนแรง--ส่วนที่ II

เคน อิชิอิ^1,2,11และคณะ

อภิปรายผล

ที่นี่เราสร้างฟังก์ชันที่สำคัญสำหรับปัจจัยการถอดรหัส mt TFAM ในสภาวะสมดุลของเนื้อเยื่อไต เราแสดงให้เห็นว่าการปิดใช้งาน TFAM ใน SIX2 แต่ไม่พบในเซลล์ต้นกำเนิด HOXB7 ส่งผลให้เกิดโรคซิสติกหลังคลอดอย่างรุนแรง ซึ่งสัมพันธ์กับการสูญเสีย mt และการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญจาก OXPHOS ไปสู่ไกลโคไลซิส นอกจากนี้ การลดลงของระดับ TFAM ของเซลล์และความผิดปกติของ mt เป็นลักษณะเฉพาะของหนูและ PKD . ของมนุษย์(โรคไต polycystic)ซึ่งบ่งชี้ว่าการลดลงของกิจกรรม TFAM อาจมีส่วนและ/หรือปรับการพัฒนาของโรคถุงน้ำในไต

ผู้ป่วยโรคเอ็มทีมีแนวโน้มที่จะพัฒนาไตพยาธิวิทยาโรคไตในการตั้งค่านี้มักปรากฏเป็นความผิดปกติของท่อและ/หรือโรคระหว่างเนื้อเยื่อท่อไต ในขณะที่การเกิดซีสต์ของไตนั้นเกิดขึ้นได้ยาก12,19 22 แม้ว่าการกลายพันธุ์ในยีนที่ควบคุมโดย TFAM เช่น MT-CO1, 23 ได้รับการระบุในผู้ป่วยที่เป็นโรค โรค tubulointerstitial การกลายพันธุ์ใน TFAM เองยังไม่ได้รับรายงานในผู้ป่วยที่เป็นโรคเรื้อรังโรคไต. อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ ความก้าวหน้าของโรคไตเรื้อรังเกี่ยวข้องกับกิจกรรม TFAM ที่ลดลง ซึ่งส่งผลให้มีการกระตุ้นเส้นทางไฟโบรติกและการอักเสบอันเนื่องมาจากความเครียด mt14,24 ตรงกันข้ามกับ Six2-Tfam^-/-หนูทดลองที่กลายพันธุ์ด้วย Ksp-Cre– mediated Tfam inactivation ได้พัฒนาเป็นพังผืดของไตและการอักเสบ14 แต่ไม่ใช่โรคเรื้อรัง ความแตกต่างทางฟีโนไทป์ระหว่าง 2 โมเดลนี้น่าจะเป็นภาพสะท้อนของชนิดของเซลล์ไตที่ถูกกำหนดเป้าหมาย รวมทั้งสถานะความแตกต่างของเซลล์ที่แสดงออก Cre-expressing Ksp-Cre ไกล่เกลี่ยการรวมตัวในไตส่วนปลายด้วยกิจกรรม Cre ที่โดดเด่นในแขนขาที่หนาขึ้นของไขกระดูกของส่วน Henle และ CD ที่ได้รับจากไต 25 ในขณะที่ Six2-eGFP/Cre แสดงในหมวก mesenchyme และไม่กำหนดเป้าหมายไปที่ท่อไต กลุ่มเนฟรอนที่เกิดจากหน่อ 16 ที่สอดคล้องกับการค้นพบนี้คือการเพิ่มขึ้นของการสะสมของเมทริกซ์นอกเซลล์และการไม่มีโรคซิสติกใน Hoxb 15-เดือนเก่า7-Tfam /การกลายพันธุ์; Hoxb7-Cre กำหนดเป้าหมายไปยังกลุ่ม nephron ที่ได้รับจากไต (รูปที่ S5) นอกจากนี้ เพื่อให้สอดคล้องกับแนวคิดของการพึ่งพาระยะการพัฒนาและการพึ่งพาเซลล์เป็นการสังเกตว่าการหยุดทำงานของ Tfam โดยใช้ Nphs{{16 }}Cre (Podocin-Cre) ไม่ได้ส่งผลให้เกิดฟีโนไทป์ของไตในวัยเจริญพันธุ์หรือในวัยผู้ใหญ่ 27 ในขณะที่หก2-Tfam^-/- หนูพัฒนาอัลบูมินูเรียอย่างมีนัยสำคัญ

แอคทีโอไซด์ในCistancheเป็นสิ่งที่ดีสำหรับโรคไต polycystic

ข้อบกพร่องในการสร้างความแตกต่างของ nephron ไม่ได้คาดไม่ถึงอย่างสมบูรณ์ใน Six2-Tfam^-/- หนูเมาส์เนื่องจากความแตกต่างของเซลล์เกี่ยวข้องกับการพึ่งพา OXPHOS ที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสร้าง ATP ในขณะที่เซลล์ที่มีพลูริโพเทนต์ที่ไม่แตกต่างกันชอบไกลโคไลซิสมากกว่า OXPHOS เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงาน28 การสูญเสียกิจกรรม OXPHOS แบบก้าวหน้าต่อตัวเองมีส่วนทำให้เกิดซีสต์เจเนซิสในหกระดับเท่าใด{{1} }Tfam^-/-การกลายพันธุ์รับประกันการสอบสวนเพิ่มเติม การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ในPKD(โรคไต polycystic)1 ซึ่งรับผิดชอบ w85 เปอร์เซ็นต์ของกรณี ADPKD 29 มีความสัมพันธ์กับฟลักซ์ของไกลโคไลติกที่เพิ่มขึ้น.30 อย่างไรก็ตาม ความสำคัญทางพยาธิสรีรวิทยาและการรักษาของการค้นพบนี้ไม่ชัดเจนทั้งหมด เนื่องจากผลของการกีดกันกลูโคสต่อการเพิ่มจำนวนซีสต์และความก้าวหน้าของ PKD ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ 31,32.

แม้ว่าเราจะไม่เสนอว่าความผิดปกติของ TFAM เป็นเหตุการณ์หลักในการพัฒนา PKD(โรคไต polycystic)การศึกษาของเราทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่ความผิดปกติของ TFAM อาจมีส่วนสนับสนุนในการเกิดโรคและ/หรือความก้าวหน้า เราแสดงให้เห็นว่าระดับโปรตีน TFAM ลดลงในเซลล์เยื่อบุผิวของซีสต์ซับในจากเนื้อเยื่อของหนูและเนื้อเยื่อ PKD ของมนุษย์ และพบว่ามีหกตัว2-Tfam^-/- เนื้อเยื่อแบ่งคุณสมบัติทางโมเลกุลกับ PKD(โรคไต polycystic)เนื้อเยื่อที่เชื่อมโยงกับ cystogenesis การทำงานของ cilia ผิดปกติมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคของโรคถุงน้ำในไต 29,33,34 แม้ว่าจะไม่มีรายงานเกี่ยวกับ Cilia สำหรับ PKD บางส่วน(โรคไต polycystic)โมเดลสัตว์ 35,36 cilia เกิดขึ้นใน Pkd1^-/-เซลล์เยื่อบุผิว37 และยังตรวจพบในซีสต์ของไตจากหกเซลล์2-Tfam^-/- หนู (รูปเสริม S3) เส้นทางการส่งสัญญาณหลายอย่างที่เชื่อมโยงกับการสร้างถุงน้ำดีมีส่วนเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับตา ซึ่งรวมถึงไคเนสโปรตีนที่กระตุ้นด้วยไมโตเจน/การส่งสัญญาณไคเนสที่ควบคุมสัญญาณภายนอกเซลล์และวิถีที่ควบคุมด้วยบี-คาเทนิน33 ทั้งระดับ p-ERK และ b-catenin เพิ่มขึ้นในหกระดับ2-Tfam^-/- ไตโดยบอกว่าเส้นทางเหล่านี้ถูกเปิดใช้งาน การค้นพบนี้สอดคล้องกับการสังเกตที่เกิดขึ้นในเซลล์ ADPKD ของมนุษย์และใน PKD . ของหนูหลายตัว(โรคไต polycystic)รุ่น 38–43

Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator 1a (PGC-1a) ซึ่งเป็นตัวควบคุมการถอดรหัสต้นน้ำของ TFAM และตัวขับของ mt biogenesis ลดลงในสายพันธุ์ของเซลล์ที่แยกได้จากผู้ป่วยที่มี ADPKD และนอกจาก TFAM เองแล้ว แสดงถึงเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับ PKD(โรคไต polycystic). มีการเสนอการลด PGC-1การแสดงออกเพื่อส่งเสริมการเพิ่มจำนวนซีสต์เนื่องจากการผลิต mt superoxide ที่เพิ่มขึ้นใน PKD(โรคไต polycystic)1-เซลล์ที่มีข้อบกพร่อง44 แม้ว่าเราจะไม่ได้วัดการผลิต mt ROS ในแบบจำลองของเรา แต่การหยุดทำงาน TFAM เฉพาะเนื้อเยื่อในเซลล์ประเภทอื่นๆ สัมพันธ์กับการลดลงและไม่เพิ่มขึ้นในการผลิต mt ROS9 นอกจาก PGC -1แกน a/TFAM การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้เน้นให้เห็นถึงบทบาทที่เป็นไปได้ของภาวะขาดออกซิเจนและวิถีทางปัจจัยที่ทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนในการบำบัดโรค mt45,46 เส้นทางที่เกี่ยวข้องกับภาวะขาดออกซิเจนสามารถใช้ประโยชน์ในการรักษาสำหรับการรักษาได้มากน้อยเพียงใด ของโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของ mt เช่น PKD ต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม

โดยสรุป ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่า mt transcription factor TFAM จำเป็นสำหรับการสร้างความแตกต่างของ nephron ตามปกติ และการสูญเสียกิจกรรม TFAM ในเซลล์เยื่อบุผิวของไตจะสร้างลักษณะทางโมเลกุลและเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับ PKD(โรคไต polycystic). การค้นพบของเราให้เหตุผลที่ชัดเจนสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของสุขภาพ mt และหน้าที่ในการเกิด cystogenesis เราเสนอว่ากลยุทธ์การรักษาที่มุ่งปรับปรุงสุขภาพ mt อาจเป็นประโยชน์สำหรับการรักษาผู้ป่วย PKD(โรคไต polycystic).

รูปที่ 7|Mitochondrial transcription factor A (TFAM) การแสดงออกในซีสต์ของไตจากผู้ป่วยโรคไต polycysticจะลดลง (ก) ภาพตัวแทนของส่วนที่ฝังพาราฟินตรึงฟอร์มาลินจากไตและไตของมนุษย์ปกติจากโรคไต polycysticผู้ป่วย (PKD) ที่วิเคราะห์โดย immunohistochemistry สำหรับการแสดงออกของ TFAM โดย immunofluorescence (IF) สำหรับการแสดงออกของ anion-selective channel 1 (VDAC) ที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้า และโดย RNA fluorescent in situ hybridization สำหรับ cytochrome c oxidase 1 ที่เข้ารหัสด้วยไมโตคอนเดรียและ นิพจน์ mRNA ของเมมเบรนสังเคราะห์ ATP ที่เข้ารหัสโดยไมโทคอนเดรีย 6 (MT-ATP6) ลูกศรระบุเซลล์เยื่อบุผิวที่บุด้วยซิสต์ สัญลักษณ์ตัวเลขแสดงถึงซีสต์ลูมินา และเครื่องหมายดอกจันแสดงถึงโกลเมอรูไล แถบ =100 มม. สำหรับภาพกำลังขยายต่ำ และ 10 มม. สำหรับภาพกำลังขยายสูง (b) ตัวแทน 3-ภาพที่ฉายแสงด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบมีโครงสร้างมิติของ PKD ของมนุษย์ (โรคไต polycystic)ส่วนของไตที่วิเคราะห์ด้วย IF สำหรับการแสดงออกของ VDAC 4', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) ถูกใช้สำหรับการย้อมด้วยนิวเคลียร์ (ฟลูออเรสเซนซ์สีน้ำเงิน) เส้นประทำเครื่องหมาย tubules และสัญญาณตัวเลขแสดงถึง tubular หรือ cyst lumina ปริมาตรไมโตคอนเดรีย (mt) ถูกหาปริมาณโดยใช้ซอฟต์แวร์ Imaris (n=5) แท่ง=4 มม. ข้อมูลแสดงเป็นค่าเฉลี่ยบวก -SEM และวิเคราะห์โดยใช้การทดสอบ t ของนักเรียน *P < 0.05.="" เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับชมภาพนี้="" โปรดดูเวอร์ชันออนไลน์ของบทความนี้ที่="">

Cistancheเป็นสิ่งที่ดีสำหรับโรคไต polycystic

วิธีการ

มีการอธิบายการสร้างอัลลีล Tfam แบบมีเงื่อนไขไว้ที่อื่นแล้ว 9 คำอธิบายโดยละเอียดของเส้นเมาส์และวิธีการทดลองสามารถพบได้ในส่วนวิธีการและวัสดุเพิ่มเติม ชุดข้อมูล RNAseq มีการแบ่งปันที่ geo@ncbi.nlm.hih.gov(หมายเลขภาคยานุวัติ GSE147189)

การวิเคราะห์ทางสถิติ

ข้อมูลถูกรายงานเป็น SEM เฉลี่ย วิเคราะห์ทางสถิติด้วยซอฟต์แวร์ Prism 6 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA) โดยใช้การทดสอบ t ของนักเรียน วิเคราะห์การอยู่รอดโดยใช้วิธี Kaplan-Meier และเปรียบเทียบกลุ่มโดยการทดสอบระดับบันทึก ค่า P ที่น้อยกว่า 0.05 ถือว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ

อนุมัติการเรียน

ขั้นตอนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับหนูดำเนินการตามแนวทางของสถาบันสุขภาพแห่งชาติสำหรับการใช้งานและการดูแลสัตว์ที่มีชีวิต และได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและการใช้สัตว์ของสถาบัน Vanderbilt

การเปิดเผยข้อมูล

ผู้เขียนทั้งหมดประกาศว่าไม่มีผลประโยชน์ที่แข่งขันกัน

กิตติกรรมประกาศ

VHH ได้รับการสนับสนุนโดยประธาน Krick-Brooks ในด้าน Nephrology ที่ Vanderbilt University สถาบันสุขภาพแห่งชาติมอบทุน R01-DK101791 และ R01-DK081646 และ Department of Veterans Affairs Merit Award 1I01BX002348 การสนับสนุนเพิ่มเติมได้รับจาก National Institutes of Health ให้ทุน R01-DK103033 (PVT), R01-DK108433 (MS) และ R01-DK56942 (ABF); O'Brien แห่งแวนเดอร์บิลต์ไตศูนย์ (P30-DK114809); ศูนย์วิจัยและฝึกอบรมโรคเบาหวานของ Vanderbilt (P30-DK20593); แกนทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันของจุลวิทยาดิจิทัลที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ (www.mc.vanderbilt.edu/dhsr); คอร์ทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันพยาธิวิทยาการแปล (P30-CA68485); ศูนย์ฟีโนไทป์เมแทบอลิซึมของ Vanderbilt Mouse (U24-DK059637); และเครื่องมือที่ใช้ร่วมกันให้สิทธิ์ S10-OD023475 ข้อมูลเกี่ยวกับงานที่ทำในห้องปฏิบัติการ Haase สามารถดูได้ที่ www.haaselab.org

ผลงานของผู้เขียน

VHH คิดโครงการ KI, HK และ VHH ออกแบบการศึกษาวิจัย วิเคราะห์และตีความข้อมูล เขียนต้นฉบับ และสร้างตัวเลข KI, HK, NG, KT, AL, CT, OD และ CRB ทำการทดลองและรับและวิเคราะห์ข้อมูล MS, NSC และ PVT จัดให้มีรีเอเจนต์ของเมาส์และเนื้อเยื่อของเมาส์และการป้อนข้อมูลเชิงแนวคิดและช่วยในการตีความข้อมูล ABF และ MEK ได้จัดเตรียมเนื้อเยื่อของมนุษย์

Cistancheเป็นสิ่งที่ดีสำหรับโรคไต polycystic

วัสดุเสริม

ไฟล์เสริม (PDF)

รูปที่ S1 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 1 การปิดใช้งาน Heterozygous Tfam ในเซลล์ต้นกำเนิด SIX2 ไม่เกี่ยวข้องกับโรคไต. แสดงเป็นภาพตัวแทนของการฝังฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไต sections from Cre littermate control and heterozygous Six2-Tfam β/ mice at (A) 3 months of age and (B) >10 months of age. Sections were stained with alcian blue/periodic acid–Schiff (AB-PAS) and analyzed by immunohistochemistry (IHC) for a smooth muscle actin (ACTA2) expression. Asterisks depict glomeruli. Bars ¼ 100 mm. Right panels show blood urea nitrogen (BUN) levels and renal mt DNA content in Cre littermate control and Six2-Tfamþ/mutant mice at 3 months of age (n ¼ 5 and 6, respectively) and age>10 เดือน (n =4 และ 3 ตามลำดับ) ข้อมูลแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 0.01 SEM และวิเคราะห์โดย 2-tailed Student's t-test; **พี่<>

รูปที่ S2 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 1Tfam^-/- ซีสต์ของไตได้มาจากเซลล์ที่มีการแสดงออก Six2-eGFP/Cre แสดงให้เห็นภาพตัวอย่างของส่วนไตที่ฝังด้วยพาราฟินที่ตรึงฟอร์มาลินจากหก2-mT/mG;Tfam^-/-หนูที่วิเคราะห์โดย immunofluorescence (IF) กับแอนติบอดีต่อโปรตีนเรืองแสงสีเขียว (eGFP) ที่ปรับปรุงแล้วและโปรตีนเรืองแสงสีแดง tdTomato นิพจน์ eGFP บ่งชี้ถึงหก2- eGFP/Cre-mediated recombination ของอัลลีล mT/mG Cre-reporter (A) การวิเคราะห์ IF ของ tdTomato และ/หรือนิพจน์ eGFP ในไตเมื่ออายุ ป.7 ป.14 และ ป.๒๙ เครื่องหมายดอกจันแสดงซีสต์ขนาดใหญ่ที่ได้มาจากเซลล์ที่แสดงออกถึง eGFP หก2-eGFP/ Cre-targeted (เรืองแสงสีเขียว); เครื่องหมายตัวเลขแสดงถึงซีสต์ขนาดเล็ก 2 ซีสต์ที่ได้มาจากเซลล์ tdTomatoexpressing ที่ไม่กำหนดเป้าหมาย (การเรืองแสงสีแดง) ลูกศรสีแดงแสดงภาพเซลล์เชิงลบ eGFP (ไม่มีการรวมตัวกันใหม่) ลูกศรสีขาวแสดงถึงเซลล์เยื่อบุถุงน้ำที่มี eGFP บวก (บ่งชี้ว่ามีการรวมตัวกันใหม่) บาร์=100 มม. (B) การวิเคราะห์นิพจน์ TFAM โดย IF ในการควบคุม Cre และ Six2-Tfam^-/-กลายพันธุ์เมื่ออายุ P7 ลูกศรสีขาวแสดงโครงสร้างท่อที่เป็นบวก TFAM (เรืองแสงสีแดง) gl, โกลเมอรูลัส บาร์=25μm.

รูปที่ S3 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 1Tfam^-/- ไตมีลักษณะเฉพาะด้วยกิจกรรมการขยายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้น (A) ภาพตัวอย่างของส่วนของไตจาก Cre littermate control และ Six2-Tfam^-/-หนูเมาส์ที่อายุ P14 ถูกวิเคราะห์สำหรับการแสดงออกของ Ki67 โดยอิมมูโนฮิสโตเคมี (IHC) ลูกศรสีแดงแสดง Ki67-เซลล์บวกในกลุ่มควบคุมและTfam^-/- ไตส. แท่ง =100 มม. (B) การวิเคราะห์อิมมูโนโบลต์ของ ERK, phospho-ERK (p-ERK) และการแสดงออกของ b-catenin ทั้งหมดไตทำให้เป็นเนื้อเดียวกันจาก Cre littermate control และ Six2- Tfam / หนูกลายพันธุ์ที่อายุ P14 (C) Cleaved caspase 3 นิพจน์ในการตรึงฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไตส่วนจาก Cre littermate control และ Six2-mT/mG;Tfam^-/- หนูที่อายุ P14 วิเคราะห์โดย IHC จุดสีแดงถูกวางไว้บนเซลล์แคสเปส 3-บวกที่แยกออก เพื่อแสดงการกระจายของเนื้อเยื่อที่กำลังขยายกำลังต่ำ ลูกศรสีแดงแสดงภาพเซลล์แคสเปส 3 บวกที่แยกเป็นชิ้นๆ ในภาพกำลังขยายกำลังสูง ด้ามยาว =1 มม. (บน) และ 100 มม. (ล่าง) (D) การติดฉลาก Cilial axoneme โดย immunofluorescence พร้อมการย้อมสี a-tubulin ที่ต้านอะซิติเลต แสดงเป็นภาพตัวแทนของการฝังฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไตส่วนจาก Cre littermate control และ Six2-Tfam^-/- หนูกลายพันธุ์เมื่ออายุ 14 ปี #, ##, ### แสดงภาพซีสต์ขนาดเล็ก กลาง และใหญ่ ตามลำดับ ลูกศรสีขาวแสดงถึง cilia ด้ามยาว =100 มม. (บน) และ 10 มม. (ด้านล่าง)

รูปที่ S4 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 2 การปิดใช้งาน Tfam ในเชื้อสาย SIX2 ยับยั้งการเจริญเติบโตของ nephron แสดงเป็นภาพตัวแทนของการฝังฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไตส่วนจาก Cre littermate control และ Six2-Tfam^-/- หนูกลายพันธุ์ที่อายุ P{{{10}}}}, P7 และ P14 (n=4–6) ส่วนนี้วิเคราะห์โดยเลคตินฮิสโตเคมีโดยใช้เลคตินโลตัสเตตราโกโนโลบัส (LTL) และเลคติน Dolichos biflorus agglutinin (DBA) การแสดงออกของโปรตีน Wilms tumor 1 (WT1) ถูกวิเคราะห์โดยอิมมูโนฟลูออเรสเซนส์ พื้นที่ที่มีหลอด LTL และ DBA ถูกหาปริมาณด้วย ImageJ (สถาบันสุขภาพแห่งชาติ, Bethesda, MD); นับจำนวนโกลเมอรูไลด้วยตนเอง ลูกศรสีขาวแสดงถึง nephrons ที่ทำปฏิกิริยากับ LTL หรือ DBA และดอกจันแสดงถึง glomeruli แท่ง ¼ 100 มม. ข้อมูลจะแสดงเป็น SEM เฉลี่ย และวิเคราะห์โดย 2-tailed Student's t-test **ป < 0.01.="" ***ป=""><>

Cistancheเป็นสิ่งที่ดีสำหรับโรคไต polycystic

รูปที่ S5 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 2 การปิดใช้งาน Tfam ในเซลล์ต้นกำเนิด HOXB7 ไม่ส่งผลให้เกิดการพัฒนาซีสต์ (A) ที่แสดงเป็นภาพตัวแทนของการฝังฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไตส่วนจาก 3- heterozygous Hoxb7-Tfamþ/ และ Hoxb7- อายุเดือนTfam^-/- หนูกลายพันธุ์ ส่วนต่างๆ ถูกย้อมด้วยแมซสัน ไตรโครม (MTrichrome) และวิเคราะห์โดยอิมมูโนฟลูออเรสเซนส์ (IF) สำหรับการแสดงออกของ tdTomato (TDT) และไซโตโครม ออกซิเดส IV (COX IV) ป้ายตัวเลขแสดงถึงท่อที่ขยายออกในส่วนที่ย้อมด้วย MTrichrome และเครื่องหมายดอกจันแสดงถึงท่อรวบรวมที่ได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิด HOXB7 tdT-positive (B) ภาพ IF และ RNA fluorescent in situ hybridization (RNA-FISH) ของไตที่ฝังด้วยพาราฟินและฟอร์มาลินจาก 3- heterozygous Hoxb7-Tfam^-/-และ Hoxb7-Tfam^-/- หนูกลายพันธุ์ วิเคราะห์ส่วนต่างๆ สำหรับการแสดงออกของโปรตีน tdT และ AQP2 โดย IF และ tdT RNA และการแสดงออก RNA ของ RNA-FISH ของ RNA-FISH ที่เข้ารหัสด้วยไมโทคอนเดรีย เครื่องหมายดอกจันแสดงถึง TD แสดง tubules (รวบรวมท่อ) ใน Hoxb7-Tfam^-/- หนูกลายพันธุ์หนูที่แสดงออก tdT ไม่แสดงออก AQP2 และ mt-Co1 แท่ง =100 มม. (C) ภาพตัวแทนของไตส่วนจาก 15-การควบคุมอายุหนึ่งเดือนและ Hoxb7-Tfam^-/-หนูที่ย้อมด้วย Mtrichrome แท่ง =100 มม. แผงด้านขวา ยูเรียไนโตรเจนในเลือด (BUN) จากหนูควบคุม Cre littermate และ Hoxb7-Tfam^-/- กลายพันธุ์ (n=6 แต่ละตัว) ข้อมูลจะแสดงเป็น SEM เฉลี่ย และวิเคราะห์โดยใช้ 2-tailed Student's t-test

รูปที่ S6 เชื่อมโยงกับรูปที่ 3 ขาดการแสดงออกของเครื่องหมายเซกเมนต์ nephron ในซีสต์จาก Six2-Tfam^-/- ไต. ภาพตัวแทนของฟอร์มาลินตรึง พาราฟินฝังตัวไตส่วนจากหก2-mT/mG;Tfam^-/- หนูอายุ P14 ส่วนต่างๆ ถูกวิเคราะห์โดยอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์ที่มีแอนติบอดีจำเพาะสำหรับโปรตีนเรืองแสงสีเขียวที่เพิ่มขึ้น (eGFP), เมกาลิน, ยูโรโมดูลิน, โคทรานสพอร์ตเตอร์ที่ไวต่อยาไทอาไซด์ (NCC) และอะควาพอริน 2 (AQP2) ภาพที่รวมกันจะแสดงทางด้านขวา ลูกศรระบุโครงสร้างท่อที่แสดงเครื่องหมายส่วนเนฟรอนตามลำดับ บาร์=100μm.

รูปที่ S7 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 4ทีม^-/- เซลล์เยื่อบุผิวขาด MT-CO1 (A) ที่แสดงเป็นภาพตัวแทนของการฝังฟอร์มาลิน, พาราฟินฝังตัวไตส่วนจากหก2-mT/ mG;Tfam^-/- หนูที่อายุ P7 ส่วนของไตถูกวิเคราะห์โดยอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์สำหรับการแสดงออกของโปรตีนเรืองแสงสีเขียวที่ได้รับการปรับปรุง (eGFP) และหน่วยย่อย cytochrome c oxidase 1 ที่เข้ารหัสด้วยไมโตคอนเดรีย (MT-CO1) นิพจน์ eGFP บ่งชี้ถึงหก2-eGFP/ การรวมตัวกันของ Cre-mediated ของอัลลีล mT/mG Cre-reporter เครื่องหมายดอกจันแสดง eGFP-negative tubules (ไม่มีการรวมตัวกันใหม่) ซึ่งแสดง MT-CO1; เครื่องหมายตัวเลขแสดงถึงหลอด eGFP-positive (recombined) ซึ่งไม่แสดง MT-CO1 ซึ่งบ่งชี้ว่าสูญเสียฟังก์ชัน TFAM บาร์ =100μm.

รูปที่ S8 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 5 การปิดใช้งาน Tfam ในเซลล์เชื้อสาย SIX2 เปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนเมตาบอลิซึม การวิเคราะห์การแสดงออกของ RNA ทั่วทั้งจีโนมโดย RNAseq ดำเนินการกับเปลือกนอกของไตทั้งหมดที่แยกได้จาก Cre control littermate และ Six2-Tfam^-/- หนูกลายพันธุ์ที่อายุ P7 แสดงให้เห็นแผนที่ความร้อนที่แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่น ไกลโคไลซิส การขนส่งกลูโคส เมแทบอลิซึมของกรดไขมัน และวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (แต่ละ=4 รายการ)

รูปที่ S9 เกี่ยวข้องกับรูปที่ 6 การแสดงออกของ TFAM ลดลงในซีสต์ไต Cyscpk/cpk (A) ที่แสดงเป็นภาพตัวแทนของไตส่วนไตที่ฝังด้วยพาราฟินและฟอร์มาลินจาก Cys^cpk/cpkหนูอายุ 18 ปี วิเคราะห์ส่วนต่างๆ โดย RNA fluorescent in situ hybridization สำหรับ cytochrome c oxidase subunit 1 (mt-Co1) ที่เข้ารหัส mitochondrially และ mitochondrially encoded ATP synthase membrane subunit 6 (mt-Atp6) โดย immunofluorescence (IF) สำหรับช่องเลือก anion-selective ที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้า การแสดงออก 1 (VDAC) และโดยเลคตินฮิสโตเคมีกับโลตัสเตตราโกโนโลบัสเลคติน (LTL) ลูกศรสีขาวแสดงถึงเซลล์เยื่อบุผิวที่บุด้วยซิสต์ เส้นประแสดงเซลล์เยื่อบุผิวที่บุด้วยซิสต์ และเครื่องหมายตัวเลขแสดงถึงซีสต์ ลูมินา แท่งขนาด ¼ 100 มม. (กำลังขยายกำลังต่ำ) และ 10 มม. (กำลังขยายกำลังสูง) (B) กล้องจุลทรรศน์การส่องสว่างแบบมีโครงสร้าง 3 มิติ (3D SIM) ของประเภท wild-typeไตตอนอายุ 18 ปี แสดงให้เห็นภาพตัวอย่างของส่วนของไตที่ย้อมด้วย LTL และวิเคราะห์โดย IF สำหรับ cytochrome c oxidase subunit IV (COX IV) และการแสดงออกของ VDAC บาร์ ¼ 10 มม. (ภาพกำลังขยายกำลังต่ำ) และ 2 มม. (ภาพกำลังขยายกำลังสูง) เครื่องหมายดอกจันแสดงนิวเคลียสของเซลล์คั่นระหว่างหน้า

รูปที่ S10. สัมพันธ์กับรูปที่ 7 การแสดงออกของ TFAM ลดลงในซีสต์ของไตจากผู้ป่วยโรคไต polycystic. ระดับการแสดงออกของ TFAM สัมพัทธ์ในซีสต์ของไตจากผู้ป่วย 5 รายที่มีโรคไต polycysticถูกประเมินโดยอิมมูโนฮิสโตเคมี (n=5) แสดงให้เห็นสัดส่วนของซีสต์ที่มีการแสดงออกของ TFAM ต่ำหรือสูงในเยื่อบุผิวซีสต์ จำนวนซีสต์ที่นับต่อส่วนจะแสดงเป็นสีขาว

Cistancheสินค้าดีสำหรับโรคไต polycystic

ตัดตอนมาจาก: ' Kidney epithelial targeted mitochondrial transcription factor A การขาดผลในโปรเกรสซีพพร่องของ mitochondrial ที่เกี่ยวข้องกับโรค cystic รุนแรง' โดย Ken Ishii1,2,11 et al.

---ไตระหว่างประเทศ (2021) 99, 657–670

ข้อมูลอ้างอิง

1. AP ตะวันตก Shadel GS DNA ของไมโตคอนเดรียในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติและพยาธิสภาพของการอักเสบ แนท เรฟ อิมมูนอล. 2017;17:363–375.

2. แชนเดล NS วิวัฒนาการของไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ส่งสัญญาณ Metab ของเซลล์ 2015;22:204–206.

3. Campbell CT, Kolesar JE, Kaufman BA ปัจจัยการถอดรหัสของไมโตคอนเดรีย A ควบคุมการเริ่มต้นการถอดรหัสของไมโตคอนเดรีย บรรจุภัณฑ์ดีเอ็นเอ และหมายเลขสำเนาจีโนม ไบโอชิม ไบโอฟิส แอคตา 2012;1819:921–929.

4. คูคัต ซี, ลาร์สสัน เอ็นจี. mtDNA ทำการกลับรถสำหรับนิวเคลียสของไมโตคอนเดรีย เทรนด์ เซลล์ ไบโอล. 2013;23:457–463.

5. ตันหมัน เจดับบลิว. จีโนมยล: โครงสร้าง การถอดความ การแปล และการจำลองแบบ ไบโอชิม ไบโอฟิส แอคตา 1999;1410:103–123.

6. Larsson NG, Wang J, Wilhelmsson H และอื่น ๆ ปัจจัยการถอดรหัสไมโตคอนเดรีย A เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษา mtDNA และการสร้างตัวอ่อนในหนู แนท เจเนท. 1998;18:231–236.

7. Larsson NG, Rustin P. แบบจำลองสัตว์สำหรับโรคระบบทางเดินหายใจ เทรนด์ Mol Med 2001;7:578–581.

8. Torraco A, Diaz F, Vempati UD และอื่น ๆ แบบจำลองเมาส์ของข้อบกพร่องออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน: เครื่องมืออันทรงพลังในการศึกษาพยาธิชีววิทยาของโรคไมโตคอนเดรีย ไบโอชิม ไบโอฟิส แอคตา 2552;1793:171–180.

9. Hamanaka RB, Glasauer A, Hoover P และอื่น ๆ Mitochondrial reactive oxygen species ส่งเสริมการสร้างความแตกต่างของผิวหนังชั้นนอกและการพัฒนารูขุมขน สัญญาณวิทย์ 2013;6:ra8.

10. Vernochet C, Mourier A, Bezy O และอื่น ๆ การลบ TFAM เฉพาะไขมันจะเพิ่มการเกิดออกซิเดชันของยลและปกป้องหนูจากโรคอ้วนและความต้านทานต่ออินซูลิน Metab ของเซลล์ 2012;16:765–776.

11. Hall AM, Unwin RJ, Hanna MG และอื่น ๆ การทำงานของไตและไมโตคอนเดรีย cytopathy (MC): คำถามมากกว่าคำตอบ? คิวเจเอ็ม 2008;101:755–766.

12. Emma F, Montini G, Parikh SM และอื่น ๆ ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในโรคไตที่สืบทอดและการบาดเจ็บของไตเฉียบพลัน แนท เรฟ เนโฟรล. 2016;12: 267–280.

13. Kang I, Chu CT, Kaufman BA. ปัจจัยการถอดรหัสของยล TFAM ในการเสื่อมสภาพของระบบประสาท: หลักฐานและกลไกที่เกิดขึ้นใหม่ FEBS เลตต์ 2018;592:793 811.

14. Chung KW, Dhillon P, Huang S, และคณะ ความเสียหายของไมโตคอนเดรียและการกระตุ้นทางเดิน STING นำไปสู่การอักเสบของไตและการพังผืดของไต Metab ของเซลล์ 2019;30:784–799.e785.

15. MH น้อย McMahon AP พัฒนาการไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: หลักการ ความก้าวหน้า และการคาดคะเน Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012;4:a008300.

16. Kobayashi A, Valerius MT, Mugford JW และอื่น ๆ Six2 กำหนดและควบคุมประชากรต้นกำเนิดของ nephron ที่ต่ออายุตัวเองได้หลายตัวตลอดการพัฒนาไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เซลล์ สเต็มเซลล์. 2008;3:169–181.

17. Wredenberg A, Wibom R, Wilhelmsson H และอื่น ๆ มวลไมโตคอนเดรียเพิ่มขึ้นในหนูไมโทคอนเดรีย Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา A. 2002;99:15066–15071

18. Guder WG, รอสส์ บีดี. การกระจายตัวของเอ็นไซม์ไปตามเนฟรอน ไต Int.1984;26:101–111.

19. Guery B, Choukroun G, Noel LH ​​และอื่น ๆ สเปกตรัมของการมีส่วนร่วมอย่างเป็นระบบในผู้ใหญ่ที่มีรอยโรคของไตและการกลายพันธุ์ของยีน mitochondrial tRNA(Leu) เจ แอม ซ็อก เนโฟรล 2546;14:2099–2108.

20. O'Toole JF, Liu Y, Davis EE และอื่น ๆ บุคคลที่มีการกลายพันธุ์ใน XPNPEP3 ซึ่งเข้ารหัสโปรตีนไมโตคอนเดรีย จะพัฒนาโรคไตคล้ายไตอักเสบ เจ คลิน อินเวสท์ 2010;120:791–802.

21. Alston CL, Morak M, Reid C และอื่น ๆ การกลายพันธุ์ของ mitochondrial MTND5 frameshift ที่แปลกใหม่ทำให้เกิดการขาดสารที่ซับซ้อน I ภาวะไตวายและโรคกล้ามเนื้อ โรคประสาทและกล้ามเนื้อ. 2010;20:131–135.

22. Finsterer J, สกอร์ซ่า เอฟเอ อาการไตของความผิดปกติของยลหลัก Biomed Rep. 2017;6:487–494.

23. Fervenza FC, Gavrilova RH, Nasr SH และอื่น ๆ CKD เนื่องจากการกลายพันธุ์ของ DNA mitochondrial: รายงานผู้ป่วย Am J ไต Dis. 2019;73:273–277.

24. Huang S, Park J, Qiu C และอื่น ๆ Jagged1/Notch2 ควบคุมการเกิดพังผืดของไตผ่านโปรแกรมเมตาบอลิซึมของ Tfam-mediated ป.ล. 2018;16:e2005233.

25. Shao X, Somlo S, Igarashi P. การสร้าง Cre/lox เฉพาะเยื่อบุผิวในไตที่กำลังพัฒนาและระบบทางเดินปัสสาวะ เจ แอม ซ็อก เนโฟรล.2002;13:1837–1846.

26. Yu J, Carroll TJ, McMahon AP. Sonic Hedgehog ควบคุมการเพิ่มจำนวนและการแยกเซลล์ mesenchymal ในไต metanephric ของเมาส์ การพัฒนา. 2002;129:5301–5312.

27. Brinkkoetter PT, Bork T, Salou S และอื่น ๆ ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนรักษาอุปสรรคการกรองไตโดยไม่ขึ้นกับเมตาบอลิซึมของไมโตคอนเดรียและการเปลี่ยนแปลง ตัวแทนเซลล์ 2019;27:1551–1566.e1555

28. Wanet A, Arnould T, Najimi M และอื่น ๆ เชื่อมโยงไมโตคอนเดรีย เมแทบอลิซึม และชะตากรรมของเซลล์ต้นกำเนิด ผู้พัฒนาสเต็มเซลล์ 2015;24:1957–1971.

29. กวย-วูดฟอร์ด LM โรคซิสติกในไต: ฟีโนไทป์ที่หลากหลายมาบรรจบกันที่ซีเลียม/เซนโทรโซมคอมเพล็กซ์ เพเดียท เนโฟรล. 2006;21:1369–1376.

30. Rowe I, Chiaravalli M, Mannella V และอื่น ๆ เมแทบอลิซึมของกลูโคสที่บกพร่องในโรคไต polycystic ระบุกลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ Nat Med.2013;19:488–493.

31. Warner G, Hein KZ, Nin V และอื่น ๆ การจำกัดอาหารช่วยปรับปรุงการพัฒนาของโรคไต polycystic เจ แอม ซ็อก เนโฟรล 2016;27:1437–1447.

32. Chiaravalli M, Rowe I, Mannella V และอื่น ๆ 2-ดีออกซี-ดี-กลูโคสช่วยทำให้ PKD . ดีขึ้น(โรคไต polycystic)ความก้าวหน้า เจ แอม ซ็อก เนโฟรล 2016;27:1958–1969.

33. Hildebrandt F, Benzing T, Katsanis N. Ciliopathies. N Engl เจ เมด. 2011;364: 1533–1543.

34. Harris PC, Torres VE. กลไกทางพันธุกรรมและเส้นทางการส่งสัญญาณในโรคไต polycystic ที่โดดเด่น autosomal เจ คลิน อินเวสท์ 2014;124:2315–2324.

35. Pazour GJ, Dickert BL, Vucica Y และอื่น ๆ Chlamydomonas IFT88 และโฮโมล็อกของหนูเมาส์ ยีนโรคไต polycystic tg737 จำเป็นสำหรับการประกอบ cilia และ flagella เจ เซลล์ ไบโอล. 2000;151:709–718.

36. Lin F, Hiesberger T, Cordes K และอื่น ๆ การทำงานของหน่วยย่อยของ kinesin-II ที่จำเพาะต่อไตจะยับยั้งการสร้าง ciliogenesis ของไตและทำให้เกิดโรคไต polycystic Proc Natl Acad Sci US A. 2003;100:5286–5291.

37. Nauli SM, Alenghat FJ, Luo Y และอื่น ๆ Polycystins 1 และ 2 เป็นสื่อกลางในการกระตุ้นกลไกลในซีลีเนียมปฐมภูมิของเซลล์ไต แนท เจเนท. 2003;33:129–137.

38. Saadi-Kheddouci S, Berrebi D, Romagnolo B, et al. การพัฒนาในช่วงต้นของโรคไต polycystic ในหนูดัดแปรพันธุกรรมซึ่งแสดงออกถึงการกลายพันธุ์ที่กระตุ้นการทำงานของยีน beta-catenin เนื้องอก 2001;20:5972–5981.

39. Yamaguchi T, Nagao S, Wallace DP และอื่น ๆ Cyclic AMP เปิดใช้งาน B-Raf และ ERK ในเซลล์เยื่อบุผิวซีสต์จากไต polycystic ที่โดดเด่น autosomal ไตอินเตอร์ 2546;63:1983–1994.

40. Nagao S, Yamaguchi T, Kusaka M และอื่น ๆ การกระตุ้นการทำงานของไตของไคเนสที่ควบคุมสัญญาณนอกเซลล์ในหนูที่มีโรคไต polycystic ที่โดดเด่น autosomal ไตอินเตอร์ 2003;63:427–437.

41. Qian CN, Knol J, Igarashi P และอื่น ๆ Cystic renal neoplasia หลังจากการหยุดทำงานแบบมีเงื่อนไขของ APC ในเยื่อบุผิวท่อไตของหนูเมาส์ เจ ไบโอล เคม. 2005;280:3938–3945.

42. Omori S, Hida M, Fujita H และอื่น ๆ การยับยั้งไคเนสที่ควบคุมสัญญาณภายนอกเซลล์ช่วยชะลอการลุกลามของโรคในหนูที่เป็นโรคไต polycystic เจ แอม ซ็อก เนโฟรล 2549;17:1604–1614.

43. Shibazaki S, Yu Z, Nishio S และอื่น ๆ การก่อตัวของซีสต์และการกระตุ้นเส้นทางไคเนสที่ควบคุมภายนอกเซลล์หลังจากการยับยั้งการทำงานของ PKD . ที่จำเพาะต่อไต(โรคไต polycystic)1. Hum Mol Genet. 2008;17:1505–1516.

44. Ishimoto Y, Inagi R, Yoshihara D และอื่น ๆ ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียช่วยให้เกิดซีสต์ในโรคไต polycystic ที่โดดเด่น autosomal โมล เซลล์ ไบโอล. 2017;37:จ00337-17.

45. Jain IH, Zazzeron L, Goli R และอื่น ๆ ภาวะขาดออกซิเจนในการรักษาโรคไมโตคอนเดรีย ศาสตร์. 2016;352:54–61.

46. ​​Ferrari M, Jain IH, Goldberger O และอื่น ๆ การรักษาภาวะขาดออกซิเจนทำให้เกิดโรคทางระบบประสาทในแบบจำลองเมาส์ของกลุ่มอาการลีห์ Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา A. 2017;114:E4241–E4250