Buyrak va qandli diabet uchun Cistanche vazifalari
Mar 11, 2022
Buyrak naychalaridagi sirkadiyalik soatning disfunktsiyasi buyrak glyukoneogenezining kuchayishiga va diabetda giperglikemiyaning kuchayishiga olib keladi.
qo'shimcha ma'lumot uchun:ali.ma@wecistanche.com
Kamil Ansermet1,6, Gabriel Centeno1,6, Yoxan Bignon1,6, Daniel Ortiz2,6, Silven Pradervand3, Endi Garsiya1, Laure Menin2, Frederik Gachon1,4, Hikari AI. Yoshihara5 va Dmitriy Firsov1
1Biotibbiyot fanlari bo'limi, Lozanna universiteti, Lozanna, Shveytsariya;2Mass-spektrometriya xizmati, Kimyo fanlari va muhandislik instituti, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lozanna, Shveytsariya;3Lozanna universiteti, Lozanna, Shveytsariya, genomik texnologiyalar markazi;4Molekulyar bioscience instituti, Kvinslend universiteti, Kvinslend, Avstraliya; va 5Fizika instituti, Ecole Polytechnique Fédérale de Lozanne, Lozanna, Shveytsariya
Thesirkadiyalik soathujayra, toʻqima va tizimli biologik funksiyalarni 24-soatlik atrof-muhit sikllari bilan sinxronlashtirgan hamma joyda mavjud boʻlgan molekulyar vaqtni saqlash mexanizmi. Mahalliy sirkadiyalik soatlar hujayra turiga va to'qimalarga xos ritmlarni boshqaradi va ularning tartibga solinmaganligi keng spektrli kasalliklarning patogenezi va / yoki rivojlanishida ishtirok etgan. Biroq, ichki organizmning patofiziologik rolisirkadiyalik soatlarQandli diabetga chalinganlarning buyragida noma'lum. Bu savolni hal qilish uchun biz I turini keltirib chiqardikqandli diabetpodotsitlarda (cKOp sichqonlari) yoki sirkadiyalik transkripsiya regulyatori BMAL1dan mahrum sichqonlarda streptozotosin bilanbuyraktubula (cKOt sichqonlari). Qandli diabet bilan kasallangan cKOp va cKOt sichqonlarida sirkadiyalik soatning disfunktsiyasi va diabetik nefropatiya rivojlanishi o'rtasida hech qanday bog'liqlik yo'q edi. Biroq, cKOt sichqonlari bilanqandli diabetstreptozotsin bilan davolash qilingan nazorat sichqonlari bilan solishtirganda kuchaygan giperglikemiya, siydikda glyukoza fraksiyasining ko'payishi, poliuriya kuchayganligi va buyraklar gipertrofiyasining aniqroq ekanligini ko'rsatdi. mRNK va oqsillarni ifodalash tahlillari glyukoneogen yo'lning sezilarli darajada yaxshilanishini aniqladi.buyraklarcKOt sichqonlarining diabetik nazorat sichqonlari bilan taqqoslaganda.qandli diabetto'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita glyukoneogen yo'lga ta'sir qiluvchi ko'p mexanizmlardagi o'zgarishlarni aniqladi. Shunday qilib, biz ichki organlarning disfunktsiyasini ko'rsatamizbuyraktubulasirkadiyalik soatglyukoneogenezni kuchaytirish orqali diabetik giperglikemiyani kuchaytiradibuyrakproksimal tubula va bemorlarda sirkadiyalik xulq-atvorning muhimligini ta'kidlaydiqandli diabet.
Kalit so'zlar: thesirkadiyalik soat; qandli diabet; glyukoneogenez; proksimal tubula
Qandli diabet uchun Urdu va Cistanche tillarida Cistanche-ga bosing
O'tish davri
Inqandli diabet, thebuyrakBirlamchi siydikdan glyukoza reabsorbtsiyasini oshirish va proksimal kanalchada glyukoneogenezni ko'tarish orqali diabetik giperglikemiya rivojlanishiga yordam beradi. Biroq, bu 2 jarayon ham tomonidan nazorat qilinadisirkadiyalik soat, turli xil o'ziga xos buyrak funktsiyalarini kundalik yorug'lik-qorong'i davrlar bilan sinxronlashtiradigan mexanizm. Bu erda biz buyrak kanalchalarida ichki sutkalik soatning disfunktsiyasi buyrak glyukoneogenezini kuchaytirish orqali diabetik giperglikemiyani kuchaytirishi mumkinligini ko'rsatamiz. Bu natijalar diabet bilan og'rigan bemorlarda sirkadiyalik ta'sirning muhimligini ta'kidlaydi va glyukozani boshqarish uchun potentsial ta'sir ko'rsatadi.
Qandli diabetBu tizimli kasallik bo'lib, unda buyrak alohida rol o'ynaydi. Qandli diabetdabuyrakBirlamchi siydikdan glyukoza reabsorbtsiyasini oshirish1 va glyukoneogenez orqali glyukoza ishlab chiqarishni kuchaytirish orqali diabetik giperglikemiya rivojlanishiga hissa qo'shadi. buyrakdagi glomerulyar, quvurli va qon tomirlarining shikastlanishi bilan tavsiflangan diabet kasalligi. Metabolik stress DN patogenezi va rivojlanishining asosiy omili bo'lsa-da, giperglikemiyaning o'zi diabet bilan og'rigan bemorlarning ko'pchiligida torenal etishmovchilikka olib kelmaydi.4 Bu o'zaro bog'liq kasallik yoki ekologik, genetik yoki epigenetik "ikkinchi zarbalar" mavjudligi bilan birgalikda boshlash uchun zarur bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. va/yoki DN ning tezlashtirilgan rivojlanishi. Oxirgi tadqiqotlar sirkadiyalik soat mexanizmining bir nechta (pato) fiziologik jarayonlarning kesishmasida ekanligini ko'rsatdi.buyrak.5 Shartlisirkadiyalik soatHayvon modellaridagi turli xil buyrak hujayralarida sirkadiyalik ritmlarning buzilishiga olib keladi inglomerulyar filtratsiya tezligi (GFR), 6 qon bosimi nazoratining qisman yo'qolishi, 7,8 buyrak almashinuvi yo'llarida sezilarli o'zgarishlar, 9,10 va surunkali kasallikning tezlashishi.buyrak kasalligi.11 Odamlarda biologik soat va ovqatlanish va faollik ritmlari o'rtasidagi smenali ish bilan bog'liq sirkadiyalik noto'g'ri moslashuv GFRning pasayishi12, siydikda albumin chiqarilishining ko'payishi, 13 nokturiya va buyrakda siydik ishlab chiqarishning ko'payishi,14 va surunkali buyrak kasalligi xavfining oshishi bilan bog'liq.15
Qizig'i shundaki,sirkadiyalik soatichidabuyrakpatogenezida ishtirok etadigan ko'plab hujayrali yo'llarni boshqaradi yoki ular bilan o'zaro bog'liqdir.qandli diabetva/yoki DN. Masalan, sirkadiyalik soat mexanizmining markaziy elementi bo'lgan BMAL1 (shuningdek, ARNTL) transkripsiya faollashtiruvchisining renaltubulaga xos nokauti renalglutamin glyukoneogenezida ishtirok etuvchi oqsillarni, shu jumladan glutamin tashuvchisi (Glutamin tashuvchisi) ni kodlovchi mRNKlarning ifoda darajasining sezilarli oshishiga olib keladi. glutaminaza (GLS) va glutamatdehidrogenaza 1 (GLUD1).9 Eng muhimi, bu ifoda o'zgarishlari normoglikemik nokautli hayvonlarda sodir bo'ladi. Slominskiet boshq. Sirkadiyalik soat oqsili PER1 proksimal tubula hujayralarida glyukoza tashuvchisi Sglt1 (Slc5a1) ning transkripsiyaviy regulyatsiyasida ishtirok etishini ko'rsatdi16 va Ansermetet boshqalar. podotsitlardagi sirkadiyalik soat 1-toifa va 2-toifa diabetda DNga moyillik bilan bog'liq bo'lgan Arhgap24 genining jinsiy ekspressiyasini nazorat qilishini ko'rsatdi.6 Glyukoza darajasining yuqoriligi ham, BMAL1 ning quvurli etishmovchiligi ham siklinga bog'liq kinaz1K1IP inhibitori (p2Cd) ifodasini kuchli qo'zg'atishi ko'rsatilgan. ), diabetik buyrakda hujayrali qarishni qo'zg'atuvchi muhim omil.9,17 DN18 da podotsitlar shikastlanishining asosiy regulyatorlaridan biri bo'lgan nikotinamideadenin dinukleotidga bog'liq deatsetilaz sirtuin 1 (SIRT1) energiya almashinuvining asosiy regulyatori sifatida aniqlangan. yadro soat tarmog'ida.19 DN ni tarmoq bilan bog'laydigan yana bir uyali mexanizmsirkadiyalik soatrapamisinning sut emizuvchilar maqsadi bo'lib, u hujayra metabolizmini sirkadiyalik vaqtni saqlash bilan muvofiqlashtiradigan kinazdir.20 Sutemizuvchilarning rapamisin signalizatsiyasining o'zgargan maqsadi, shuningdek, qandli diabet tufayli buyrak kanali hujayralari, 21 va podotsitlar232 va endotsitlar232232 hujayralarining zararlanishida muhim patogen omil sifatida e'tirof etilgan. . Umuman olganda, bu kuzatishlar sirkadiyalik soatning buzilishidan dalolat beradibuyrakBuyrak naychalari glyukoneogenezini va/yoki glyukoza reabsorbtsiyasini rag'batlantirish yoki DN patogeneziga hissa qo'shadigan "ikkinchi zarba" sifatida diabetik giperglikemiya rivojlanishiga ta'sir qilishi mumkin. Ushbu gipotezalarni hal qilish uchun biz streptozotosin (STZ) bilan induktsiyalangan I tipli sichqonlarni yaratdik va xarakterli bo'ldik.qandli diabetva maxsus o'chirishsirkadiyalik soatkoordinator Bmal1 glomerulyar podotsitlarda yoki renaltubulada.
ga bosingBuyrak kasalliklarini davolash uchun Cistanche
USULLARI
Hayvonlar standart laboratoriya dietasida (KLIBA NAFAG diet 3800) ad libitum saqlangan. Barcha tajribalar erkak sichqonlarda o'tkazildi.
Sichqoncha modellari
Bmal1 (Arntl) genining inaktivatsiyasi 2-haftalik Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA ni doksisiklin (DOX; ichimlik suvida 2 mg/ml) bilan bir haftalik davolash natijasida yuzaga keldi. /LC1 sichqonlari (cKOp sichqonlari) yoki 8-haftalik Bmal1lox/lox/Pax8-rtTA/LC1 sichqonlari (cKOt sichqonlari). Ularning qo'shimcha nazorati (Bmal1lox/lox sichqonlari) bir xil DOXtreatmentni oldi. Ikkala model ham avval tavsiflangan va tasdiqlangan.6,9 DOX davolash tugaganidan bir hafta o‘tgach, I turiqandli diabetSTZ (50 mg/kg tana vazni [BW]; har kuni 5 kun davomida) ning ip in'ektsiyalari bilan qo'zg'atildi. Avtotransport vositasida davolangan sichqonlar fosfat tamponli sho'r suvni in'ektsiya qilishdi. Barcha tajribalar oxirgi STZ yoki avtomobil inyeksiyasidan 8 hafta o'tgach amalga oshirildi. Barcha tajribalarda ZT9 da qurbon qilingan sichqonlardan toʻqimalar va qon toʻplash amalga oshirildi (ZT Zeitgeber vaqt birliklarini koʻrsatadi; ZT0 – yorugʻlik yonish vaqti, ZT12 – yorugʻlik oʻchirilgan vaqti).
Metabolik hujayralar
Sichqonlar alohida metabolik kataklarga joylashtirilgan (Tecniplast). Siydik to'plash 4-kunlik moslashuv davridan keyin 24 soat ichida amalga oshirildi.
Plazma va siydik kimyosi
Siydik va plazmadagi Naþ, Kþ, Ca2þ, Mg2þ, fosfat, kreatinin, glyukoza, urat va karbamid kontsentratsiyasi va osmolyalligi Vaudois Center Hospitalier Universitaire klinikasining Chimie klinikasi laboratoriyasi tomonidan o'lchandi. Siydik pH qiymati pH metr (Metrohm) bilan baholandi. Qon pH va qon gazlari epik qon analizatori (Siemens Healthcare) yordamida aralash arterial-venoz qonda o'lchandi. Siydikdagi ammoniy Berthelot usulida o'lchandi. Siydikdagi titrlanadigan kislota Chan.25 usuli bo'yicha o'lchandi Plazmadagi aldosteron darajasi radioimmunoassay (DPC) bilan o'lchandi. Plazma insulini Mercodia to'plami yordamida aniqlandi
GFR
GFR yuqorida tavsiflanganidek, insulin-fluoresein izotiosiyanat bilan behushlik qilingan hayvonlarda o'lchandi.26
Ip glyukoza bardoshlik testi
15 soatlik ochlikdan so'ng, transport vositasi yoki STZ bilan davolash qilingan nazorat va cKotmice glyukoza (1 g / kg BW) bilan ipga yuborildi. Glikemiya glyukoza in'ektsiyasidan oldin (vaqt ¼ 0) va 15, 30, 60, 90, 120 va 180 daqiqadan so'ng bir tomchi quyruq qonida (Contour NextOne; Bayer) glikemiya o'lchagich bilan o'lchandi.
Insulin bardoshlik testi
4 soatlik oziq-ovqat cheklanishidan so'ng, transport vositasi yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat va cKot sichqonlariga BW kg ga 0.5 U insulin (inson rekombinant insulini; Sigma) yuborildi. Glikemiya insulin in'ektsiyasidan oldin (vaqt ¼ 0) va insulin kiritilgandan keyin 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 va 180 daqiqadan so'ng o'lchandi. Agar glikemiya 2 mM dan past bo'lsa, sichqonlar 30 mg glyukozani ipga yuborish orqali qutqarildi va tahlildan chiqarildi.
RNK ketma-ketligi
RNK ketma-ketligi Ansermet va boshqalarda ta'riflanganidek amalga oshirildi.6 Musmusculus GRCm38.92 gen annotatsiyasi ishlatilgan. Genlar soni TMM normalizatsiyasi yordamida o'lchandi va limma Rpackage-dagi "CPM" funksiyasi yordamida jurnal million boshiga (CPM) o'zgartirildi. STZ) shartlari va 2 o'rtasidagi o'zaro ta'sir. 3 ta taqqoslashning har biri uchun "Biologik jarayon" gen ontologiyasini "klaster profili" bilan boyitish tahlili uchun noto'g'ri kashfiyot darajasi (FDR) < 5="" foiz="" bo'lgan="" genlar="" tanlangan.="">< 0.01="" were="" considered="" as="" significant="" and="" further="" processed="" with="" the="" function="" "simplify"="" with="" default="" parameters="" to="" remove="">
Statistik tahlil
Barcha ma'lumotlar o'rtacha ± SEM sifatida ifodalanadi. Statistik testlar rasmdagi rivoyatlarda va qoʻshimcha S10-jadvalida tasvirlangan. P <0,05 muhim="" deb="" hisoblandi.="" statistik="" tahlil="" graphpad="" prism="" dasturi="" (8.2.1="" versiyasi)="" yordamida="" amalga="">
Kapillyar g'arbiy dog'lar
Kapillyar g'arbiy dog'lar Lozanna universiteti oqsillarni tahlil qilish markazida amalga oshirildi (https://www.unil.ch/paf/home/menuinst/technologies/western-in-capillaries.html). Ularning miqdorini aniqlash ushbu ob'ektning texnik xodimi tomonidan ko'r-ko'rona amalga oshirildi.
Cistanche buyraklar faoliyatini yaxshilashi mumkin
NATIJALAR
Podositlarda Bmal1 ning inaktivatsiyasi STZ bilan davolash qilingan sichqonlarda DN induksiyasiga olib kelmaydi.
Bmal1 (Arntl) ning podotsitlarga xos inaktivatsiyasi 2-haftalik Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA/ DOX (ichimlik suvida 2 mg/ml) bilan 2-hafta davolash natijasida yuzaga keldi. LC1 sichqonlari (keyingi o'rinlarda cKOp sichqonlari deb yuritiladi) 6 Ularning qo'shni nazorati (Bmal1lox/lox sichqonlari; bundan keyin nazorat sichqonlari deb yuritiladi) bir xil DOX davolashni oldi. 1a-rasmda ko'rsatilganidek, STZ bilan davolash (Usullarga qarang) nazorat va cKOp sichqonlari o'rtasida farq qilmaydigan giperglikemiyaga olib keldi. STZ bilan davolash qilingan hayvonlarda BW pastroq edi, ammo bu ta'sir ikkala genotipning sichqonlarida o'xshash edi (1b-rasm). Insulin-fluoresein izotiosiyanat klirensini o'lchaydigan GFR STZ bilan davolash qilingan nazorat va cKOp sichqonlari o'rtasida farq qilmadi (1c-rasm). Qandli diabetga chalingan hayvonlarda glyukozuriya (1d-rasm), poliuriya (1e-rasm), past molekulyar og‘irlikdagi proteinuriya (1f-rasm) va engil albuminuriya (1f-rasm) kuzatildi. Biroq, STZ bilan davolash qilingan nazorat va cKOp sichqonlari o'rtasida bu parametrlarda farq yo'q edi
Buyrak tubulasida BMAL1 dan mahrum bo'lgan sichqonlar diabet bilan giperglikemiyani kuchaytiradi.
2a-rasmda ko'rsatilganidek, diabetga qarshi kurashuvchi sichqonlarda va buyrak kanallarida BMAL1 dan mahrum bo'lgan sichqonlarda BW farq qilmadi (DOX bilan davolash qilingan Bmal1lox/lox/Pax8-rtTA/LC1 sichqonlari9; bundan keyin cKot sichqonlari deb yuritiladi). Qon plazmasi tahlili shuni ko'rsatdiki, STZ qo'zg'atadigan giperglikemiya cKOt sichqonlarida ovqatlangan va och qolgan sharoitda kuchayadi (mos ravishda 2b va c-rasm). Boshqa o'lchangan plazma parametrlarining hech biri, jumladan osmolyallik va natriy, kaliy, fosfat, kaltsiy, krematinlar urat va aldosteron kontsentratsiyasi STZ bilan davolash qilingan nazorat va c Kotmice o'rtasida farq qildi, cKOt sichqonlarida plazma karbamid miqdori ortishi bundan mustasno (Qo'shimcha jadval S1). Plazma insulin darajasi STZ bilan davolash qilingan nazorat va cKot och qolgan sichqonlar o'rtasida farq qilmadi (2d-rasm). Glyukoza kontsentratsiyasining pasayishi sifatida baholangan glyukoza va insulin bardoshlik testlari ikkala davolash sharoitida ham genotipli sichqonlar o'rtasida sezilarli farqlarni aniqlamadi (mos ravishda 2e va f-rasm).Qandli diabet- qo'zg'atilganbuyrakGipertrofiya diabetik cKOt sichqonlarida diabetik nazoratga qaraganda aniqroq bo'lgan (2-rasm). STZ ta'sirida suv iste'moli va siydik hajmining oshishi c Kot sichqonlarida aniqroq bo'lgan (3a va b, mos ravishda), siydik osmolyalligi ikkala genotipdagi diabetik sichqonlarda farq qilmadi (3c-rasm). Glyukozaning fraksiyonel ajralishi yuqoriroq va natriyning fraksiyonel ajralishi STZ bilan ishlangan cKOtmicelarda STZ bilan ishlangan nazorat bilan solishtirganda past bo'lgan (mos ravishda 3d va e-rasm), fosfat (3f-rasm), magniy (3g-rasm) va fraksiyonel ekskretsiya ko'rsatkichlari. kaltsiy (3h-rasm) ikkala genotipdagi diabetik sichqonlar o'rtasida farq qilmadi. STZ bilan davolash qilingan ikkala nazorat va cKot sichqonlarida ham xuddi shunday past molekulyar og'irlikdagi proteinuriya bor edi, ammo albuminuriya yo'q (Qo'shimcha rasm S1). Transport vositasi yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat buyraklari va cKot sichqonlari o'rtasida katta gistologik farqlar topilmadi (Qo'shimcha rasm S2).
1-rasm|Avtomobil yoki streptozotsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOp sichqonlarining umumiy xususiyatlari. (a) och bo'lmagan glikemiya. (b) Tana vazni (BW). (c) Glomerulyar filtratsiya tezligi (GFR) (insulin klirensi). d) siydikdagi glyukoza. (e) siydik miqdori. (f) siydik-proteinlarning Coomassie ko'k rangga bo'yalishi. Barcha sichqonlar uchun 24- soatlik siydikning 0,3 foizi (hajmi) natriy dodesil sulfat-poliakrilamid jel elektroforez jeliga yuklangan. O'rtacha ± SEM berilgan. n{7}} har bir guruhda, GFR o'lchovlari bundan mustasno, bunda n=6 va n{9}} sichqonlar mos ravishda STZ bilan davolash qilingan nazorat va cKOpguruhlarda ishlatilgan. Barcha natijalar 19-haftalik hayvonlardan olingan. Sidak ko'p taqqoslash testi bilan dispersiyaning ikki tomonlama tahlili ishlatilgan. *P < 0.05,="" †p="">< 0.01,="" ‡p="">< 0.001.="" alb,="" albumin="" (65="" kda);="" lmwp,="" past="" molekulyar="" og'irlikdagi="">
2-rasm|Avtomobil yoki streptozotsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlarining umumiy xususiyatlari. (a) Tana vazni. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun. (b) och bo'lmagan glikemiya. n ¼ 8 va n =9 mos ravishda avtomobil va STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun. (c) och glikemiya (16 soatlik ochlik). n=9 transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun, mos ravishda STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun n=7 va n=6. (d) avtomobil yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlarida insulin darajasi. n=9 va n=6, mos ravishda, transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun, mos ravishda, STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun n=10 va n{23}}. Plazma insulin darajasi ZT18 da, faol bo'lmagan fazaning o'rtasida o'lchandi. (e) Qon glyukoza darajalari glyukoza tolerantlik testi davomida avtomobilda yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat va Kot sichqonlarida o'lchandi. n{29}} transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun va mos ravishda STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun n=7 va n=6. (f) Qondagi glyukoza darajasi avtomobilda yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat va Kot sichqonlarida insulin bardoshlik testi davomida o'lchandi. n=5 transport vositasi yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun va n=6 avtomobil yoki STZ bilan ishlov berilgan cKO sichqonlari uchun. (g)Qandli diabet- qo'zg'atilganbuyrakgipertrofiya. Har bir guruhda n{0}}. Buyrak gipertrofiyasi buyrak og'irligi (KV) ni tana vazniga (BW) bo'lish yo'li bilan baholandi. STZ in'ektsiyasi nazorati va c Kot hayvonlari uchun nisbiy KVt/BW qiymatlari 1{{10}}0 foizga nisbat berish orqali hisoblangan. mos keladigan vosita-in'ektsiya guruhi. (h) Glomerulyar filtratsiya tezligi (GFR) (insulin klirensi). STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari uchun mos ravishda n ¼ 5 va n ¼ 6. O'rtacha ± SEM berilgan. Sidak ko'p taqqoslash testi bilan dispersiyaning ikki tomonlama tahlili ishlatilgan. * P <0,05, †p=""><0,01, ‡p=""><>
cKOt sichqonlarida kuchaygan giperglikemiya buyrakdagi glyukoneogen fermentlarning ko'payishi bilan bog'liq.
STZ bilan davolash qilingan cKOt sichqonlarida kuchaygan giperglikemiya bilan bog'liq molekulyar yo'llarni aniqlash uchun biz RNK ketma-ketlik tahlilini o'tkazdik.buyraktranskriptomlar, so'ngra butun transkriptom yo'lini boyitish tahlili va renalglyukoneogenez va buyrak glyukoza reabsorbtsiyasida ishtirok etadigan oqsillarni kodlovchi RNKlarning o'ziga xos tahlillari. Transkriptomlarni taqqoslashda transport vositasi va STZ bilan ishlov berilgan boshqaruvlar o'rtasida differentsial ifodalangan 1833 ta transkript aniqlandi (Qo'shimcha jadval S2; FDR < 5="" foiz),="" transport="" vositasi="" va="" stz="" bilan="" ishlov="" berilgan="" kot="" sichqonlari="" o'rtasida="" farqlangan="" 1784="" transkript="" (qo'shimcha="" jadval="" s3;="" fdr13="" foiz="" farqli),="" avtomobil="" bilan="" ishlov="" berilgan="" nazorat="" va="" c="" kot="" sichqonlari="" o'rtasida="" (qo'shimcha="" jadval="" s4;="">< 5%),="" and="" 2667="" transcripts="" differentially="" expressed="" between="" stz-treated="" control="" and="" c="" kot="" mice="" (supplementary="" table="" s5;="" fdr="" <="" 5%).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" differentially="" expressed="" transcripts="" revealed="" enrichment="" of="" pathways="" related="" to="" lipid,="" amino="" acid,="" and="" carboxylic="" acid="" metabolism,="" and="" organic="" anion="" transport="" between="" control="" and="" cko="" mice="" in="" both="" vehicle="" and="" stz="" treatment="" groups="" (figure="" 4a="" and="" b,="" respectively,="" and="" supplementary="" tables="" s6="" and="" s7,="" respectively).="" a="" total="" of="" 284="" transcripts="" exhibited="" genotype-by="" treatment="" interaction="" effects="" (supplementary="" table="" s8;="" fdr="" <="" 5%),="" including="" glud1="" and="" g6pc="" transcripts="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" renal="" gluconeogenesis="" (see="" below).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" transcripts="" with="" significant="" interaction="" showed="" enrichment="" of="" only="" a="" limited="" number="" of="" pathways,="" mainly="" related="" to="" lipid="" metabolism="" and="" organic="" anion="" transport="" (figure="" 4c="" and="" supplementary="" table="" s9).="" among="" the="" genes="" encoding="" transporters="" involved="" in="" glucose="" reabsorption="" in="" the="" proximal="" tubule="" (sglt1,="" sglt2,="" glut1,="" and="" glut2),="" only="" glut1="" (slc2a1)="" displayed="" higher="" expression="" in="">buyraklardiabetik cKOt sichqonlari diabetik nazorat bilan solishtirganda (qo'shimcha jadval S5).
3-rasm|Avtomobil yoki streptozotosin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlarining suv qabul qilish va siydik xususiyatlari. (a) 24-soatlik suv olish. n=8 transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (b) 24-soatlik siydik hajmi. n=8 transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (c) siydik osmolyarligi. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun, n=7 transport vositasida ishlov berilgan c Kot sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (d) glyukozaning fraksiyonel ajralishi (Fe). n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (e) natriyning Fe. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun, n=7 transport vositasida ishlov berilgan c Kot sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (f) fosfatning Fe. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun, n=7 transport vositasida ishlov berilgan cKOt sichqonlari uchun, n=8 STZ bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan cKOt sichqonlari. g) magniyning Fe. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun, n=7 transport vositasida ishlov berilgan c Kot sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. (h) kaltsiyning Fe. n=8 avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat sichqonlari uchun, n=7 transport vositasi bilan ishlov berilgan c Kot sichqonlari uchun va n=9 STZ bilan ishlov berilgan nazorat yoki cKOt sichqonlari uchun. SEM berilgan degan ma'noni anglatadi. Sidak ko'p taqqoslash testi bilan dispersiyaning ikki tomonlama tahlili ishlatilgan. *P < {{50}}.05,="" †p=""><0,01, ‡p=""><0,001. bw,="" tana="">
2 ta asosiy glyukoneogen prekursorlarbuyrakarelaktat va glutamin.29 4d va e-rasmda va S5 qo'shimcha jadvalida ko'rsatilganidek, STZ bilan davolash qilingan cKOt sichqonlarining buyraklarida buyrak glyutamin glyukoneogenezida (Snat3, Gls va Glud1) ishtirok etadigan transkript-kodlash oqsillarining ekspresyon darajalari STZ bilan davolash qilingan nazoratlarga nisbatan oshdi. .Aksincha, glutamat ammiak ligazasini (Gull) kodlovchi mRNKning glutaminolizning GLS-driveninitial bosqichini qaytaruvchi ekspressiyasi kamaydi. Xuddi shunday, glyukoneogen yo‘lning umumiy qismida (masalan, fosfoenolpiruvat karboksikinaza [Pck1] va glyukoza{10}fosfataza [G6pc]) 2 fermentni kodlovchi mRNKlarning ifoda darajalari STZ bilan ishlangan cKOtmicelarda yuqoriroq bo‘lgan. Diabetik cKOt sichqonlarining buyraklarida GLUD1 va PCK1 ning yuqori ifodasi oqsil darajasida kapillyar Western blot tomonidan tasdiqlangan (4f-rasm va qo'shimcha S3-rasm). Qandli diabet sichqonlarining jigarida GLUD1 ning ifoda darajasi nazorat va C Kot sichqonlarida farq qilmadi va PCK1 ifodasi C Kot sichqonlarida pastroq edi (Qo'shimcha rasm S4). Shunisi e'tiborga loyiqki, Glud1, Snat3, fruktoza-1,6-bifosfat 2 (Fbp2) va Glut1 ifoda darajalari yuqoriroq, Glul, Fbp1 va Glut2 ifoda darajalari esa pastroq edi.buyraklaravtomobil bilan ishlov berilgan cKOt sichqonlarining avtomobil bilan ishlov berilgan nazorat bilan solishtirganda.
4-rasm|Gen ontologiyasi (GO) "Biologik jarayon" boyitish tahlili. (a) Differensial ravishda ifodalangan transkriptlarning GO tahlilibuyraklarofvehicle-davolagan nazorat va c Kot sichqon. (b) streptozotosin (STZ) bilan davolash qilingan nazorat va Kot sichqonlarining buyraklarida differentsial tarzda ifodalangan transkriptlarning GO tahlili. (c) genotip bo'yicha o'zaro ta'sir ko'rsatadigan transkriptlarning GO tahlili. Eng muhim 20 atama uchun nuqtali chizmalar (Q qiymati < 0.01).="" ortiqcha="" atamalar="" filtrlangan.="" avlod="" ko'rsatilgan="" atama="" bilan="" izohlangan="" muhim="" genlarning="" ulushini="" ifodalaydi.="" nuqta="" o'lchami="" ko'rsatilgan="" atama="" bilan="" izohlangan="" muhim="" genlar="" sonini="" ifodalaydi.="" har="" bir="" shart="" uchun="" n="6." (d)="" buyrak="" glyukoneogenezida="" ishtirok="" etadigan="" transkript-kodlash="" fermentlari="" va="" transkriptlar="" uchun="" katlama-o'zgaruvchan="" chizmalar.="" ifodalar="" darajasining="" qiymatlari="" s2,="" s3,="" s4="" va="" s5="" qo'shimcha="" jadvallaridan="" olingan.="" *p="">< 0,05,="" †p=""><0,01, ‡p=""><0,001. (e)="" buyrak="" glyukoneogenez="" jarayonida="" ishtirok="" etadigan="" asosiy="" oqsillar/fermentlar="" bilan="" proksimal="" tubula="" hujayralarining="" sxematik="" tasviri.="" qizil="" rangda:="" stz="" bilan="" ishlov="" berilgan="" nazorat="" va="" c="" kot="" sichqonlari="" o'rtasidagi="" differentsial="" ifoda="" uchun="" p="" qiymatlari.="" ko'k="" rangda:="" avtomobil="" bilan="" ishlov="" berilgan="" nazorat="" va="" c="" kot="" sichqonlari="" o'rtasidagi="" farqli="" ifoda="" uchun="" p="" qiymatlari.="" qizil="" va="" ko'k="" strelkalar="" inckot="" sichqonlarining="" ko'payishi="" ([)="" yoki="" kamayishi="" (y)="" ifodasini="" ko'rsatadi.="" (f)="" glutamat="" dehidrogenaza="" (glud1)="" va="" fosfoenolpiruvat="" karboksikinaza="" (pck1;="" mos="" ravishda="" s2="" va="" s3="" qo'shimcha="" rasmlari)="" uchun="" kapillyar="" g'arbiy="" dog'larning="" miqdoriy="">buyraklarfosfat bilan tamponlangan sho'r suvdan - yoki STZ bilan ishlov berilgan nazorat va c Kot sichqonlari (n=6 shart). Sidak ko'p taqqoslash testi bilan dispersiyaning ikki tomonlama tahlili ishlatilgan. *P < 0.05,="" †p="">< 0.01,="" ‡p="">< 0.001.="" au,="" ixtiyoriy="" birlik;fbp1/2,="" fruktoza-1,6-bifosfataza="" 1/2;="" g6pc,="" glyukoza{17}}fosfataza;="" gls,="" glutaminaza;="" glul,="" glutamin="" sintetaza;="" glut2,="" glyukoza="" tashuvchisi2;="" nhe3,="" natriy-vodorod="" almashtirgich="" 3;="" p="" sozlanishi,="" p="" sozlangan;="" pc,="" piruvat="" karboksilaza;="" snat3,="" glutamin="" tashuvchisi;="" tca,="">
Diabetik KOt sichqonlarining buyraklarida glyukoneogen yo'lga bevosita yoki bilvosita ta'sir qiluvchi ko'plab mexanizmlar o'zgaradi.
Glyukoneogen yo'lbuyrakta’sir qilishi mumkinsirkadiyalik soatto'g'ridan-to'g'ri, buyrak glyukoneogenezida ishtirok etuvchi oqsillarni transkripsiya, translatsion yoki posttranslasyonal nazorat qilish orqali yoki bilvosita, proksimal kanalchada glyukoza ishlab chiqarish bilan bog'liq bo'lgan boshqa buyrak mexanizmlariga ta'sir qilish orqali. Jigar, buyrak va boshqa to'qimalarda glyukoneogen fermentlarning transkripsiyasini boshqaradigan transkripsiya omillari, koaktivatorlar va korepressorlar qisman tavsiflangan. Shakllar 5a va b glyukoneogenezning ma'lum transkripsiya regulyatorlarini kodlovchi transkriptlarning ifoda darajalaridagi o'zgarishlarni umumlashtiradi.buyraklarnazorat va cKOt sichqonlari (shuningdek, S4 va S5 qo'shimcha jadvallariga qarang). Tahlil qilingan transkriptlar orasida peroksisoma proliferatori bilan faollashtirilgan d retseptorlari (PPARd) va kriptoxromlar 1 va 2-ni kodlaydiganlar sezilarli darajada o'sganligini ko'rsatdi, NR1D1 yadro retseptorlari (shuningdek, REV-Erba deb ham ataladi) ikkala STK-da ham buyraklarda sezilarli darajada kamaydi. davolash qilingan hayvonlarni bir xil davolash bilan nazorat qilish bilan solishtirganda. STZ bilan davolash qilingan cKOt sichqonlarida peroksizoproliferator bilan faollashtirilgan retseptor g koaktivatori 1-a (Pgc1a, Ppargc1a) ekspressiyasi STZ bilan davolash qilingan nazoratlar bilan solishtirganda ko'paygan va glyukokortikoid retseptorlari (Gr, Nr3c1) ekspressiyasi KOt-da kamaygan. avtomobil bilan ishlov berilgan boshqaruv elementlari bilan solishtirganda. Forkhead O qutisi oqsili (Foxo1), gepatotsit yadro omili 4a (Hnf4a), siklik adenozin monofosfatga javob beruvchi elementni bog'lovchi oqsil (Creb1), Para, Sirt1, CREB-bog'lovchi oqsil (Cbp, Crebbp), CREB bilan boshqariladigan transkripsiyali C2), va histon deasetilaz 3 (Hdac3) davolash yoki genotipga ta'sir qilmadi.
5-rasm|(a) transport vositasi va streptozototsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOt sichqonlarida glyukoneogen fermentlarning transkripsiyasini boshqaradigan transkripsiya omillari, koaktivatorlar va corepressorlarni kodlovchi transkriptlar uchun katlama o'zgarishi sxemalari. Ifodalar darajasi qiymatlari S2, S3, S4 va S5 qo'shimcha jadvallaridan olingan. *P < 0.{{10}}5,="" †p=""><0,01, ‡p=""><0,001. (b)="" 5a-rasmda="" keltirilgan="" ma'lumotlarning="" sxematik="" ko'rinishi.="" qizil="" rangda:="" stz="" bilan="" ishlov="" berilgan="" nazorat="" va="" ckot="" sichqonlari="" o'rtasidagi="" differentsial="" ifoda="" uchun="" p="" qiymatlari.="" ko'k="" rangda:="" avtomobil="" bilan="" ishlov="" berilgan="" nazorat="" va="" ckot="" sichqonlari="" o'rtasidagi="" differensial="" ifoda="" uchun="" p="" qiymatlari.="" qizil="" va="" ko'k="" o'qlar="" ckot="" sichqonlarida="" ko'tarilgan="" ([)="" yoki="" kamaygan="" (y)="" ifodasini="" ko'rsatadi.="" au,="" ixtiyoriy="" birlik;="" cbp,="" xxx;="" creb1,="" xxx;="" crtc2,="" xxx;="" cry1,="" xxx;="" cry2,="" xxx;="" foxo1,="" xxx;="" g6pc,="" xxx;="" gr,="" xxx;="" hdac3,="" xxx;="" hnf4a="" ,="" xxx;="" nrld1,="" xxx;="" pck1,="" xxx;ppara,="" xxx;="" pparg,="" xxx;="" sirt1,="">
Atsidoz renalglyukoneogenezning asosiy bilvosita qo'zg'atuvchisi bo'lgani uchun biz qon va siydik pH, qon gazlari, ammiakning siydik bilan chiqarilishi (NH3 / NH4+) va titrlanadigan kislotalikni o'lchadik. 6-rasmda ko'rsatilgandek, qon pH si transport vositasi bilan davolash qilingan cKOt sichqonlarida transport vositasi bilan ishlov berilgan nazorat bilan solishtirganda yuqoriroq bo'lgan, ammo ikkala genotipdagi diabetik sichqonlar orasida farq qilmadi. Plazma bikarbonati diabetga chalingan bemorlarda transport vositasi bilan davolangan nazorat bilan solishtirganda pastroq edi; ammo plazma bikarbonatida diabetik nazorat va cKOt sichqonlari o'rtasida nofarqlik aniqlandi. Plazma asosining ko'pligi va siydik pH ga davolanish yoki genotip ta'sir ko'rsatmadi. Biroq, STZ bilan ishlov berilgan cKOt sichqonlari STZ bilan ishlangan nazoratlar bilan solishtirganda ko'proq ammiak va titrlanadigan kislotalilikni chiqarib tashladi. Renalatsid asosli ishlov berishda ishtirok etuvchi oqsillarni kodlovchi transkriptlarni tahlil qilish natriy vodorod almashtirgich NHE3 (Slc9a3; 4d va e-rasmga qarang) ekspressiyasining kamayganligini aniqladi. va anion almashinuvchisi AE1 (Slc4a1) va karbonik angidraza II (Car2) va H+-ATPase (Atp6v1b1) ning b1 subbirligining ko'payishi. Shu bilan birga, xlorid-proton antiporter Clcn5, H+-ATPase ning b2 sub birligi (Atp6v1b2), ammiak tashuvchi Rhcg, natriy bikarbonat kotransportatori NBCE1 (Slc4a4), natriyga bog'liq xlorid-bikarbonat almashinuvchi (Slc4a4), va NDCBEa8Sl ekspresyon darajalarida farq kuzatilmadi. anion almashinuvchi pendrin (Pds, Slc26a4) diabetik nazorat bilan solishtirganda diabetik cKOt sichqonlari (Qo'shimcha jadval S5). Shunisi e'tiborga loyiqki, Nhe3 ning ekspresyon darajalari transport vositasi bilan davolangan cKOt sichqonlarining buyraklarida transport vositalari bilan ishlov berilgan nazoratlarga nisbatan pastroq bo'lgan (4d-rasm va qo'shimcha jadval S4).
MUHOKAZA
Disfunktsiyaning buzilishi yaxshi ma'lumsirkadiyalik soatMexanizm yoki biologik soat va ijtimoiy va atrof-muhit belgilari o'rtasidagi noto'g'ri moslashuv (masalan, smenali ish) kompyuter/internetga qaramlik, tez-tez jetlag yoki uyqu buzilishi turli xil surunkali kasalliklarning patogenezi va/yoki rivojlanishi uchun asosiy xavf omillari hisoblanadi. Biroq, to'qimalarga xos mahalliy sirkadiyalik soatlarning tizimli sirkadiyalik signallarga nisbatan o'ziga xos patofizyologik jarayonlarga qo'shgan hissasi keng o'rganilmagan. Biz buyrakning ichki sirkadiyalik soatlaridagi buzilishlar DN va/yoki diabetik giperglikemiya rivojlanishiga hissa qo'shishi mumkin deb taxmin qildik. Ushbu gipotezalarni sinab ko'rish uchun biz DN ga nisbatan chidamliligi ma'lum bo'lgan C57BL/6 genetik fonida ishlab chiqilgan 2 ta sichqoncha modelidan (ya'ni, cKOp va cKOt sichqonlaridan) foydalandik. Ikkala modelda diabetik sharoitda BMAL1 etishmovchiligi qo'shimcha albuminuriya yoki GFR farqiga olib kelmadi, bu kasallikning 2 asosiy belgilari. Bu shuni ko'rsatadiki, C57BL/6 fonidagi transgen sichqonlar DNda "ikkinchi zarba" gipotezasini o'rganish uchun mos model bo'lmasligi mumkin yoki DN patogenezi va/yoki rivojlanishiga ichki buyrak sirkadiyalik soatlari emas, balki tizimli sirkadiyalik buzilishlar ko'proq ta'sir qiladi. Diabetik giperglikemiya va ichki buyraklar o'rtasidagi o'zaro ta'sir gipotezasini tekshirishsirkadiyalik soatlardiabetik cKOt sichqonlarida buyrak tubulyar glyukoneogen yo'lning yaxshilanganligini va giperglikemiyani kuchaytirdi. mRNK va oqsillarni ifodalash tahlillari shuni ko'rsatdiki, glutamin glyukoneogenezi ham, glyukoneogen yo'lning umumiy qismi diabetik nazorat bilan solishtirganda, diabetik cKOt sichqonlari kuchaygan. Ushbu kuzatish shuni ko'rsatdiki, ikkala asosiy glyukoneogenik substratlardabuyrak(ya'ni, glutamin va laktat) cKOt sichqonlarida giperglikemiyaning yomonlashishiga yordam berishi mumkin.
6-rasm|Plazma pH, plazma bikarbonati, plazma asosining ortiqchaligi, siydik pH, 24-soatlik siydik titrlanadigan kislotaligi (TA) va transport vositasi yoki streptozotsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOt sichqonlarida ammoniy ajralishi. n ¼ 6–9. Sidak ko'p taqqoslash testi bilan dispersiyaning ikki tomonlama tahlili ishlatilgan. *P < 0.05,="" †p="">< 0.01,="" ‡p=""><>
BuyrakGlyukoneogenez so'nggi yillarda buyrak kanallarida hosil bo'ladigan glyukozaning tizimli metabolik muvozanat va buyrak kasalliklarida potentsial muhim roli tufayli ortib borayotgan qiziqish uyg'otdi (ilgari ko'rib chiqilgan 2,30). Bir kechada och qolgan odamlarda glyukoza hosil bo'lishining 40 foizi buyraklar hissasiga to'g'ri keladi.qandli diabet, ham jigar, ham buyrak glyukoza sintezini oshiradi, ammo buyrak glyukoneogenezining nisbiy o'sishi jigarga qaraganda ancha kuchli. Jigardagi tadqiqotlar shuni ko'rsatdikisirkadiyalik soatjigar glyukoneogeneziga ko'p yo'l bilan ta'sir qilishi mumkinsirkadiyalik soat-boshqariladigan hujayra mexanizmlari. Chjan va boshqalar. Sirkadiyalik repressorlar kriptoxrom 1 va 2 CREB1.31Li va boshqalarning siklikadozin monofosfatga bog'liq faollashuvini blokirovka qilish orqali glyukoneogen fermentlarning ekspressiyasini inhibe qilishini ko'rsatdi. Yadro sirkadiyalik soatida tanqidiy manfiy a'zoni tashkil etuvchi NR1D1 Pck1 va G6pc transkripsiyasini bostirishini ko'rsatdi.32 Bmal1 nokautli sichqonlarda sirkadiyalik clockgenlar uchun kutilganidek,33 bizning natijalarimiz Cry1/Cry ning kuchli regulyatsiyasini ko'rsatdi. Nr1d1 transkriptibuyraklardiabetik nazorat bilan solishtirganda diabetik cKOtmice. Ushbu qarama-qarshi natijalar glyukoneogenezni asosiy soat elementlari tomonidan tartibga solishning to'qimalarga xosligini ko'rsatishi mumkin. Qizig'i shundaki,buyraklardiabetik cKOt sichqonlari Ppardning kuchli induksiyasini namoyish etdi, bu mushakdagi Pck1 ifodasini keskin rag'batlantirishi ko'rsatilgan.34 Nihoyat, FoxO1 ning muhim koaktivatori bo'lgan PGC1a mRNK kodlamasining ifodasi, ikkala buyrak va tirik organizmda glyukoneogen fermentlar ifodasini nazorat qiluvchi transkripsiya omili. diabetik cKOtmice buyraklarida ko'paygan. Buyrak transkriptomlarini birgalikda tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, diabetik cKOt sichqonlarida glyukoneogenezni nazorat qilishda ishtirok etadigan bir nechta hujayrali yo'llarda sezilarli o'zgarishlar mavjud.buyrakva/yoki boshqa to‘qimalar.
Potentsial mexanizmlarni baholash, ular orqalisirkadiyaliksoatdiabetdagi glyukoneogen yo'lga ta'sir qilishi mumkinbuyrakKompensatsiyalangan qon kislota-asos holatining bir qancha xususiyatlarini aniqladi, shu jumladan siydik bilan ammoniyning chiqarilishi va titrlanadigan kislotalilik. Ushbu kuzatuvlar proksimal kanalcha kislota-asos bilan ishlov berishda muhim rol o'ynaydigan NHE3 transkriptini kodlovchi transkriptning ekspressiya darajasining kamayganini va H+Pase ning Atp6v1b1 bo'linmasini kodlovchi gen ekspresyonining potentsial kompensatsion o'sishini ko'rsatdi. distal nefron. Sirkadiyalik soat orqali Nhe3 ifodasini to'g'ridan-to'g'ri nazorat qilish transkripsiya16 va oqsillarni ifodalash darajasida namoyish etilgan.35 Shunday qilib, NHE3 ekspressiyasining kamayishi tufayli hujayra ichidagi kislotalanish cKOt sichqonlarining proksimal tubula hujayralarida glyukoneogenez kuchayishi mumkin bo'lgan sabab sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Bu natijalar NHE3 ning tubulaga xos nokauti buyrakda glyukoneogen fermentlarning ko'payishiga olib kelishini ko'rsatgan Onishi va boshqalarning 36 natijalariga parallel topilmalardir. Diabetik cKOt sichqonlarida glyukoneogen yo'lning tezlikni cheklovchi umumiy qismini (Pck1 va G6pc) kuchaytirish vodorod ionlarini hosil qiluvchi metabolik jarayon - glutamin glyukoneogenezini kuchaytirish orqali hujayra ichidagi kislotalanishni yanada kuchaytirishi mumkin. Qizig'i shundaki, Nhe3, Glul, Glud1 va Snat3, shuningdek, glyukoneogen fermentlarning (Gr, Ppard, Nr1d1, Cry1 va Cry2) transkripsiyasini boshqaradigan bir nechta transkript-kodlash transkripsiya omillari, koaktivatorlar yoki kopressorlarning ifodasi STZ-da shunga o'xshash tarzda o'zgartirildi. va avtomobil bilan davolash qilingan cKOt sichqonlari. Bu shuni ko'rsatadiki, renalglyukoneogenez transport vositasi bilan davolangan cKOt sichqonlarida ham kuchayadi. Diabetik bo'lmagan sharoitlarda giperglikemiya incKOt sichqonlarining yo'qligi glyukoza metabolizmini barcha to'qimalarda, shu jumladan glyukoza metabolizmining kuchayishi bilan izohlanishi mumkin.buyrak.
Ushbu topilmalarning patogeneziga qanday aloqasi borqandli diabetodamlarda? Oziqlanish ritmi periferik sirkadiyalik soatlarning kiritilishida muhim rol o'ynashi yaxshi tasdiqlangan.37 Oziq-ovqat komponentlari (masalan, yuqori tuz, 38 past karbongidratli yuqori proteinli dietalar, 39 va ketogenik diet40) va oziq-ovqat iste'moliga bog'liq bo'lgan parakrin/otokrin omillar (masalan,). , kortikosteroidlar41) sirkadiyalik ritmlarga kuchli ta'sir ko'rsatishi ko'rsatilgan.buyrak. Aholining bir nechta asosiy guruhlari vaqti-vaqti bilan yoki doimiy ravishda o'zgaruvchan yoki tartibsiz oziq-ovqat iste'moliga duchor bo'ladi. Masalan, Shimoliy Amerika va Yevropalik xodimlarning w20% dan 25% gachasi smenali ishlarni bajaradi, bu esa ovqatlanish tartibining oʻzgarishi bilan bogʻliq.42. Oziqlanish xulq-atvoriga taʼsir koʻrsatadigan tez oʻsib borayotgan ikkinchi guruh internetga qattiq qaramlar boʻlib, hozirgi hisob-kitoblarga koʻra, 6. 43 Uyqu buzilishi, 44 surunkali buyrak kasalligi, 45 va ba'zi dorilar (masalan, sisplatin46) ham buyrak sirkadiyalik ritmlarini sezilarli darajada buzishi ko'rsatilgan. Shunday qilib, qandli diabet bilan og'rigan bemorlarning katta qismida giperglikemiya periferik to'qimalarda, shu jumladan ichki organlarda sirkadiyalik soatlarning tartibga solinmaganligi tufayli yanada yomonlashishi mumkin, deb taxmin qilish mumkin.sirkadiyalik soatlar. Shu yo'nalishda, ko'plab tadqiqotlar smenali ishlash va diabet rivojlanishi xavfi o'rtasida kuchli bog'liqlik borligini ko'rsatdi (ilgari ko'rib chiqilgan47). Birgalikda bizning natijalarimiz sirkadiyalik tizim va patofiziologiya o'rtasida yangi molekulyar aloqani ta'minlaydi.qandli diabet.
Cistanche buyrak kasalligining oldini oladi
OSHHOR QILISh
Barcha mualliflar raqobatdosh manfaatlar yo'qligini e'lon qilishdi.
MAQDAT
Bu ish Shveytsariya Milliy Fan Jamiyati tadqiqot granti 310030-188499 tomonidan qoʻllab-quvvatlandi (DFga) Ushbu ishning bir qismi Amerika Nefrologiya Jamiyatining 2021 yilgi yillik yigʻilishiga referat sifatida taqdim etildi.
MUALFOLAR HISSALARI
HAIRY, FG va DF tadqiqotni ishlab chiqdi; CA, GC, DO, YB va AG bajarilgan tajribalar; CA, GC, DO, SP, LM va HAIY ma'lumotlarni tahlil qildi; CA va HAIY raqamlarni yaratdilar; DF va HAIY qo'lyozmani yozdilar. Barcha mualliflar qo'lyozmaning yakuniy versiyasini tasdiqladilar.
QO'SHIMCHA MATERIAL
Qo'shimcha fayl (PDF)
S1-rasm. Transport vositasi yoki streptozotosin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOt sichqonlaridan siydik oqsillarini Coomassie ko'k rangga bo'yash.
S2-rasm. (A) Massonning trixrom bo‘yalishibuyrakavtomobil yoki streptozotsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOt sichqonlaridan olingan bo'limlar. (B) Avtomobil yoki streptozotsin (STZ) bilan ishlov berilgan nazorat va cKOt sichqonlarining buyrak qismlarini davriy kislota-Schiff (PAS) bilan bo'yash.
S3-rasm. Glutamatdehidrogenaza 1 (GLUD1; A) va fosfoenolpiruvatkarboksikinaza (PCK1; B) ifodasining kapillyar Western blot tahlilibuyraklartransport vositasi yoki streptozotsin (STZ) bilan davolash qilingan nazorat va cKOt sichqonlari.
S4-rasm. Glutamatdehidrogenaza 1 (GLUD1; A) va fosfoenolpiruvatkarboksikinaz (PCK1; B) ekspresyonining kapillyar Western blot tahlili, transport vositasi yoki streptozotsin (STZ) bilan davolash qilingan nazorat va cKOt sichqonlarining jigarida.
S1-jadval. Avtomobil yoki streptozototsin (STZ) bilan yuborilgan nazorat va cKOt sichqonlarida plazma kimyosi. Qo'shimcha fayllar (Excel)
Jadval S2. Transkriptom: nazorat streptozotsin (STZ) va nazorat fosfat tamponli tuz (PBS).
Jadval S3. Transkriptom: nokaut (KO) streptozotsin (STZ) va KO fosfat-buferli sho'r suv (PBS).
Jadval S4. Transkriptom: nokaut (KO) fosfat-buferli tuz (PBS) va nazorat PBS.
Jadval S5. Transkriptome: nokaut (KO) streptozototsin (STZ) STZ nazoratiga qarshi.
Jadval S6. Gen ontologiyasi (GO) nazorat PBSga nisbatan nokaut (KO) fosfat-buferli tuz (PBS) uchun boyitish.
S7-jadval. Gen ontologiyasi (GO) nazorat STZga qarshi nokaut (KO) streptozotosin (STZ) uchun boyitish.
S8-jadval. Transkriptom: genotip bo'yicha o'zaro ta'sir.
S9-jadval. O'zaro ta'sir qilish uchun gen ontologiyasi (GO) boyitish.
Jadval S10. Statistika.
ADABIYOTLAR
1. Vallon V. Glyukoza tashuvchilaribuyraksalomatlik va kasallikda.Pflugers Arch. 2020;472:1345–1370.
2. Gerich JE. Oddiy glyukoza gomeostazida va giperglikemiyada buyrakning roliqandli diabetmellitus: terapevtik ta'sir. DiabetMed. 2010;27:136–142.
3. Mithieux G, Gautier-Stein A, Rajas F va boshqalar. Sichqonlarda turli xil ovqatlanish holatida ichak va buyraklarning glyukoza oqimiga qo'shgan hissasi. CompBiochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2006;143:195–200.
4. Gheith O, Farouk N, Nampoory N va boshqalar. Diabetik buyrak kasalligi: tarqalish va xavf omillarining butun dunyo bo'ylab farqi. J Etnofarmakol. 2016;5:49–56.
5. Firsov D, Bonni O. Sirkadiyalik ritmlar va buyrak. Nat Rev Nephrol.2018;14:626–635.
6. Ansermet C, Centeno G, Nikolaeva S va boshqalar. Ichkisirkadiyalik soatinpodositlar glomerulyar filtratsiya tezligini nazorat qiladi. Sci Rep. 2019;9:16089.
7. Stow LR, Richards J, Cheng KY va boshqalar. Sirkadiyalik oqsil davri 1 qon bosimini nazorat qilishga hissa qo'shadi va renal natriyni tashish genlarini muvofiqlashtiradi. Gipertenziya. 2012;59:1151–1156.
8. Zuber AM, Centeno G, Pradervand S va boshqalar. Molekulyar soat buyrak funktsiyasini prognozli sirkadiyalik sozlashda ishtirok etadi. Proc Natl Acad Sci U SA. 2009;106:16523–16528.
9. Nikolaeva S, Ansermet C, Centeno G va boshqalar. Bmal1 sirkadiyalik soat genining nefronga xos delesiyasi plazma va renalmetabolomani o'zgartiradi va dori dispozitsiyasini buzadi. J Am Soc Nephrol.2016;27:2997–3004.
10. Tokonami N, Mordasini D, Pradervand S va boshqalar. Mahalliy buyraksirkadiyalik soatlarsuyuqlik-elektrolitlar gomeostazini va qon bosimini nazorat qilish. J Am Soc Nephrol. 2014;25:1430–1439.
11. Motohashi H, Tahara Y, Whittaker DS va boshqalar. Adenin sabab bo'lgan tubulointerstitial nefropatiyali sichqonlarda sirkadiyalik soat buziladi.BuyrakInt. 2020;97:728–740.
12. Charlz LE, Gu JK, Fekedulegn D va boshqalar. Politsiya xodimlarida smenali ish va glomerulyar filtratsiya tezligi o'rtasidagi bog'liqlik. J Occup Environ Med.2013;55:1323–1328.
13. Boogaard PJ, Cabo ME. Xlorli uglevodorodlarning past konsentratsiyasiga uzoq vaqt ta'sir qilishdan ko'ra, o'zgaruvchan ish tufayli sanoat ishchilarida albumin ajralishining ko'payishi. Occup Environ Med.1994;51:638–641.
14. Kim SJ, Kim JW, Cho YS va boshqalar. Kechasi sun'iy yorug'lik bilan bog'liq bo'lgan sirkadiyalik buzilishning smenali ishchilarda siydik chiqarish tartibiga ta'siri. IntNeurourol J. 2019;23:258–264.
15. Uhm JY, Kim HR, Kang GH va boshqalar. Koreya Milliy Salomatlik va Oziqlantirish Ekspertiza Tadqiqoti (KNHANES2011-2014) ma'lumotlaridan foydalangan holda smenali ish va qo'l mehnati ishchilarida surunkali buyrak kasalligi o'rtasidagi bog'liqlik. Ann Occup Environ Med. 2018;30:69.
16. Solocinski K, Richards J, All S va boshqalar. NHE3 va SGLT1 ning transkripsiyaviy regulyatsiyasisirkadiyalik soatProksimal tubula hujayralarida Per1 oqsili.Am J Physiol Renal Physiol. 2015;309:F933–F942.
17. Wolf G. Diabetik nefropatiyada hujayra siklini tartibga solish. Buyrak Int Suppl.2000;77:S59–S66.
18. Papadimitriou A, Silva KC, Peixoto EB va boshqalar. Teobromin NAD(þ)/Sirt-1 faolligini oshiradi va diabetik sharoitda buyrakni himoya qiladi. Am J Physiol Renal Physiol. 2015;308:F209–F225.
19. Perlis M, Ramsey KM, Bass J. Molekulyar soat - bu metabolikreostat. Qandli diabet obez metab. 2015;17(qo‘shimcha 1):99–105.
20. Ramanathan C, Kathale ND, Liu D va boshqalar. mTOR signalizatsiyasi markaziy va periferiyani tartibga soladisirkadiyalik soatfunktsiyasi. PLoS Genet. 2018;14:e1007369.
21. Sakaguchi M, Isono M, Isshiki K va boshqalar. Rapamitsin bilan mTOR signalizatsiyasini inhibe qilish erta diabetik sichqonlarda buyrak gipertrofiyasini susaytiradi.Biochem Biophys Res Commun. 2006;340:296–301.
22. Godel M, Hartleben B, Herbach N va boshqalar. Odamlar va sichqonlarda podotsit funktsiyasi va diabetik nefropatiyada mTORning roli. J Clin Invest.2011;121:2197–2209.
23. Lenoir O, Jasiek M, Henrique C va boshqalar. Endotelial hujayra va podotsiteautofagiyadan sinergik himoya qiladiqandli diabet- qo'zg'atilgan glomeruloskleroz. Avtofagiya. 2015;11:1130–1145.
24. Lu Q, Chjou Y, Hao M va boshqalar. mTOR diabetik nefropatiyada mezangial hujayralarning oksidlovchi stress-indusedapoptozini rag'batlantiradi. Mol Cell Endocrinol.2018;473:31–43.
25. Chan JC. Siydikda titrlanadigan kislota va ammoniy miqdorini tez aniqlash va saqlash usuli sifatida muzlashni baholash. ClinBiochem. 1972;5:94–98.
26. Eisner C, Faulhaber-Walter R, Wang Y va boshqalar. Sichqonlarda kreatinin klirensiga tubular sekretsiyaning katta hissasi. Buyrak Int. 2010;77:519–526.
27. Ritchie ME, Phipson B, Wu D va boshqalar. limma RNK ketma-ketligi va mikroarray tadqiqotlari uchun differensial ekspression tahlillarni amalga oshiradi. Nuklein kislotalari Res.2015;43:e47.
28. Yu G, Vang LG, Xan Y va boshqalar. Klaster profili: gen klasterlari orasidagi biologik mavzularni taqqoslash uchun R to'plami. Omiks. 2012;16:284–287.
29. Gerich JE, Meyer C, Woerle HJ va boshqalar. Buyrak glyukoneogenezi: uning inson glyukoza gomeostazidagi ahamiyati.Qandli diabetG'amxo'rlik. 2001;24:382–391.
30. Legouis D, Faivre A, Cippà PE va boshqalar. Buyrak glyukoneogenezi: uning ahamiyatsiz rolibuyraktizimli glyukoza metabolizmida [e pub chop etishdan oldin]. Nefrol dial transplantatsiyasi. 2020-yil 28-noyabrda onlayn nashr etilgan. https://doi.org/10.1093/ndt/gfaa302.
31. Chjan EE, Liu Y, Dentin R va boshqalar. Kriptokrom cAMP signalizatsiyasi va jigar glyukoneogenezining sirkadiyalik regulyatsiyasiga vositachilik qiladi. Nat Med.2010;16:1152–1156.
32. Li X, Xu M, Vang F va boshqalar. ApoA-IV ning NR4A1 va NR1D1 bilan o'zaro ta'siri G6Pase va PEPCK transkripsiyasini inhibe qiladi: sichqonlarda va inson gepatotsit hujayralari chizig'ida jigar glyukoneogenezining yadro retseptorlari vositachiligida pastga regulyatsiyasi. PLoS One. 2015;10:e0142098.
33. Weger BD, Gobet C, David FPA va boshqalar. Sirkadiyalik soat va oziqlanish ritmlari vositasida differensial ritmik jigar geni ifodasini tizimli tahlil qilish. Proc Natl Acad Sci US A.2021;118:e2015803118.
34. Fan W, Waizenegger W, Lin CS va boshqalar. PPARd glyukozani saqlab, yugurish chidamliligini oshiradi. Hujayra Metab. 2017;25:1186–1193.e1184.
35. Saifur Rohman M, Emoto N, Nonaka H va boshqalar.Sirkadiyalik soatgenlar buyrakdagi Na(þ)/H(þ) almashinuvchi NHE3 ekspressiyasini bevosita tartibga soladi. Buyrak Int. 2005;67:1410–1419.
36. Onishi A, Fu Y, Darshi M va boshqalar. Akita diabetik sichqonlarda Na (þ) / H (þ) almashinuvchi NHE3 ning buyrak tubulalariga xos bo'lgan ishdan chiqishi ta'siri. Am J PhysiolBuyrak fiziol. 2019;317:F419–F434.
37. Schibler U, Ripperger J, Brown SA. Sutemizuvchilarning periferik sirkadiyalik osilatorlari: vaqt va oziq-ovqat. J Biol Ritmlari. 2003;18:250–260.
38. Tezlik JS, Hyndman KA, Roth K va boshqalar. Yuqori dietali natriy kalamushlarda buyrak molekulyar soatining disinxroniyasini keltirib chiqaradi. Am J Physiol Renal Physiol. 2018;314:F89–F98.
39. Oishi K, Uchida D, Itoh N. Past-uglevodli, yuqori proteinli dieta sichqonchaning periferik to'qimalarida glyukoneogen tartibga soluvchi va sirkadiyalik soat genlarining ritmik ifodalanishiga ta'sir qiladi. Chronobiol Int.2012;29:799–809.
40. Oishi K, Uchida D, Ohkura N va boshqalar. Ketogenik dietani buzadisirkadiyalik soatva plazminogen aktivator inhibitori-1 ifodasini qo'zg'atish orqali gipofibrinolitik xavfni oshiradi. Arterioskler Thromb Vasc Biol. 2009;29:1571–1577.
41. Sugino M, Furukawa K, Koinuma S va boshqalar. Sichqonlarda glyukokortikoid va oziqlantirish orqali periferik soatlarning differentsial kirib borishi. Endokrinologiya.2012;153:2277–2286.
42. Souza RV, Sarmento RA, de Almeida JC va boshqalar. Smenali ishning ovqatlanish odatlariga ta'siri: tizimli ko'rib chiqish. Scand J Ish muhiti salomatligi. 2019;45:7–21.
43. Kim Y, Park JY, Kim SB va boshqalar. Internetga qaramlikning Koreyalik o'smirlarning turmush tarzi va xun xulq-atvoriga ta'siri. Nutr Res Pract.2010;4:51–57.
44. Canales MT, Holzworth M, Bozorgmehri S va boshqalar. Uyqu apnesi bilan og'rigan veteranlarda soat geni ifodasi o'zgargan. Fiziol genomikasi. 2019;51:77–82.
45. Egstrand S, Olgaard K, Lewin E. Surunkali buyrak kasalligida mineral metabolizmning sirkadiyalik ritmlari-mineral suyak buzilishi. Curr Opin NephrolHypertens. 2020;29:367–377.
46. Cao BB, Li D, Xing X va boshqalar. Sisplatinning jigarda, yurakda va soat genesexpressiyasiga ta'siribuyrak. Biochem Biophys Res Commun.2018;501:593–597.
47. Schilperoort M, Rensen PCN, Kooijman S. Smenali ishchilarda kardiometabolik xavfni kamaytirish uchun yangi strategiyalar vaqti. Trends Endocrinol Metab.2020;31:952–964.