1 skyrius: Inkstų kanalėlių peroksisomos yra būtinos normaliai inkstų funkcijai

Norėdami gauti daugiau informacijos, kreipkitėstina.xiang@wecistanche.com

Peroksisomos yra specializuotos ląstelių organelės, dalyvaujančios įvairiuose medžiagų apykaitos procesuose. Žmonėms mutacijos, dėl kurių visiškai prarandamos peroksisomos, sukelia daugelio organų nepakankamumą (Zellwegerio spektro sutrikimus, ZSD), įskaitantinkstų funkcijos sutrikimas. Tačiau (pato)fiziologinis peroksisomų vaidmuoinkstaslieka nežinoma. Mes aptarėme peroksisomų vaidmenįinkstų funkcijapelėms su sąlygine peroksisominės biogenezės abliacija inkstų kanalėliuose (cKO pelėms). Funkcinės analizės neatskleidė jokio atviro inkstų fenotipo cKO pelėms. Tačiau kūdikių patinų cKO pelių kūno ir inkstų svoris buvo mažesnis, o suaugusiems cKO pelių patinams labai sumažėjo inkstų svoris ir inkstų svorio ir kūno svorio santykis. Stereologinė analizė parodė padidėjusį mitochondrijų tankį cKO pelių proksimalinėse kanalėlių ląstelėse. Integruotos transkripto ir metabolizmo analizės atskleidė gilų kelių metabolizmo būdų perprogramavimą, įskaitant glutationo metabolizmą ir kelių pagrindinių lipidų klasių biosintezę / biotransformaciją. Nors ši analizė pasiūlė kompensuotioksidacinis stresas, didelio riebumo šėrimo iššūkis cKO pelėms reikšmingų inkstų sutrikimų nesukėlė. Mes parodome, kad inkstų kanalėlių peroksisomos yra būtinos normaliai inkstų funkcijai. Mūsų duomenys taip pat rodo, kad inkstų funkcijos sutrikimas pacientams, sergantiems ZSD, yra ekstrarenalinės kilmės.

Spustelėkite čia, kad sužinotumėte apie cistanche tubulosa ekstrakto naudą

Įvadas

Peroksisomos yra vienos membranos surištos organelės, kurias pelių inkstuose pirmą kartą aptiko Rhodinas 1954 m. (1). Dabartiniai skaičiavimai rodo, kad peroksisomose yra daugiau nei 50 fermentų, dalyvaujančių įvairiose ląstelių funkcijose, įskaitant - labai ilgos grandinės riebalų rūgščių (VLCFA), ilgos grandinės riebalų rūgščių (LCFA) ir ilgos grandinės dikarboksirūgšties oksidaciją; šakotosios grandinės riebalų rūgščių a- ir -oksidacija; prostaglandinų ir leukotrienų oksidacija; aminorūgščių metabolizmas; eterio fosfolipidų (įskaitant plazmogenus) ir tulžies rūgščių biosintezė; redokso homeostazė; glioksilato detoksikacija; ir ferroptozė. Peroksisomos yra visur beveik visose žinduolių ląstelėse, o didžiausias jų kiekis yra proksimalinėse inkstų kanalėlių ląstelėse ir hepatocituose. Šiose ląstelėse peroksisomos užima apie 3 procentus ląstelių tūrio, tačiau embriono ir poembrioninio vystymosi metu jų skaičius, dydis ir forma labai skiriasi (2); jų skaičius gali labai išaugti esant įvairioms streso sąlygoms (3). Nors daugelis peroksisominių fermentų buvo gerai apibūdinti, tyrimų, susijusių su jų ekspresija ir funkciniu vaidmeniu inkstuose, yra nedaug. Be to, bendra peroksisomų funkcinė svarba inkstuose iš esmės nežinoma.

Įrodymai apie peroksisomų vaidmenį inkstų (pato) fiziologijoje daugiausia buvo gauti iš žmogaus genetikos tyrimų. Buvo nustatytos dviejų tipų mutacijos, sukeliančios žmogaus peroksisominius sutrikimus: (i) vadinamųjų peroksino (PEX) genų, dalyvaujančių peroksisomų biogenezėje, mutacijos ir (ii) specifinių peroksisominių fermentų mutacijos. Pirmojo tipo mutacija sukelia generalizuotą peroksisominę disfunkciją, sukeliančią cerebrohepatorenalinius Zellwegerio spektro sutrikimus (ZSD) (4). Kūdikiai, sergantys sunkiomis ZSD formomis, paprastai miršta per pirmuosius gyvenimo metus nuo daugelio organų nepakankamumo. Nors žievės inkstų cistų ir (arba) inkstų oksalato akmenų buvimas pacientams, sergantiems ZSD, daugelį metų buvo gerai dokumentuotas (5, 6), molekuliniai mechanizmai, lemiantys šiuos sutrikimus, iki šiol nežinomi. Kiti galimi inkstų anomalijos sergant ZSD nebuvo tirti, nes ligoje vyrauja neurologinės komplikacijos. Vidutinės ar lengvesnės ZSD formų įtaka inkstų funkcijai sistemiškai nebuvo įvertinta. Įrodymai, siejantys vieno peroksisominio fermento trūkumą su inkstų patofiziologija, taip pat lieka riboti.

Kepenų peroksisominio alanino mutacijos: AGXT geno užkoduota glioksilato aminotransferazė sukelia pirminę I tipo hiperoksaluriją – ligą, kuriai būdingas kalcio oksalato kristalų nusėdimas inkstuose (apžvelgta 7 nuorodoje). Neseniai peroksisominiame fermente enoil-CoA hidratazėje ir 3-hidroksiacilo CoA dehidrogenazėje (EHHADH) buvo nustatyta autosominė dominuojanti mutacija, sukelianti inkstų Fanconi sindromą arba apibendrintą proksimalinių kanalėlių disfunkciją (8). . Ši mutacija sukelia klaidingą EHHADH nukreipimą į mitochondrijas ir pažeidžia mitochondrijų funkciją. Genetiniai tyrimai, atlikti su įgimtomis žiurkių padermėmis, parodė, kad peroksisominis fermentas hidroksirūgštys oksidazė 2 (HAO2) gali turėti įtakos kraujospūdžio kontrolei (9, 10). Tačiau ar šis fenotipas atsirado dėl pakitusios HAO2 funkcijos inkstuose ar kituose audiniuose, lieka nežinoma. Apskritai duomenų iš gyvūnų modelių su specifiniais peroksisomų biogenezės defektais arba vieno peroksisominio fermento inkstu inaktyvacija vis dar trūksta. Čia mes nagrinėjome peroksisomų vaidmenį pelių patinų ir patelių inkstų funkcijoms su sąlygine peroksisominės biogenezės abliacija inkstų kanalėliuose.

Rezultatai

Kūdikių patinų ir patelių pelių su sąlygine peroksisominės biogenezės abliacija inkstų kanalėliuose generavimas ir pagrindinis apibūdinimas. Peroksisomų biogenezė inkstų kanalėliuose buvo sutrikdyta sąlygiškai inaktyvavus Pex5, koduojantį citozolinio peroksisomų nukreipimo signalo 1 (PTS1) receptorių, kuris yra būtinas PTS1 motyvo turinčių baltymų importui į peroksisomas (11, 12). Sąlyginis Pex5 ištrynimas inkstų kanalėliuose buvo pasiektas naudojant doksiciklino indukuojamą (DOX indukuojamą) sistemą (PexSanlo/Pax{10}}rtTA/LC1 pelės, nuoroda 13). Kadangi funkcinė peroksisomų svarba gali priklausyti nuo amžiaus (14), pagrindinis Pex5 trūkumo inkstuose apibūdinimas buvo atliktas tiek kūdikiams, tiek suaugusiems pelėms. Atliekant eksperimentus su kūdikiais pelėmis, susmulkintas Pex5 alelis buvo pašalintas skiriant DOX (2 mg/ml geriamajame vandenyje) nėščioms patelėms esant E14 ir palaikoma iki P7. Pelės kūdikiai buvo nužudyti esant P28. Pelės su Pex5oilo genotipu buvo naudojamos kaip kontrolė. Kaip parodyta 1A papildomame paveikslėlyje (papildoma medžiaga, kurią galima rasti internete kartu su šiuo straipsniu; https://doi.org/10.1172/jci.insight.155836DS1), gydymas DOX lėmė beveik visišką floksuoto Pex5 alelio pašalinimą Pexswn / Pax{{ 29}}GTA/LC1 pelių patinėliai ir patelės. Inkstų pjūvių analizė neatskleidė jokių akivaizdžių histologinių anomalijų ar inkstų akmenų pelių kūdikiams, kurių inkstų kanalėliuose nebuvo Pex.5 (neparodyta). Albuminurijos nebuvo Pex{32}}taškiniuose šlapimo mėginiuose, kuriuose nėra abiejų pelių kūdikių.lyčių(papildomas 1B paveikslas). Kūno svoris (KW) ir inkstų svoris (KW), bet ne KW/KW santykis buvo mažesnis pelių patinams, neturintiems jauniklių, palyginti su vadų kontrolinėmis grupėmis (papildomas 1C paveikslas).

Suaugusių pelių patinų ir patelių su sąlygine peroksisominės biogenezės abliacija inkstų kanalėliuose generavimas ir pagrindinis apibūdinimas. Pex5 delecija suaugusių pelių inkstų kanalėliuose buvo sukelta 2-savaitę gydant DOX 8-savaičių senumo Pex5xio/Pax8-ntTA/LC1 pelių patinų ir patelių, toliau kaip cKOm ir cKOf pelės, atitinkamai (žr. Metodus). Lygiagrečiai jų vados kontrolinės grupės (Pex5a/lx pelės, toliau vadinamos atitinkamai Ctrlm ir Ctrlf pelėmis), buvo gydomos tuo pačiu DOX. Visi eksperimentai su suaugusiomis pelėmis buvo atlikti praėjus 4 savaitėms po gydymo DOX pabaigos. Kaip parodyta 1A paveiksle, Pex5 mRNR ekspresija buvo žymiai sumažinta tiek cKOm, tiek cKOf pelių inkstuose. Tačiau cKOf pelėse taip pat buvo aptikta šiek tiek likusio viso ilgio Pex5 mRNR, o tai rodo nepilną floksuoto alelio pašalinimą. Panašiai PEX5 baltymo beveik nebuvo cKOm pelių inkstuose, tačiau jis vis tiek buvo aptinkamas cKOf pelėse, nors ir žymiai mažesniu lygiu. Šis skirtumas buvo matomas, kai cKOm ir cKOf pelių inkstų ekstraktai buvo įkelti į tą patį SDS-PAGE gelį ir kartu imunoblotuoti (1B pav.). Tiek Kim, tiek cKOf pelės buvo gyvybingos, neturėjo jokių akivaizdžių anomalijų ir turėjo normalų BW, palyginti su kontrolinėmis pelėmis (1 papildoma lentelė). KW ir KW / BW santykiai buvo žymiai mažesni cKOm pelėms, palyginti su Ctrl pelėmis, bet ne cKOf pelėmis, palyginti su Ctrlf pelėmis (atitinkamai 1, C ir D paveikslai). 24-valandžių šlapimo ir plazmos mėginių analizė neatskleidė genotipo poveikio abiejų lyčių pelėms, išskyrus mažesnį kalio kiekį plazmoje cKOm pelėms, palyginti su Ctrl pelėmis (1 papildoma lentelė). Albuminurijos nebuvo tiek cKOm, tiek cKOf pelių šlapime (papildomas 2A paveikslas). CKOm pelių inkstuose didelių morfologinių pokyčių, kalcio oksalato nuosėdų ar lipidų kaupimosi nepastebėta (atitinkamai 2 papildomas paveikslas, BD).

Suaugusių cKO pelių proksimalinių kanalėlių ląstelių elektronų mikroskopinis įvertinimas. Inksto žievės elektronų mikroskopinis įvertinimas atskleidė didelį peroksisomų skaičių Ctrlm ir Ctrlf pelių proksimalinėse kanalėlių ląstelėse (atitinkamai 2 pav., A ir B). Proksimaliniuose cKOm ir cKOf pelių kanalėliuose peroksisomų praktiškai nebuvo (atitinkamai 2 pav., D dalis). Stereologinės priemonės buvo naudojamos kiekybinei ląstelių analizei

organelės ir ląstelių matmenys Ctrlm ir cKOm pelių proksimaliniuose kanalėliuose. Tiek peroksisomų tūrio tankis (skaičius/μm² citoplazma), tiek peroksisomų užimtos citoplazmos procentas proksimalinėse kanalėlių ląstelėse labai sumažėjo cKOm pelėms (atitinkamai 3 pav., A ir B), atvirkščiai, mitochondrijų tūrio tankis ir tankis. citoplazmos, kurią užima proksimalinėse kanalėlių ląstelėse esančios mitochondrijos, procentas buvo padidėjęs cKOm pelėms, palyginti su Ctrl pelėmis (atitinkamai 3 paveikslas, C ir D). Taip pat Kim ir Ctrlm pelių tūrio tankis ir citoplazmos procentinė dalis, kurią užima lizosomos proksimalinėse kanalėlių ląstelėse, nesiskyrė (atitinkamai 3 paveikslas, E ir F). Kaip parodyta 3G paveiksle, cKOm pelių proksimalinės kanalėlių ląstelės sumažino ląstelių plotį (P= 0.083).

Integruotos transkriptominės ir metabolominės analizės rodo, kad cKO pelių inkstuose metaboliniai, antioksidaciniai ir lipidų sintezės keliai perprogramuojami. Siekiant nustatyti cKO pelių (GSE179202) inkstų molekulinius pokyčius, buvo atlikta integruota gilaus transkripto sekos ir metabolizmo analizė. Palyginus transkriptus, nustatyta 1350 nuorašų, skirtingai išreikštų Ctrlm ir cKOm pelių inkstuose (4A pav. ir 2 papildoma lentelė, FDR< 5%)and="" 121="" transcripts="" differentially="" expressed="" in="" kidneys="" of="" ctrlf="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 4b="" and="" supplemental="" table="" 3,="">< 5%).="" 61="" differentially="" expressed="" transcripts="" were="" present="" in="" both="" sexes(figure="" 4c="" and="" supplemental="" figure="" 3).="" enrichment="" analysis="" of="" 100="" genes="" encoding="" proteins="" related="" to="" peroxisomal="" function(kyoto="" encyclopedia="" of="" genes="" and="" genomes="" [kegg]="" pathway="" hsa04146)performed="" on="" transcriptomes="" of="" ctrlm="" and="" ckom="" mice="" revealed="" 52="" transcripts="" either="" up-or="" downregulated="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 4d="" and="" supplemental="" figure="" 4).="" gene="" set="" enrichment="" analysis(gsea)="" performed="" on="" the="" kegg="" pathway="" database="" (release="" on="" december="" 11,="" 2020)showed="" downregulation="" of="" pathways="" related="" to="" the="" metabolism="" of="" pyruvate,="" glyoxylate="" and="" dicarboxylate,="" amino="" acids="" (arginine,="" proline,="" cysteine,="" methionine,="" tryptophan,="" alanine,="" and="" histidine),="" or="" glutathione(figure="" 4e="" and="" supplemental="" figure="" 5)="" and="" upregulation="" of="" pathways="" related="" to="" fatty="" acid="" synthesis="" and="" degradation,="" ppar="" signaling,="" and="" abc="" transporters="" (figure="" 4f="" and="" supplemental="" figure="" 6).="" no="" enrichment="" was="" found="" in="" pathways="" linked="" to="" inflammation="" or="" fibrosis.="" targeted="" analysis="" of="" several="" groups="" of="" functionally="" related="" genes="" that="" are="" not="" represented="" in="" kegg="" pathways="" revealed="" substantial="" changes="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" the="" peroxisomal="" metabolism="" of="" fatty="" acids="" (acsl1/3/4/6,="" acsvl1,="" acot3/4,="" acnat1,="" acox3,="" abcd3,="" ehhadh,="" and="" acaa1b),="" plasmalogen="" biosynthesis="" (far1="" and="" agps),="" bile="" acid="" synthesis(amacr="" and="" hsd17b4),="" and="" reactive="" oxygen="" species="" (ros)="" detoxification(cat="" and="" sod1)="" (supplemental="" figure="" 3).="" alterations="" were="" also="" noted="" in="" the="" expression="" of="" a="" large="" number="" of="" genes="" critical="" for="" membrane="" transport="" processes="" in="" the="" proximal="" tubule,="" thick="" ascending="" limb="" (tal),="" and="" distal="" nephron(supplemental="" figure="" 7="" and="" supplemental="" table="" 4).="" for="" instance,="" in="" the="" proximal="" tubule,="" we="" found="" a="" reduction="" in="" the="" expression="" of="" an="" aquaporin-1="" water="" channel(agp1);="" megalin="" (lrp2);="" phosphate="" transporter="" napi-2a="" (slc34al);="" urate="" transporters="" uratl="" (slc22a12),="" npt1/4="" (sic17al/3),="" and="" oat1="" (slc22a6);="" and="" numerous="" other="" organic="" anion="" and="" amino="" acid="" transporters.="" in="" the="" tal="" and="" distal="" nephron,="" there="" was="" a="" substantial="" increase="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" proteins="" involved="" in="" sodium="" reabsorption:="" nkcc2="" (slc12a1),="" clc-kb="" (clcnkb),="" βenac="" (scnn1b)=""><0.05), and="" ncc="" (slc12a3)(fdr="">

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

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

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

Sąnario kelio analizė (MetaboAnalyst 5.{1}}) transkriptų ir metabolitų, kurių cKOm pelių inkstuose yra padidėjęs arba sumažėjęs gausumas, palyginti su Ctrl pelėmis, nustatė 22 sumažintus ir 7 padidintus kelius (atitinkamai 6 paveikslas, A ir B; FDR).<0.1; supplemental="" table="" 7).="" nitrogen="" metabolism,="" pyruvate="" metabolism,="" glycolysis,="" and="" gluconeogenesis="" were="" identified="" among="" the="" downregulated="" pathways="" while="" fatty="" acid="" degradation="" was="" identified="" among="" the="" upregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b,="" respectively).="" glutathione="" metabolism="" and="" retinol="" metabolism="" were="" present="" among="" both="" up-and="" downregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b).="" detailed="" analysis="" of="" transcripts="" and="" metabolites="" related="" to="" glutathione="" metabolism="" identified="" 16="" transcripts="" and="" 3="" metabolites="" with="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 6,="" c="" and="" d,="" respectively),="" along="" with="" 6="" transcripts="" and="" 8="" metabolites="" exhibiting="" increased="" abundance(figure="" 6,="" e="" and="" f,="" respectively).="" the="" oxidized="" form="" of="" glutathione(gssg)was="" present="" in="" ckom="" but="" not="" in="" ctrlm="" mice,="" thereby="" suggesting="" oxidative="" stress="" in="" ckom="" mice(figure="">

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

Didelio riebumo šėrimo iššūkis nesukelia papildomo oksidacinio streso ckKOmice. Su glutationu susijusių kelių pokyčiai, plazmogenų išeikvojimas ir sumažėjusi katalazės ekspresija rodo oksidacinį stresą ir (arba) skirtingų antioksidantų gynybos sistemų pertvarkymą cKOm pelių inkstuose. Norėdami patikrinti šias hipotezes, mes 4 savaites išbandėme cKOm peles su riebia dieta (HFD). Šis iššūkis nesukėlė albuminurija, bet padidino šlapimo kiekį ir kalcio bei uratų išsiskyrimą su šlapimu. Ištirtų plazmos parametrų, įskaitant kalcemiją ir urikemiją, skirtumų nepastebėta (8 papildoma lentelė). HFD užkrėstų Ctrlm ir cKOm pelių inkstuose didelių morfologinių pokyčių ar lipidų kaupimosi nenustatyta (7A pav.). Bendras ir nefermentinis antioksidacinis pajėgumas, įvertintas Trolox testu (7B pav.), taip pat malondialdehido, polinesočiųjų riebalų rūgščių peroksidacijos žymeklio (7C pav.), lygis audiniuose nesiskyrė tarp gydymo būdų ir genotipų. Lipidų peroksidacijos produkto 4-hidroksinonenalio (4-HNE) gausa padidėjo Ctrlm pelėms, gydomoms HFD, palyginti su Ctrl pelėmis, kurioms buvo skirta kontrolinė dieta, tačiau cKOm pelėms, gydomoms 2 dietos (7D pav.).