Koordinēta sistēmiskā un nieru triptofāna metabolisma regulēšana, ko veic narkotiku transportētāji OAT1 un OAT3

Džefrijs K. Granadoss¹, Anne Rišela², Džahirs M. Gutjeress¹, Patriks Džans³, Siņlian Džan⁴, Vibha Bhatnagar⁵, Neitans E. Lūiss^1,2,6un Sendžejs K. Nigams^2,7,*

^{Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com}

cistanche pieredze

Galvenais jautājums ir, kā orgāni uztver cirkulējošos metabolītus. Šeit mēs parādām, ka daudzspecifiskiem zāļu organisko anjonu transportētājiem OAT1 (SLC22A6 vai NKT) un OAT3 (SLC22A8) ir nozīme orgānu izpratnē. Oat1 un Oat3 knockout peļu seruma metabolisma analīze atklāja izmaiņas triptofāna atvasinājumos, kas iesaistīti metabolismā un signalizācijā. Vairāki no šiem metabolītiem ir iegūti no zarnu mikrobioma un ir saistīti kā urēmiskie toksīnihroniskanieresslimība. Tieša mijiedarbība ar transportētājiem tika atbalstīta ar šūnu transportēšanas testiem. Lai novērtētu OAT1 vaiOAT3 funkcijas zaudēšanas ietekmi uz nierēm, orgānu, kurā šie uzņemšanas transporteri ir ļoti izteikti, izslēgšanas transkriptomiskie dati tika kartēti uz "vielmaiņas uzdevumu" balstītā skaitļošanas modelī, kas novērtē vairāk nekā 150 šūnu funkcijas. Neskatoties uz triptofāna metabolītu izmaiņām abos nokautos, tikai Oat1 nokautā tika palielinātas vairākas ar triptofānu saistītas šūnu funkcijas. Tādējādi, ja nierēm nav iespējas uzņemt kinurenīnu, kinurenātu, antranilātu un N-milantranilātu, izmantojot OAT1, nieres reaģē, aktivizējot savus ar triptofānu saistītos biosintēzes ceļus. Rezultāti atbalsta attālās uzrādes un signālu teoriju, kas apraksta, kā "narkotiku" transportētāji palīdz optimizēt metabolītu un signalizācijas molekulu līmeni, veicinot orgānu savstarpējo sarunu. Tā kā OAT1 un OAT3 inhibē daudzas zāles, dati liecina par zāļu un metabolītu mijiedarbības iespējamību. Patiešām, cilvēku ārstēšana ar probenecīdu, OAT inhibitoru, ko lieto podagras ārstēšanai, paaugstināja cirkulējošo triptofāna metabolītu līmeni. Turklāt, ņemot vērā to, ka regulatīvās aģentūras ir ieteikušas pārbaudīt zāles OAT1 un OAT3 saistīšanai vai transportēšanai, no tā izriet, ka šos metabolītus var izmantot kā endogēnus biomarķierus, lai noteiktu, vai zāļu kandidāti mijiedarbojas ar OAT1 un/vai OAT3.

Organiskie anjonu transportētāji OAT1 (SLC22A6, sākotnēji NKT (1)) un OAT3 (SLC22A8, sākotnēji ROCT (2)) ir atrodami proksimālajā kanāliņā.nieresun smadzeņu dzīslenes pinumu un kontrolēt daudzu zāļu un vides toksīnu, kā arī endogēno metabolītu, piemēram, ketoglutarāta, prostaglandīnu un urātu, fizioloģisko izplatību un izvadīšanu (3, 4). Turklāt OAT palīdz regulēt uzņemto dabisko produktu un zarnu mikrobiomu atvasinātu savienojumu (piemēram, epikatehīna, 3-indoksilsulfāta, p-krezola sulfāta) līmeni (5, 6).

OAT1 un OAT3, SLC22 saimes locekļi, ir vieni no pazīstamākajiem daudzspecifiskiem narkotiku pārvadātājiem. Šajā narkotiku transportētāju grupā ietilpst citi SLC (izšķīdušo vielu nesēju) un ABC (ATP-saistošo kasete) superģimenes locekļi (7, 8). Ir plaša literatūra par šo transportētāju farmaceitiskajām un toksikoloģiskām lomām, tomēr šo evolucionāri konservēto proteīnu endogēnās funkcijas, kā arī regulējošais tīkls, kurā tie piedalās, tikai sāk raksturot (9). Šie multispecifiskie transportētāji ietekmē daudzus fizioloģijas un patofizioloģijas aspektus, iespējams, darbojoties kombinācijā ar mono- vai oligospecifiskiem transportieriem. Trīs labi raksturoti patofizioloģiski piemēri ir OAT1, OAT3, URAT1 un ABCG2 loma podagras gadījumā (10), OAT1 un OAT3 loma urēmisko toksīnu uzkrāšanā, kas saistīta ar hronisku slimību.nieresslimība (CKD) (11, 12) un SLC22 ģimene akūtā gadījumānieresievainojums (13).

Tā kā OAT1 un OAT3 transportē daudz mazu organisko anjonu savienojumu, plašs ksenobiotiku un endogēno molekulu klāsts var konkurēt par šo OAT transportētāju piekļuvi un nieru klīrensu (14, 15). Tam ir svarīga nozīme, jo daudzi metabolīti, tostarp tie, kas rodas no zarnu mikrobioma un tiek transportēti ar OAT1 un OAT3, regulē endogēno fizioloģiju un ir saistīti ar klīnisku traucējumu attīstību, piemēram, CKD, metabolisko sindromu un diabētu (14, 16, 17). Piemēram, CMPF (3-karboksi-4-metil-5-propil-2- furānpropānskābe), OAT3 substrāta, daudzums cirkulācijā ir saistīts ar diabētu. CMPF ir furāna taukskābju metabolīts, kas atrodams zivju eļļās, augu eļļās, sviestā un citos pārtikas produktos un traucē aizkuņģa dziedzera šūnu darbību, izraisot glikozes nepanesību (18, 19). Transportētāja līmeņa konkurences starp zāļu un transportēto endogēno metabolītu iespējamās sekas ietver (a) izmainītas metabolītu intracelulārās koncentrācijas, jo transportētās zāles bloķē metabolīta iekļūšanu šūnā; b) izmainīta zāļu, metabolīta vai abu koncentrācija serumā, kā rezultātā palielinās pussabrukšanas periods un/vai metabolītu līmenis; un c) izmainīts sistēmiskais metabolisms, kas rodas no distālās kaskādes ietekmes uz vairākiem vielmaiņas ceļiem, kas ir atkarīgi no OAT1 vai OAT3, vai abiem.

Mēs izmantojām sistēmu bioloģijas pieeju, kurā tika izmantoti Oat1 un Oat3knockout (KO) pelēm iegūtie metabolomika un transkriptomiski dati, lai analizētu galvenās vielmaiņas funkcijas, kuras ietekmē OAT1 un OAT3. Seruma metabolomikas dati no Oat1 un Oat3 KO pelēm atspoguļoja šo transportētāju ietekmi uz endogēno sistēmisko metabolismu. Mēs izmantojām transkripta datus nonieres, kas ir kodējošo transporteru gēnu ekspresijas vieta, lai novērtētu simtiem vielmaiņas funkciju aktivitāti, izmantojot vielmaiņas uzdevumu analīzi. To darot, mēs varējām papildināt izpratni par ārpusšūnu metabolītu izmaiņām OAT1 vai OAT3 transportētāja zuduma dēļ ar ietekmēto intracelulāro metabolisma ceļu analīzi.

Šeit izmantotā multi-omikas pieeja un sistēmu bioloģijas analīze kopā nodrošina vietējo un sistēmisko vielmaiņas un signalizācijas ceļu portretu, ko atsevišķi un kopīgi modulē OAT1 un OAT3. Mēs parādām, ka OAT1 ne tikai sistēmiski regulē triptofāna metabolismu, bet arī spēlē galveno lomu triptofāna metabolisma ceļos audos, kur tas tiek atrasts. Tādējādi mūsu rezultāti liecina, ka jaunu zāļu vienību pētījumos jāņem vērā ne tikai zāļu un metabolītu mijiedarbības (DMI) ietekme serumā, bet arī jānovērtē iespējamās izmaiņas šūnu metabolismā, ko izraisa metabolītu pieplūduma zudums konkurences dēļ transportētāja līmenī. Lai atbalstītu mūsu darba nozīmi cilvēkiem, mēs parādām, ka daudzas izmaiņas triptofāna metabolītu serumā, kas novērotas nokautajām pelēm, tiek novērotas arī cilvēkiem pēc probenecīda, zāles, ko lieto podagras ārstēšanai un kas inhibē OAT1 un OAT3, ievadīšanas.

\

cistanche vīriešu priekšrocības

Rezultāti

Kopsavilkums par kopējo pieeju

SLC22 gēnu saime (OAT, OCT, OCTN) kodē transportētājus, kas piedalās daudzu unikālu savienojumu uzņemšanā vairākos audos, lai gan liela daļa pētījumu ir vērsta uz dažiem locekļiem (SLC22A1, SLC22A2, SLC22A6, SLC22A8), kas apstrādā. daudzas izplatītas zāles (20, 21). Tomēr šie gēni ir ļoti konservēti, ar ortologiem mušu, tārpu, zivju un jūras ežu (22); tas nozīmē, ka tiem ir svarīgas fizioloģiskas lomas, kas nav saistītas ar narkotiku lietošanu. Lai noteiktu OAT1 un OAT3 endogēnās lomas audu līmeņa un organisma līmeņa metabolisma kontrolē neatkarīgi no to labi zināmajām zāļu un toksīnu transportētāju lomām, mēs analizējām audu specifiskos transkripta datus un seruma metabolomikas datus (1. att.). Mēs salīdzinājām datus no pelēm, kurām ģenētiski trūkst Oat1 vai Oat3, un to savvaļas tipa kontroles. Šīs datu kopas iepriekš tika pārbaudītas no ķīmijinformatiskā viedokļa (23) un lai sniegtu plašu pārskatu par ietekmētajiem ceļiem (24), taču šeit mēs liekam uzsvaru uz to īpašo lomu triptofāna metabolītu izvietošanā. Tā kā šie divi transportieri ir atrodaminieres, mēs analizējāmnierestranskriptomiskie dati, izmantojot vielmaiņas uzdevumu analīzi, sistēmu bioloģijas metodi, kas grupē gēnus atbilstoši to koordinētajām lomām ierobežota galveno metabolītu starpproduktu kopuma biosintēzē no dažādiem metabolītu ievadiem (sīkāku informāciju skatiet sadaļā Metodes). Mēs atbalstījām šos pētījumus vitro transporta testos; mēs arī atbalstām mūsu atklājumu klīnisko nozīmi ar cilvēka metabolomikas datiem.

Zināmās Oat1 KO un Oat3 KO peļu īpašības Gandrīz visas peļu, kurām trūkst Oat1 vai Oat3, īpašības ir līdzīgas savvaļas tipa pelēm (25–27) (1. tabula). Nokautās peles ir dzīvotspējīgas ar izdzīvošanu, kas ir salīdzināma ar savvaļas tipa pelēm. Turklāt tiem nav acīmredzamu attīstības vai augšanas anomāliju, un šo dažādo izsitumu histoloģiskā un fizioloģiskā izmeklēšana (vecumā ~ 2–8 mēneši) atklāja nelielas atšķirības vai nekādas atšķirības no savvaļas tipa, izņemot Oat3 KO pelēm ar nedaudz zemāku asinsspiedienu ( 28). Ir novērota arī tendence uz aknu lipīdu nogulsnēšanos Oat1 KO, bet tikai ļoti vecām pelēm (29).

Šīs transportētāja nokautās peles ir raksturotas arī no farmakoloģiskā un toksikoloģiskā viedokļa (2. tabula). OAT1 un OAT3 spēlē svarīgu lomu dažādu zāļu un toksīnu apstrādē, gan vides, gan endogēni ražotu (30–38). Abām nokautajām pelēm ir mainījusies reakcija uz cilpas un tiazīdu grupas diurētiskiem līdzekļiem, jo ​​šīs zāles nespēj piekļūt nefrona lūmenam — process ir atkarīgs no OAT1-vai OAT3-mediētās uzņemšanas proksimālajā kanāliņu šūnā. . Oat1 KO dzīvnieki ir aizsargāti pret dzīvsudraba izraisītu nefrotoksicitāti, jo trūkstnieresdzīvsudraba konjugātu uzņemšana. Abas peles serumā uzkrāja urēmiskos toksīnus un uzrādīja samazinātu urīnskābes sekrēciju. Ex vivo audu analīze no Oat1 KO vai Oat3 KO pelēm parāda samazinātu vairāku pretvīrusu līdzekļu uzņemšanu.

Mēs esam ziņojuši, ka dzīvniekiem ar auzu{0} deficītu var būt samazināta OAT3 ekspresija (39). Tomēr vairāki pētījumi liecina, ka tā funkcionālā ietekme bazālajā stāvoklī labākajā gadījumā ir neliela. Piemēram, Oat1 nokautsnieresir ievērojami samazināts PAO transports, bet nav acīmredzamu OAT3 substrāta, estrona sulfāta, transporta zudumu (26). Ķīmijinformātiskā analīze ir identificējusi molekulāro īpašību kopas, kas atšķir Oat1 mainītos metabolītus, salīdzinot ar pelēm, kurām trūkst Oat3 (23). Turklāt embrijunieresorgānu kultūras no abām peļu līnijām transportēja dažādus pretvīrusu līdzekļu komplektus (36–38). Ir arī atšķirības starp urēmisko toksīnu veidiem, kas atrodami Oat1 un Oat3 KO (34).

Triptofāna metabolisms tiek sistēmiski mainīts Oat1 un Oat3 KO pelēm

Publicētās Oat1 KO un Oat3 KO peles metabolomiskās analīzes liecina par fizioloģiski nozīmīgām izmaiņām endogēno metabolītu un zarnu mikrobiomu produktu apstrādē, tostarp dažos urēmiskos toksīnus (34, 35). Šeit mēs analizējām 731 zināmas identitātes metabolītu serumā, kas savākts no kontroles un Oat1 KO pelēm. Tāpat kontroles un Oat3 KO peles serumā tika atklāti 611 zināmi identitātes metabolīti.

Oat1 KO pelēm mēs atklājām, ka 63 metabolīti aminoskābju superceļā (papildu tabula S1) ir ievērojami palielināti (p mazāks vai vienāds ar 0.05, 54 metabolīti, starp kuriem 12 metabolīti izmaiņas bija lielākas par 3) vai tendence bija ievērojami palielināta (0.05 mazāka vai vienāda ar p Mazāka vai vienāda ar 0,10, deviņi metabolīti), kas liecina, ka tie ir OAT1 substrāti vai ka to koncentrācija serumā ir atkarīga uz OAT1. Oat3 KO pelēm mēs atklājām, ka desmit metabolīti aminoskābju superceļā tika ievērojami palielināti, bet 11 bija tendence ievērojami palielināties (S2 papildu tabula). Kā papildinājumu p vērtībām mēs aprēķinājām arī Koena d, kas uzrādīja lielus efektus (no 1, 76 līdz 4, 17) triptofāna metabolītiem. Saskaņā ar citiem farmakoloģiskajiem un fizioloģiskajiem datiem, kas iegūti no OAT1 un OAT3 nokautajām pelēm vai to audiem, kas norāda uz svarīgām funkcionālām atšķirībām (23, 36, 38), seruma metabolītu izmaiņu salīdzinājums aminoskābju superceļā starp Oat1 KO (63 metabolīti) un Oat3 KO (21 metabolīts) pelēm šajās apakšgrupās tika atklāti tikai desmit metabolīti, kas pārklājas (S3 papildu tabula).

Katrs metabolīts, izmantojot Metabolon programmatūru, tika klasificēts vienā no astoņiem superceļiem (aminoskābe, ogļhidrāti, kofaktori un vitamīni, enerģija, lipīdi, nukleotīds, peptīds, ksenobiotikas) un vienā no 90 apakšceļiem. No 17 metabolītiem, kas būtiski uzkrājās gan Oat1 KO, gan Oat3 KO dzīvnieku serumā, četri piederēja triptofāna metabolisma apakšceļam, norādot, ka šiem diviem transportētājiem ir svarīga kopīga loma sistēmiskā triptofāna metabolisma regulēšanā (2. attēls). . Neatkarīgi no tā, triptofāna metabolisms bija viens no visvairāk bagātinātajiem sub ceļiem abiem izslēgšanas modeļiem (3. att.). Sešpadsmit 3. attēls. Triptofāna metabolisms ir viens no visvairāk izmainītajiem ceļiem abās nokautajām pelēm. Vulkāna diagramma Oat1 KO (n=5) ​​parāda triptofāna metabolītus pret visiem citiem izmērītajiem metabolītiem. B, triptofāna metabolisms ir otrs visvairāk bagātinātais ceļš ievērojami paaugstinātiem metabolītiem. C, Oat3 KO (n=3) vulkāna diagramma, kurā parādīti triptofāna metabolīti salīdzinājumā ar visiem citiem izmērītajiem metabolītiem. D, triptofāna metabolisms ir visvairāk bagātinātais ceļš ievērojami paaugstinātiem metabolītiem, pamatojoties uz metabolona apakšceļa analīzi. OAT1 un OAT3 loma triptofāna metabolismā 4 J. Biol. Chem. (2021) 296 100575triptofāna metabolīti tika izmērīti abu peļu serumā, un 12 bija būtiski mainīti vismaz vienā grupā. Oat1 KO pelēm bija paaugstināts 11 metabolītu skaits, tostarp viens (N-formilanta hranilāts), kas netika izmērīts Oat3 KO serumā (3. tabula). Oat3 KO analīze atklāja, ka seši no 16 metabolītiem bija būtiski mainīti vai tiem bija tendence būtiski mainīties. Ir zināms, ka dažiem no šiem metabolītiem, tostarp tiem, kas rodas no baktērijām zarnu mikroflorā, ir distāla ietekme uz vairākiem citiem orgāniem. Piemēram, 3-indoksilsulfāts ir saistīts ar progresēšanunieresslimība un urēmiskais sindroms (12, 40). Dati liecina, ka OAT1 un OAT3 darbojas kopā, lai regulētu sistēmisko triptofāna metabolismu, un tomēr tiem ir arī īpašas funkcijas triptofāna metabolismā, apstrādājot dažādas metabolītu kopas, kas ietekmē dažādas bioķīmiskās reakcijas.

Zāļu un metabolītu mijiedarbības novērtējums cilvēkiem, iesaistot OAT inhibējošas zāles un triptofāna metabolītus

Probenecīds, zāles, ko lieto podagras ārstēšanai, tika ievadīts cilvēkiem, lai noteiktu augstas afinitātes OAT saistošo zāļu īstermiņa ietekmi uz cirkulējošo metabolītu līmeni. Probenecīdam ir trīs vispāratzīti mērķi: SLC22A12 (URAT1, Rst), OAT1 un OAT3, kas visi ir cieši saistīti gēni SLC22 izšķīdušo vielu nesēju saimes organisko anjonu transportētāju grupā. URAT1 ir urīnskābes transportētājs, kas atrodas proksimālā kanāliņa apikālajā membrānā (uz urīnu vērstā pusē), tāpēc ir sagaidāms, ka OAT1 un OAT3, kas ir daudzspecifiski un izteikti proksimālā kanāliņa asinīm vērstajā pusē, iedarbosies. dziļāka ietekme uz seruma metabolomu. Metabolisma mērījumu salīdzinājums asinīs pirms un 5 stundas pēc devas uzrāda būtiskas izmaiņas triptofāna metabolisma apakšceļā (4. tabula). Atšķirīgo platformu dēļ šajā apakšceļā bija 22 metabolīti, no kuriem 16 bija būtiski mainīti. Visās trijās platformās tika izmērīti četrpadsmit metabolīti, un tika atklātas vairākas kopīgas iezīmes starp nokautajām pelēm un ar probenecīdu ārstētiem cilvēkiem (4. attēls). Piemēram, 3-indoksilsulfāta, kinurenīna, N-acetilkinurenīna un indola laktāta līmeņa paaugstināšanās tika novērota gan izsitumu peļu grupās, gan cilvēkiem. Tomēr bija lielāka pārklāšanās starp Oat1 KO peli un cilvēkiem, kas tika ārstēti ar probenecīdu. Visi astoņi metabolīti, kas bija ievērojami paaugstināti Oat1 KO, bija ievērojami paaugstināti arī ar zālēm ārstētiem cilvēkiem. Tikai serotonīna līmenis, kas bija paaugstināts Oat3 KO pelei, cilvēkiem netika mainīts.

Pelēm, kas ārstētas ar OAT inhibējošām zālēm, ir izmaiņas triptofāna metabolismā

Kā starpposmu starp mūsu nokautajiem peļu modeļiem un cilvēkiem mēs apstrādājām savvaļas peles ar probenecīdu, kas ir plaši pazīstams OAT inhibējošs līdzeklis. Šīs zāles izraisīja sešu triptofāna metabolītu, tostarp kinurenīna, kinurenāta un indolelaktāta, līmeņa paaugstināšanos (5. attēls). Šie metabolīti bija paaugstināti vienā vai abos izslēgšanas eksperimentos un ar probenecīdu ārstētiem cilvēkiem.

Tādējādi kopējie rezultāti ar probenecīdu ārstētiem cilvēkiem un pelēm, kā arī nokautajām pelēm apstiprina OAT1 un OAT3 lomu triptofāna metabolītu cirkulējošā līmeņa regulēšanā.

Triptofāna metabolīti mijiedarbojas ar cilvēka OAT1 un OAT3 transportēšanas testiem in vitro Lai apstiprinātu savus atklājumus, mēs veicām in vitro transportēšanas testus, izmantojot šūnas, kas pārmērīgi ekspresē cilvēka OAT1 un OAT3. Daudzi metabolīti šajā apakšceļā ir pārbaudīti pret šiem transportētājiem (3. tabula), bet citi metabolīti joprojām nav izpētīti. Indoletiķskābes (ILA) transportēšanas testi atklāja, ka ILA mijiedarbojas ar OAT1 un OAT3 (IC50=229.1 ± 74,56 μM, attiecīgi 74,49 ± 23,29 μM) (6. attēls). Turklāt serotonīns, kas bija unikāli paaugstināts Oat3 KO, mijiedarbojās tikai ar OAT3 in vitro (IC50=288.2 ± 167.0 μM) (dati nav parādīti). Pēc tam IC50 vērtības tika integrētas ar zināmajām Km vērtībām, lai aprēķinātu inhibējošās konstantes. Inhibējošā konstante (Ki) ILA ar OAT1 bija 119,3 μM.

Nieru izslēgšanas metabolomiskā uzdevuma analīze norāda uz OAT1 galveno lomu triptofāna metabolītu proksimālo kanāliņu noteikšanā

Mēs izmantojām microarray datus nonieresOat1 KO, Oat3 KO un to savvaļas tipa vadīklas, lai noteiktu, kā transportētāja izmaiņas ietekmēnieresvielmaiņas funkcijas. Šim nolūkam mēs izmantojām sistēmu bioloģijas metodi (vielmaiņas uzdevumu analīzi (41) no CellFie rīka), kas paredz, kā izmaiņas gēnu ekspresijā ietekmē iepriekš noteiktu 175 vielmaiņas uzdevumu sarakstu (papildu tabula S4), kas aptver vispārējās vielmaiņas sistēmas. šūna (enerģija, nukleotīdi, ogļhidrāti, aminoskābes, lipīdi, vitamīni un kofaktori un glikāna metabolisms). Kā aprakstīts sadaļā Metodes, "vielmaiņas uzdevuma rezultāta" aprēķināšana ņem transkriptomiskos datus un katram gēnam piešķir gēnu aktivitātes rādītāju. Metabolisma genoma mēroga modelis tiek izmantots, lai izveidotu sarakstu ar reakciju, kas nepieciešamas, lai veiktu katru no 175 vielmaiņas uzdevumiem. Tādējādi transkriptomisko analīzi var tieši izmantot, lai kvantitatīvi salīdzinātu katras vielmaiņas funkcijas relatīvo aktivitāti dažādos apstākļos (piemēram, savvaļas tipa pret Oat1 KO, savvaļas tipa pret Oat3 KO).

Mēs noskaidrojām, ka ar triptofānu saistīti vielmaiņas uzdevumi bija izplatīti tiem, kuriem bija liela atšķirība starp Oat KO un savvaļas tipa pelēm. Tomēr negaidīti bija tas, kanieresAr triptofānu saistītie vielmaiņas uzdevumi bija atkarīgi no OAT1, bet ne no OAT3. Oat1 KO pelēm kinurenīna, kinurenāta, antranilāta un N-milantranilāta sintēze no triptofāna palielināja vielmaiņas uzdevumu rādītājus, savukārt katram no šiem uzdevumiem bija samazināts vielmaiņas uzdevumu rādītājs Oat3 KO. Tas atbilst seruma metabolomikas analīzēm, kas liecina par ievērojamu kinurenīna, kinurenāta, antranilāta un N-milantranilāta līmeņa paaugstināšanos Oat1 KO.

Diskusija

OAT1 un OAT3 ir atzītas par savu lomu simtiem zāļu izvadīšanā (42). Tomēr OAT1 un OAT3 pētījumi in vivo un in vitro ir parādījuši, ka šie proteīni ir iesaistīti daudzu endogēnu un no zarnu mikrobiem atvasinātu metabolītu, urēmisko toksīnu, signalizācijas molekulu, uzņemto barības vielu, rūpniecisko toksīnu un dabisko produktu transportēšanā (9, 24, 26, 34, 35, 43). Šķiet, ka tas attiecas arī uz citiem daudzspecifiskiem zāļu transportētājiem, kas liecina, ka to ieguldījums endogēnajā metabolismā ir ļoti nepietiekami novērtēts (44).

Šie multispecifiskie zāļu transportētāji ir izteikti ekspresēti gandrīz visos audos, un tiem ir īpaši svarīga loma 4. attēlā. Triptofāna metabolītu līmenis bija paaugstināts pelēm ar auzu izsitumu un ar probenecīdu ārstētiem cilvēkiem. Venna diagramma par ievērojami izmainītiem triptofāna metabolītiem nokautām pelēm un cilvēkiem, kas ārstēti ar probenecīdu. No 14 metabolītiem, kas ir kopīgi visām trim platformām, 12 bija ievērojami paaugstināti vismaz vienā no eksperimentiem. Katrā eksperimentā tika ievērojami paaugstināti četri metabolīti. B, katrā eksperimentā paaugstinātās metabolītu ķīmiskās struktūras: 3-indoksilsulfāts, indolelaktāts, kinurenīns un N-acetilkinurenīns. C, katra metabolīta lodziņš ar probenecīdu ārstētiem cilvēkiem (n=20), Oat1 KO pelēm (n=5) un Oat3 KO pelēm (n=3). Līnijas kastīšu diagrammās norāda vidējo vērtību. OAT1 un OAT3 loma triptofāna metabolismā. Biol. Chem. (2021) 296 100575 7epitēlija un endotēlija barjeras starp asinīm un citiem ķermeņa šķidrumiem/nodalījumiem (piemēram, hematoencefālisko barjeru, asins-tīklenes barjeru, asins-CSF barjeru, deguna-smadzeņu barjeru, asins-urīna barjeru). Kā sistēmiskā metabolisma regulatori, kā arī lokālais metabolisms to ekspresijas audos, šeit aprakstītie pētījumi un analīzes, ja tās tiek veiktas visiem "narkotiku" transportētājiem, var radikāli mainīt mūsu fizioloģiskos uzskatus par šiem evolucionāri konservētajiem proteīniem.

Šo transportētāju klīniskā farmaceitiskā nozīme ir milzīga, un regulatīvās aģentūras ir ieteikušas pārbaudīt jaunas zāļu vienības pret vismaz septiņiem daudzspecifiskiem zāļu transportētājiem (OAT1, OAT3, OATP1B1, OATP1B3, OCT2, P-GP, BCRP), lai ierobežotu zāļu lietošanas iespējamību. zāļu mijiedarbība (DDI) — gadījumi, kad divas vai vairākas zāles sacenšas par piekļuvi vienam un tam pašam transportētājam. Transportermediētie DDI var mainīt zāļu koncentrāciju asinīs, kas var izraisīt nelabvēlīgu klīnisku ietekmi (45). Ņemot vērā OAT1 un OAT3 substrātu skaitu, līdzīga parādība var rasties starp apritē esošajām zālēm un metabolītiem. Šiem DMI ir arī potenciāls ietekmēt audu darbību, jo metabolīti un signalizācijas molekulas var nespēt iekļūt šūnā un iedarboties uz normālu šūnu fizioloģiju. Šis pētījums atbalsta šo iespēju.

Mūsu Oat1 un Oat3 nokautu peļu seruma metabolomikas analīzēs tika konstatētas ievērojamas izmaiņas ar triptofānu saistītos metabolītos. Metabolītu sistēmiskā līmeņa paaugstināšanās, jo šo transportētāju nav asins saskarnē arnieres, palielināja intracelulārās koncentrācijas samazināšanās iespējunieresproksimālās kanāliņu šūnas. Kā šīs šūnas savukārt varētu reaģēt? Lai risinātu šo jautājumu, mēs izmantojām uz transkriptiku balstītu vielmaiņas uzdevumu analīzi. Mēs identificējām vairākus lokālus (nieres) ar triptofānu saistītus vielmaiņas uzdevumus, kurus ietekmēja transportētāju trūkums. Šīs izmaiņas vielmaiņas uzdevumu rādītājos izraisa kompensējošs ar vielmaiņas uzdevumu saistīto gēnu ekspresijas pieaugums OAT1 deficīta kontekstā. Lai gan daudzi vielmaiņas ceļi tika pētīti gan ar metabolomiku, gan uz transkriptomiku balstītu metabolisma uzdevumu analīzi, abu pieeju izmantošana sniedza mums unikālu ieskatu par to, kā daži zāļu transportētāji piedalās komunikācijā starp audiem un ārpusšūnu vidi. Tādējādi, lai gan triptofāna metabolītus sistēmiskā līmenī regulēja abi transportētāji, ar triptofānu saistītie vielmaiņas uzdevumi nierēs galvenokārt bija atkarīgi no OAT1.

Rezultāti liecina, ka proksimālās kanāliņunieres, kur tiek konstatēti OAT, nav tikai kanāls triptofāna metabolītu eliminācijai caur nierēm; tas sajūt triptofāna metabolītus un reaģē uz izmaiņām to intracelulārajā pārpilnībā. Kopumā dati apstiprināja uzskatu, ka OAT1 ir galvenā loma ne tikai ar triptofānu saistīto metabolītu izvadīšanā no asinsrites, veicinot to uzņemšanunieresbet arī tas, ka šis transportētājs regulē intracelulāro metabolismu, īpaši triptofāna metabolismu.

Tas apstiprina uzskatu, ka OAT{0}}mediētais kinurenīna, kinurenāta, antranilāta un N-milantranilāta transports ir svarīgsnieresfunkcija (8. att.). Šie četri metabolīti pieder pie triptofāna sadalīšanās kinurenīna apakšceļa, un, izņemot kinurenātu, tie ir iesaistīti šūnu enerģijas ražošanā, izmantojot NAD plus sintēzi (46). Tādējādi ir iespējams, ka OAT1 trūkums izraisa traucētu šūnu metabolismu, ko vismaz daļēji var atgūt, ražojot šos metabolītus.

Gandrīz viss uzņemtais triptofāns tiek metabolizēts trīs galvenajos apakšceļos: kinurenīnā, serotonīnā un indolā (47, 48). Papildus savai lomai NAD plus ražošanā, kinurenīna apakšceļš ražo metabolītus, kuriem ir dažādas funkcijas gan veselos, gan slimos apstākļos (46, 49). Serotonīna ceļš ražo neirotransmiteru serotonīnu, kam ir nozīme daudzos fizioloģiskos procesos, jo īpaši kā CNS funkcijas regulatoram (50). Indola apakšceļš, ko mediē zarnu mikrobioms, rada signalizācijas molekulas, kas piedalās saimnieka un mikrobu komunikācijā (51). Sistēmiski OAT1 un OAT3 modulē triptofāna metabolītu biopieejamību katrā no trim apakšceļiem, lai gan lielākā daļa metabolītu nāk no kinurenīna un indola apakšceļiem.

Ņemot vērā neskaitāmās signalizācijas lomas, kas piemīt paaugstinātajiem metabolītiem, OAT1 un OAT3 var ietekmēt daudzus fizioloģijas aspektus. Piemēram, kinurenāts aktivizē GPR35, zāļu mērķi un GPCR, kas iesaistīts iekaisuma reakcijās un sirds un asinsvadu slimībās (52). Daudzi no ievērojami izmainītajiem triptofāna metabolītiem ir arī arilogļūdeņraža receptoru (AhR) izveidoti vai iespējamie ligandi (3. tabula), kas ir transkripcijas regulators, kas izteikts gandrīz visos audos, kas reaģē uz ksenobiotikām (53).

Metabolikas pētījumi ar divām nokautām pelēm parādīja, ka galvenā OAT1 un OAT3 endogēnā funkcija ir regulēt triptofāna metabolītu sistēmiskos līmeņus. Tādējādi sagaidāms, ka zālēm, kuru mērķauditorija ir OAT1 un OAT3, būs līdzīga ietekme uz metabolomu. Kā jau tika prognozēts, mūsu izsitumu peļu kā DMI modeļu translācijas potenciālu spēcīgi apstiprināja rezultāti, kas iegūti no cilvēkiem, kuri tika ārstēti ar probenecīdu, OAT inhibējošu medikamentu, ko visā pasaulē lieto podagras ārstēšanai. Vairāki triptofāna metabolīti bija paaugstināti gan cilvēku serumā, gan nokautajām pelēm.

Tādējādi savienojumus, kas ir paaugstināti pētījumos ar cilvēkiem un grauzējiem, var izmantot kā biomarķierus jaunām zāļu vienībām, kas var inhibēt OAT1 un OAT3. Kamēr nokautie peļu modeļi (kuriem ir normāls paredzamais dzīves ilgums) un ar probenecīdu ārstētie cilvēki bija veseli, daži no paaugstinātajiem metabolītiem ir zināmi urēmiski toksīni, kas ir palielināti serumā cilvēkiem, kuri cieš no hroniskas nieru mazspējas un ir saistīti ar negatīviem rezultātiem (54). , 55). Metabolītu pārklāšanās, kas saistīti ar HNS aspektiem, un mūsu pētījumi liecināja, ka OAT var būt galvenā loma HNS izpausmēs vai tās progresēšanā, lai gan ir arī iespējams, ka metabolītu koncentrācija var palielināties sekrēcijas zuduma dēļ audu dēļ. bojājumi (56, 57). CKD var izraisīt arī vairāku orgānu mazspēju, daļēji urēmisko toksīnu uzkrāšanās dēļ, un tas var būt daļēji saistīts ar to, ka tas nonāk citos audos, izmantojot SLC un ABC zāļu transportētājus (12, 58).

Triptofāna metabolisma ceļā ir nepieciešama vairāku orgānu koordinēta darbība. Triptofāns uzsūcas zarnās, tiek pārveidots aknās vai citos orgānos, un metabolītus galu galā transportēnieres, daļēji izmantojot OAT1 un OAT3 funkciju. Parasti to uzskata vienkārši par eliminācijas ceļu. Mūsu rezultāti, kas norāda, ka šūnas nonieresreaģēt uz šo metabolītu un signālmolekulu trūkumu, gatavojoties to ražošanai, liecina citādi. Lai gan to īpašā lomanieresproksimālais kanāliņos ir slikti definēts, ir skaidrs, ka daudzi no saražotajiem starpproduktiem ir neirotransmiteri un tiem ir svarīga loma CNS funkcijā (46, 49, 59, 60). Papildus starporgānu saziņai triptofāna metabolisms atspoguļo arī starporganismu saziņu starp saimniekorganismu un zarnu mikrobiomu. Patiešām, bezdīgļu peļu serumā ir pazemināts 3-indoksilsulfāta, indolepropionāta un serotonīna līmenis (61). Turklāt iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka nieru OAT1-pozitīvās šūnās 3-indoksilsulfāts darbojas šūnu signalizācijā, aktivizējot AhR un regulējot savu sekrēciju, izmantojot OAT1 (62). Mūsu atklājumi, ka no zarnām iegūtie metabolīti tika palielināti gan Oat1 KO, gan Oat3 KO peļu serumā, kopā ar mūsu pierādījumiem, ka daži ir ligandi in vitro, sniedz papildu atbalstu šo transportētāju nozīmei komunikācijas regulēšanā starp saimnieku un komensāli. organismiem. Kopumā mūsu rezultāti atbilst attālās uzrādes un signalizācijas teorijai, kas ierosina, ka zāļu transportētāji un zāļu metabolizējošie enzīmi piedalās starporgānu un starporganismu komunikācijā, transportējot un modificējot mazas molekulas, lai uzturētu homeostāzi (63, 64). Tādējādi ir ļoti svarīgi izprast zāļu transportētāju endogēno fizioloģisko funkciju klāstu sistēmiski un lokāli.

Izmantojot uzlabotos metabolomikas datus, mēs identificējām metabolītus, kurus ietekmēja OAT1 un OAT3 trūkums grauzēju modeļos, un metabolītus, kurus ietekmēja OAT1 un OAT3 inhibīcija cilvēkiem, kuri tika ārstēti ar OAT inhibējošām zālēm. Mūsu grupa iepriekš ir izmantojusi vielmaiņas rekonstrukcijas tīklus, lai prognozētu vielmaiņas funkciju, un ziņoja par vairākiem kopīgiem un unikāliem ceļiem, ko regulē OAT1 un OAT3 (43, 65). Tomēr šos pētījumus ierobežoja rekonstrukcijas rīku agrīnās versijas un ļoti maz metabolomikas datu. Šeit, izmantojot atšķirīgu pieeju, vielmaiņas uzdevumu analīzē tika likts daudz lielāks uzsvars uz OAT1 lomu intracelulārajā triptofāna metabolismā.nieres. Mūsu pieeju var izmantot, lai izpētītu citu SLC un ABC ģimenes locekļu endogēnās funkcijas un izveidotu atsevišķus, bet pārklājošus tīklus visiem šiem zāļu transportētājiem, kas ir atrodami ne tikai pelēm, bet arī pilnībā un tārpiem (20, 66). Šādi attēlojumi arī atvieglos izpratni par pilnu DMI apjomu zālēm, kas mijiedarbojas ar OAT1, OAT3 vai abiem, kas, iespējams, pārsniedz vienkāršu konkurenci transportētāja līmenī.

Eksperimentālās procedūras

Dzīvnieki

Visus eksperimentālos protokolus, kas saistīti ar dzīvnieku izmantošanu, apstiprināja UCSD Institucionālā dzīvnieku aprūpes un lietošanas komiteja (IACUC). Visi dzīvnieki tika apstrādāti saskaņā ar institucionālajām vadlīnijām par dzīvu dzīvnieku izmantošanu pētniecībā. Pieaugušie WT, Oat1 KO un Oat3 KO tēviņi tika izmitināti atsevišķi 12-h gaismas-tumsas ciklā, un viņiem tika nodrošināta ad libitum piekļuve pārtikai un ūdenim. Šie dzīvnieki ir aprakstīti iepriekšējās publikācijās (26, 27). Ar probenecīdu ārstētām pelēm 3 dienas pirms nonāvēšanas katru dienu tika ievadīta intraperitoneāla injekcija 200 mg/kg probenecīda vai PBS. Pēdējā injekcija tika ievadīta 2 stundas pirms upurēšanas. Daļēji ir aprakstītas arī šai analīzei izmantotās datu kopas (23, 24). Oat1 KO datu kopa ir daļēji pētīta no ķīmijinformātiskā viedokļa, taču detalizēta ceļa analīze netika veikta (23). Oat3 KO datu kopa tika atkārtoti analizēta un tika salīdzinātas tikai divas grupas (24).

Cilvēku pētījumi ar probenecīdu

Visus eksperimentālos protokolus pārskatīja un apstiprināja Institucionālā pārskata padome, un tie ievēro Helsinku ētikas principu deklarāciju. Pilnas asins paraugi tika savākti no 20 indivīdiem (14 sievietes, seši vīrieši). Vidējais vecums bija 30,85 ± 10,98, un vidējais ĶMI bija 24,18 ± 3,52. Dalībnieki, kuri pētījuma laikā nelietoja zāles un ievēroja veģetāro diētu. Tika ievadīta perorāla 1 grama probenecīda deva, un pēc 5 stundām atkal tika savāktas pilnas asinis. Katrs paraugs tika turēts sasaldēts -80 grādu temperatūrā līdz metabolomiskajai analīzei.

Metabolomika Cilvēka seruma paraugi nekavējoties tika uzglabāti –80 grādu temperatūrā un nosūtīti uz sausa ledus uz Metabolon Inc. Peļu seruma paraugi tika savākti un analizēti, kā aprakstīts iepriekš (23, 24). Lai īsi apkopotu, katram paraugam Metabolon Inc veica mērķtiecīgu metabolomisko profilēšanu. Katra parauga sagatavošanai tika izmantota Hamilton Company MicroLab STAR sistēma, un kvalitātes kontrolei tika pievienoti vairāki atgūšanas standarti. Serums tika izgulsnēts ar metanolu un maisīts ar Glen Mills GenoGrinder 2000, lai noņemtu olbaltumvielas no seruma un atbrīvotu ar šiem proteīniem saistītās molekulas. Iegūtais šķīdums tika sadalīts četros mazākos paraugos. Divas tika analizētas ar reversās fāzes (RP) ultraperformances šķidruma hromatogrāfijas (UPLC) masas spektrometriju (MS) ar pozitīva jonu režīma elektrosmidzināšanas jonizāciju (ESI). Viens paraugs tika analizēts ar RP/UPLC-MS/MS ar negatīvo jonu režīma ESI. Viens paraugs tika analizēts ar HILIC/UPLC-MS/MS. Organiskais šķīdinātājs tika noņemts, novietojot katru paraugu uz TurboVap (Zymark).

Statistika

Gan cilvēka, gan peles paraugiem neapstrādātās vērtības tika normalizētas līdz tilpumam, logaritmiski pārveidotas, un trūkstošās vērtības tika aizstātas ar zemāko novēroto vērtību katram savienojumam. Cilvēka seruma paraugos statistisko nozīmīgumu noteica, izmantojot ANCOVA kontrastus, kas ietver ĶMI un vecumu. Peļu seruma paraugiem nozīmīgums tika noteikts, izmantojot Velča divu paraugu t-testu ar metabolītiem, kas sasniedza statistisko nozīmīgumu (p mazāks vai vienāds ar 0.05), kā arī tiem, kas tuvojās nozīmīgumam ( 0.05 Mazāks vai vienāds ar p Mazāks vai vienāds ar 0,10), iekļauts turpmākajās analīzēs. Bagātināšana tika noteikta, izmantojot 1. vienādojumu, kur k ir būtiski izmainīto metabolītu skaits apakšceļā, m ir metabolītu skaits apakšceļā, n ir būtiski izmainīto metabolītu skaits kopējā datu kopā un N ir metabolītu skaits apakšceļā. izmērītie metabolīti kopējā datu kopā.

Metabolisma uzdevumu analīze

Lai kvantitatīvi noteiktunieresvielmaiņas funkcijas un OAT transportera izmaiņu ietekme no gēnu ekspresijas datiem (41) (ti, microarray dati no Oat1 KO, Oat3 KO nierēm un to savvaļas tipa kontroles). Šī analīze paredz simtiem uzdevumu atlasītas kolekcijas darbību, kas aptver septiņas galvenās šūnas vielmaiņas aktivitātes (enerģijas ģenerēšana, nukleotīdu, ogļhidrātu, aminoskābju, lipīdu, vitamīnu un kofaktoru un glikāna metabolisms) tieši no transkripta datiem, izmantojot genomu- cilvēka metabolisma mēroga modeļi. Konkrētāk, vielmaiņas uzdevuma relatīvās aktivitātes (ti, vielmaiņas uzdevuma rezultāta) aprēķins vispirms balstās uz pieejamo transkriptomisko datu iepriekšēju apstrādi un gēnu aktivitātes rādītāja piešķiršanu katram gēnam (67). Cilvēka metabolisma genoma mēroga modelis tiek tālāk izmantots, lai noteiktu katra vielmaiņas uzdevuma veikšanai nepieciešamo reakciju sarakstu un, to darot, lai noteiktu to gēnu sarakstu, kas var veicināt vielmaiņas funkcijas iegūšanu, pamatojoties uz GPR noteikumiem (ti, , Gēnu proteīna reakcijas noteikumi). Tāpēc vielmaiņas uzdevuma rezultāts tiek aprēķināts kā visu gēnu, kas veicina vielmaiņas funkciju, vidējais aktivitātes rādītājs. To darot, transkripta datus var tieši izmantot, lai kvantitatīvi noteiktu katras vielmaiņas funkcijas relatīvo aktivitāti noteiktā stāvoklī.

In vitro transportēšanas testi

Cilvēka embrionālaisnieres(HEK)-293 šūnas, kas stabili pārmērīgi ekspresē cilvēka OAT1 un OAT3 (Solvo Biotechnology), tika audzētas līdz saplūšanai Dulbecco Modified Eagle'sMedium (Invitrogen), kas papildināts ar 10% liellopu augļa serumu un 1% penicilīna/streptomicīna, un tika uzturētas 5. % CO2 37 C temperatūrā. OAT1-ekspresējošās šūnas tika atlasītas blasticidīna klātbūtnē, bet OAT3- ekspresējošās šūnas tika atlasītas puromicīna klātbūtnē. Abas šūnu līnijas bija negatīvas attiecībā uz mikoplazmas piesārņojumu. Pirms funkcionālajām pārbaudēm šūnas tika izklātas uz 96-iedobju plāksnēm, inkubētas 24 stundas un papildinātas ar barotni. Konkurētspējīgi uzņemšanas eksperimenti tika veikti, inkubējot šūnas buferšķīdumā ar fiksētu 10 μM 6- karboksifluoresceīna koncentrāciju un piedāvātā substrāta sērijveidā atšķaidītu koncentrāciju, sākot ar 2 mM. Buferis tika noņemts pēc 10-minūtes inkubācijas istabas temperatūrā, un šūnas trīs reizes tika izskalotas ar DPBS. Pēc tam FL fluorescence tika novērtēta, izmantojot FL fluorescējošu plākšņu lasītāju. IC50 vērtības tika noteiktas, izmantojot GraphPad Prism 8.

Fluorescējošās intensitātes vērtības tika normalizētas tā, ka zemākā vērtība tika iestatīta uz 0 procentiem un augstākā vērtība tika iestatīta uz 100 procentiem. Pēc normalizācijas dati tika piemēroti nelineāram modelim, un IC50 tika noteikts, izmantojot 2. vienādojumu.

Pēc tam Ki tika aprēķināts katram metabolītam, izmantojot Cheng-Prusoff vienādojumu (3. vienādojums), ar hOAT1 HEK293 šūnu Km, kas iegūts no iepriekšējiem eksperimentiem (68).

Datu pieejamība

Visi attiecīgie metabolomikas dati ir ietverti rakstā un papildu materiālos. Transkriptijas dati ir pieejami pēc pieprasījuma no snigam@health.ucsd.edu. hipotēzi, uzraudzīja projektu, izstrādāja eksperimentus un uzrakstīja un rediģēja rakstu.

Finansējums un papildu informācija— Šo darbu atbalstīja Nacionālo veselības institūtu (NIH) dotācija SKN no Nacionālā vispārējo medicīnas zinātņu institūta (NIGMS) (R01GM132938). Atbalstu JCG nodrošina Nacionālā biomedicīnas attēlveidošanas un bioinženierijas institūta (NIBIB) piešķirtā apmācības stipendija (T32EB009380) un R01GM132938 papildinājums. Šo darbu daļēji finansēja dāsnais finansējums no NIGMS uzņēmumam NEL (R35GM119850), Nacionālā alerģijas un infekcijas slimību institūta (NIAID) līdz NEL (UH2AI153029), LIFA stipendija AR un stipendija JMG no Meksikas valdības ( CONACYT) un Kalifornijas Universitātes Meksikas un Amerikas Savienoto Valstu institūtu (UC-MEXUS). Par saturu atbild tikai autori, un tas ne vienmēr atspoguļo NIH oficiālos uzskatus. Daži skaitļi tika ģenerēti, izmantojot Biorender. Šis raksts ir veltīts Vibha Bhatnagar, MD, MPH, piemiņai.

Interešu konflikti— Autori paziņo, ka viņiem nav interešu konflikta ar šī raksta saturu.

Saīsinājumi—Izmantotie saīsinājumi ir: AhR, arilogļūdeņraža receptors; CKD, hroniskanieresslimība; DMI, zāļu un metabolītu mijiedarbība; ESI, elektrosmidzināšanas jonizācija; HEK, cilvēka embrijanieres; ILA, indola etiķskābe; KO, nokauts; RP/UPLC/MS, reversās fāzes ultraefektīvā šķidruma hromatogrāfija – masas spektrometrija.

Cistanche tubulosa novērš nieru slimību, noklikšķiniet šeit, lai iegūtu paraugu

No 1.Bioinženierijas katedras, 2.Pediatrijas nodaļas, 3.Bioloģijas katedras, 4.Biostatistikas un bioinformātikas nodaļas, Ģimenes medicīnas un sabiedrības veselības departamenta, 5.Ģimenes un profilaktiskās medicīnas departamenta, 6.NovoNordisk Foundation Center for Biosustainability UC7, Sandjego, un Kalifornijas Universitāte Sandjego, La Jolla, Kalifornija, ASV Rediģēts

autors Maiks Šipstons

Atsauces

1. LopezNieto, CE, You, GF, Bush, KT, Barros, EJG, Beier, DR un Nigam, SK (1997) NKT molekulārā klonēšana un raksturojums, gēnu produkts, kas saistīts ar organisko katjonu transportētāju saimi, kas ir gandrīz tikai izteiktsnieres. J. Biol. Chem. 272, 6471–6478

2. Brady, KP, Dushkin, H., Fornzler, D., Koike, T., Magner, F., Her, H., Gullans, S., Segre, GV, Green, RM un Beier, DR (1999) ) Jauns iespējamais transportētājs atbilst osteosklerozes (oc) mutācijai, un tas nav izteikts OC mutācijas pelē. Genomika 56, 254–261

3. Riedmaier, AE, Nies, AT, Schaeffeler, E., and Schwab, M. (2012) Organic anion transporters and their impliks in pharmacotherapy.Pharmacol. Atkl. 64, 421–449

4. Ahn, SY un Bhatnagar, V. (2008) Atjauninājums par organisko anjonu transportētāju molekulāro fizioloģiju. Curr. Atzinums. Nefrols. Hipertensijas. 17, 499–505

5. Nigam, SK (2018) SLC22 transportētāju saime: paradigma narkotiku transportētāju ietekmei uz vielmaiņas ceļiem, signalizāciju un slimībām. Annu. Pharmacol. 58, 663–687

6. Lowenstein, J. un Grantham, JJ (2016) Interese par nieru kanāliņu funkciju atdzimšana. Am. J. Physiol. Renal 310, F1351–F1355

7. Govindarajan, R., and Sparreboom, A. (2016) Narkotiku transportētāji: sasniegumi un iespējas. Clin. Pharmacol. Tur. 100, 398–403

8. You, GF, and Morris, ME (2014) Priekšvārds. In Drug Transporters Molecular Characterization and Role in Drug Disposition, 2. izdevums. Wiley Ser Drug Disc, Hoboken, Ņūdžersija. Xix

9. Nigam, SK, Wu, W., Bush, KT, Hoenig, MP, Blantz, RC, and Bhatnagar, V. (2015) Handling of drug, metabolites and urmic toxins bynieresproksimālo kanāliņu zāļu transportētāji. Clin. J. Am. Soc. Nefrols. 10, 2039.–2049

10. Bhatnagar, V., Richard, EL, Wu, W., Nievergelt, CM, Lipkowitz, MS, Jeff, J., Maihofer, AX, and Nigam, SK (2016) ABCG2 un citu urātu transportētāju analīze urīnskābē homeostāze hroniskā formānieresslimība: attālās uzrādes un signalizācijas iespējamā loma. Clin.NieresJ. 9, 444–453 OAT1 un OAT3 loma triptofāna metabolismā

12 J. Biol. Chem. (2021) 296 100575

11. Nigam, SK, and Bhatnagar, V. (2018) Urīnskābes transportētāju sistēmu bioloģija: attālās uzrādes un signalizācijas loma. Curr. Atzinums. Nefrols. Hipertensijas. 27, 305–313

12. Nigam, SK, and Bush, KT (2019) Hronisks urēmiskais sindromsnieresslimība: izmainīta attālā uzrāde un signalizācija. Nat. Rev. Nefrols. 15, 301–316

13. Saito, H. (2010) Nieru SLC22A organizācijas transportētāju patofizioloģiskā regulēšana akūtānierestraumas: farmakoloģiskās un toksikoloģiskās sekas. Pharmacol. Terapeits. 125, 79–91

14. Lepist, EI, un Ray, AS (2017) Papildus zāļu un zāļu mijiedarbībai: Transportera inhibīcijas ietekme uz antibiotikām, barības vielām un toksīniem. Ekspertu viedoklis. Narkotiku Metab. Toksikols. 13, 1075–1087

15. Duan, P., Li, SS, Ai, N., Hu, LQ, Welsh, WJ un You, GF (2012) Spēcīgi cilvēka organisko anjonu transportētāju 1. un 3. inhibitori no klīnisko zāļu bibliotēkām: atklāšana un molekulārais raksturojums . Mol. Farmācija. 9, 3340–3346

16. Evers, R., Piquette-Miller, M., Polli, JW, Russel, FGM, Sprowl, JA, Tohyama, K., Ware, JA, de Wildt, SN, Xie, W., Brouwer, KLR un Konsorcijs, IT (2018) Ar slimībām saistītas izmaiņas zāļu transportētājos var ietekmēt zāļu farmakokinētiku un/vai toksicitāti: Starptautiskā pārvadātāju konsorcija baltā grāmata. Clin. Pharmacol. Ther.104, 900–915

17. Masereeuw, R., Mutsaers, HA, Toyohara, T., Abe, T., Jhawar, S., Sweet, DH, and Lowenstein, J. (2014)nieresun urēmisko toksīnu izvadīšana: Glomeruls vai kanāliņu? Semin. Nefrols. 34, 191–208

18. Liu, Y., Prentice, KJ, Eversley, JA, Hu, C., Batchuluun, B., Leavey, K., Hansen, JB, Wei, DW, Cox, B., Dai, FHF, Jia, WP un Wheeler, MB (2016) Straujš CMPF paaugstināšanās var būt par lūzuma punktu diabēta attīstībā. Cell Rep. 14, 2889–2900

19. Prentice, KJ, Luu, L., Allister, EM, Liu, Y., Jun, LS, Sloop, KW, Hardy, AB, Wei, L., Jia, WP, Fantus, IG, Sweet, DH, Sweeney , G., Retnakaran, R., Dai, FF un Wheeler, MB (2014) Furāna taukskābju metabolīts CMPF ir paaugstināts diabēta gadījumā un izraisa beta šūnu disfunkciju. Šūnu Metab. 19, 653–666

20. Engelhart, DC, Granados, JC, Shi, D., Saier, MH, Jr., Baker, ME, Jr., Abagyan, R. un Nigam, SK (2020) Sistēmu bioloģijas analīze atklāj astoņas SLC22 transportētāju apakšgrupas, tostarp OAT, OCT un OCTNs.Int. J. Mol. Sci. 1791. gada 21. gads