Dihotomiskas reakcijas uz hronisku augļa hipoksiju izraisa iepriekš noteiktu novecošanas fenotipu Ⅱ
Nov 29, 2023
Hipoksisks
Augļa nieres
Parādīt deregulētu proteīna ekspresijas profilu Lai noskaidrotu molekulāros ceļus, kas ir hipoksijas izraisīta IUGR pamatā, svaigi izolētām nierēm no hipoksiskiem vai normoksiskiem E18.5 augļiem tika veikta proteomu profilēšana no apakšas uz augšu, izmantojot nano-LC sistēmu (Dionex UltiMate 3{{9). }}00 RSLC), kas savienots ar augstas izšķirtspējas orbītas masas spektrometru (Thermo QExactive). Galveno komponentu analīze parādīja pārsteidzošas atšķirības starp hipoksiskajām un normoksiskajām nierēm (2.A att.). Kopumā tika identificēti 6307 proteīni (FDR < 0,01, papildu tabula S2), no kuriem 436 tika būtiski atcelti (FDR < 0,05); 284 ar palielinātu skaitu un 152 ar samazinātu daudzumu. Funkcionālo anotāciju klasterizācija, izmantojot gēnu ontoloģiju (18–20), atklāja specifisku mitohondriju, lizosomu, RNS un DNS saistošo proteīnu, kā arī specifiskos vielmaiņas procesos vai iedzimtās imūnreakcijās iesaistīto proteīnu bagātināšanu (2. att., B–D). . Mēs iedalām šīs olbaltumvielas kategorijās attiecībā uz (1) nefronu veidošanos, (2) vielmaiņas adaptāciju un (3) paātrinātu novecošanos, kā parādīts un apspriests turpmākajos punktos.
IEGŪT DABĪGU ORGANISKO CISTANŠES EKSTRAKTU AR 25% EHINAKOZĪDU UN 9% AKTEOZĪDU NIERU INFEKTĀCIJAI
Represētā DNS replikācija un olbaltumvielu sintēze veicina ierobežotu jaunu nefronu veidošanos hroniskas hipoksijas gadījumā
Nevēlami notikumi attīstības laikā, piemēram, hroniska augļa hipoksija, bieži ir saistīti ar samazinātu nefronu skaitu (27, 29–32). Tomēr reti varēja pierādīt pamatā esošo mehānismu, kas pārliecinoši izskaidro šo konstatējumu. Sagrupējot visus 64 deregulētos proteīnus, kas pieder pie GO terminiem "DNS saistošs" un "RNS saistošs" (siltuma karte ir parādīta papildu attēlā S2), izmantojot STRING datubāzi (22), atklāja vairākus apakštīklus, tostarp DNS labošanu, DNS replikāciju, mRNS splicing un ribosomu proteīni (3.A att.). Plašāks bagātināto procesu vai ceļu saraksts ir parādīts 3.B attēlā (FDR < 0.05). No šiem "ribosomas" un "DNS replikācijas" bija vieni no galvenajiem represēto proteīnu terminiem, savukārt mRNS splicēšana un "RNS degradācija" bija vieni no galvenajiem inducēto proteīnu terminiem. DNS remonta procesi parādīja divpusēju ekspresijas modeli. Šeit tika apspiestas olbaltumvielas, kas iesaistītas nukleotīdu izgriešanas vai neatbilstības labošanā, bet tās, kas ir starpnieks "Bāzes izgriešanas remonts", tika inducētas. Turklāt šūnu cikla inhibitora p27Kip1 pārpilnības līmenis tika palielināts divas reizes (3. C att.) un proliferācijas marķiera Ki67 līmenis bija 3 {18}}mazāks (3. D attēls), kas kopā norāda uz šūnas palēnināšanos. sadalīšanas process. Konkrēti, mRNS ekspresijas līmenis Mki67, gēns, kas kodē Ki67, tika ievērojami represēts peles primārajās proksimālajās cauruļveida šūnās, kas kultivētas hipoksiskos apstākļos (3. att. E). Šīs represijas bija saistītas ar Mki67 promotora reģiona hipermetilāciju augļa nierēs ar hipoksiju (3. att. F). Tādējādi augļa hipoksiskās nierēs DNS sintēze, mRNS translācija un lielākā daļa DNS atjaunošanas procesu šķiet palēnināti, samazinot šūnu spēju augt un vairoties. Kopumā šeit pirmo reizi proteomu profilēšanas dati sniedz molekulārus pierādījumus, kas potenciāli izskaidro nefronu veidošanās samazināšanos.
Iedzimtā imūnsistēma un oksidatīvais stress tiek aktivizēti hroniskos hipoksijas apstākļos
Viens no bagātākajiem terminiem visu 436 proteīnu funkcionālās anotācijas analīzē un augstākais inducētajiem proteīniem bija "neitrofilu degranulācija" (2. att., B un C), kas norāda uz iedzimtas imūnsistēmas aktivizēšanoshipoksiskas augļa nieres. No 34 saistītajiem proteīniem 29 tika inducēti un pieci represēti (rozā 4.A attēlā). Starp inducētajiem proteīniem bija daudzi glikolītiskie un ar lizosomām saistīti enzīmi, vairāki S100A proteīnu ģimenes locekļi, iekaisuma citokīnu makrofāgu migrāciju inhibējošais faktors (MIF), kā arī primārie un sekundārie granulu proteīni neitrofīlo granulu proteīns (NGP), mieloperoksidāze (MPO). , katelicidīns (CAMP), peptidoglikāna atpazīšanas proteīns 1 (PGLYRP1) un laktoferīns (LTF). Lai pārbaudītu paredzamo neitrofilu invāziju hipoksiskās augļa nierēs un atklātu to atrašanās vietu audos, nieru sekcijas tika iekrāsotas MPO. MPO pozitīvās šūnas veidoja kopas nieru garozas nefrogēnajā zonā, asinsvadu tuvumā, blakus proksimālajam kanāliņam, un dažkārt tās varēja atrast hipoksisku paraugu medulārajos reģionos (4. att. D un papildu att. S3, A). –C). Turpretim normoksiskās augļa nierēs netika novērota neitrofilu infiltrācija vai uzkrāšanās (4. C attēls). Tika pierādīts, ka kaveolīns-1 (CAV1) uzlabo imūno šūnu transcelulāro migrāciju (33). Attiecīgi CAV1 tika inducēts hipoksiskās augļa nierēs (papildu attēls S3D), uzrādot pastiprinātu nieru asinsvadu iekrāsošanos, tostarp tos, kas šķērso augļa nieres garozas reģionu (4. att., E un F). Neitrofilu degranulācija rada lokālu reaktīvo skābekļa sugu uzliesmojumu, kas izraisa paaugstinātu oksidatīvo stresu un audu bojājumus, tostarp DNS oksidāciju. Svarīgs DNS oksidācijas marķieris ir 8-hidroksi-2′-deoksiguanozīns (8-OHdG), kas tika pastiprināts hipoksisku augļa nieru proksimālajās kanāliņos un nefrogēnajā zonā (4. att.). G un H), neitrofilu klasterizācijas tuvumā. Šis 8-OHdG bojātās DNS pieaugums notika, neskatoties uz vienlaicīgu MGMT un OGG1 indukciju (4. attēls, I un J), divi enzīmi, kas atbild par 8-OHdG izvadīšanu. Šie rezultāti liecina par pastāvīgu iedzimtas imūnsistēmas aktivizēšanu jaunattīstības nierēs, kas papildus hipoksiskajam stresam izraisa vēl lielāku audu bojājumu. Līdz ar šo audu bojājumu neefektīvu novēršanu var tikt uzsākts apburtais loks, kas vēl vairāk pasliktina nefroģenēzi.
Zīm. 2. Proteomiskā profilēšana atklāj vairākas izmaiņas, kas saistītas ar hipoksiju. Proteomisko datu galveno komponentu analīze parādīja skaidru atšķirību starp normoksiskām un hipoksiskām augļa nierēm. B–D, visu būtiski deregulēto proteīnu (B), inducēto proteīnu (C) un reducēto proteīnu (D) funkcionālā anotācijas klasterizācija. Būtiski mainītā ceļa daļa (x ass) ir attēlota attiecībā pret tās bagātināšanas nozīmi (y- ass). Katra punkta lielums kodē kopējo dalībnieku skaitu šajā ceļā. Inducētās olbaltumvielas uzrādīja vielmaiņas procesu (glikolīzes), mitohondriju vai lizosomu proteīnu un imūnsistēmas reakcijā iesaistīto proteīnu bagātināšanos (neitrofilu degranulāciju), savukārt reducētie proteīni ir bagātināti DNS un RNS saistīšanās ceļiem (ribosomas strukturālā sastāvdaļa).
(PGLYRP1) un laktoferīnu (LTF). Lai pārbaudītu paredzamo neitrofilu invāziju hipoksiskās augļa nierēs un atklātu to atrašanās vietu audos, nieru sekcijas tika iekrāsotas MPO. MPO pozitīvās šūnas veidoja kopas nieru garozas nefrogēnajā zonā, asinsvadu tuvumā, blakus proksimālajam kanāliņam, un dažkārt tās varēja atrast hipoksisku paraugu medulārajos reģionos (4. att. D un papildu att. S3, A). –C). Turpretim normoksiskās augļa nierēs netika novērota neitrofilu infiltrācija vai uzkrāšanās (4. C attēls). Tika pierādīts, ka kaveolīns-1 (CAV1) uzlabo imūno šūnu transcelulāro migrāciju (33). Attiecīgi CAV1 tika inducēts hipoksiskās augļa nierēs (papildu attēls S3D), uzrādot pastiprinātu nieru asinsvadu iekrāsošanos, tostarp tos, kas šķērso augļa nieres garozas reģionu (4. att., E un F). Neitrofilu degranulācija rada lokālu reaktīvo skābekļa sugu uzliesmojumu, kas izraisa paaugstinātu oksidatīvo stresu un audu bojājumus, tostarp DNS oksidāciju. Svarīgs DNS oksidācijas marķieris ir 8-hidroksi-2′-deoksiguanozīns (8-OHdG), kas tika pastiprināts hipoksisku augļa nieru proksimālajās kanāliņos un nefrogēnajā zonā (4. att.). G un H), neitrofilu klasterizācijas tuvumā. Šis 8-OHdG bojātās DNS pieaugums notika, neskatoties uz vienlaicīgu MGMT un OGG1 indukciju (4. attēls, I un J), divi enzīmi, kas atbild par 8-OHdG izvadīšanu. Šie rezultāti liecina par pastāvīgu iedzimtas imūnsistēmas aktivizēšanu jaunattīstības nierēs, kas papildus hipoksiskajam stresam izraisa vēl lielāku audu bojājumu. Līdz ar šo audu bojājumu neefektīvu novēršanu var tikt uzsākts apburtais loks, kas vēl vairāk pasliktina nefroģenēzi.
Metabolisma pielāgošanās hipoksijai izraisa izteiktu glikolīzi augļa nierēs
Hroniska hipoksija ir smags stāvoklis, kuram šūnām ir jāpielāgojas vielmaiņas izmaiņu rezultātā, lai izdzīvotu. Galvenais ir šūnu ATP ražošanas uzturēšana, kas, ja nav pietiekamas skābekļa piesātināšanas, prasa pāreju no oksidatīvās fosforilācijas uz glikolīzi. No visiem terminiem, kas izriet no funkcionālās anotācijas, "glikolītiskais process" bija visnozīmīgākais (2.B att.). Visi desmit fermenti (sarkans ①–⑩ 5.A attēlā), kas nepieciešami glikozes pārvēršanai piruvātā, tika inducētiaugļa hipoksiskas nieressalīdzinot ar normoksisko kontroli (siltuma karte ir parādīta 5.C attēlā). Turklāt tika uzlabotas arī glikozes transportētāja 1 (SLC2A1, oranžs 4.A attēlā) un laktātdehidrogenāzes A (LDHA, tumši sarkans 5.A attēlā) ekspresijas, kam vajadzētu veicināt palielinātu glikozes uzņemšanu šūnā un pastiprinātu glikozes samazināšanos. attiecīgi no piruvāta uz laktātu. Šķiet, ka piruvāta alternatīvo izmantošanu citronskābes ciklā kavē (1) pastiprināta piruvāta dehidrogenāzes kināzes 1 (PDK1, tumši sarkana 5.A attēlā) ekspresija, kas inaktivē piruvāta dehidrogenāzes kompleksu mitohondrijās un tādējādi piruvāta oksidāciju. uz acetil-CoA; un (2) ar samazinātu piruvāta karboksilāzes (PC) līmeni, kas katalizē piruvāta pārvēršanos par oksaloacetātu. No otras puses, fruktoze -1,6-bisfosfatāze 1 (FBP1, zilā krāsā 5.A attēlā) tika samazināta, vēl vairāk palielinot iespējamo glikozes plūsmu uz piruvātu. Visas šīs fermentatīvās izmaiņas veicina laktāta veidošanos, un patiesi, hipoksiskā augļa nierēs tika paaugstināta laktāta koncentrācija (5.B att.). Pastiprināta laktāta ražošana var izraisīt nelabvēlīgu paskābināšanos. Tomēr starp bagātinātajiem proteīniem mēs atradām monokarboksilāta transportētājus SLC16A3 un SLC5A8 (oranži 5.A attēlā), kas, kā zināms, izvada laktātu ārpusšūnu telpā, lai izvairītos no citoplazmas paskābināšanās toksiskās ietekmes. Tādējādi mūsu modelis parāda augļa nieru ievērojamo spēju pielāgoties hroniskai hipoksijai, palielinot glikolītisko aktivitāti,
Zīm. 3. Jaunu nefronu veidošanās hipoksijā ir saistīta ar represētu DNS replikāciju un proteīnu sintēzi. A, proteīnu mijiedarbības tīkls, kurā ir būtiski mainīti DNS un RNS saistošie proteīni, kas iegūti no STRING datu bāzes, parāda vairākas proteīnu kopas: ribosomu proteīnus (zils), proteīnus, kas iesaistīti DNS replikācijā (zaļš), DNS labošanu (violeta) un mRNS splicēšanu ( sarkans). Proliferācijas marķieris Ki67 (Mki67) ir atzīmēts melnā krāsā, uzsverot tā ciešo saistību ar DNS labošanu un DNS replikāciju. B, būtiski mainītu DNS un RNS saistošo proteīnu ceļu atlase no KEGG un Reactome datu bāzēm, kas uzrādīja visredzamākās izmaiņashipoksiskas nieres, kas attēlots dilstošā secībā pēc nozīmes. RNS splicēšanas un RNS degradācijas procesi tika bagātināti (sarkanā krāsā), savukārt RNS translācijas, DNS replikācijas un labošanas ceļi tika apspiesti (zilā krāsā). Apstrādā tikai ar FDR<0.05 are shown. C and D, the cell cycle inhibitor p27Kip1 was enhanced (unpaired two-tailed t test, Welch's correction, p = 0.0095), whereas the expression of the proliferation marker Ki67 was reduced (unpaired two-tailed t test, Welch's correction, p = 0.0078) in hypoxic fetal kidneys. E, hypoxia reduced the mRNA expression level of Mki67 in mouse primary proximal tubular cells (unpaired two-tailed t test, p < 0.0001). F, this reduction was mediated by hypermethylation of the Mki67 promoter in hypoxic fetal kidneys. Open circle unmethylated, black circle methylated (Fisher's exact test, p = 0.0016; Mann–Whitney U-test, p = 0.0431)
Zīm. 4. Olbaltumvielas, kas iesaistītas iekaisuma reakcijā un oksidatīvajā stresā, ir bagātinātas ar jaunveidojošiem nefroniem hipoksijas apstākļos. A, visu 34 būtiski mainīto proteīnu attēlojums anotācijai, ko sauc par neitrofilu degranulāciju (rozā apļi) starp visiem mūsu datu kopas nozīmīgajiem (lielākiem pelēkiem apļiem) un nenozīmīgiem (mazākiem pelēkiem apļiem) proteīniem. 29 bija augstāks pārpilnības līmenis, bet pieciem bija samazināts. B, siltuma karte, kurā parādīti visi rozā proteīni (A) un to indukcija vai apspiešana hipoksijas gadījumā, kas attēlota proteīnu pārpilnības dilstošā secībā. C–H, reprezentatīvi imūnhistoķīmiskie attēli E18.5 normoksiska vaihipoksiskas nieresparāda neitrofilu infiltrāciju un oksidatīvo stresu. C un D, imūnhistoķīmija neitrofilu marķiera mieloperoksidāzei (MPO) atklāja šo šūnu grupējumu jaunveidojošo nefronu tuvumā (zvaigznīte) un blakus hipoksisku augļa nieru (D) nieru asinsvadiem (bultas galviņai). Normoksiskajās kontrolēs (C) MPO pozitīvas šūnas bija reti sastopamas. (Mēroga stieņi 100 μm). E un F, imūnhistoķīmija, kas attēlo pastiprinātu kaveolīna -1 (CAV1) ekspresiju hipoksisku augļa nieru (F) nieru asinsvados, salīdzinot ar kontroli (E) (mēroga joslas 200 μm). G un H, 8-hidroksi-2′-deoksiguanozīns (8-OHdG), kas ir oksidatīvā DNS bojājuma marķieris, tika pamanāmi pastiprināts jaunveidojošos nefronos (zvaigznīte) nieru garozā un hipoksisko nieru (H) proksimālo kanāliņu (bultiņas) šūnas, turpretim normoksiskajos audos (G) tika iekrāsotas tikai dažas šūnas (mēroga joslas 200 μm). I un J, šis DNS bojājuma pieaugums notika, neskatoties uz vienlaicīgu O-6-metilguanīna-DNS metiltransferāzes (MGMT; nesapārots divpusējs t tests, p=0.0002) (I) un {{ 15}}oksoguanīna glikozilāze (OGG1; nesapārots divpusējs t-tests, p=0.0063) (J), divi enzīmi, kas iesaistīti oksidētās DNS atjaunošanā.
kas nodrošina pietiekamu ATP veidošanos un izdzīvošanu šajā nelabvēlīgajā stāvoklī.
Augļa hipoksija veicina kompensējošo mitohondriju proteīnu importu un elpošanas ķēdes montāžu
Bez pastiprinātas glikolīzes, mēs atradām vairākas izmaiņas mitohondriju proteīna pārpilnības līmeņos (karte ir parādīta papildu S4 attēlā). Proteīnu tīklu ģenerēšana, izmantojot STRING, atklāja vairākas kopas, kas satur proteīnus, kas iesaistīti proteīnu translokācijā mitochon.dria, oksidatīvā fosforilācijā un mitohondriju ribosomu proteīnos (5. attēls, D un E). Jāatzīmē, ka tika inducēti vairāki proteīni, kas saistīti ar iekšējo mitohondriju membrānu, kas ir vieta, kur notiek oksidatīvā fosforilācija (OXPHOS). OXPHOS ietver piecus daudzproteīnu kompleksus, kas izvietoti gar iekšējo mitohondriju membrānu. Starp inducētajiem proteīniem bija OXPHOS kompleksu (NDUSF6), III (UQCR10), IV (COX6B1, COXC un COX7A2) un V (ATP5J, MTATP8), kā arī UQCC3 un SCO2 komponenti, kas nepieciešami pareizai montāžai un darbībai. kompleksa un IV, attiecīgi (att. 5D un papildu att. S4). SDHC un SDHD, kompleksa ll apakšvienības, arī tika regulētas (attiecīgi 16- un 25-reizes), taču nesasniedza statistisko nozīmīgumu. Turklāt auglim tika bagātināti ne tikai elpošanas ķēdes komponentihipoksiskas nieres, bet arī daudzas olbaltumvielas, kas veicina to importu mitohondrijās. Tas ietvēra ārējās membrānas translokāzes (TOM — TOMM22) un iekšējās membrānas translokāzes kompleksa TIM22 (TIMM22, TIMM9 un TIMM10, un ar to saistīto TIMM8-TIMM13-kompleksu (5. D att. un papildu att.). S4) Starp 21 mitohondriju proteīnu ar samazinātu daudzumu bija četri mitohondriju ribosomu proteīni, kā arī proteīni, kas iesaistīti aminoskābju katabolismā, vitamīnu biosintēzē vai taukskābju beta oksidācijā (5. att., D un E, kā arī papildu attēls). S4.) Šie atklājumi norāda uz iespējamu mitohondriju disfunkciju un acīmredzamiem centieniem atjaunot bojātās olbaltumvielas (34), neskatoties uz pastiprinātu glikolīzi un vispārēju samazinātu olbaltumvielu sintēzi.
Tiek uzlabota lizosomu bioģenēze un autofagijaHipoksiskas augļa nieresLizosoma bija otrā organelle, kas, šķiet, ir bagātināta hipoksijas apstākļos. Tomēr, salīdzinot ar mitohondrijiem, kur tika samazināti 36% olbaltumvielu, gandrīz visi ar lizosomām saistītie proteīni tika regulēti (6. attēls, A un B). Starp tām bija deviņas lizosomu skābes hidrolāzes, kas veido gandrīz 20% no lizosomu skābes hidrolāzes, kas anotētas KEGG ceļā lizosomām: četras protezes (CTSA, CTSF, CTSZ, TPP1), trīs glikozidāzes (GAA, NAGA, NEUlysomal), skābā fosfatāze 2 (ACP2) un lizosomu skābā lipāze A (LIPA). Turklāt mēs atradām pierādījumus par palielinātu lizosomu un saistīto organellu bioģenēzi. Trīs no astoņiem BLOC1 (ar lizosomu saistīto organellu kompleksa 1 bioģenēze) komponentiem tika būtiski inducēti (6. att., C–E), kā arī H/Cl apmaiņas transportētājs 5 (CLCN5), kas ir būtisks dalībnieks. endosomu paskābināšanās (6.F att.). Jāatzīmē, ka Snapin (BLOC1 7. apakšvienība) arī spēlē lomu lizosomu paskābināšanā un autofagosomu nobriešanā un darbībā. Citas inducētās olbaltumvielas, kurām ir zināma nozīme autofagijā, bija Atg7 un Bnip3 (6. attēls, G un H). Vēl viena autofagiskās plūsmas prasība ir lizosomu perinukleāra klasterizācija, ko veicina lizosomu Ragulator komplekss (35, 36) un divas pretējas motoro proteīnu ģimenes. Pārsteidzoši, ka četri no pieciem Regulatora sastatņu apakšvienību locekļiem (LAMTOR1, 2, 3 un 5) tika būtiski inducēti (6. att., A un B); LAMTOR4 arī bija 1{29}}izraisīts, taču nesasniedza statistisku nozīmīgumu. Turklāt kinezīniem, kas veicina organellu kustību uz āru, bija tendence tikt apspiestiem, savukārt dynein ģimenes locekļi, kas atvieglo kustību uz iekšu, tika izraisīti, lai gan tas nav statistiski nozīmīgs (papildu attēls S5). Kopumā šie atklājumi sniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka lizosomu mājturības funkcija ir uzlabotaaugļa hipoksiskas nieres, pilnībā saderīgs ar paredzamo nepieciešamību atjaunot bojātos mitohondrijus.
Priekšlaicīga
Novecošana ir piemērs hipoksiskās adaptācijas Janusa aspektiem Pretstatā kompensējošajiem labošanas un atjaunošanas mehānismiem mēs atklājām 15 no deregulētajiem proteīniem, kas pieder pie GO termina "novecošanās" (7.A att.), kas pārstāv trešo hipoksisko adaptāciju kategoriju: paātrināta novecošana. . Lai gan lielākajai daļai šo proteīnu ir nozīme vienā no iepriekš aprakstītajiem procesiem neitrofilu degranulācijā un lizosu veidošanā (MIF, MPO, PSEN1), mitohondrijās (NDUFS6, FADS1, MTCO1, CYP27B1), glikolīzē (ALDOC) un DNS atjaunošanā (OGG1) ; Ir aprakstīts, ka daži tieši ietekmē peļu dzīves ilgumu. Jo īpaši tika samazināts gan kloto, gan sirtuīna 6 olbaltumvielu daudzums E18.5 hipoksijas gadījumāaugļa nieres(7. att., B un C). Sirtuīns 6 ir visuresoši ekspresēts enzīms ar proteīna dezacetilāzes un mono-ADP riboziltransferāzes aktivitāti, kas iesaistīts vairāku šūnu funkciju regulēšanā, tostarp iekaisuma, glikolīzes un DNS labošanā. Tās izsitums izraisa smagu progēriju pelēm ar saīsinātu dzīves ilgumu no 1 līdz 3 mēnešiem (37, 38). Nieres ir galvenā kloto sintēzes vieta (ti, distālā vītņotā kanāliņā — DCT nodrošina lielāko daļu proteīna ar papildu sintēzi proksimālajos vītņotajos kanāliņos), kur tas lokāli darbojas kā ar membrānu saistīta beta-glikuronidāze. Šķiet, ka samazinātais kloto daudzums ir specifisks process, jo citi DCT proteīni, tostarp CALB1, netika mainīti. Kloto arī tiek izdalīts cirkulācijā vai nu ar membrānu saistītās formas ekstracelulārās daļas šķelšanos vai alternatīva savienojuma varianta translāciju. Cirkulējošā kloto (sKL) līmenis samazinās līdz ar vecumu (39, 40), kas lika mums novērtēt tā un sirtuīna 6 koncentrāciju hipoksisku vai normoksisku E18.5 augļu stumbra asinīs. Patiešām, sKL un sirtuīna 6 koncentrācija bija ievērojami samazināta E18.5 hipoksiskiem augļiem (7. att., D un E). Turklāt un vēl svarīgāk ir tas, ka kloto un sirtuīna 6 līmenis serumā arī joprojām bija ievērojami samazināts vecām pelēm (7. attēls, F un G), kas norāda uz pastāvīgu šo divu proteīnu samazināšanos dzīves laikā. Šķiet, ka Kloto tas ir saistīts ar ievērojami samazinātu mRNS ekspresijas līmeni 15-mēnesi vecu hipoksisku pēcnācēju nierēs (7. H attēls). Tomēr sirtuīna 6 nieru mRNS ekspresijas līmeņi nemainījās vecām normoksiskām un hipoksiskām pelēm (7. att.). Turklāt ir pierādīts, ka izmaiņas DNS metilēšanā ir viens no svarīgākajiem mehānismiem ne tikai nefrona cilmes šūnu atjaunošanai un diferenciācijai (41), bet arī kloto ekspresijai (42, 43). Tomēr, atšķirībā no Mki67 hipermetilēšanas (3. att. F), kloto promotors tika hipometilēts hroniskas hipoksijas laikā (papildu S6 att.). Sirt6 metilēšanas modeli nevarēja noteikt. Cik mums ir zināms, mūsu IUGR modelis ir pirmais, kas definē mehānismu, kas noved pie priekšlaicīgas novecošanās fenotipa, izmantojot iekaisuma bojājumu sinerģiju, neefektīvu atjaunošanos, mainītu metabolismu un samazinātu pretnovecošanās proteīnu daudzumu, kas notiek jau dzimšanas brīdī.
Pretnovecošanas proteīnu samazināšanās, reaģējot uz hronisku hipoksiju, saglabājas starp pelēm un vīriešiem Pēdējā eksperimentu komplektā mēs jautājām, vai mijiedarbība starp hronisku hipoksiju un samazinātu pretnovecošanās proteīnu līmeni serumā ir evolucionāri konservēta parādība. Šim nolūkam seruma paraugi no kontrolēta pētījuma (10) ar deviņiem veseliem brīvprātīgajiem (astoņi vīrieši, viena sieviete) tika savākti 2 nedēļas iepriekš (jūras līmenis, SL), trīs punktos nepārtrauktas 28-dienas laikā. uzturēšanās 3454 m augstumā (liels augstums, HA3, HA9, HA28) un 1, 7 un 14 dienas pēc atgriešanās SL (RSL1, RSL7, RSL14) tika analizētas attiecībā uz sKL un SIRT6 (8. att.). SL iegūtie paraugi kalpoja kā kontroles katram dalībniekam. sKL un SIRT6 seruma līmenis pazeminājās lielos augstumos un abi sasniedza statistisko nozīmi H28. Atgriežoties jūras līmenī, sKL palielinājās līdz augstākam līmenim nekā pirms uzturēšanās lielā augstumā RSL7 un atgriezās normālā stāvoklī pie RSL14 (8.A att.). No otras puses, SIRT6 turpināja samazināties, atgriežoties jūras līmenī, un tikai sāka atkal slīpēt pie RSL14 (8.B att.), kas liecina par šo divu pretnovecošanās proteīnu atšķirīgu regulēšanu. Kopumā šie atklājumi liecina, ka samazinātam kloto un sirtuīna 6 līmenim serumā parasti var būt nepieciešama hronisku hipoksisku stāvokļu iedarbība, un tādējādi tas var būt evolucionārs ļoti konservēts process.
Wecistanche atbalsta dienests - lielākā cistanche eksportētāja Ķīnā:
E-pasts:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel.:+86 15292862950
Iegādājieties sīkāku informāciju par specifikācijām:
Skatīt šeit: https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
