lvValoda
Mājas / Zināšanas / Saturs

Zināšanas

NAD(P)(H) kvantitatīvās noteikšanas rezultātu metaanalīze uzrāda mainīgumu zīdītāju audos Ⅱ

Jun 01, 2023

Pirmsnāves un pēcnāves audu savākšanas ietekme uz NAD(P)(H) līmeni.

Mēs paredzējām, ka NAD (P) (H) redoksstāvoklī var būt novērojama atšķirība, kas ir atkarīga no audu savākšanas procedūrām. Lai atbildētu uz šo jautājumu, mēs pārbaudījām pirmsnāves audu savākšanas procedūru ietekmi uz NAD(P)(H) redox statusu. Šai analīzei mēs salīdzinājām žurku aknu audu vērtības, ņemot vērā lielāku skaitu pētījumu, kas definēja to upurēšanas protokolu. Kad tika atklāts, visos pārskatītajos pētījumos tika norādīts, ka audu paraugi tika turēti auksti un nekavējoties ekstrahēti uz ledus vai sasaldēti –80 grādu temperatūrā pirms NAD(P)(H) mērījumiem. Šī analīze noteica, ka nebija būtiskas atšķirības NAD plus koncentrācijās žurku aknās (6.a attēls) starp audiem, kas ekstrahēti pirms vai pēc eitanāzijas. Tomēr ziņotais NADH līmenis žurku aknās ir ievērojami augstāks pēcnāves paraugos (6.b attēls). Netika novērotas atšķirības kopējā NAD(H) līmenī (6.c att.), bet NAD plus/NADH attiecība bija zemāka audos, kas savākti pēc eitanāzijas (6.d att.), kas atbilst NADH līmeņa izmaiņām. NADP plus , NADPH un NADP plus /NADPH attiecības rezultāti žurku aknās, kas sagrupēti pēc audu savākšanas laika, ir parādīti 9. papildu attēlā; tomēr nepietiekamais pēcnāves paraugu skaits neļauj mums interpretēt audu ieguves laika punkta ietekmi uz NADP (H) līmeni. Peļu aknās nebija atšķirību starp pirmsnāves un pēcnāves NAD plus līmeņiem, tomēr ziņošanas pētījumu skaits bija ierobežots (6.e attēls). NēNADH,NADP plus, vaiNADPHpēcnāves datipeles aknasbija pieejams salīdzināšanai.

Flavonoid (2)

Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu Hebrs Cistanche


Diskusija

Daudzi jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka NAD (P) (H) regulēšana ir būtiska šūnu homeostāzei un redox statusam. Dati, kas iegūti no grauzējiem, ir noveduši pie pētījumiem, kuros tika pārbaudīts cilvēka asins NAD plus līmenis kā mazāk invazīvs visa ķermeņa NAD plus līmeņa rādītājs. Nesenie klīniskie pētījumi parādīja, ka NAD plus līmenis tika samazināts slimības stāvokļos23, 47 un paaugstināts pēc NAD plus pastiprināšanas stratēģijām23, 44, 48, 49. Mēs veicām visu no 1946. gada līdz 2021. gada 20. jūnijam publicēto pētījumu metaanalīzi, kas ietvēra kvantitatīvus datus par NAD(P)(H) līmeni zīdītāju sugās, īpašu uzmanību pievēršot pelēm, žurkām un cilvēkiem, jo ​​tie ir vislielākie. pētītas sugas biomedicīnas jomā. Šī analīze daļēji tika veikta, lai noteiktu vidējo standarta NAD(P)(H) koncentrācijas līmeni normālos zīdītāju audos, ņemot vērā labi zināmo šo pasākumu atšķirības pētījumos. Mēs ceram, ka šos datus var izmantot, lai stimulētu standartizētus protokolus NAD un pētījumu jomā un veicinātu NAD (P) (H) līmeņu un redoksu attiecību izmantošanu kā uzticamus slimību un ārstēšanas shēmu biomarķierus.

Neskatoties uz ievērojamām atšķirībām grauzēju audos, šī metaanalīze uzrādīja līdzīgu vidējo NAD plus līmeni audos ar dažiem izņēmumiem. Interesanti, ka peles skeleta muskuļos bija zemāks vidējais NAD plus līmenis (2.a att.) nekā citos ļoti vielmaiņas audos (ti, aknās, nierēs, sirdī un smadzenēs). Tas var norādīt uz dažādiem NAD(H) redox statusiem skeleta muskuļos vai var norādīt uz lielākām problēmām ar metabolītu ekstrakciju šķiedru audos. Tomēr šos novērojumus nevarēja pārbaudīt cilvēkiem, jo ​​trūka audu paraugu ārpus asinīm un muskuļiem.

Flavonoid-1

Ir daudzi iespējamie faktori, kas varētu ietekmēt fizioloģisko NAD(P)(H) mērījumu precizitāti audu paraugos. Kad tika ziņots, visos pētījumos audi tika novākti un tieši iegremdēti šķidrā slāpeklī vai pirms sasaldēšanas vai apstrādes turēti uz ledus, lai saglabātu siltumjutīgās frakcijas (NAD plus un NADP plus ). PH ietekme uz dažādām NAD(P)(H) frakcijām, piemēram, reducēto NAD(P)H formu skābes nestabilitāte, lielākajā daļā pētījumu ir izraisījusi pH neitrālu ekstrakcijas šķīdinātāju izmantošanu. . Tomēr, ņemot vērā reducēto un oksidēto metabolītu ātro savstarpējo konversiju un anoksijas ietekmi uz NAD(H)50–53, ir svarīgi arī nodrošināt ātru audu metabolītu ekstrakciju un atbilstošas ​​procedūras šūnu NAD(P)(H) dzēšanai. )-redoks/patēriņa enzīmi, piemēram, ar deproteinizāciju. Šajā sakarā mūsu veiktā pirmsnāves audu savākšanas analīze liecina, ka pēcnāves analīze veicina NAD plus samazināšanos. Audu NAD plus samazināšanās iepriekš tika aprakstīta in vivo smadzenēs, sirdī un aknās žurkām, kas pakļautas ilgstošai 2{10}h hipoksiskai atmosfērai54 — videi, ko var daļēji apkopot ilgstoši pēcdzemdību periodi. upurēt audu savākšanu pirms ātras sasaldēšanas. Tas var norādīt uz to, ka, lai iegūtu reprezentatīvus NAD(P)(H) mērījumus, audi ir jāizņem anestēzijas laikā vai par prioritāti jānosaka tūlītēja to audu ieguve, kurus paredzēts izmantot metabolītu analīzei pēc nonāvēšanas.

Pastāv arī iespēja izmantot dažādas kvantitatīvās noteikšanas metodes, katrai no kurām ir atšķirīgi ierobežojumi, lai veicinātu kopējo NAD(P)(H) mērījumu mainīgumu pētījuma ietvaros. Pēdējās divās desmitgadēs visbiežāk izmantotās metodes bija enzīmu cikla testi, LC-MS un HPLC. Katru no šīm metodēm ietekmē metabolītu ekstrakcijas metodes, kvantitatīvās noteikšanas parametri un atbilstošas ​​kvalitātes kontroles īstenošana. Izmantojot LC–MS, Lu et al. ir parādījuši, ka NAD(P)(H) metabolītu reducētās un oksidētās formas savstarpējā pārveide notiek dažādos ātrumos dažādos ekstrakcijas buferos vai šķīdinātājos ar acetonitrila:metanola:ūdens un 0.1 M skudrskābes maisījumu, iegūstot augstākā atkopšana ar vismazāko savstarpējo reklāmguvumu skaitu31. Tomēr, izmantojot LC–MS, šo savstarpējo pārveidi var uzraudzīt starp atsevišķiem pētījuma paraugiem, izmantojot iekšējos kontroles līdzekļus, piemēram, NAD(P)(H) izotopus, kas ir LC–MS tehnikas priekšrocība salīdzinājumā ar HPLC un fermentu metodi. riteņbraukšanas testi31,33,55. Neskatoties uz to, pat ar labi kontrolētām LC-MS metodēm dažādi faktori var traucēt izmērīto signālu, tostarp matricas efekti un jonizācijas efektivitātes izmaiņas. Piemēram, daži pētījumi izmanto 13C marķētus rauga ekstraktus kā iekšējos standartus LC-MS metabolomikā. Tomēr ekstrahētā parauga metabolīta matricas pievienošana ar 13C iezīmētu rauga ekstrakta metabolītu matricu var izraisīt dažādas sekas, piemēram, jonu nomākšanu, kas samazina iezīmētu un/vai nemarķētu metabolītu signālu, un var izraisīt kļūdas absolūtajā kvantitatīvā noteikšanā, ja tas netiek darīts. konstatēts rūpīgā kvalitātes novērtējumā56. Turklāt, lai gan LC–MS metodes teorētiski ļauj vienā eksperimentā izmērīt vairākus NAD (P) (H) metabolītus, joprojām pastāv ierobežojumi, jo ir jāveic optimāli atšķaidījumi, ja interesējošajiem metabolītiem ir lielas koncentrācijas atšķirības. Tādējādi, neskatoties uz to priekšrocībām salīdzinājumā ar vienkāršākiem enzīmu cikla testiem, LC-MS metožu sarežģītība rada nepieciešamību pēc rūpīgas optimizācijas. Nesen ir izstrādātas jaunas analītiskās metodes, piemēram, NAD plus biosensori un uz attēlveidošanu balstīta masas spektrometrija, taču joprojām nav pietiekami daudz kvantitatīvo datu, kas iegūti no šīm metodēm, lai tos iekļautu metaanalīzē. Lai gan vienā mūsu metaanalīzē iekļautajā pētījumā tika izmantots papīra bioluminiscējošais biosensors, lai izmērītu NAD plus līmeni peles aknās un citos paraugu veidos57. Šis pētījums tika iekļauts bioluminiscences testu grupā līdzīgas noteikšanas metodes dēļ (1.a attēls).


Flavonoid

Šīs analīzes vajadzībām tika izslēgti dati no 677 pētījumiem. Tas ietvēra pētījumus, kas sniedza relatīvus NAD(P)(H) rezultātus (51 procents), nevis kvantitatīvus, kā arī pētījumus, kuros NAD(P)(H) koncentrējas.netika normalizētsaudu svars, olbaltumvielu saturs, vaiasins tilpums(13 procenti). 36 procenti izslēgto pētījumu tika veikti ar nepiemērotiem paraugiem (piemēram, subjektiem, kas nav zīdītāji, šūnu vai audu kultūrām). Papildus izslēgtajiem pētījumiem šīs metaanalīzes galvenie ierobežojumi ietver izmaiņas vai ziņotās informācijas trūkumu saistībā ar pirmsanalītiskajām procedūrām (pirmsnāves vai pēcnāves ekstrakcijas vai ekstrakcijas bufera informācija) un/vai analītiskajām metodēm, kā arī ar vecumu, dzimumu, ģenētisko izcelsmi, diētu un barošanas statusu, upurējot grauzējus.
Lai gan mūsu metaanalīze izceļ starppētījumu mainīgumu un vajadzību standartizēt NAD(P) (H) kvantitatīvos mērījumus, mūsu analīzē netiek novērtēts un netiek apspriestssalīdzinošo rezultātu derīgumuindividuāla pētījuma ietvaros. Ņemot vērā vairāku NAD(P)(H) metabolītu ietekmi, kas kalpo kā biomarķiericilvēku veselību, standartizāciju vai rūpīgu pētījumu optimizāciju pirmsanalītiskās unanalītiskās procedūrasļauslabāki pētījumu rezultātu salīdzinājumi. Tas kļūst vēl svarīgāks, palielinotiesklīnisko pētījumu skaits, kuros pārbaudīta zāļu vai uztura bagātinātāju iedarbība, ko izmanto, lai mainītu audu NAD(P)(H) līmeniuzlabot cilvēku veselību.

Flavonoid (11)

Metodes

Literatūras meklēšana. "Epub Ahead of Print", "Apstrādājamie un citi neindeksēti citāti", "Versijas", "PubMed-Not-MEDLINE", "Daily update", "Front segment Iknedēļas atjauninājums", "Atpakaļ no 1946. gada līdz sākumam no priekšpusessegments" citāti no 1946. gada līdz 2021. gada 20. jūnijam datubāzē MEDLINE ALL (Ovid) tika meklēti unpārskatīts attiecībā uz rakstiem, kas satur kvantitatīvus datus par NAD(P)(H) metabolītu līmeni zīdītāju audosizklāta S1 pielikumā. Meklēšanas vaicājuma stratēģija nodrošināja 3377 rakstus. Tika veikta papildu meklēšana, kas vērsta uz asinīmveikts, izmantojot to pašu datu bāzi, un iegūti 1513 raksti (S2 pielikums).
Skrīninga metodika. Abstraktiem un nosaukumiem, kas ziņo par NAD (P) (H) metabolītu kvantitatīvo noteikšanu zīdītāju audos un asinīs, tika veikta pilna teksta skrīnings. Visas abstraktās atsauksmes tika pārbaudītas ar otro atsauksmiun visi konflikti tika atrisināti. Pēc abstraktās pārbaudes tika atlasītas 643 publikācijas pilna teksta pārskatīšanaiuz audiem vērsta meklēšana un 272 uz asinīm vērstai meklēšanai (papildu 10. attēls). Pētījumi, kas tikai pirmsnosūtītie relatīvie NAD(P)(H) metabolītu dati tika izslēgti pilna teksta skrīninga laikā, izņemotpētījumi par NADplus/NADH attiecības. Rezultāti iegūti tikai no audiem, šūnām, izolētiem organelliem, kas saglabātividē vai no asiņu eluenta no perfūzijas tika izslēgti. Pilna teksta pārskatīšanas rezultātā tika izslēgts 667(457 plus 210) raksti galvenokārt tāpēc, ka trūkst NAD metabolītu datu (50,5 procenti), dati iegūti no nepiemērotiemparaugi (36,3 procenti) vai dati, kas uzrādīti kā relatīvas/patvaļīgas vienības (13,2 procenti). Visbeidzot, tajā tika iekļauts 241 rakstskvalitatīvajā metaanalīzē un 205 kvantitatīvajā metaanalīzē (papildu 10. attēls). Lai gan mūsuSākotnējā meklēšana ietvēra pētījumus, kas publicēti no 1946. gada līdz 2021. gada 20. jūnijam. Kā minēts iepriekš, vecākais pētījums arkvantitatīvie NAD(P)(H) dati, kas atbilda mūsu pieņemšanas kritērijiem, tika publicēti 1961. gadā


Datu ieguve.

Skaitliskie dati par NAD (P) (H) metabolītiem tika iegūti tieši no izstrādājumiem vai iegūti no izstrādājumu skaitļiem, izmantojot pusautomātisko datu ieguves programmatūru (WebPlotDigitizer58). Turklāt, ja attiecināms, tika reģistrēti audu paraugu ņemšanas laika punkti attiecībā pret nogalināšanu un/vai audu/asins paraugu ņemšanas metodēm (ti, anestēzijas un/vai eitanāzijas metode, audu apstrāde un uzglabāšanas temperatūra). Dzīvnieku modeļiem tika reģistrētas sugas, īpašības (piemēram, celms, genotips, vecums un svars) un vides apstākļi (piemēram, miega cikls, uztura veids, barošanas biežums un barošanas stāvoklis attiecībā pret audu paraugu ņemšanu). Turklāt visiem pētījumiem tika iegūta ārstēšana (piemēram, farmakoloģiskā ārstēšana, operācijas, apstarošana, audzēja indukcija un citas procedūras, ko piemēro pētījuma subjektiem) un visa informācija par pētījuma grupām (piemēram, ārstēšanas vai slimību grupas un atbilstošās kontroles). Visbeidzot, NAD(P)(H) kvantitatīvās noteikšanas metodes metode (piemēram, fermentatīvie testi, uz masas spektrometrijas bāzes, HPLC, KMR, bioluminiscence) un publikācijas specifika (ti, publikācijas nosaukums, atsauces kods [DOI, Medline UI, PMID] vai hipersaite un publicēšanas gads) tika atzīmēti (papildu materiāls 2).



Datu analīze. Pirms analīzes visas koncentrācijas tika pārveidotas par nmol/g audu vai nmol/g proteīnu audu paraugiem vai nmol/ml asins frakcijām. Sakarā ar nelielu rezultātu skaitu, kas normalizēti pēc olbaltumvielu satura, mēs rādām tikai rezultātus, kas normalizēti pēc audu svara un asins tilpuma. Statistiskā analīze tika veikta ar GraphPad Prism versiju 9.3.1 (GraphPad Software Inc., Sandjego, Kalifornija, ASV,Datu pieejamībaVisi šī pētījuma laikā iegūtie un analizētie dati ir iekļauti šajā publicētajā rakstā un tā papildinājumāinformācijas lapas.Saņemts: 2022. gada 29. aprīlī; Pieņemts: 2023. gada 7. februārī



Atsauces

1. Menzies, KJ, Zhang, H., Katsyuba, E. & Auwerx, J. Protein acetylation in metabolism-Metabolites and cofactors. Nat. Rev. Endokrinols. 12, 43 (2016).
2. Chambon, P., Weill, JD, Doly, J., Strosser, MT & Mandel, P. Par jauna adenila savienojuma veidošanos, izmantojot aknu kodolu fermentatīvos ekstraktus. Biochem. Biophys. Res. Commun. 25, 638–643 (1966).
3. Hassa, PO, Haenni, SS, Elser, M. & Hottiger, MO Kodola ADP-ribosilācijas reakcijas zīdītāju šūnās: Kur mēs esam šodien un kur mēs ejam?. Microbiol. Mol. Biol. R 70, 789–829 (2006).
4. Takasawa, S., Nata, K., Yonekura, H. & Okamoto, H. Cikliskā ADP-riboze insulīna sekrēcijā no aizkuņģa dziedzera beta šūnām. Science 259, 370–373 (1993).
5. Vilks, IMA et al. T šūnu aktivācijas priekšgājēji: sākotnējie, lokalizētie Ca2 plus signāli, ko mediē NAADP un 1. tipa rianodīna receptors. Sci. Signāls. 8, ra102 (2015).
6. Malavasi, F. et al. ADP ribozilciklāzes / CD38 gēnu saimes evolūcija un funkcija fizioloģijā un patoloģijā. Fiziol. Rev. 88, 841–886 (2008).
7. Gasser, A., Bruhn, S. & Guse, AH. Nikotīnskābes adenīna dinukleotīda fosfāta otrā ziņojuma funkcija, kas atklāta uzlabotā enzīmu cikla testā*. J. Biol. Chem. 281, 16906–16913 (2006).
8. Kulkarni, CA & Brookes, PS Šūnu nodalījums un NAD plus redoks/ne-redox funkcijas. Antioksīds. Redox Signal.31, 623–642 (2019).
9. Xiao, W., Wang, R.-S., Handy, DE & Loscalzo, J. NAD(H) un NADP(H) redokspāri un šūnu enerģijas metabolisms. Antioksīds. Redoksa signāls. 28, 251–272 (2018).

10. Mīlestība, NR et al. NAD kināze kontrolē dzīvnieku NADP biosintēzi un tiek modulēta, izmantojot evolucionāri atšķirīgus no kalmodulīna atkarīgus mehānismus. Proc. Natl. Akad. Sci. 112, 1386–1391 (2015).

Jautājiet vairāk:

E-pasts:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950









Jums varētu patikt arī