Nieru androgēnu receptoru loma dzimuma atšķirībās amonjaka metabolismā

Kontaktpersona: Odrija Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pasts:audrey.hu@wecistanche.com

Rudens N. Harisa u.c

Abstrakts

Nieru amonjaka metabolismā un struktūrā pastāv dzimumu atšķirības, no kurām daudzas ir saistītas artestosterons. Šī pētījuma mērķis bija noteikt nieru ekspresijas lomutestosteronakanoniskais receptors, androgēnu receptors (AR), šajos seksuālajos dimorfismos. Mēs pētījām peles arnieres-specifiska AR dzēšana [KS-AR-knockout (KO)], kas ģenerēta, izmantojot Cre/loxP metodes; kontroles peles bija Cre-negatīvi metiena biedri (savvaļas tips). Peļu tēviņiem, bet ne mātītēm, KS-AR-KO palielināja amonjaka izdalīšanos, kas likvidēja dzimumu atšķirības. Lai gan nieru struktūras izmērs parasti ir paralēls amonjaka izdalīšanai, KS-AR-KO samazinājāsnieresizmērs, kortikālo proksimālo kanāliņu tilpuma blīvums un kortikālo proksimālo kanāliņu šūnu augstums vīriešiem — mātītēm nemainījās, un savākšanas kanāla tilpuma blīvums abiem dzimumiem nemainījās. Amonjaka apstrādē iesaistīto galveno proteīnu analīze parādīja, ka KS-AR-KO palielināja gan fosfoenolpiruvāta karboksikināzes (PEPCK), gan Na þ -K þ -2Cl kotransportera (NKCC2) ekspresiju un samazināja Na þ/H þ apmainītāju. izoforma 3 (NHE3) un elektrogēnā Na þ -bikarbonāta kotransportētāja 1 (NBCe1)-A ekspresija. Peļu mātītēm KS-AR-KO nemainīja šos parametrus. Šīs sekas radās, lai gan KS-AR-KO nemainīja plazmutestosterons, ēšanas vai seruma Na þ, K þ vai HCO3, kas ir būtiski jebkuram dzimumam. Visbeidzot, no AR atkarīgie signalizācijas ceļi vīriešiem, bet ne sievietēm,nieresregulē PEPCK un NKCC2 ekspresiju un izraisa seksuālās atšķirības amonjaka izdalīšanā. Pretēja ietekme uz NHE3 un NBCe{2}}Izteiksme, iespējams, ierobežo amonjaka izdalīšanās izmaiņu apjomu. Tā kā AR nav sastopama biezā augošā ekstremitātē, KS-AR-KO ietekme uz NKCC2 ekspresiju ir netieša. Visbeidzot, AR ir starpnieks lielākamniereslielums un proksimālā kanāliņu tilpuma blīvums vīriešiem, salīdzinot ar mātītēm.

JAUNS UN IEVĒRĪGSSeksuālie dimorfismi amonjaka metabolismā ir saistīti ar androgēnu receptoriem (AR) atkarīgiem signalizācijas ceļiem vīriešiem, bet ne sievietēm,niereskas izraisa izmainītu proksimālo kanāliņu (PT), fosfoenolpiruvāta karboksikināzes un biezas augšupejošas ekstremitātes Na þ -K þ -2Cl kotransportera ekspresiju. Adaptīvās reakcijas Na þ/H þ siltummainī 3 un elektrogēnajā Na þ -bikarbonāta kotransportētājā 1-Izteiksme ierobežo ietekmi uz amonjaka izdalīšanos. Visbeidzot, lielāks nieru izmērs un PT tilpuma blīvums peļu tēviņiem ir PT androgēnu signālu rezultāts caur AR.

atslēgas vārdi: skābe-bāze; amonjaks; androgēnu receptoru; dzimumu atšķirības;testosterons

cistanche palielina testosteronu

IEVADS

The presence of sex differences in many aspects of mammalian biology has been well established with sexual dimorphisms in structure and/or function have been identified in nearly every organ, including the kidney (1–3). Sex affects many aspects of kidney function and disease. Sex differences in blood pressure are widely recognized and thought to be related to sex-specific variations in nitric oxide, the renin-angiotensin-aldosterone system, and inflammation (4, 5). There are also differences in the expression of many renal epithelial cells Naþ transporters (6, 7). Understanding these differences can identify new disease mechanisms and/or new and improved therapeutic opportunities. The kidney regulates acid-base homeostasis, which is critical for normal health (8, 9). Renal ammonia Fn1 1 metabolism has a major role in acid-base homeostasis; ammonia excretion is the predominant component of basal net acid excretion, and changes in ammonia metabolism account for >80 procenti no reakcijas uz eksogēniem stimuliem (10–16). Skābju-bāzes homeostāzes disregulācija tieši ietekmē būtībā visas galvenās orgānu sistēmas, paātrina hroniskas nieru slimības progresēšanu un korelē ar palielinātu mirstību (17–19).

Mūsu pētījumi ir parādījuši, ka ir svarīga dzimuma ietekme gan uz amonjaka metabolismu, gan uz nieru struktūru. Vīriešu nieres izdala mazāk amonjaka nekā sieviešu nieres, un tas notiek, neskatoties uz to, ka vīriešu nieres ir lielākas un tām ir lielāks garozas tilpums nekā sievietes nierēm (20). Šī atšķirība amonjaka izdalīšanā korelē ar vairāku nieru aspektu atšķirībām, tostarp vairākiem enzīmiem, kas iesaistīti amonjaka veidošanā un pārstrādē, proksimālajā kanāliņu izmērā Henles (TAL) Naþ -Kþ ​​- 2Cl cilpas biezajā augšupejošajā daļā. - kotransportera (NKCC2) ekspresija un kanāla interkalētā šūnu izmēra un rēzus (Rh) glikoproteīna ekspresijas savākšanā (20). Visbeidzot, pastāv dzimumu atšķirības reakcijā uz skābes slodzi (21). Daudzas no šīm dzimumu atšķirībām tiek novērstas ar orhiektomiju, izmantojot mehānismu, ko atceļ fizioloģiskitestosteronsaizstāšana, liekot domāt, ka tie ietvertestosterons-atkarīgi signalizācijas ceļi (22).

Kanoniskais ceļš, caur kurutestosteronsmediē bioloģisko iedarbību, ietver saistīšanos ar androgēnu receptoru (AR) (23, 24). AR proteīna un mRNS ekspresija ir novērota gan vīriešu, gan sieviešu nierēs gadu desmitiem (25–28). Nesen mēs parādījām, ka AR proteīns tiek izteikts īpaši proksimālajā kanāliņā un ka ekspresija nebija nosakāma ne TAL, ne savākšanas kanālā (22), kur ir zināmas dzimumu atšķirības proteīnos, kas iesaistīti amonjaka apstrādē. Mūsu pētījumi arī parādīja, ka proksimālo kanāliņu AR ekspresija bija gan vīriešu, gan sieviešu nierēs, un vīriešu nierēs ekspresija bija aptuveni divas reizes lielāka nekā sieviešu nierēs (22). Šie novērojumi liecina, ka AR var būt starpnieks dažu, bet ne visu dzimuma ietekmi uz nieru struktūru un amonjaka veidošanos un transportēšanu. Viņi arī izvirza jautājumu par AR lomu sieviešu nierēs.

Tādējādi šī pētījuma mērķis bija noteikt nieru AR lomu šo identificēto seksuālo dimorfismu starpniecībā nieru amonjaka metabolismā un nieru struktūrā. Tā kā AR aktivācijai ir daudz bioloģisku efektu, kas var netieši mainīt skābju-bāzes homeostāzi un tādējādi amonjaka apstrādi, pētījumu interpretācija, izmantojot farmakoloģisko AR inhibīciju un/vai globālo AR dzēšanu, ir sarežģīta. Tāpēc šajā pētījumā tika izmantotas peles ar nierēm specifisku AR dzēšanu [KS-AR-knockout (KO)], kas ģenerētas, izmantojot Cre-loxP metodes. Mēs salīdzinājām Cre-pozitīvās peles ar to Cre-negatīvajiem metiena biedriem, lai noteiktu KS-AR-KO iedarbību. Tika novērtētas gan vīriešu, gan sieviešu kārtas peles, lai ļautu izprast AR lomu abos dzimumos.

cistanche tubulosa saknes

METODES

Dzīvnieki

Mēs izmantojām peles ar loxP vietām, kas atrodas blakus AR gēna 2. eksonam (ARflfl / flfl ), kuras ir aprakstītas iepriekš (29–31). Mēs izraisījām visas nieres AR dzēšanu, audzējot peles, kas ekspresē Cre-rekombināzi, kontrolējot Pax-8 promotoru (Pax8Cre; 32). KS-AR-KO peles bija ARflfl/flfl, Pax8-Cre þ; kontroles peles bija ARflfl/flfl, Pax{10}}Cre. Visām pelēm bija C57/Bl6 fona celms. Mēs genotipējām visas peles, izmantojot DNS, kas iegūta no astes klipu paraugiem. Šajos eksperimentos izmantotās peles bija pieaugušas peļu tēviņi un mātītes, kuru vecums bija -4 mēn. Peles tika uzturētas ar standarta grauzēju diētu (18 procenti olbaltumvielu, Harlan Teklad, Madison, WI) ar brīvu piekļuvi ūdenim. Floridas Universitāte un Ziemeļfloridas/Dienviddžordžijas veterānu veselības sistēmas institucionālās dzīvnieku aprūpes un lietošanas komitejas apstiprināja visus dzīvnieku protokolus. Dzīvnieku audzēšanu veica apmācīts personāls Floridas Universitātes Medicīnas vēža un ģenētikas koledžas transgēno dzīvnieku pamatobjektā.

Metabolisma būru eksperimenti

Peles tika ievietotas vielmaiņas būros uz 3 dienām un barotas ar parasto pulverveida diētu (18 procenti olbaltumvielu, Harlan Teklad), kas 1:1 sajaukta ar ūdeni. Tika mērīts ikdienas pārtikas patēriņš un katru dienu tika savākti 24-h urīna paraugi. Urīna paraugi tika savākti mēģenēs, kas satur ar ūdeni līdzsvarotu minerāleļļu, lai novērstu iztvaikošanu un gāzes molekulu zudumu. Tika reģistrēts ikdienas urīna daudzums un pH. Urīna paraugi tika uzglabāti - 20 grādu temperatūrā līdz turpmākai analīzei.

Asins analīze

Asinis tika iegūtas, kanulējot vēdera aortu pelēm, kas anestēzētas ar izoflurānu, ievilktas heparinizētā šļircē un nekavējoties analizētas Naþ, K þ un bikarbonāta koncentrācijas, izmantojot Siemens Microanalytic Blood Gas Analyzer (RAPIDLab 348, Germany Analyzer, Munich, Siemens). ). Testosterons serumā tika mērīts Virdžīnijas Universitātes Medicīnas skolas Reprodukcijas ligandu analīzes un analīzes kodola pētniecības centrā (IBL America peles testosterona ELISA, Mineapolisa, MN)

Urīna analīze

Urīna amonjaks tika mērīts, izmantojot komerciāli pieejamā komplekta modifikāciju (A7553, Pointe Scientific, Kantona, MI), kā aprakstīts iepriekš (20, 33). Urīna pH tika mērīts, izmantojot mikro-pH elektrodu (ROSS pusmikro pH, Orion 8103BN, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Titrējamās skābes ekskrēcija tika noteikta, izmantojot iepriekš aprakstītās standarta metodes (20, 33).

Antivielas

1. tabulā parādītas šajā pētījumā izmantotās antivielas, to piegādātāji un to kataloga/identifikācijas numuri.

cistanche tubulosa ekstrakts palielina testosterona līmeni un palielina seksuālās spējas

Olbaltumvielu sagatavošana

Dzīvnieki tika anestēzēti ar inhalējamu izoflurānu, un nieres tika skalotas ar in vivo sirds perfūziju ar PBS (pH 7,4), kas satur 6,000 U/L Na-heparīna un 120 mg/l lidokaīna. Labā niere tika ātri noņemta, un garoza, ārējā smadzene un iekšējā smadzene tika izolētas aukstā stadijā zem sadalīšanas mikroskopa. Paraugi tika ātri sasaldēti šķidrā slāpeklī un uzglabāti sasaldēti - 80 grādu temperatūrā līdz lietošanai. Audi tika homogenizēti T-PER audu proteīna ekstrakcijas reaģentā (Pierce Biotechnology, Rockford, IL), izmantojot mikrocaurules piestas (USA Scientific, Ocala, FL), un olbaltumvielas tika ekstrahētas saskaņā ar ražotāja ieteikumiem. Alikvota daļa tika izmantota kopējā proteīna kvantitatīvai noteikšanai, izmantojot bicinhonīnskābes (BCA) testu, un atlikumu līdz lietošanai uzglabāja sasaldētu 80 grādu temperatūrā.

Imunoblota procedūras Desmit mikrogramiem nieru proteīna tika veikta elektroforēze ar 10 procentu PAGE ReadyGel (Bio-Rad, Hercules, CA). Gēlus elektroforētiski pārnesa uz nitrocelulozes membrānām, bloķēja ar 5 g/dL beztauku sausu pienu, kas atšķaidīts Blotto buferšķīdumā (50 mM Tris, 150 mM NaCl, 5 mM Na2EDTA un 0,05 procenti Tween 20, pH 7,6), un inkubēja nakti 4 C temperatūrā. ar primāro antivielu beztauku sausā pienā. Iekraušanas un pārneses ekvivalence tika novērtēta ar Ponceau S krāsošanu un novērtējot mājturības proteīna b-aktīna ekspresiju. Pēc mazgāšanas membrānas tika pakļautas sekundārajai antivielai (kazas anti-trušu IgG, Cell Signaling Technology, Beverly, MA), kas konjugētas ar mārrutku peroksidāzi atšķaidījumā 1:5, 000. Antivielu-antigēna reakcijas vietas tika vizualizētas, izmantojot pastiprinātu ķīmisko luminiscenci (SuperSignal West Pico Substrate, Pierce) un Kodak Image Station 440CF digitālo attēlveidošanas sistēmu. Atsevišķos eksperimentos bloti tika noņemti. Joslu blīvums tika normalizēts tā, lai vidējais blīvums reģionā (garozā vai ārējā smadzenēs) vīriešu savvaļas tipa (WT) audos bija 100. Abi dzimumi (vīriešu un sieviešu) un abi genotipi (WT un KO) tika ielādēti vienā un tajā pašā vietā. gēls šiem eksperimentiem. Piesātinājuma neesamība tika apstiprināta, pārbaudot pikseļu intensitātes sadalījumu visos imūnblotos.

Imūnblota procedūras

Desmit mikrogramiem nieru proteīna tika veikta elektroforēze ar 10 procentu PAGE ReadyGel (BioRad, Hercules, CA). Gēlus elektroforētiski pārnesa uz nitrocelulozes membrānām, bloķēja ar 5 g/dL beztauku sausu pienu, kas atšķaidīts Blotto buferšķīdumā (50 mM Tris, 150 mM NaCl, 5 mM Na2EDTA un 0,05 procenti Tween 20, pH 7,6), un inkubēja 4 °C temperatūrā.C nakti ar primāro antivielu beztauku sausā pienā. Iekraušanas un pārneses ekvivalence tika novērtēta ar Ponceau S krāsošanu un novērtējot mājturības proteīna b-aktīna ekspresiju. Pēc mazgāšanas membrānas tika pakļautas sekundārajai antivielai (kazas anti-trušu IgG, Cell Signaling Technology, Beverly, MA), kas konjugētas ar mārrutku peroksidāzi atšķaidījumā 1:5, 000. Antivielu-antigēna reakcijas vietas tika vizualizētas, izmantojot pastiprinātu ķīmisko luminiscenci (SuperSignal West Pico Substrate, Pierce) un Kodak Image Station 440CF digitālo attēlveidošanas sistēmu. Atsevišķos eksperimentos bloti tika noņemti. Joslu blīvums tika normalizēts tā, lai vidējais blīvums reģionā (garozā vai ārējā smadzenēs) vīriešu savvaļas tipa (WT) audos bija 100. Abi dzimumi (vīriešu un sieviešu) un abi genotipi (WT un KO) tika ielādēti vienā un tajā pašā vietā. gēls šiem eksperimentiem. Piesātinājuma neesamība tika apstiprināta, pārbaudot pikseļu intensitātes sadalījumu visos imūnblotos.

Audu sagatavošana imūnhistoķīmijai

Peles tika anestēzētas ar inhalējamu izoflurānu. Nieres tika saglabātas ar in vivo sirds perfūziju ar PBS (pH 7,4), kas satur 6,000 U/L Na-heparīna un 120 mg/l lidokaīna, kam sekoja perjodāta-lizīna-2 procenti paraformaldehīda, sagrieziet šķērsām vairākās 2- līdz 3- mm biezās šķēlēs un pēc tam iegremdējiet 24–30 stundas 4 grādu leņķī tajā pašā fiksatorā. Katra dzīvnieka nieru paraugi tika iestrādāti poliestera vaskā, kas izgatavots ar polietilēnglikola 400 distearātu (Polysciences, Warrington, PA) ar 10% 1-heksadekanola, un 2-mm biezas sekcijas tika izgrieztas un piestiprinātas uz želatīna pārklājuma. slaidi.

cistanche tubulosa ieguvums: palielināt seksuālās spējas

Imūnhistoķīmija

Imunolokalizācija Rh ģimenes B glikoproteīnam (Rhbg), Rh ģimenes C glikoproteīnam (Rhcg), Naþ/Hþ apmaiņas izoformai 3 (NHE3), glutamīna sintetāzei (GS), NKCC2 un AR tika veikta, izmantojot iepriekš aprakstītās imūnoperoksidāzes procedūras (20, 22, 34–37). Īsumā, sekcijas tika atvaskots etanolā, rehidrētas, karsētas Trilogy (Cell Marque, Rocklin, CA) līdz 88 C 30 minūtes un pēc tam līdz 96 grādiem 30 minūtes, atdzesētas 30 minūtes un noskalotas PBS. Endogēnā peroksidāzes aktivitāte tika bloķēta, 45 minūtes inkubējot sekcijas 3% H2O2 destilētā ūdenī. Sekcijas tika bloķētas 15 minūtes ar serumu nesaturošu proteīnu bloku (Dako Cytomation) un pēc tam inkubētas nakti 4 C temperatūrā ar primāro antivielu. Sekcijas tika mazgātas PBS, inkubētas 30 minūtes ar polimēru saistītu, ar peroksidāzi konjugētu zirgu anti-trušu IgG (ImmPRESS, Vector Laboratories, Burlingame, CA), vēlreiz nomazgātas ar PBS un pēc tam 5 minūtes pakļautas diaminobenzidīnam. Sekcijas tika mazgātas ar destilētu ūdeni, dehidrētas ar ksilolu, uzstādītas un novērotas ar gaismas mikroskopiju. Marķēšanas salīdzinājumi tika veikti starp sekcijām no tā paša imūnhistoķīmijas eksperimenta. Sekcijas tika pārbaudītas ar Zeiss Axio Imager A2 mikroskopu, kas aprīkots ar DIC optiku, un fotografētas, izmantojot Axiocam 305 krāsu digitālo kameru un Zen 2.3 programmatūru (Zeiss).

Fosfenolpiruvāta karboksikināzes (PEPCK) imunolokalizācija tika veikta, izmantojot modificētas imūnoperoksidāzes procedūras, kā aprakstīts iepriekš (20, 22, 38–40). Īsumā, sekcijas tika atvaskots etanolā, rehidrētas, karsētas Trilogy (Cell Marque, Rocklin, CA) līdz 96 C 60 min, atdzesētas 30 min un izskalotas PBS. Endogēnā peroksidāzes aktivitāte tika bloķēta, 45 minūtes inkubējot sekcijas 3% H2O2 metanolā. Sekcijas tika apstrādātas ar 0,5 procentiem Triton X-100 PBS 15 minūtes. Pēc tam sekcijas tika vairākas reizes mazgātas PBS, kas satur 1 procentu BSA, 0,05 procentus saponīna un 0,2 procentus želatīna, kam sekoja 15 minūšu bloķēšana ar proteīnu bloku bez seruma (DAKO citomācija) un pēc tam inkubēja nakti 4 °C temperatūrā. ar primāro antivielu. Sekcijas tika mazgātas PBS, kas satur 0,1 procentus BSA, 0,05 procentus saponīna un 0,2 procentus želatīna, kam sekoja PBS, un inkubēja 60 minūtes ar polimēru saistītu, ar peroksidāzi konjugētu kazas anti-trušu IgG (MACH2, Biocare Medical, Concord, CA), vēlreiz mazgā PBS un pēc tam 5 minūtes pakļāva diaminobenzidīnam.

Negatīvā kontrole

Katrs imūnhistoķīmiskais eksperiments ietvēra sadaļu, kas tika pakļauta imūnmarķēšanas procedūrām bez primārajām antivielām, lai nodrošinātu, ka marķējums ir saistīts tikai ar primāro antivielu saistīšanos.

Morfometriskā analīze

Proksimālās kanāliņu tilpuma blīvums garozā un ārējās smadzenes ārējā joslā, kā arī savākšanas kanāls garozā un ārējās medulla iekšējā joslā tika noteikts, izmantojot standarta punktu skaitīšanas metodes, kā aprakstīts iepriekš (20–22, 41). ).

Kvantitatīvā imūnhistoķīmija

Kvantitatīvā imūnhistoķīmija tika veikta, kā mēs iepriekš aprakstījām un apstiprinājām (20, 22, 33, 37, 42). Proksimālie kanāliņu segmenti tika pētīti sadaļās, kas marķētas identiskos apstākļos tajā pašā imūnmarķēšanas eksperimentā, ko veica novērotājs, kurš bija akls pret ārstēšanas grupu. Izmērītie specifiskie proksimālie kanāliņu segmenti bija sākotnējie proksimāli izliektie kanāliņi (PCT), kas definēti kā PCT segmenti, kas nepārtraukti ar Boumena kapsulu, proksimālais taisnais kanāliņos (PST) medulārajā starā un PST ārējās medullas ārējā joslā. Mēs izmantojām augstas izšķirtspējas digitālos mikrogrāfijus, kas uzņemti no nejauši izvēlētiem nieru garozas laukiem un ārējās medullas ārējās joslas, izmantojot Zeiss Axio Imager A2 mikroskopu, kas aprīkots ar Axiocam 305 krāsu digitālo kameru un Zen 2.3 programmatūru (Zeiss), neizmantojot attēlveidošanas uzlabošanas metodes. . Izmantojot ImageJ programmatūru (v, 1.34j, Nacionālie veselības institūti, Bethesda, MD), mēs izmērījām pikseļu intensitāti taisnā līnijā, kas novilkta no kanāliņu lūmena caur atsevišķu šūnu. Pēc tam šie dati tika analizēti, izmantojot pielāgotu programmatūru, kas izpildīta programmā Microsoft Excel 2016. Pēc tam neto intensitāte katrā līnijas pikselī tika noteikta kā starpība starp absolūto intensitāti un vidējo fona pikseļu intensitāti, kas izmērīta ārpus šūnas. Kopējā šūnu ekspresija tika noteikta, integrējot neto pikseļu intensitāti visā šūnā. Šūnu augstums tika noteikts kā attālums pikseļos starp šūnu apikālajām un bazolaterālajām malām un pārveidots absolūtajā garumā, izmantojot kalibrētu individuālā pikseļu izmēra noteikšanu. Tika analizētas vismaz 15 atsevišķas šūnas no vismaz četrām mikrofotogrāfijām no katras nieres. Dati no visām pārbaudītajām konkrēta proksimālā kanāliņu segmenta tipa šūnām tika aprēķināti vidēji, lai statistiskai analīzei iegūtu vienu datu punktu katram dzīvniekam.

Mēs noteicām A tipa interkalētu šūnu izmēru un šūnu specifisko olbaltumvielu ekspresiju, kā aprakstīts iepriekš (20, 22). Īsumā, mēs ieguvām lieljaudas digitālos mikrogrāfijus no audu sekciju ārējās medullas iekšējās svītras, kurām bija veikta imūnhistoķīmija interkalētajam šūnu specifiskajam marķierim Rhbg vai Rhcg. Atsevišķas interkalētas šūnas tika ierobežotas, izmantojot ImageJ programmatūru (v. 1.34j, National Institutes of Health). Šūnu lielums tika noteikts kā pikseļu skaits ieskicētajos reģionos un pārveidots apgabalā, izmantojot kalibrētu pikseļu mērījumu uz mikrometru. Imunomarķējuma intensitāte katrā pikselī tika noteikta kā starpība starp absolūto pikseļu intensitāti un vidējo fona intensitāti, un vienas šūnas imūnmarķējuma intensitāte tika noteikta, integrējot neto pikseļu intensitāti šūnā, izmantojot pielāgotu programmatūru, kas izpildīta programmā Microsoft Excel 2016.

cistanche ārstē nieru slimības, lai palielinātu seksuālās spējas

REZULTĀTI

Nieres specifiskās AR dzēšanas pārbaude

AR farmakoloģiskā bloķēšana vai globālā dzēšana izraisa dažādas fenotipiskas izmaiņas (43), kas var netieši mainīt nieru strukturālās un amonjaka reakcijas. Lai izvairītos no šīm problēmām, mēs izveidojām KS-AR-KO peles, izmantojot Cre loxP metodes. Mēs apstiprinājām nieru AR dzēšanas efektivitāti, izmantojot imūnhistoķīmiju (1. att.). WT pelēm imūnhistoķīmija parādīja kodola AR imūnmarķējumu, kas aprobežojas ar proksimālo kanāliņu; tas bija līdzīgs mūsu konstatējumiem parastās peles nierēs (22). KO nierēs nevienam dzimumam nebija nosakāma AR imūnmarķējuma (1. att.). Šie atklājumi parāda peļu veidošanos ar nieru AR dzēšanu.

statistiskā analīze, izmantojot SPSS programmatūru (26.2) un Microsoft Excel 2016.

Tā kā testosteronam ir daudz ārpusnieru iedarbības, kas, iespējams, varētu netieši mainīt nieru skābes bāzes mehānismus, mēs apsvērām iespēju, ka KS-AR-KO varētu mainīt testosterona vai estradiola līmeni plazmā. Tomēr testosterona un estradiola koncentrācija plazmā būtiski neatšķīrās starp WT un KO pelēm abos dzimumos (2. tabula).

Nieres specifiskās AR dzēšanas fizioloģiskais raksturojums Ķermeņa svars bija lielāks WT peļu tēviņiem nekā WT mātītēm, neskatoties uz to, ka uzturā nebija atšķirības starp dzimumiem, kā ziņots iepriekš (22), kas atbilst zināmajai dzimuma ekstrarenālajai ietekmei uz ķermeņa svaru. Tomēr KS-AR-KO nemainīja ikdienas uztura devu vai ķermeņa svaru nevienam dzimumam (2. tabula).

Nieru svars bija ievērojami lielāks WT peļu tēviņiem nekā mātītēm WT pelēm (2. att.), līdzīgi kā mēs iepriekš ziņojām normālām pelēm (22). KS-AR-KO nozīmīgi samazināja nieru svaru KS-AR-KO peļu tēviņiem tādā mērā, ka KS-AR-KO tēviņu nieres svars būtiski neatšķīrās no mātītes WT vai KS-AR-KO nieres svara (2. att.) . Peļu mātītēm KS-AR-KO būtiski nemainīja nieru svaru. Tādējādi dzimuma ietekmei uz nieru svaru ir nepieciešama AR ekspresija vīriešu nierēs.

Ne plazmas Naþ, K þ, ne bikarbonātu koncentrācija būtiski neatšķīrās starp WT un KS-AR-KO pelēm nevienam dzimumam (2. tabula). Urīnvielas klīrenss, ko izmantoja kā glomerulārās filtrācijas ātruma marķieri, būtiski neatšķīrās starp WT un KS-AR-KO pelēm nevienā dzimumā (2. tabula).

Neto skābes izvadīšana

Neto skābes izvadīšana ietver divus procesus: amonija (NH4þ) izdalīšanos un titrējamās skābes izdalīšanos. Peļu tēviņiem KS-AR-KO ievērojami palielināja amonjaka izdalīšanos, kas likvidēja dzimuma atšķirības amonjaka izdalīšanā (2. att.). KS-AR-KO peļu mātītēm būtiski nemainīja amonjaka izdalīšanos. Titrējamās skābes izdalīšanos KS-AR-KO būtiski nemainīja nevienam dzimumam (2. tabula). KS-AR-KO nozīmīgi samazināja urīna pH peļu tēviņiem, bet ne mātītēm (2. tabula); tomēr KS-AR-KO ietekme uz amonjaka izdalīšanos saglabājās pēc urīna pH statistiskā apsvēruma (P < 0,001="" pēc="" anova).="" tādējādi="" proksimālais="" kanāliņu="" ar="" mediē="" dzimumu="" atšķirības="" amonjaka="" izdalīšanā="" peļu="" tēviņiem,="" bet="" tā="" dzēšana="" būtiski="" neietekmēja="" amonjaka="" izdalīšanos="" peļu="">

Nieru specifiskās AR dzēšanas ietekme uz proksimālo kanāliņu struktūru

Proksimālie kanāliņi veido lielāku kortikālā tilpuma daļu vīriešu nierēs nekā sieviešu nierēs, un tas ir atkarīgs no testosterona (20, 22). Tādējādi mēs noteicām KS-AR dzēšanas ietekmi peļu tēviņiem un mātītēm uz proksimālo kanāliņu struktūru. Izmantojot PEPCK imūnmarķējumu kā proksimālo kanāliņu specifisko marķieri, imūnhistoķīmija kvalitatīvi parādīja, ka KS-AR-KO samazināja garozas daļu, kas bija proksimālā kanāliņa (3.A att.). Kvantitatīvā analīze, izmantojot formālas punktu skaitīšanas metodes (41), parādīja, ka KS-AR-KO ievērojami samazināja proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu vīriešu garozā, kas ir paralēli nieru svara izmaiņām (3.B att.). Turpretim ārējās medullas ārējā joslā KS-AR-KO būtiski nemainīja proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu peļu tēviņiem (3.B att.). Peļu mātītēm KS-AR-KO kvalitatīvi nemainīja proksimālās kanāliņu garozas proporciju (3.A att.) un kvantitatīvi nemainīja proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu ne garozā, ne ārējā smadzenēs (3.B att.). Dzimuma atšķirības kortikālo proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumā WT pelēm nebija KS-AR-KO pelēm. Tādējādi vīriešu nierēs AR mediē dzimuma atšķirības proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumā garozā. Šķiet, ka ārējā medulā AR ekspresija neietekmē proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu nevienā dzimumā.

Šķiet, ka šīs izmaiņas proksimālo kanāliņu struktūrā KS AR-KO peļu tēviņiem ir saistītas ar šūnu lieluma izmaiņām. Peļu tēviņiem KS-AR-KO ievērojami samazināja proksimālo kanāliņu šūnu augstumu gan PCT, gan kortikālajā PST, ti, visā garozā (3. att. C). Šūnu augstums PST ārējā medulā būtiski nemainījās (3.C att.). Šie rezultāti ir paralēli tilpuma blīvuma konstatējumiem. Nieru specifiskā AR dzēšana peļu mātītēm nemainīja proksimālo kanāliņu šūnu augstumu ne PCT, ne kortikālajā PST, ne PST ārējā medulā, kas ir paralēli tam, ka sieviešu nierēs nav ietekmes uz tilpuma blīvumu un kopējo nieru izmēru (att. 2B).

Nieru svars, garozas proksimālo kanāliņu tilpuma blīvums un šūnu augstums PCT un kortikālajā PST bija lielāks WT vīriešu nierēs nekā WT sieviešu nierēs, kas ir paralēli mūsu iepriekšējiem novērojumiem (20, 22). KS-AR-KO peļu tēviņiem šī dzimuma atšķirība vairs nepastāvēja, un katrs no šiem parametriem būtiski neatšķīrās no tiem, kas novēroti ne WT, ne KS-AR-KO mātītēm. Tādējādi dzimuma atšķirības nieru svarā, kortikālo proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumā un šūnu augstumā PCT un kortikālajā PST ir atkarīgas no AR ekspresijas.

Nieres specifiskās AR dzēšanas ietekme uz savākšanas kanālu struktūru

Ir būtiskas dzimumu atšķirības savākšanas kanālā, jo savākšanas kanāla tilpuma blīvums ir lielāks garozas vai ārējās medullas proporcijā, kas bija savākšanas kanālā vai nu peļu tēviņiem vai mātītēm (4.A att.). Kvantitatīvā morfometriskā analīze parādīja, ka KS-AR-KO būtiski nemainīja savākšanas kanāla tilpuma blīvumu ne garozā, ne ārējā medulā nevienam dzimumam (4.B att.). Tādējādi nieru AR neveicina seksuālo dimorfismu kanāla tilpuma blīvuma savākšanā.

Amoniagēno enzīmu ekspresija Neto skābes ekskrēcijas rezultāti liecina, ka nierēm specifiskā AR dzēšana palielina amonjaka izdalīšanos peļu tēviņiem, lai gan samazina proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu un šūnu augstumu garozā. Tas norāda, ka ietekmi uz amonjaka izdalīšanos nevar saistīt tikai ar proksimālo kanāliņu hipertrofiju, kas izraisa palielinātu amonjaka ģenēzi, un tā vietā tā ir atsevišķas un specifiskas ietekmes uz amonjaka ģenēzi un/vai amonjaka transportu rezultāts. Tādējādi mēs pēc tam pārbaudījām galvenās olbaltumvielas, kas iesaistītas amonjaka ģenēzē un amonjaka transportēšanā.

PEPCK ir galvenais proksimālo kanāliņu enzīms, kas nepieciešams amonjaka ģenēzei, un tas ir atrodams tikai nieres proksimālajā kanāliņā (16, 44). Peļu tēviņiem KS-AR-KO ievērojami palielināja kortikālo PEPCK ekspresiju; peļu mātītēm KS-AR-KO nebija ietekmes (5.A att.). PEPCK ekspresijas palielināšanās KS-AR-KO peļu tēviņiem likvidēja dzimuma atšķirības WT pelēm (5.A att.). PEPCK imūnmarķējuma ekspresijas pārbaude parādīja, ka KS-AR-KO peļu tēviņiem bija lielāka PEPCK imūnmarķējuma intensitāte PCT un kortikālajā PST nekā WT pelēm (5.B att.). Ārējās medullas ārējā joslā nebija nosakāmas atšķirības PEPCK imūnmarķējuma intensitātē (5.B att.). Kvantitatīvā imūnhistoķīmija peļu tēviņiem parādīja, ka KS-AR-KO ievērojami palielināja PEPCK imūnmarķējuma intensitāti gan PCT, gan garozas PST, bet ne ārējās medullas ārējā joslā (5.C att.). Tādējādi peļu tēviņiem, bet ne mātītēm, proksimālā kanāliņu AR ekspresija samazina PEPCK ekspresiju kortikālo proksimālo kanāliņu segmentos, bet ne PST ārējā medulā.

Proksimālajā kanāliņā ir amonjaka pārstrādes iespēja, kas ietver GS (37, 42, 45, 46). Ne peļu tēviņiem, ne mātītēm KS-AR-KO būtiski nemainīja GS ekspresiju (5D att.). Tādējādi, šķiet, ka nieru AR nemodulē GS ekspresiju.

Nieru specifiskās AR dzēšanas ietekme uz NBCe1 ekspresiju

NBCe1 ir proksimāls kanāliņu integrāls membrānas proteīns, kam ir liela nozīme filtrētā bikarbonāta reabsorbcijā, kas arī regulē amonjaka metabolismu (47–49). Peles nierēs ir divi NBCe1 savienojuma varianti, NBCe1-A un NBCe1-B (50, 51). Izmantojot pan-NBCe1 antivielu, kas atpazīst abus NBCe1 variantus, mēs atklājām, ka KS-AR-KO ievērojami samazināja kortikālo NBCe1 ekspresiju vīriešu, bet ne sieviešu nierēs (6.A attēls).

Nieru specifiskās AR dzēšanas ietekme uz amonjaka transportētājiem Amonjaka izdalīšanās caur nierēm ietver koordinētu NH3/NH4þ transportēšanu ar specifiskiem membrānas proteīniem (10, 16, 52). Tas ietver transportētājus proksimālajā kanāliņā (NHE3), Henles cilpas (NKCC2) TAL, un savākšanas kanāla imūnmarķējums nebija nosakāms ārējos medulāros proksimālos kanāliņu segmentos (6.C att.), kā ziņots iepriekš (48). Pēc tam mēs izmantojām kvantitatīvu imūnhistoķīmijas analīzi, lai kvantitatīvi noteiktu segmentam raksturīgās izmaiņas NBCe{11}}A izteiksmē. Tas parādīja, ka KS-AR KO peļu tēviņiem samazināja NBCe1-A ekspresiju PCT un kortikālajā PST, ti, visā garozā (6. att.). Tādējādi AR ekspresija regulē kortikālo proksimālo kanāliņu NBCe1-Izteiksmi vīriešu nierēs, bet ne sievietes nierēs.

(Rhbg un Rhcg). Dzimuma atšķirības amonjaka izdalīšanā korelē ar atšķirībām katra no šīm izpausmēm (6, 20), un testosterons regulē gan NHE3, gan NKCC2 ekspresiju (22). NKCC2 mediē TAL amonjaka reabsorbciju (10, 16, 52). Peļu tēviņiem KS-AR-KO ievērojami palielināja NKCC2 proteīna ekspresiju, izmantojot imūnblota analīzi; peļu mātītēm nebija būtisku izmaiņu (8. att.). Šīs ekspresijas izmaiņas peļu tēviņiem, iespējams, veicina izmainītu medulārā amonjaka manevru un tādējādi atvieglo KS-AR-KO iedarbību, palielinot amonjaka izdalīšanos peļu tēviņiem.

Rh glikoproteīni Rhbg un Rhcg ir primārie proteīni, kas veicina amonjaka sekrēcijas savākšanu, un to ekspresija parasti ir paralēla amonjaka izdalīšanās izmaiņām (10, 16, 52). Tomēr KS-AR-KO būtiski nemainīja Rhbg proteīna ekspresiju ne KS-AR-KO peļu tēviņiem, ne mātītēm ne ārējās medullas garozā, ne iekšējā joslā (9. att.). Ietekme uz Rhcg ekspresiju bija līdzīga. Rhcg imūnhistoķīmija, kas novērtēta kvalitatīvi un izmantojot kvantitatīvo imūnhistoķīmiju, neuzrādīja būtiskas izmaiņas Rhcg imūnmarķējuma intensitātē neviena dzimuma ārējās medullas ārējās joslas interkalētajās šūnās (10. att.). Tādējādi, šķiet, ka nieru AR nemodulē ne Rhbg, ne Rhcg ekspresiju.

DISKUSIJA

Šis pētījums sniedz svarīgu jaunu informāciju par mehānismu, kā AR modulē seksuālos dimorfismus nierēs. Tā kā AR ir daudzas ārpusnieru lomas, kas varētu sarežģīt izpratni par tās lomu nierēs, mēs izveidojām pirmo KS-AR-KO peli. KS-AR-KO peļu tēviņiem palielināja amonjaka izdalīšanos, tomēr samazināja kopējo nieru izmēru, proksimālo kanāliņu tilpuma blīvumu un proksimālo kanāliņu šūnu augstumu, novēršot iepriekš identificētās dzimumu atšķirības. KS-AR-KO palielināja vairāku galveno proteīnu (PEPCK un NKCC2), kas iesaistīti amonjaka apstrādē, ekspresiju, iespējams, veicinot palielinātu amonjaka izdalīšanos. Vienlaikus tika samazināta citu proteīnu (NHE3 un NBCe1-A) ekspresija, kam ir tendence mazināt izmaiņas amonjaka izdalīšanā. KS-AR-KO nebija nosakāmas ietekmes uz peļu mātītēm vai neviena dzimuma savākšanas kanāliem. 3. tabulā parādīti šie efekti. Šie atklājumi liecina, ka nieru amonjaka apstrāde un proksimālā kanāliņu struktūra ietver no nieru AR atkarīgus signalizācijas ceļus vīriešu nieres garozā, bet ne sievietes nierēs un ne abu dzimumu ārējā medulā.

Pirmais nozīmīgais atklājums šajā pētījumā ir tāds, ka AR ekspresija veicina dzimumu atšķirības nieru izmērā. Iepriekšējie pētījumi ar cilvēkiem, žurkām un pelēm ir parādījuši, ka vīriešu nieres ir lielākas nekā sievietes (3, 56, 57). Pirmais pierādījums tam, ka tas ietvēra no testosterona atkarīgu signalizācijas ceļu, bija novērojums, ka pārmērīga androgēnu ievadīšana kvalitatīvi palielināja žurku proksimālo kanāliņu izmēru (57). Papildu pierādījumi pieaugušiem vīriešiem liecina, ka ir no devas atkarīga nieru tilpuma palielināšanās ar aptuveni 404-cm3 pieaugumu uz 100 mg iknedēļas testosterona papildināšanas (58). Mēs nesen parādījām, ka vīriešu tēviņiem ir lielāks nieru un proksimālo kanāliņu izmērs nekā peļu mātītēm (20, 22) un ka šīs atšķirības bija atkarīgas no testosterona (22). Saskaņā ar šiem iepriekšējiem atklājumiem šis pētījums parāda, ka peļu tēviņiem nieru AR ekspresija regulē gan visu nieru, gan proksimālo kanāliņu izmēru. Turklāt KS-AR-KO rezultātā vīriešu nieru izmērs ir tāds pats kā sievietēm ar neskartu AR ekspresiju. Tādējādi peļu tēviņiem testosterons, kas darbojas caur nieru AR atkarīgiem signalizācijas ceļiem, var pilnībā izskaidrot seksuālo dimorfismu nierēs un proksimālo kanāliņu izmēru.

Otrs galvenais atklājums ir tāds, ka ar dzimumu saistītās atšķirības amonjaka izdalīšanā ir saistītas ar AR atkarīgiem ceļiem peļu tēviņiem. Mūsu iepriekšējie pētījumi parādīja, ka peļu mātītes ar urīnu izdala aptuveni divreiz vairāk amonjaka nekā peļu tēviņi (20–22), izmanto dažādus reakcijas veidus, lai reaģētu uz skābes slodzi (21) un ka atšķirība bazālā amonjaka izdalīšanā ir saistīta ar testosterona atkarību. mehānisms (22). Šis pētījums paplašina šos atklājumus, parādot, ka KS-AR-KO novērš seksuālo dimorfismu amonjaka izdalīšanā. Uztura fiksētās skābes slodzes izmaiņas var mainīt amonjaka izdalīšanos, bet izmaiņas amonjaka izdalīšanā pelēm ar AR dzēšanu nevar saistīt ar šo mehānismu, jo KS-AR-KO nemainīja pārtikas uzņemšanu. Lielākā daļa izmaiņu, kas notiek amonjaka metabolismā, piemēram, ar metabolisko acidozi vai hipokaliēmiju, izraisa nieru un proksimālo kanāliņu lieluma izmaiņas, kas ir paralēlas amonjaka izdalīšanai (59–61). Tomēr peļu tēviņiem ar nieru AR dzēšanu ir palielināta amonjaka izdalīšanās, bet samazināts kopējais nieru un proksimālo kanāliņu izmērs, kas norāda, ka ietekme uz amonjaka izdalīšanos nav nespecifiska reakcija uz nieru masas izmaiņām. Šis neatbilstīgais nieru izmērs un amonjaka reakcija, reaģējot uz nieru AR dzēšanu, ir līdzvērtīga konstatējumiem mūsu iepriekšējos pētījumos, izmantojot gonadektomijas modeli, kurā tika novērtēta testosterona iedarbība (22). Tādējādi peļu tēviņiem testosterons, kas darbojas caur nierēm AR tēviņiem, regulē amonjaka izdalīšanos pa ceļiem, kas nav saistīti ar ietekmi uz nieru izmēru, proksimālo kanāliņu izmēru un endogēno skābes slodzi, kas saistīta ar pārtikas uzņemšanu.

Lielākā daļa amonjaka veidošanās notiek proksimālajā kanāliņā. Mūsu iepriekšējais darbs ir identificējis seksuālos dimorfismus proksimālo kanāliņu amonjaka veidošanā, kas ir atkarīgi no sēklinieku iegūtā testosterona (22). Šī pētījuma rezultāti vēl vairāk paplašina šos atklājumus, parādot, ka nieru AR peļu tēviņiem regulē amonjaku veidojošā enzīma PEPCK ekspresiju, bet ne amonjaka pārstrādes enzīma GS ekspresiju. Šī ietekme uz PEPCK ekspresiju nav nespecifiska ietekme, kas saistīta ar proksimālo kanāliņu lieluma izmaiņām, jo ​​nieru AR dzēšanas ietekme uz proksimālo kanāliņu lielumu ir pretēja tās ietekmei uz PEPCK ekspresiju. Turklāt konstatējums, ka nieru AR dzēšana nemaina GS ekspresiju, norāda, ka GS tiek regulēts ar mehānismiem, kas atšķiras no tiem, ko izmanto PEPCK.

Proksimālajā kanāliņā ražotais amonjaks galvenokārt tiek izdalīts luminālajā šķidrumā, izmantojot apikālo NHE{0}}atkarīgo mehānismu (54, 55). Iepriekšējie pētījumi liecina, ka testosterona zudums samazina NHE3 ekspresiju (22, 62). Šī pētījuma rezultāti vēl vairāk paplašina šos atklājumus, parādot, ka nieru AR dzēšana peļu tēviņiem samazina NHE3 ekspresiju. Tādējādi testosterons, kas darbojas, aktivizējot AR, palielina kortikālo proksimālo kanāliņu NHE3 ekspresiju. Tomēr ir svarīgi atzīt, ka šie efekti nav paralēli amonjaka izdalīšanos un tā vietā varētu samazināt novērotās izmaiņas amonjaka izdalīšanā. Tā vietā, tā kā NHE3 ir būtiska arī filtrētā NaCl un ūdens reabsorbcijai, šie efekti var veicināt lielāku proksimālo kanāliņu NaCl reabsorbciju vīriešiem (6, 7).

Amonjaka reabsorbcija TAL nosaka intersticiālu amonjaka gradientu, kas nepieciešams, lai savāktu amonjaka sekrēciju kanālā (63, 64). Iepriekšējie mūsu grupas pētījumi ir parādījuši, ka NKCC2 ekspresija ir lielāka peļu mātītēm nekā peļu tēviņiem (20–22), ka pastāv seksuāls dimorfisms NKCC2 reakcijā uz skābes slodzi (21) un ka atšķirība bazālajā NKCC2 ekspresijā. ietver no testosterona atkarīgu mehānismu (22). Šis pētījums parāda, ka nieru AR zudums peļu tēviņiem palielināja NKCC2 ekspresiju. Šī efekta apjoms bija gandrīz identisks atšķirībai, ko esam identificējuši starp peļu tēviņiem un mātītēm (20, 21), un pašreizējā pētījumā tika novērsts NKCC2 ekspresijas seksuālais dimorfisms. Turklāt konstatētā atšķirība starp vīriešu dzimuma pelēm ar neskartu nieru AR un AR dzēšanu ir līdzīga mūsu iepriekš konstatētajām atšķirībām starp peļu tēviņiem ar orhiektomiju, salīdzinot ar neskartām un fiktīvi operētām kontrolēm (24). Tādējādi šķiet, ka testosterons, kas darbojas caur AR, ir starpnieks seksuālajā dimorfismā NKCC2 ekspresijā. Tomēr šķiet, ka šī regula ir netieša, jo ne mūsu iepriekšējā ziņojumā (22), ne šajā pētījumā TAL nebija nosakāma AR izteiksme. Viens no iespējamiem netiešiem mehānismiem, kas izskaidro šo novērojumu, ir tāds, ka vīriešiem AR dzēšana samazina proksimālo kanāliņu izmēru, kas kombinācijā ar samazinātu proksimālo kanāliņu NHE3 ekspresiju palielina izšķīdušās vielas piegādi TAL, kas stimulē NKCC2 ekspresiju.

Amonjaka sekrēcijas savākšanas kanāls ir galvenais faktors, kas nosaka amonjaka izdalīšanos ar urīnu, un Rh glikoproteīni Rhbg un Rhcg ir primārie amonjaka savākšanas kanāla transportētāji (16, 65–68). Mēs jau iepriekš esam parādījuši seksuālos dimorfismus, savācot kanālu tilpuma blīvumu un Rh glikoproteīnu ekspresiju, un peļu mātītēm ir lielāks savākšanas kanāla tilpuma blīvums, interkalēts šūnu izmērs un Rhbg un Rhcg ekspresija (20). Šajā pētījumā netika konstatētas nekādas nosakāmas izmaiņas kanāla tilpuma blīvumā vai Rhbg un Rhcg ekspresijā, reaģējot uz KS-AR-KO ne vīriešu, ne mātīšu pelēm. Tas ir paralēli tam, ka orhiektomijas izraisītais testosterona deficīts neietekmē kanāla tilpuma blīvumu, interkalēto šūnu izmēru un Rhbg un Rhcg ekspresiju (22). Mēs secinām, ka seksuālais dimorfisms savākšanas kanālā notiek, izmantojot mehānismus, kas neietver testosterona un no AR atkarīgos signalizācijas ceļus.

Šķiet, ka ārējā smadzene atšķirīgi reaģē uz dzimumu, testosteronu un AR nekā garoza. Atšķirībā no nieru garozas ārējā medulā nav seksuāla dimorfisma proksimālā kanāliņu tilpuma blīvumā vai proksimālā kanāliņu augstumā (20), orhiektomijas izraisīts testosterona deficīts neietekmē šos parametrus (22) un nieres. AR dzēšana (pašreizējais pētījums). Šis dzimuma, testosterona un AR ekspresijas efekta trūkums nav saistīts ar AR ekspresijas neesamību, jo mēs esam parādījuši AR ekspresiju visā proksimālajā kanāliņā, tostarp ārējā medulā (22). Izpratne par mehānismiem, kas ir šīs aksiālās atšķirības pamatā proksimālo kanāliņu reakcijā uz dzimumu, testosteronu un AR, būs svarīgs turpmākās izmeklēšanas ceļš.

Pēdējais novērojums ir tāds, ka AR dzēšanai nebija nosakāmas ietekmes uz sievietes nierēm. AR ir sastopama visā proksimālajā kanāliņā abiem dzimumiem, un, lai gan sievietēm tas izteikts zemākā līmenī, absolūtā izteiksmes atšķirība bija tikai - 50 procenti (22). Daļēji AR dzēšanas efekta trūkums varētu norādīt uz samazinātu AR aktivāciju, ko izraisa cirkulējošais testosterons, kas, kā parādīts šajā pētījumā, sievietēm ir ievērojami mazāks nekā vīriešiem. Tomēr imūnhistoķīmija liecina par būtisku AR kodola lokalizāciju sievietes nierēs (22. atsauce un šis pētījums), kas parasti norāda uz no AR atkarīgo signalizācijas procesu aktivizēšanos. Šie novērojumi liecina par iespēju, ka citas no dzimuma atkarīgas atšķirības pasliktina no AR atkarīgos signalizācijas mehānismus sieviešu proksimālajā kanāliņā.

Perspektīvas un nozīme

Labāka izpratne par dzimuma ietekmes uz nieru struktūru un amonjaka metabolismu mehānismu un bioloģiskajām sekām ir būtiska, lai optimizētu mūsu spēju rūpēties gan par vīriešiem, gan sievietēm ar skābes bāzes traucējumiem. Neskatoties uz nesenajiem sasniegumiem mūsu izpratnē par dzimuma ietekmi uz amonjaka metabolismu un nieru AR lomu, ir nepieciešami papildu pētījumi. Seksam noteikti ir no testosterona neatkarīgas sekas, kuru mehānisms pašlaik nav pilnībā izprotams. Neatkarīgi no tā, vai tas ir saistīts ar citu dzimuma steroīdu hormonu, piemēram, estrogēnu vai progesterona, tiešu ietekmi, proksimālo kanāliņu AR aktivācijas netiešā ietekme vai dzimuma hromosomu ietekme, kas nav atkarīga no dzimumdziedzeru hormoniem, būs svarīgi jautājumi turpmākajos pētījumos.

cistanche mazina nieru problēmas un uzlabo kidney funkcija

PATEICĪBA

Mēs pateicamies Dr Sharon W. Metthews un Chao Chen (Floridas Universitāte, Medicīnas koledžas elektronu mikroskopijas kodola laboratorija) par lielisko audu apstrādi mūsu imūnhistoķīmiskajos eksperimentos. Mēs pateicamies Virdžīnijas Universitātes Medicīnas skolas reprodukcijas ligandu analīzes un analīzes centra izpētes centram par seruma testosterona līmeņa mērīšanu. Mēs pateicamies Dr. Geilam Prinsam par anti-AR antivielu piegādi un par viņu pieredzi AR jomā.

ATKLĀŠANA

Autori nedeklarē nekādus interešu konfliktus, finansiālus vai citus.

AUTORU IEGULDĪJUMI

ANH un IDW izstrādāja un izstrādāja pētījumus; ANH, RAC, H.-WL un JWV veica eksperimentus; ANH, RAC, H.-WL, JWV un IDW analizētie dati; ANH, RAC, JWV un IDW interpretētie eksperimentu rezultāti; ANH sagatavotas figūras; ANH izstrādāja manuskriptu; ANH, RAC, H.-WL, JWV un IDW rediģēja un pārskatīja manuskriptu; ANH, RAC, H.-WL, JWV un IDW apstiprināja manuskripta galīgo versiju.

ATSAUCES

1. Medicīnas institūts Dzimuma un dzimuma bioloģijas izpratnes komiteja D; Wizemann TM, Pardue ML (redaktors). Bioloģiskā ieguldījuma cilvēka veselībā izpēte: vai seksam ir nozīme? Vašingtona, DC: National Academies Press, 2001. doi: 10.17226/10028.

2. Karp NA, Mason J, Beaudet AL, Benjamini Y, Bower L, Braun RE u.c. Seksuālā dimorfisma izplatība zīdītāju fenotipiskajās iezīmēs. Nat Commun 8: 15475, 2017. doi: 10.1038/ncomms15475.

3. Sabolić I, Asif AR, Budach WE, Wanke C, Bahn A, Burckhardt G. Dzimumu atšķirības nieru darbībā. Pflugers Arch 455: 397–429, b2007. doi:10.1007/s00424-007-0308-1.

4. Ramirez LA, Salivan JC. Dzimuma atšķirības hipertensijas gadījumā: kur mēs esam bijuši un kur mēs ejam. Am J Hypertens 31: 1247–1254, 2018. doi: 10.1093/ajh/hpy148.

5. Leitona AT, Salivana JC. Nesenie sasniegumi dzimumu atšķirībās nieru darbībā. Am J Physiol Renal Physiol 316: F328–F331, 2019. doi: 10.1152/ajprenal.00584.2018.

6. Veritas LC, Girardi ACC, Curry J, Pei L, Ralph DL, Tran A, Castelo-Branco RC, Pastor-Soler N, Arranz CT, Yu ASL, McDonough AA. Nieru transportētāju un elektrolītu homeostāzes seksuālais dimorfiskais modelis. J Am Soc Nephrol 28: 3504–3517, 2017. doi: 10.1681/ASN.

7. Li Q, McDonough AA, Layton HE, Layton AT. Transportera modeļu seksuālā dimorfisma funkcionālās sekas kopā ar žurkas proksimālo kanāliņu: modelēšana un analīze. Am J Physiol Renal Physiol 315: F692–F700, 2018. doi: 10.1152/ajprenal.00171.2018.

8. Mičs MĒS. Metaboliskās acidozes vielmaiņas un klīniskās sekas. J Nephrol 19 Suppl 9: S70–S75, 2006.

9. Hamm LL, Nakhoul N, Hering-Smith KS. Skābju-bāzes homeostāze. Clin J Am Soc Nephrol 10: 2232–2242, 2015. doi: 10.2215/ CJN.07400715.

10. Weiner ID, Mitch WE, Sands JM. Urīnvielas un amonjaka metabolisms un nieru slāpekļa izvadīšanas kontrole. Clin J Am Soc Nephrol 10: 1444–1458, 2015. doi: 10.2215/CJN.10311013.

11. Nepareizs O, Deiviss HE. Skābes izdalīšanās nieru slimību gadījumā. QJ Med 28: 259–313, 1959.

12. Baertl JM, Sancetta SM, Gabuzda GJ. Akūta kālija samazināšanās saistība ar nieru amonija metabolismu pacientiem ar cirozi. J Clin Invest 42: 696–706, 1963. doi: 10.1172/JCI104761.

13. Maher T, Schambelan M, Kurtz I, Hunter HN, Jones JW, Sebastian A. Metaboliskās acidozes uzlabošana, ierobežojot kālija daudzumu uzturā hiperkaliēmiskiem pacientiem ar hronisku nieru mazspēju. J Lab Clin Med 103: 432–445, 1984.

14. Sīrs L, Gabuzda GJ. Kālija deficīts un endogēnā amonija pārslodze no nierēm. Am J Clin Nutr 23: 614–618, 1970. doi: 10.1093/acne/23.5.614. F642 AJP-Renal Physiol doi:10.1152/ajprenal.00260.2021 www.ajprenal.org

15. Tannen RL, McGill J. Kālija ietekme uz nieru amonjaka ražošanu. Am J Physiol 231: 1178–1184, 1976. doi: 10.1152/ajplegacy. 1976.231.4.1178.

16. Weiner ID, Verlander JW. Amonjaka transportētāji un to loma skābju-bāzes līdzsvarā. Physiol Rev 97: 465–494, 2017. doi: 10.1152/ physrev.00011.2016.

17. Kovesdy CP, Anderson JE, Kalantar-Zadeh K. Seruma bikarbonātu līmeņu saistība ar mirstību pacientiem ar no dialīzes neatkarīgu HNS. Nephrol Dial Transplant 24: 1232–1237, 2009. doi: 10.1093/ndt/gfn633.

18. Navaneethan SD, Schold JD, Arrigain S, Jolly SE, Wehbe E, Raina R, Simon JF, Srinivas TR, Jain A, Schreiber MJ Jr, Nally JV Jr. Seruma bikarbonāts un mirstība 3. un 4. stadijas hroniskas nieru slimības gadījumā . Clin J Am Soc Nephrol 6: 2395–2402, 2011.

19. Raphael KL, Murphy RA, Shlipak MG, Satterfield S, Huston HK, Sebastian A, Sellmeyer DE, Patel KV, Newman AB, Sarnak MJ, Ix JH, Fried LF; Veselības ABC pētījums. Bikarbonātu koncentrācija, skābju-bāzes stāvoklis un mirstība veselības, novecošanās un ķermeņa sastāva pētījumā. Clin J Am Soc Nephrol 11: 308–316, 2016.

20. Harris AN, Lee HW, Osis G, Fang L, Webster KL, Verlander JW, Weiner ID. Nieru amonjaka metabolisma atšķirības vīriešu un sieviešu nierēs. Am J Physiol Renal Physiol 315: F211–F222, 2018. doi: 10.1152/ajprenal.00084.2018.