1. peatükk: Neerutorukujulised peroksisoomid on normaalse neerufunktsiooni jaoks asendamatud

Lisateabe saamiseks võtke ühendusttina.xiang@wecistanche.com

Peroksisoomid on spetsiaalsed rakulised organellid, mis osalevad mitmesugustes metaboolsetes protsessides. Inimestel põhjustavad mutatsioonid, mis põhjustavad peroksisoomide täielikku kadu, mitme organi puudulikkust (Zellwegeri spektrihäired, ZSD), sealhulgasneerukahjustus. Kuid peroksisoomide (pato)füsioloogiline rollneerudjääb teadmata. Käsitlesime peroksisoomide rollineerufunktsioonhiirtel, kellel on neerutuubulis peroksisomaalse biogeneesi tingimuslik ablatsioon (cKO hiired). Funktsionaalsed analüüsid ei näidanud cKO hiirtel selget neerufenotüüpi. Imikutel isastel cKO hiirtel oli aga madalam keha- ja neerukaal ning täiskasvanud isastel cKO hiirtel vähenes oluliselt neerukaal ja neerukaalu/kehakaalu suhe. Stereoloogiline analüüs näitas mitokondrite tiheduse suurenemist cKO hiirte proksimaalsetes tuubulite rakkudes. Integreeritud transkriptoomide ja metaboolsete analüüside käigus ilmnes mitmete metaboolsete radade, sealhulgas glutatiooni metabolismi ja mitmete peamiste lipiidide klasside biosünteesi / biotransformatsiooni põhjalik ümberprogrammeerimine. Kuigi see analüüs soovitas kompenseeridaoksüdatiivne stress, ei põhjustanud kõrge rasvasisaldusega toitmine cKO hiirtel olulisi neerukahjustusi. Näitame, et neerutuubulaarsed peroksisoomid on normaalse neerufunktsiooni jaoks asendamatud. Meie andmed viitavad ka sellele, et ZSD-ga patsientide neerukahjustused on ekstrarenaalset päritolu.

Cistanche tubulosa ekstrakti eeliste kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin

Sissejuhatus

Peroksisoomid on ühe membraaniga seotud organellid, mille Rhodin leidis esmakordselt hiire neerudest 1954. aastal (1). Praegused hinnangud näitavad, et peroksisoomid sisaldavad rohkem kui 50 ensüümi, mis osalevad mitmesugustes rakufunktsioonides, sealhulgas - väga pika ahelaga rasvhapete (VLCFA), pika ahelaga rasvhapete (LCFA) ja pika ahelaga dikarboksüülhappe oksüdatsioonis; hargnenud ahelaga rasvhapete a- ja -oksüdatsioon; prostaglandiinide ja leukotrieenide oksüdatsioon; aminohapete metabolism; eeterfosfolipiidide (sh plasmalogeenide) ja sapphapete biosüntees; redoks-homöostaas; glüoksülaadi detoksikatsioon; ja ferroptoos. Peroksisoomid esinevad kõikjal peaaegu kõigis imetajate rakkudes, kõige rohkem neerude proksimaalsetes tuubulite rakkudes ja hepatotsüütides. Nendes rakkudes hõivavad peroksisoomid umbes 3 protsenti rakumahust, kuid nende arv, suurus ja kuju varieeruvad oluliselt embrüonaalse ja postembrüonaalse arengu käigus (2); nende arv võib erinevates stressitingimustes tugevasti kasvada (3). Kuigi paljusid peroksisomaalseid ensüüme on hästi iseloomustatud, on uuringuid nende ekspressiooni ja funktsionaalse rolli kohta neerudes vähe. Lisaks jääb peroksisoomide üldine funktsionaalne tähtsus neerudes suures osas teadmata.

Tõendid peroksisoomide rolli kohta neeru (pato)füsioloogias on peamiselt ilmnenud inimese geneetikauuringutest. On tuvastatud kahte tüüpi mutatsioone, mis põhjustavad inimese peroksisomaalseid häireid: (i) mutatsioonid niinimetatud peroksiini (PEX) geenides, mis on seotud peroksisoomi biogeneesiga, ja (ii) mutatsioonid spetsiifilistes peroksisomaalsetes ensüümides. Esimest tüüpi mutatsioonid põhjustavad generaliseerunud peroksisomaalset düsfunktsiooni, põhjustades tserebrohepatorenaalseid Zellwegeri spektrihäireid (ZSD) (4). Raskete ZSD vormidega imikud surevad tavaliselt esimesel eluaastal mitme elundipuudulikkuse tõttu. Kuigi kortikaalsete neerutsüstide ja/või neeruoksalaatkivide esinemine ZSD-ga patsientidel on aastate jooksul hästi dokumenteeritud (5, 6), on nende häireteni viivad molekulaarsed mehhanismid seni teadmata. Teisi võimalikke neeruhäireid ZSD-s ei ole uuritud, kuna haiguses domineerivad neuroloogilised tüsistused. ZSD keskmiste või kergemate vormide mõju neerufunktsioonile ei ole süsteemselt hinnatud. Tõendid, mis seovad üksiku peroksisomaalse ensüümi puudulikkust neeru patofüsioloogiaga, on samuti piiratud.

Mutatsioonid maksa peroksisomaalses alaniinis: AGXT geeni poolt kodeeritud glüoksülaataminotransferaas põhjustavad I tüüpi primaarset hüperoksaluuriat, haigust, mida iseloomustab kaltsiumoksalaadi kristallide ladestumine neerudesse (vaadatud viites 7). Hiljuti tuvastati peroksisomaalses ensüümis enoüül-CoA hüdrataasi ja 3-hüdroksüatsüül-CoA dehüdrogenaasi (EHHADH) autosoomne dominantne mutatsioon, mis põhjustab neeru Fanconi sündroomi ehk proksimaalse tuubuli üldistatud düsfunktsiooni (8). . See mutatsioon põhjustab EHHADH eksliku suunamise mitokondritesse ja mitokondriaalse funktsiooni halvenemist. Geeniliste rotitüvedega tehtud geneetilised uuringud on näidanud, et peroksisomaalne ensüüm hüdroksühapete oksüdaas 2 (HAO2) võib mängida rolli vererõhu kontrollimisel (9, 10). Siiski jääb teadmata, kas see fenotüüp on tingitud muutunud HAO2 funktsioonist neerudes või muudes kudedes. Üldiselt puuduvad andmed loommudelite kohta, millel on neeruspetsiifilised peroksisoomi biogeneesi defektid või ühe peroksisomaalse ensüümi neeruspetsiifiline inaktiveerimine. Siin käsitlesime peroksisoomide rolli neerufunktsioonis isaste ja emaste hiirte peroksisomaalse biogeneesi tingimusliku ablatsiooniga neerutuubulis.

Tulemused

Imiku isaste ja emaste hiirte genereerimine ja põhiline iseloomustus peroksisomaalse biogeneesi tingimusliku ablatsiooniga neerutuubulis. Peroksisoomi biogenees neerutuubulis katkes Pex5 kodeeriva tsütosoolse peroksisoomi sihtsignaali 1 (PTS1) retseptori tingimusliku inaktiveerimisega, mis on oluline PTS1 motiivi sisaldavate valkude importimiseks peroksisoomidesse (11, 12). Pex5 tingimuslik deletsioon neerutuubulis saavutati doksütsükliiniga indutseeritava (DOX-indutseeritava) süsteemiga (PexSanlo/Pax{10}}rtTA/LC1 hiired, viide 13). Kuna peroksisoomide funktsionaalne tähtsus võib sõltuda vanusest (14), viidi Pex5 puudulikkuse põhikirjeldus neerudes läbi nii väikelastel kui ka täiskasvanud hiirtel. Katsetes imikute hiirtega saavutati floksitud Pex5 alleeli väljalõikamine DOX-i (2 mg/ml joogivees) manustamisega tiinetele emasloomadele E14 juures ja säilitati kuni P7. Imikud hiired surmati P28 juures. Kontrollidena kasutati Pex5oilo genotüübiga hiiri. Nagu on näidatud lisajoonisel 1A (täiendav materjal, mis on saadaval veebis koos selle artikliga; https://doi.org/10.1172/jci.insight.155836DS1), põhjustas DOX-ravi floksitud Pex5 alleeli peaaegu täieliku väljalõikamise Pexswn/Pax{{ 29}}GTA/LC1 isased ja emased imikud hiired. Neerulõikude analüüs ei näidanud ilmseid histoloogilisi kõrvalekaldeid ega neerukive imikute hiirtel, kellel puudus Pex.5 neerutuubulis (pole näidatud). Albuminuuria puudus Pex{32}}hiirte pistelistes uriiniproovides, millel ei olnud mõlematsugupooled(Täiendav joonis 1B). Kehakaal (BW) ja neerukaal (KW), kuid mitte KW/BW suhe olid väiksemad isastel Pex{1}}imikuta hiirtel võrreldes pesakonnakaaslaste kontrollidega (täiendav joonis 1C).

Peroksisomaalse biogeneesi tingimusliku ablatsiooniga neerutuubulis täiskasvanud isaste ja emaste hiirte genereerimine ja põhiline iseloomustus. Pex5 deletsioon täiskasvanud hiirte neerutuubulis kutsuti esile 2-nädalaste isaste ja emaste Pex5xio/Pax8-ntTA/LC1 isaste ja emaste hiirte 2-nädalase raviga DOX-ga. vastavalt cKOm ja cKOf hiirtena (vt meetodeid). Paralleelselt anti sama DOX-ravi ka nende pesakonnakaaslaste kontrollidele (Pex5a/lx hiired, edaspidi vastavalt Ctrlm ja Ctrlf hiired). Kõik katsed täiskasvanud hiirtega viidi läbi 4 nädalat pärast DOX-ravi lõppu. Nagu on näidatud joonisel fig 1A, vähenes Pex5 mRNA ekspressioon märkimisväärselt nii cKOm kui ka cKOf hiirte neerudes. Kuid cKOf hiirtel oli tuvastatav ka mõni täispikk Pex5 mRNA jääk, mis viitab flokseeritud alleeli mittetäielikule ekstsisioonile. Samamoodi PEX5 valk cKOm hiirte neerudes praktiliselt puudus, kuid cKOf hiirtel oli siiski tuvastatav, ehkki oluliselt madalamal tasemel. See erinevus oli nähtav, kui cKOm ja cKOf hiirte neeruekstraktid laaditi samale SDS-PAGE geelile ja immunoblotiti koos (joonis 1B). Nii Kim kui ka cKOf hiired olid elujõulised, neil ei olnud ilmseid kõrvalekaldeid ja neil oli kontrollhiirtega võrreldes normaalne BW (täiendav tabel 1). KW ja KW / BW suhted olid oluliselt madalamad cKOm hiirtel võrreldes Ctrl hiirtega, kuid mitte cKOf hiirtel, võrreldes Ctrlf hiirtega (vastavalt joonised 1, C ja D). 24-tunniste uriini- ja plasmaproovide analüüs ei näidanud genotüübi mõju mõlemast soost hiirtel, välja arvatud madalam kaaliumisisaldus plasmas cKOm hiirtel võrreldes Ctrl-hiirtega (täiendav tabel 1). Albuminuuria puudus nii cKOm kui ka cKOf hiirte uriinis (täiendav joonis 2A). cKOm hiirte neerudes ei täheldatud suuri morfoloogilisi muutusi, kaltsiumoksalaadi ladestumist ega lipiidide akumuleerumist (vastavalt täiendav joonis 2, BD).

Proksimaalsete tuubulite rakkude elektronmikroskoopiline hindamine täiskasvanud cKO hiirtel. Neerukoore elektronmikroskoopiline hindamine näitas Ctrlm ja Ctrlf hiirte proksimaalsetes tuubulite rakkudes suurt hulka peroksisoome (vastavalt joonis 2, A ja B). CKOm ja cKOf hiirte proksimaalsetes tuubulites peroksisoomid praktiliselt puudusid (vastavalt joonis 2, Cand D). Rakkude kvantitatiivseks analüüsiks kasutati stereoloogilisi tööriistu

organellid ja raku mõõtmed Ctrlm ja cKOm hiirte proksimaalsetes tuubulites. Nii peroksisoomide mahutihedus (arv / μm² tsütoplasma) kui ka proksimaalsetes tuubulite rakkudes peroksisoomide poolt hõivatud tsütoplasma protsent vähenes cKOm hiirtel dramaatiliselt (vastavalt joonis 3, A ja B), ja vastupidi, mitokondriaalne ruumala tihedus proksimaalsetes tuubulite rakkudes mitokondrite poolt hõivatud tsütoplasma protsent suurenes cKOm hiirtel võrreldes Ctrl hiirtega (vastavalt joonis 3, C ja D). Ka proksimaalsetes tuubulite rakkudes lüsosoomide poolt hõivatud mahutihedus ja tsütoplasma protsent ei erinenud Kim ja Ctrlm hiirtel (vastavalt joonis 3, E ja F). Nagu on näidatud joonisel fig 3G, vähendasid cKOm hiirte proksimaalsed tuubulirakud raku laiust (P= 0.083).

Integreeritud transkriptoomilised ja metaboolsed analüüsid viitavad metaboolsete, antioksüdantide ja lipiidide sünteesi radade põhjalikule ümberprogrammeerimisele cKO hiirte neerudes. Molekulaarsete muutuste tuvastamiseks cKO hiirte neerudes (GSE179202) viidi läbi integreeritud sügav transkriptoomi sekveneerimine ja metaboolne analüüs. Transkriptoomide võrdlus näitas, et Ctrlm ja cKOm hiirte neerudes ekspresseeriti erinevalt 1350 transkripti (joonis 4A ja täiendav tabel 2, FDR< 5%)and="" 121="" transcripts="" differentially="" expressed="" in="" kidneys="" of="" ctrlf="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 4b="" and="" supplemental="" table="" 3,="">< 5%).="" 61="" differentially="" expressed="" transcripts="" were="" present="" in="" both="" sexes(figure="" 4c="" and="" supplemental="" figure="" 3).="" enrichment="" analysis="" of="" 100="" genes="" encoding="" proteins="" related="" to="" peroxisomal="" function(kyoto="" encyclopedia="" of="" genes="" and="" genomes="" [kegg]="" pathway="" hsa04146)performed="" on="" transcriptomes="" of="" ctrlm="" and="" ckom="" mice="" revealed="" 52="" transcripts="" either="" up-or="" downregulated="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 4d="" and="" supplemental="" figure="" 4).="" gene="" set="" enrichment="" analysis(gsea)="" performed="" on="" the="" kegg="" pathway="" database="" (release="" on="" december="" 11,="" 2020)showed="" downregulation="" of="" pathways="" related="" to="" the="" metabolism="" of="" pyruvate,="" glyoxylate="" and="" dicarboxylate,="" amino="" acids="" (arginine,="" proline,="" cysteine,="" methionine,="" tryptophan,="" alanine,="" and="" histidine),="" or="" glutathione(figure="" 4e="" and="" supplemental="" figure="" 5)="" and="" upregulation="" of="" pathways="" related="" to="" fatty="" acid="" synthesis="" and="" degradation,="" ppar="" signaling,="" and="" abc="" transporters="" (figure="" 4f="" and="" supplemental="" figure="" 6).="" no="" enrichment="" was="" found="" in="" pathways="" linked="" to="" inflammation="" or="" fibrosis.="" targeted="" analysis="" of="" several="" groups="" of="" functionally="" related="" genes="" that="" are="" not="" represented="" in="" kegg="" pathways="" revealed="" substantial="" changes="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" the="" peroxisomal="" metabolism="" of="" fatty="" acids="" (acsl1/3/4/6,="" acsvl1,="" acot3/4,="" acnat1,="" acox3,="" abcd3,="" ehhadh,="" and="" acaa1b),="" plasmalogen="" biosynthesis="" (far1="" and="" agps),="" bile="" acid="" synthesis(amacr="" and="" hsd17b4),="" and="" reactive="" oxygen="" species="" (ros)="" detoxification(cat="" and="" sod1)="" (supplemental="" figure="" 3).="" alterations="" were="" also="" noted="" in="" the="" expression="" of="" a="" large="" number="" of="" genes="" critical="" for="" membrane="" transport="" processes="" in="" the="" proximal="" tubule,="" thick="" ascending="" limb="" (tal),="" and="" distal="" nephron(supplemental="" figure="" 7="" and="" supplemental="" table="" 4).="" for="" instance,="" in="" the="" proximal="" tubule,="" we="" found="" a="" reduction="" in="" the="" expression="" of="" an="" aquaporin-1="" water="" channel(agp1);="" megalin="" (lrp2);="" phosphate="" transporter="" napi-2a="" (slc34al);="" urate="" transporters="" uratl="" (slc22a12),="" npt1/4="" (sic17al/3),="" and="" oat1="" (slc22a6);="" and="" numerous="" other="" organic="" anion="" and="" amino="" acid="" transporters.="" in="" the="" tal="" and="" distal="" nephron,="" there="" was="" a="" substantial="" increase="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" proteins="" involved="" in="" sodium="" reabsorption:="" nkcc2="" (slc12a1),="" clc-kb="" (clcnkb),="" βenac="" (scnn1b)=""><0.05), and="" ncc="" (slc12a3)(fdr="">

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

Kokku 852 tuvastatud metaboliidist näitas 207 erinevat arvukust Ctrlm ja cKOm hiirte neerudes ning 118 näitas erinevat arvukust Ctrlf ja cKOf hiirte neerudes (täiendav tabel 5, FDR<5%). seventy-nine="" metabolites="" demonstrating="" differential="" abundance="" were="" common="" in="" both="" comparisons(figure="" 5a="" and="" supplemental="" table="" 6).among="" metabolites="" showing="" the="" most="" significant="" differences="" were="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins(decreased="" abundance)and="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids="" (increased="" abundance)="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5b="" and="" supplemental="" figure="" 8,="" respectively).="" global="" analysis="" of="" metabolome="" confirmed="" that="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins="" constituted="" a="" majority="" of="" metabolites="" showing="" a="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5c).lcfa="" dicarboxylates,="" very="" long-chain="" fatty="" acyl-carnitines,="" phosphatidylcholines,="" and="" phosphatidylethanolamines="" were="" present="" among="" metabolites="" with="" increased="" abundance,="" in="" addition="" to="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids(figure="">

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

Transkriptide ja metaboliitide analüüs (MetaboAnalyst 5.0) cKOm hiirte neerudes, võrreldes Ctrl-hiirtega, tuvastas 22 alla- ja 7 ülesreguleeritud rada (vastavalt joonis 6, A ja B; FDR).<0.1; supplemental="" table="" 7).="" nitrogen="" metabolism,="" pyruvate="" metabolism,="" glycolysis,="" and="" gluconeogenesis="" were="" identified="" among="" the="" downregulated="" pathways="" while="" fatty="" acid="" degradation="" was="" identified="" among="" the="" upregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b,="" respectively).="" glutathione="" metabolism="" and="" retinol="" metabolism="" were="" present="" among="" both="" up-and="" downregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b).="" detailed="" analysis="" of="" transcripts="" and="" metabolites="" related="" to="" glutathione="" metabolism="" identified="" 16="" transcripts="" and="" 3="" metabolites="" with="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 6,="" c="" and="" d,="" respectively),="" along="" with="" 6="" transcripts="" and="" 8="" metabolites="" exhibiting="" increased="" abundance(figure="" 6,="" e="" and="" f,="" respectively).="" the="" oxidized="" form="" of="" glutathione(gssg)was="" present="" in="" ckom="" but="" not="" in="" ctrlm="" mice,="" thereby="" suggesting="" oxidative="" stress="" in="" ckom="" mice(figure="">

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

Suure rasvasisaldusega söötmise väljakutse ei põhjusta ckKOhiirtel täiendavat oksüdatiivset stressi. Muutused glutatiooniga seotud radades, plasmalogeenide ammendumine ja katalaasi vähenenud ekspressioon viitasid oksüdatiivsele stressile ja/või erinevate antioksüdantide kaitsesüsteemide ümberkorraldamisele cKOm hiirte neerudes. Nende hüpoteeside testimiseks vaidlustasime cKOm hiired 4 nädala jooksul kõrge rasvasisaldusega dieediga (HFD). See väljakutse ei põhjustanud albuminuuriat, kuid suurendas uriini mahtu ning kaltsiumi ja uraadi eritumist uriiniga. Testitud plasmaparameetrites, sealhulgas kaltseemias ja urikeemias, erinevusi ei täheldatud (täiendav tabel 8). HFD-ga nakatunud Ctrlm ja cKOm hiirte neerudes suuri morfoloogilisi muutusi ega lipiidide akumulatsiooni ei tuvastatud (joonis 7A). Troloxi testiga hinnatud kogu ja mitteensümaatiline antioksüdantide võime (joonis 7B) ning malondialdehüüdi, polüküllastumata rasvhapete peroksüdatsiooni markeri (joonis 7C) tase kudedes ei erinenud ravi ja genotüübi vahel. Lipiidide peroksüdatsiooniprodukti 4-hüdroksünonenaali (4-HNE) arvukus suurenes HFD-ga ravitud Ctrlm hiirtel võrreldes kontrolldieedil Ctrl hiirtega, kuid cKOm hiirtel, keda raviti 2-ga, ei täheldatud erinevust. dieedid (joonis 7D).