Cistanche funktsioonid neerude ja diabeedi korral

Tsirkadiaankella düsfunktsioon neerutuubulis põhjustab neerude glükoneogeneesi suurenemist ja hüperglükeemia süvenemist diabeedi korral

lisateabe saamiseks:ali.ma@wecistanche.com

Camille Ansermet1,6, Gabriel Centeno1,6, Yohan Bignon1,6, Daniel Ortiz2,6, Sylvain Pradervand3, Andy Garcia1, Laure Menin2, Fre´de´ric Gachon1,4, Hikari AI. Yoshihara5 ja Dmitri Firsov1

¹Lausanne'i ülikooli biomeditsiiniteaduste osakond, Lausanne, Šveits;²Massispektromeetria teenistus, keemiateaduste ja tehnika instituut, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Šveits;³Genomic Technologies Facility, Lausanne'i Ülikool, Lausanne, Šveits;⁴Queenslandi ülikooli molekulaarbioteaduse instituut, Queensland, Austraalia; ja ⁵Füüsikainstituut, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Šveits

Theööpäevane kellon üldlevinud molekulaarne ajahoidmise mehhanism, mis sünkroniseerib raku, koe ja süsteemsed bioloogilised funktsioonid 24-tunniste keskkonnatsüklitega. Kohalikud ööpäevased kellad juhivad rakutüübi- ja koespetsiifilisi rütme ning nende düsregulatsioon on seotud paljude haiguste patogeneesi ja/või progresseerumisega. Kuid sisemise patofüsioloogiline rollööpäevased kelladdiabeetikute neerudes jääb teadmata. Selle küsimuse lahendamiseks kutsusime esile I tüübidiabeetstreptozototsiiniga hiirtel, kellel puudub ööpäevane transkriptsiooniregulaator BMAL1 podotsüütides (cKOp hiired) või hiirtelneerudtuubul (cKOt hiired). Diabeediga cKOp ja cKOt hiirtel puudus seos ööpäevase kella düsfunktsiooni ja diabeetilise nefropaatia tekke vahel. Kuid cKOt hiired koosdiabeetvõrreldes streptosototsiiniga ravitud kontrollhiirtega ilmnes ägenenud hüperglükeemia, suurenenud glükoosi fraktsionaalne eritumine uriiniga, suurenenud polüuuria ja väljendunud neerude hüpertroofia. mRNA ja valguekspressiooni analüüsid näitasid glükoneogeense raja olulist paranemistneerudDiabeediga cKOt hiirte arv võrreldes diabeediga kontrollhiirtega. Transkriptoomiline analüüs koos funktsionaalanalüüsiga cKot hiirteldiabeettuvastasid muutused mitmes mehhanismis, mis mõjutavad otseselt või kaudselt glükoneogeenset rada. Seega demonstreerime sisemise düsfunktsioonineerudtuubulööpäevane kellsüvendab diabeetilist hüperglükeemiat glükoneogeneesi suurendamise kauduneerudproksimaalses tuubulis ja rõhutage veelgi ööpäevase käitumise tähtsust patsientidel, kellel ondiabeet.

MÄRKSÕNAD:ööpäevane kell; diabeet; glükoneogenees; proksimaalne tuubul

Klõpsake urdu keeles Cistanche ja diabeedi jaoks Cistanche

Ülemineku stamement

sissediabeet,neerudaitab kaasa diabeetilise hüperglükeemia tekkele, suurendades glükoosi reabsorptsiooni primaarsest uriinist ja suurendades glükoneogeneesi proksimaalses tuubulis. Neid kahte protsessi juhivad aga kaööpäevane kell, mehhanism, mis sünkroniseerib mitmesuguseid spetsiifilisi neerufunktsioone igapäevaste valguse-pimeduse tsüklitega. Siin demonstreerime, et sisemise ööpäevase kella talitlushäire neerutuubulis võib süvendada diabeetilist hüperglükeemiat neerude glükoneogeneesi tõhustamise kaudu. Need tulemused rõhutavad ööpäevase toime tähtsust diabeediga patsientidel, millel on võimalikud tagajärjed glükoosisisalduse juhtimisele.

Diabeeton süsteemne haigus, mille puhul neerud mängivad erilist rolli. Diabeedi korral onneerudaitab kaasa diabeetilise hüperglükeemia tekkele, suurendades glükoosi reabsorptsiooni primaarsest uriinist1 ja suurendades glükoosi tootmist glükoneogeneesi kaudu.2,3 Pikaajaline veresuhkru taseme tõus võib aga omakorda põhjustada diabeetilist nefropaatiat (DN), mis on üks raskemaid tüsistusi. diabeet, mida iseloomustab neerude glomerulaar-, toru- ja veresoonte kahjustus. Kuigi metaboolne stress on DN-i patogeneesis ja progresseerumises peamine tegur, ei põhjusta hüperglükeemia üksi enamikul diabeetikutel neerupuudulikkust.4 See viitab sellele, et koos kaasuva haigusega või keskkonna-, geneetiliste või epigeneetiliste "teise tabamuse" esinemisega võib vaja minna. ja/või DN kiirenenud progresseerumine. Hiljutised uuringud on näidanud, et ööpäevane kellamehhanism on mitmete (pato)füsioloogiliste protsesside ristumiskohas.neerud.5 Tingimuslikööpäevane kellerinevates neerurakkude tüüpides loommudelites põhjustab tsirkadiaanrütmide häireid inglomerulaarfiltratsiooni kiiruse (GFR),6 vererõhu kontrolli osalise kaotuse, 7,8 oluliste muutuste neeru metaboolsetes radades9,10 ja kroonilise kroonilise haiguse progresseerumise kiirenemiseni.neeruhaigus.11 Inimestel seostatakse vahetustega tööga seotud ööpäevast kõrvalekallet bioloogilise kella ning toitumis- ja aktiivsusrütmide vahel GFR vähenemise,12 suurenenud albumiini eritumise,13 noktuuria ja neerude kaudu suurenenud uriinierituse14 ning kroonilise neeruhaiguse suurenenud riskiga.15

Huvitaval kombel onööpäevane kellaastalneerudkontrollib paljusid patogeneesis osalevaid rakuradu või on nendega omavahel seotuddiabeetja/või DN. Näiteks tsirkadiaanse kellamehhanismi keskse elemendi transkriptsiooniaktivaatori BMAL1 (nimetatakse ka ARNTL) neerutuubulispetsiifilise väljatõrjumise tulemuseks on renalglutamiini glükoneogeneesis osalevate valkude, sealhulgas glutamiini transporterSNA3 (SLC388 transporter) kodeerivate mRNA-de ekspressioonitaseme märkimisväärne tõus. glutaminaas (GLS) ja glutamaatdehüdrogenaas 1 (GLUD1).9 Veelgi olulisem on see, et need ekspressioonimuutused esinevad normoglükeemilistel loomadel. Slominsket al. on näidanud, et ööpäevane kellavalk PER1 osaleb glükoosi transporteri Sglt1 (Slc5a1) transkriptsioonilises regulatsioonis proksimaalsetes tuubulite rakkudes, 16 ja Ansermetet al. on näidanud, et tsirkadiaankell podotsüütides kontrollib Arhgap24 geeni ekspressiooni, mis on seotud DN-i eelsoodumusega nii 1. kui 2. tüüpi diabeedi korral.6 On näidatud, et nii kõrge glükoosisisaldus kui ka BMAL1 tubulaarne puudulikkus indutseerivad tugevalt tsükliinist sõltuva kinaasi inhibiitori p21CIP1 (Cdkn1a) ekspressiooni. ), mis on kriitiline tegur raku vananemise käivitamisel diabeetilises neerus.9,17 Nikotiinamideadeniindinukleotiidist sõltuv deatsetülaas sirtuiin 1 (SIRT1), üks DN-i podotsüütide kahjustuse peamisi regulaatoreid,18 on tuvastatud energia tagasisideahela peamise regulaatorina. kella põhivõrgu sees.19 Teine mobiilne mehhanism, mis ühendab DN-iööpäevane kellon rapamütsiini imetajate sihtmärk – kinaasi, mis koordineerib rakkude metabolismi ööpäevase aja järgimisega.20 Rapamütsiini signaaliülekande imetaja sihtmärk on samuti tunnistatud oluliseks patogeenseks teguriks neerutuubulite rakkude, 21 podotsüütide,22 ja glomerulaarsete mesangiaalrakkude243 ja glomerulaarsete mesangiteeli243 rakkude diabeedi poolt põhjustatud kahjustuste korral. . Need tähelepanekud viitavad ühiselt sellele, et ööpäevase kella häiredneerudvõib mõjutada diabeetilise hüperglükeemia teket, stimuleerides neerutuubulite glükoneogeneesi ja/või glükoosi reabsorptsiooni või toimides "teise löögina", aidates kaasa DN patogeneesile. Nende hüpoteeside käsitlemiseks genereerisime ja iseloomustasime streptozototsiini (STZ) indutseeritud I tüüpi hiiridiabeetja konkreetne kustutamineööpäevane kellkoordinaator Bmal1 glomerulaarsetes podotsüütides või neerutuubulis.

Klõpsake selleksCistanche neeruhaiguste raviks

MEETODID

Loomi hoiti ad libitum standardsel laboratoorsel dieedil (KLIBA NAFAG dieet 3800). Kõik katsed viidi läbi isaste hiirtega.

Hiire mudelid

Bmal1 (Arntl) geeni inaktiveerimise kutsus esile 2-nädalase Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA nädalane töötlemine doksütsükliiniga (DOX; 2 mg/ml joogivees). /LC1 hiired (cKOp hiired) või 8-nädalased Bmal1lox/lox/Pax{11}}rtTA/LC1 hiired (cKOt hiired). Nende pesakonnakaaslaste kontrollid (Bmal1lox/lox hiired) said sama DOX-ravi. Mõlemat mudelit on eelnevalt kirjeldatud ja valideeritud.6,9 Nädal pärast DOX-ravi lõppu, I tüüpdiabeetindutseeriti STZ ip süstimisega (50 mg/kg kehakaalu kohta [BW]; iga päev 5 päeva jooksul). Vehiikliga töödeldud hiirtele süstiti fosfaatpuhverdatud soolalahust. Kõik katsed viidi läbi 8 nädalat pärast viimast STZ või kandja süstimist. Kõigis katsetes koguti kudesid ja verd hiirtelt, kes ohverdati ZT9 juures (ZT tähistab Zeitgeberi ajaühikuid; ZT0 on valguse sisselülitamise aeg ja ZT12 on valguse väljalülitamise aeg).

Metaboolsed puurid

Hiired hoiti individuaalsetes metaboolsetes puurides (Tecniplast). Uriini kogumine viidi läbi 24 tunni jooksul pärast 4-päevast kohanemisperioodi.

Plasma ja uriini keemia

Uriini ja plasma Naþ, Kþ, Ca2þ, Mg2þ, fosfaadi, kreatiniini, glükoosi, uraadi ja uurea kontsentratsioone ja osmolaalsust mõõdeti Center Hospitalier Universitaire Vaudois'i kliiniku Laboratoire de prestations de Chimie Clinique poolt. Uriini pH-d hinnati pH-meetriga (Metrohm). Vere pH-d ja veregaase mõõdeti arteriaalse-venoosse segaverega, kasutades eepilist vereanalüsaatorit (Siemens Healthcare). Uriini ammooniumisisaldust mõõdeti Berthelot' meetodil. Uriini tiitritav hapet mõõdeti Chan.25 meetodil. Plasma aldosterooni taset mõõdeti radioimmunoanalüüsiga (DPC). Plasma insuliin määrati Mercodia komplekti abil

GFR

GFR-i mõõdeti anesteseeritud loomadel insuliini-fluorestseiini isotiotsüanaadiga, nagu eelnevalt kirjeldatud.26

Ip glükoositaluvuse test

Pärast 15-tunnist paastumist süstiti vehiikuliga või STZ-ga töödeldud kontrollrühma ja cKotmice'ile ip glükoosi (1 g/kg kehamassi kohta). Glükeemiat mõõdeti glükeemialugejaga sabavere tilgast (Contour NextOne; Bayer) enne (aeg ¼ 0) ja 15, 30, 60, 90, 120 ja 180 minutit pärast glükoosi süstimist.

Insuliini taluvuse test

Pärast 4-tunnist toidupiirangut süstiti vehiikuliga või STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKot-hiirtele ip 0,5 U insuliini (inimese rekombinantne insuliin; Sigma) kehamassi kilogrammi kohta. Glükeemiat mõõdeti enne insuliini süstimist (aeg ¼ 0) ja 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 ja 180 minutit pärast insuliini süstimist. Kui glükeemia langes alla 2 mM, päästeti hiired 30 mg glükoosi ip süstimisega ja nad jäeti analüüsist välja.

RNA sekveneerimine

RNA sekveneerimine viidi läbi nii, nagu on kirjeldatud artiklis Ansermet et al.6 Kasutati Musmusculus GRCm38.92 geeni annotatsiooni. Geenide arvud skaleeriti TMM-i normaliseerimisega ja logaritmiliselt teisendati loenditeks miljoni kohta (CPM), kasutades limma Rpackage'i funktsiooni "CPM".27 Arvutati diferentsiaalne ekspressioon knockout- ja kontrollloomade vahel töötlemata (fosfaatpuhverdatud soolalahus) ja töödeldud ( STZ) tingimused ja interaktsioon 2. Iga kolme võrdluse jaoks valiti geenid, mille valede avastamise määr (FDR) oli < 5="" protsenti,="" geeniontoloogia="" "bioloogilise="" protsessi"="" rikastamise="" analüüsi="" jaoks="" "klastri="" profiiliga".28="">< 0.01="" were="" considered="" as="" significant="" and="" further="" processed="" with="" the="" function="" "simplify"="" with="" default="" parameters="" to="" remove="">

Statistiline analüüs

Kõik andmed on väljendatud keskmisena ± SEM. Statistilisi teste kirjeldatakse jooniste legendides ja täiendavas tabelis S10. P <0,05 peeti="" oluliseks.="" statistiline="" analüüs="" viidi="" läbi="" tarkvara="" graphpad="" prism="" (versioon="" 8.2.1)="">

Kapillaarne Western blot

Kapillaar-Western blot viidi läbi Lausanne'i ülikooli valguanalüüsikeskuses (//www.unil.ch/paf/home/menuinst/technologies/western-in-capillaries.html). Nende kvantifitseerimise viis läbi selle rajatise tehnik pimesi.

Cistanche võib parandada neerufunktsiooni

TULEMUSED

Bmal1 inaktiveerimine podotsüütides ei põhjusta DN-i indutseerimist STZ-ga töödeldud hiirtel

Bmal1 (Arntl) podotsüütide-spetsiifilise inaktiveerimise kutsus esile 2-nädalase Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA/ nädalase ravi DOX-ga (2 mg/ml joogivees) LC1 hiired (edaspidi viidatud kui cKOp hiired).6 Nende pesakonnakaaslaste kontrollid (Bmal1lox/lox hiired; edaspidi viidatud kui kontrollhiired) said sama DOX-ravi. Nagu on näidatud joonisel fig 1a, põhjustas STZ-ravi (vt meetodid) hüperglükeemiat, mis ei erinenud kontroll- ja cKOp-hiirte vahel. STZ-ga ravitud loomadel oli kehamass madalam, kuid see toime oli mõlema genotüübi puhul sarnane (joonis 1b). GFR, mis mõõdeti insuliini-fluorestseiini isotiotsüanaadi kliirensit, ei erinenud STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKOp-hiirte vahel (joonis 1c). Diabeediga loomadel esines glükosuuria (joonis 1d), polüuuria (joonis 1e), madala molekulmassiga proteinuuria (joonis 1f) ja kerge albuminuuria (joonis 1f). STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKOp-hiirte vahel nendes parameetrites siiski erinevusi ei olnud

Hiirtel, kellel puudub BMAL1 neerutuubulis, on diabeediga ägenenud hüperglükeemia

Nagu on näidatud joonisel fig 2a, ei erinenud BW diabeediga kontrollitud hiirtel ja hiirtel, kellel puudus BMAL1 neerutuubulis (DOX-ga töödeldud Bmal1lox/lox/Pax{4}}rtTA/LC1 hiired9; edaspidi viidatud kui cKot hiired). Vereplasma analüüs näitas, et STZ-indutseeritud hüperglükeemia süvenes cKOt-hiirtel nii söödud kui tühja kõhuga (vastavalt joonis 2b ja c). Ükski teine ​​mõõdetud plasmaparameetritest, sealhulgas osmolaalsusest ja naatriumist, kaaliumist, fosfaadist, kaltsiumist, magneesiumist, kreatiniinist, uraadi ja aldosterooni kontsentratsioonid olid STZ-ga töödeldud kontrolli ja c Kotmice'i vahel erinevad, välja arvatud cKOt hiirte suurenenud plasma uurea tase (täiendav tabel S1). Plasma insuliinitasemed ei erinenud STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKoti tühja kõhuga hiirte vahel (joonis 2d). Glükoosi- ja insuliinitolerantsuse testid, mida hinnati glükoosikontsentratsiooni langusena, ei näidanud kummagi genotüübi hiirte vahel olulisi erinevusi mõlemas ravitingimustes (vastavalt joonis 2e ja f).Diabeet-indutseeritudneerudhüpertroofia oli diabeetilistel cKOt hiirtel rohkem väljendunud kui diabeetilistel kontrollidel (joonis 2g). GFR ei erinenud mõlema genotüübi STZ-ga ravitud hiirtel (joonis 2h). STZ-indutseeritud veetarbimise ja uriini mahu suurenemine oli c Kot hiirtel rohkem väljendunud (vastavalt joonis 3a ja b), samas kui uriini osmolaalsus ei erinenud mõlema genotüübi diabeetiliste hiirte vahel (joonis 3c). Glükoosi fraktsionaalne eritumine oli kõrgem ja naatriumi fraktsionaalne eritumine STZ-ga töödeldud cKOthiirtel madalam võrreldes STZ-ga töödeldud kontrollidega (vastavalt joonis 3d ja e), samas kui fosfaadi (joonis 3f), magneesiumi (joonis 3g) ja fraktsionaalse eritumise väärtused. kaltsium (joonis 3h) ei erinenud mõlema genotüübi diabeetiliste hiirte vahel. Nii STZ-ga ravitud kontroll- kui ka cKot-hiirtel oli sarnane madala molekulmassiga proteinuuria, kuid albuminuuria puudus (täiendav joonis S1). Vehiikuliga või STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKot-hiirte neerude vahel suuri histoloogilisi erinevusi ei leitud (täiendav joonis S2).

Joonis 1|Vehiikli või streptozototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOp hiirte üldised omadused. a) Tühja glükeemia. b) Kehakaal (BW). c) Glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFR) (insuliini kliirens). d) uriini glükoos. e) Uriini maht. f) uriinivalkude värvimine Coomassie sinisega. Kõigi hiirte puhul laaditi naatriumdodetsüülsulfaat-polüakrüülamiidi geelelektroforeesigeelile 0,3% (maht) 24-tunnisest uriinist. On antud vahendid±SEM. n=9 igas rühmas, välja arvatud GFR-i mõõtmised, kus STZ-ga töödeldud kontroll- ja cKOp-rühmades kasutati vastavalt n=6 ja n=9 hiirt. Kõik tulemused saadi 19-nädala vanustelt loomadelt. Kasutati kahesuunalist dispersioonanalüüsi Sidaki mitmekordse võrdlustestiga. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" alb,="" albumiin="" (65="" kda);="" lmwp,="" madala="" molekulmassiga="">

Joonis 2|Vehiikli või streptozototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja c Kot hiirte üldised omadused. a) Kehakaal. n=8 kandjaga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele ning n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele. (b) Tühja glükeemia. n ¼ 8 ja n =9 vastavalt vehiikuliga ja STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtel. c) tühja kõhuga glükeemia (16 tundi tühja kõhuga). n=9 vehiikliga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele ning n=7 ja n=6 vastavalt STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele. ( d ) Insuliinitasemed vehiikuliga või STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtel. n=9 ja n=6 vastavalt vehiikliga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele ning n=10 ja n=7 vastavalt STZ-ga süstitud kontroll- ja c Kot hiirtele. Plasma insuliini taset mõõdeti inaktiivse faasi keskel ZT18 juures. (e) Vere glükoosisisaldust mõõdeti glükoositaluvuse testi käigus vehiikulis või STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtel. n=9 vehiikliga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele ning n=7 ja n=6 vastavalt STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtele. (f) Vere glükoosisisaldust mõõdeti sõidukisisese või STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirte insuliinitaluvuse testi käigus. n=5 vehiikli või STZ-ga töödeldud kontrollhiirte jaoks ja n=6 vehiikli või STZ-ga töödeldud cKO hiirte puhul. (g)Diabeet-indutseeritudneerudhüpertroofia. n{{0}} igas rühmas. Neeru hüpertroofiat hinnati neeru massi (KW) jagamisel kehamassiga (BW). STZ-ga süstitud kontroll- ja c Kot loomade suhtelised KW/BW väärtused arvutati, omistades 1{{10}}0 protsenti vastav sõidukiga süstitud rühm. h) Glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFR) (insuliini kliirens). n ¼ 5 ja n ¼ 6 vastavalt STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtel. On antud vahendid±SEM. Kasutati kahesuunalist dispersioonanalüüsi Sidaki mitme võrdluse testiga. *P < 0,05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p=""><>

Ägenenud hüperglükeemia cKOt hiirtel korreleerub glükoneogeensete ensüümide suurenenud ekspressiooniga neerudes

Ägenenud hüperglükeemiaga seotud molekulaarsete radade tuvastamiseks STZ-ga ravitud cKOt hiirtel viisime läbi RNA sekveneerimise analüüsi.neerudtranskriptoomid, millele järgneb kogu transkriptoomiraja rikastamise analüüs ja RNA-de spetsiifilised analüüsid, mis kodeerivad valke, mis on seotud renaalse glükoneogeneesi ja neerude glükoosi reabsorptsiooniga. Transkriptoomide võrdlus näitas, et vehiikuliga ja STZ-ga töödeldud kontrollide vahel ekspresseeriti erinevalt 1833 transkripti (täiendav tabel S2; FDR < 5="" protsenti),="" 1784="" transkripti,="" mida="" ekspresseeriti="" erinevalt="" vehiikliga="" ja="" stz-ga="" töödeldud="" ckot="" hiirte="" vahel="" (täiendav="" tabel=""><30 trankripti="" s3,="" fdr1="" protsenti="" erinevalt);="" kandjaga="" töödeldud="" kontrolli="" ja="" c="" kot="" hiirte="" vahel="" (täiendav="" tabel="" s4;="">< 5%),="" and="" 2667="" transcripts="" differentially="" expressed="" between="" stz-treated="" control="" and="" c="" kot="" mice="" (supplementary="" table="" s5;="" fdr="" <="" 5%).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" differentially="" expressed="" transcripts="" revealed="" enrichment="" of="" pathways="" related="" to="" lipid,="" amino="" acid,="" and="" carboxylic="" acid="" metabolism,="" and="" organic="" anion="" transport="" between="" control="" and="" cko="" mice="" in="" both="" vehicle="" and="" stz="" treatment="" groups="" (figure="" 4a="" and="" b,="" respectively,="" and="" supplementary="" tables="" s6="" and="" s7,="" respectively).="" a="" total="" of="" 284="" transcripts="" exhibited="" genotype-by="" treatment="" interaction="" effects="" (supplementary="" table="" s8;="" fdr="" <="" 5%),="" including="" glud1="" and="" g6pc="" transcripts="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" renal="" gluconeogenesis="" (see="" below).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" transcripts="" with="" significant="" interaction="" showed="" enrichment="" of="" only="" a="" limited="" number="" of="" pathways,="" mainly="" related="" to="" lipid="" metabolism="" and="" organic="" anion="" transport="" (figure="" 4c="" and="" supplementary="" table="" s9).="" among="" the="" genes="" encoding="" transporters="" involved="" in="" glucose="" reabsorption="" in="" the="" proximal="" tubule="" (sglt1,="" sglt2,="" glut1,="" and="" glut2),="" only="" glut1="" (slc2a1)="" displayed="" higher="" expression="" in="">neeruddiabeetiliste cKOt hiirte puhul võrreldes diabeetiliste kontrollidega (täiendav tabel S5).

Joonis 3|Vehiikli või streptozototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja c Kot hiirte veetarbimise ja uriini omadused. (a) 24-tunnine veetarbimine. n=8 kandjaga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele. (b) Uriini kogus 24-tunnis. n=8 kandjaga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele. c) Uriini osmolaalsus. n=8 vehiikliga töödeldud kontrollhiirtele, n=7 vehiikliga töödeldud c Kot hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt hiirtele. (d) Glükoosi fraktsionaalne eritumine (Fe). n=8 sõidukiga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt-hiirtele. e) naatrium Fe. n=8 vehiikliga töödeldud kontrollhiirtele, n=7 vehiikliga töödeldud c Kot hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt hiirtele. f) fosfaadi Fe. n=8 vehiikliga töödeldud kontrollhiirtel, n=7 vehiikuliga töödeldud cKOt hiirtel, n=8 STZ-ga töödeldud kontrollhiirtel ja n=9 STZ-ga töödeldud hiirtel cKOt hiired. g) magneesiumi Fe. n=8 vehiikliga töödeldud kontrollhiirtele, n=7 vehiikliga töödeldud c Kot hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt hiirtele. h) kaltsiumi Fe. n=8 sõidukiga töödeldud kontrollhiirtele, n=7 vehiikliga töödeldud c Kot hiirtele ja n=9 STZ-ga töödeldud kontroll- või cKOt hiirtele. Tähendab, SEM on antud. Kasutati kahesuunalist dispersioonanalüüsi Sidaki mitme võrdluse testiga. *P < {{50}}.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" bw,="">

2 peamist glükoneogeenset lähteainetneerudarelaktaat ja glutamiin.29 Nagu on näidatud joonistel 4d ja e ning täiendavas tabelis S5, suurenesid neerude glutamiini glükoneogeneesis osalevate transkriptsioonide kodeerivate valkude (Snat3, Gls ja Glud1) ekspressioonitasemed STZ-ga töödeldud cKOt hiirte neerudes võrreldes STZ-ga ravitud kontrollidega. Vastupidiselt vähenes glutamaadi ammoniaagi ligaasi (Gull) kodeeriva mRNA ekspressioon, mis muudab glutaminolüüsi GLS-i juhitud esialgse etapi. Sarnaselt olid mRNA-de ekspressioonitasemed, mis kodeerivad kahte ensüümi glükoneogeense raja ühises osas (nimelt fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaas [Pck1] ja glükoos-6-fosfataas [G6pc]), kõrgemad STZ-ga töödeldud cKOthiirtel. GLUD1 ja PCK1 kõrgem ekspressioon diabeetiliste cKOt hiirte neerudes kinnitati valgu tasemel kapillaarse Western blot analüüsiga (joonis 4f ja täiendav joonis S3). Diabeetiliste hiirte maksas ei erinenud GLUD1 ekspressioonitase kontroll- ja c Kot hiirtel ning PCK1 ekspressioon oli c Kot hiirtel madalam (täiendav joonis S4). Pange tähele, et Glud1, Snat3, fruktoosi-1, 6-bifosfaat 2 (Fbp2) ja Glut1 ekspressioonitasemed olid kõrgemad ning Gluli, Fbp1 ja Glut2 ekspressioonitasemed madalamadneerudvehiikuliga töödeldud cKOt hiirtel võrreldes kandjaga töödeldud kontrollidega.

Joonis 4|Geeniontoloogia (GO) "Bioloogilise protsessi" rikastamise analüüs. a ) erinevalt ekspresseeritud transkriptide GO analüüsneerudvehiikliga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtel. ( b ) Streptosototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja Kot hiirte neerudes erinevalt ekspresseeritud transkriptide GO analüüs. ( c ) genotüübi-ravi interaktsiooniefekti omavate transkriptide GO analüüs. Punktgraafikud 2 kõige olulisema 0 termini jaoks (Q väärtus < 0.01).="" üleliigsed="" terminid="" filtreeriti.="" põlvkond="" esindab="" oluliste="" geenide="" osa,="" millele="" on="" lisatud="" kuvatud="" termin.="" punkti="" suurus="" tähistab="" oluliste="" geenide="" arvu,="" millele="" on="" lisatud="" kuvatav="" termin.="" n="6" tingimuse="" kohta.="" (d)="" neeru="" glükoneogeneesis="" osalevate="" transkriptsioonide="" kodeerivate="" ensüümide="" ja="" transkriptide="" voltimisgraafikud.="" ekspressioonitaseme="" väärtused="" ekstraheeriti="" täiendavatest="" tabelitest="" s2,="" s3,="" s4="" ja="" s5.="" *p="">< 0,05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" (e)="" proksimaalsete="" tuubulite="" rakkude="" skemaatiline="" esitus="" neeru="" glükoneogeneesi="" protsessis="" osalevate="" peamiste="" valkude="" ensüümidega.="" punane:="" p="" väärtused="" erineva="" ekspressiooni="" jaoks="" stz-ga="" töödeldud="" kontroll-="" ja="" c="" kot="" hiirte="" vahel.="" sinine:="" p="" väärtused="" diferentsiaalse="" ekspressiooni="" jaoks="" kandjaga="" töödeldud="" kontrolli="" ja="" c="" kot="" hiirte="" vahel.="" punased="" ja="" sinised="" nooled="" näitavad="" suurenenud="" ([)="" või="" vähenenud="" (y)="" ekspressiooni="" inckot="" hiirtel.="" (f)="" glutamaadi="" dehüdrogenaasi="" (glud1)="" ja="" fosfoenoolpüruvaadi="" karboksükinaasi="" (pck1;="" täiendavad="" joonised="" vastavalt="" s2="" ja="" s3)="" kapillaaride="" western="" blot="" analüüside="" kvantitatiivne="">neerudfosfaatpuhverdatud soolalahusega või STZ-ga töödeldud kontroll- ja c Kot hiirtelt (seisund n=6). Kasutati kahesuunalist dispersioonanalüüsi Sidaki mitme võrdluse testiga. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" au,="" suvaline="" ühik;="" fbp1/2,="" fruktoos-1,="" 6-bifosfataas="" 1/2;="" g6pc,="" glükoos{17}}fosfataas;="" gls,="" glutaminaas;="" glul,="" glutamiini="" süntetaas;="" glut2,="" glükoosi="" transporter2;="" nhe3,="" naatrium-vesinikvaheti="" 3;="" p="" reguleerida,="" p="" reguleeritud;="" pc,="" püruvaatkarboksülaas;="" snat3,="" glutamiini="" transporter;="" tca,="">

Diabeedihaigete hiirte neerudes muutuvad mitmed glükoneogeenset rada otseselt või kaudselt mõjutavad mehhanismid

Glükoneogeenne radaneerudsaab mõjutadaööpäevane kellkas otseselt, neeru glükoneogeneesis osalevate valkude transkriptsioonilise, translatsiooni või posttranslatsioonilise kontrolli kaudu või kaudselt, mõjutades teisi neerumehhanisme, mis on olemuslikult seotud glükoosi tootmisega proksimaalses tuubulis. Glükoneogeensete ensüümide transkriptsiooni reguleerivaid transkriptsioonifaktoreid, koaktivaatoreid ja korepressoreid on osaliselt iseloomustatud maksas, neerudes ja muudes kudedes. Joonised 5a ja b võtavad kokku glükoneogeneesi teadaolevaid transkriptsiooniregulaatoreid kodeerivate transkriptide ekspressioonitasemete muutused.neerudkontroll- ja cKOt hiirtel (vt ka täiendavaid tabeleid S4 ja S5). Analüüsitud transkriptide hulgas näitasid need, mis kodeerivad peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptorit d (PPARd) ja krüptokroome 1 ja 2, olulist suurenemist, samas kui tuumaretseptor NR1D1 (tuntud ka kui REV-Erba) oli cKOt hiirte neerudes oluliselt vähenenud nii STZ- kui ka STZ-sõidukites. ravitud loomadega võrreldes sama ravi saanud kontrollidega. Peroksisoomiproliferaatoriga aktiveeritud retseptori g koaktivaatori 1-a (Pgc1a, Ppargc1a) ekspressioon suurenes STZ-ga töödeldud cKOt hiirtel võrreldes STZ-ga töödeldud kontrollidega ja glükokortikoidiretseptori (Gr, Nr3c1) ekspressioon vähenes vehiikuliga töödeldud cKOtm-i puhul. võrreldes vehiikuliga töödeldud kontrollidega. Forkhead O box valgu (Foxo1), hepatotsüütide tuumafaktori 4a (Hnf4a), tsüklilise adenosiinmonofosfaadile reageeriva elemendiga seonduva valgu (Creb1), Para, Sirt1, CREB-siduva valgu (Cbp, Crebbp), CREB-reguleeritud transkriptsiooni koaktivaatori 2 (Crtc2) ekspressioon. ja histooni deatsetülaasi 3 (Hdac3) ravi ega genotüüp ei mõjutanud

Joonis 5|(a) Transkriptsioonide, koaktivaatorite ja korepressorite kodeerivate transkriptsioonide voltimisgraafikud, mis reguleerivad glükoneogeensete ensüümide transkriptsiooni kandja- ja streptozototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt-hiirtel. Ekspressioonitaseme väärtused ekstraheeriti täiendavatest tabelitest S2, S3, S4 ja S5. *P < 0.{{10}}5,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" (b)="" joonisel="" 5a="" esitatud="" andmete="" skemaatiline="" esitus.="" punane:="" p="" väärtused="" erineva="" ekspressiooni="" jaoks="" stz-ga="" töödeldud="" kontroll-="" ja="" ckot="" hiirte="" vahel.="" sinine:="" p="" väärtused="" diferentsiaalse="" ekspressiooni="" jaoks="" kandjaga="" töödeldud="" kontroll-="" ja="" ckot="" hiirte="" vahel.="" punased="" ja="" sinised="" nooled="" näitavad="" suurenenud="" ([)="" või="" vähenenud="" (y)="" ekspressiooni="" ckot="" hiirtel.="" au,="" suvaline="" üksus;="" cbp,="" xxx;="" creb1,="" xxx;="" crtc2,="" xxx;="" cry1,="" xxx;="" cry2,="" xxx;="" foxo1,="" xxx;="" g6pc,="" xxx;="" gr,="" xxx;="" hdac3,="" xxx;="" hnf4a="" ,="" xxx;="" nrld1,="" xxx;="" pck1,="" xxx;ppara,="" xxx;="" pparg,="" xxx;="" sirt1,="">

Kuna atsidoos on neeruglükoneogeneesi peamine kaudne stiimul, mõõtsime vere ja uriini pH-d, veregaase, ammoniaagi (NH3/NH4þ) eritumist uriiniga ja tiitritavat happesust. Nagu on näidatud joonisel fig 6, oli vere pH vehiikuliga töödeldud cKOt hiirtel kõrgem võrreldes kandjaga töödeldud kontrollidega, kuid see ei erinenud mõlema genotüübi diabeetiliste hiirte puhul. Plasma vesinikkarbonaat oli madalam diabeetikute kontrollidel võrreldes kandjaga töödeldud kontrollidega; siiski leiti plasma bikarbonaadi erinevus diabeetilise kontrolli ja cKOt hiirte vahel. Ravi ega genotüüp ei mõjutanud plasma aluse liigset kogust ja uriini pH-d. STZ-ga töödeldud cKOt hiired eritasid aga STZ-ga töödeldud kontrollidega võrreldes suuremas koguses ammoniaaki ja tiitritavat happesust. Renalatsiid-aluse käitlemisega seotud valke kodeerivate transkriptide analüüs näitas naatriumvesinikvaheti NHE3 (Slc9a3; vt joonis 4d ja e) vähenenud ekspressiooni. ja anioonivaheti AE1 (Slc4a1) ja süsinikanhüdraasi II (Car2) ja Hþ-ATPaasi b1 subühiku (Atp6v1b1) suurenenud ekspressiooni. Siiski ei täheldatud erinevusi kloriidi-prootoni antiporteri Clcn5, Hþ-ATPaasi b2 subühiku (Atp6v1b2), ammoniaagi transporteri Rhcg, naatriumvesinikkarbonaadi kaastransporteri NBCE1 (Slc4a4), naatriumist sõltuva kloriid-vesinikkarbonaadi vahetaja NDCa8 (S) ja lc4-ATPaasi (Atp6v1b2) ekspressioonitasemetes. anioonivaheti pendriin (Pds, Slc26a4) diabeetilistel cKOt hiirtel võrreldes diabeetiliste kontrollidega (täiendav tabel S5). Pange tähele, et Nhe3 ekspressioonitasemed olid kandjaga töödeldud cKOt hiirte neerudes madalamad võrreldes kandjaga töödeldud kontrollidega (joonis 4d ja täiendav tabel S4).

ARUTELU

On hästi teada, et talitlushäiredööpäevane kellmehhanism või kõrvalekaldumine bioloogilise kella ning sotsiaalsete ja keskkonnanäpunäidete vahel, mis on põhjustatud (nt vahetustega tööst), arvuti-/internetisõltuvus, sagedane ajavahe või unehäired, on mitmete krooniliste haiguste patogeneesi ja/või progresseerumise peamised riskitegurid. Kuid kudede sisemiste lokaalsete ööpäevaste kellade ja süsteemsete ööpäevaste näpunäidete panust spetsiifilistesse patofüsioloogilistesse protsessidesse ei ole laialdaselt uuritud. Me oletasime, et neerude sisemiste ööpäevaste kellade häired võivad kaasa aidata DN-i ja / või diabeetilise hüperglükeemia tekkele. Nende hüpoteeside testimiseks kasutasime kahte hiiremudelit (st cKOp ja cKOt hiiri), mis töötati välja C57BL/6 geneetilisel taustal, mis teadaolevalt on suhteliselt resistentne DN suhtes. Mõlema mudeli puhul ei põhjustanud BMAL1 puudulikkus diabeetiliste seisundite korral täiendavat albuminuuriat ega GFR-i erinevust, mis on haiguse kaks peamist tunnust. See viitab kas sellele, et C57BL/6 taustal olevad transgeensed hiired ei pruugi olla sobiv mudel DN-i "teise tabamuse" hüpoteesi uurimiseks või et DN patogeneesi ja/või progresseerumist mõjutavad pigem süsteemsed ööpäevased häired kui sisemised neerude ööpäevased kellad. Diabeetilise hüperglükeemia ja sisemise neeru vahelise vastasmõju hüpoteesi testimineööpäevased kelladnäitas suurenenud neerutuubulite glükoneogeenset rada ja süvenenud hüperglükeemiat diabeetilistel cKOt hiirtel. mRNA ja valgu ekspressioonianalüüs näitas, et nii glutamiini glükoneogenees kui ka glükoneogeense raja ühine osa on diabeetilistel cKOt hiirtel võrreldes diabeetiliste kontrollidega paranenud. See tähelepanek näitas, et mõlemad peamised glükoneogeensed substraadidneerud(st glutamiin ja laktaat) võivad kaasa aidata hüperglükeemia süvenemisele cKOt hiirtel.

Joonis 6|Plasma pH, plasma vesinikkarbonaat, plasma aluse liig, uriini pH, 24-tunnine uriini tiitritav happesus (TA) ja ammooniumi eritumine kandja- või streptozototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt-hiirtel. n ¼ 6–9. Kasutati kahesuunalist dispersioonanalüüsi Sidaki mitmevõrdluse testiga. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p=""><>

Neerglükoneogenees on viimastel aastatel pälvinud suurenenud huvi, kuna neerutuubulis toodetud glükoosil on potentsiaalselt oluline roll nii süsteemses metaboolses tasakaalus kui ka neeruhaigustes (varem vaadatud 2, 30). Neerud moodustavad 40 protsenti kogu keha de novo glükoosiproduktsioonist üleöö tühja kõhuga inimestel.diabeet, suurendavad nii maks kui ka neer glükoosi sünteesi, kuid neerude glükoneogeneesi suhteline tõus on palju tugevam kui maksas. Maksa uuringud on näidanud, etööpäevane kellvõib mõjutada maksa glükoneogeneesi mitme kauduööpäevane kell- kontrollitud rakulised mehhanismid. Zhang et al. on näidanud, et tsirkadiaanrepressorid krüptokroomid 1 ja 2 inhibeerivad glükoneogeensete ensüümide ekspressiooni, blokeerides tsüklikadenosiinmonofosfaadist sõltuva CREB1.31Li et al. on näidanud, et NR1D1, mis moodustab tsirkadiaankella tuumas kriitilise negatiivse jäseme, pärsib Pck1 ja G6pc transkriptsiooni.32 ​​Nagu oodati ööpäevaste kellgeenide puhul Bmal1 knockout hiirtel33, näitasid meie tulemused Cry1/Cry2 transkriptsioonide tugevat ülesreguleerimist ja tugevat allareguleerimist. Nr1d1 ärakiri sisseneeruddiabeetiliste cKOthiirte puhul võrreldes diabeetiliste kontrollidega. Need vastuolulised tulemused võivad viidata glükoneogeneesi reguleerimise koespetsiifilisusele tuumkella elementide poolt. Huvitaval kombelneeruddiabeetilistel cKOt hiirtel ilmnes tugev Ppardi indutseerimine, mis on näidanud, et see stimuleerib dramaatiliselt Pck1 ekspressiooni lihastes.34 Lõpuks, PGC1a kodeeriva mRNA ekspressioon, FoxO1, transkriptsioonifaktori, mis kontrollib glükoneogeensete ensüümide ekspressiooni nii neerus kui ka maksas, kriitilise koaktivaatori suurenes diabeetiliste cKOthiirte neerudes. Neerude transkriptoomide analüüs näitas kollektiivselt, et diabeetilistel cKOt hiirtel ilmnevad olulised muutused mitmetes rakuteedes, mis on seotud glükoneogeneesi kontrollimisega.neerudja/või muud koed.

Võimalike mehhanismide hindamine, mille kauduööpäevanekellavõib mõjutada glükoneogeenset rada diabeetikulneerudnäitas mitmeid kompenseeritud vere happe-aluse seisundi tunnuseid, sealhulgas ammooniumi suurenenud eritumist uriiniga ja tiitritavat happesust. Need tähelepanekud on paralleelsed transkriptoomiliste andmetega, mis näitasid NHE3 kodeeriva transkripti ekspressioonitaseme vähenemist, atransporterit, mis mängib võtmerolli proksimaalses tuubulis happe-aluse käitlemises, ning potentsiaalselt kompenseerivat kasvu HþATPaasi sekretsioonis osaleva geeni Atp6v1b1 subühikut kodeerivas geenis. distaalne nefron. Nhe3 ekspressiooni otsest kontrolli tsirkadiaankella abil on demonstreeritud nii transkriptsiooni16 kui ka valguekspressiooni tasemel.35 Seega võib NHE3 ekspressiooni vähenemisest tingitud rakusisest hapestumist pidada cKOt hiirte proksimaalsetes tuubulite rakkudes suurenenud glükoneogeneesi võimalikuks põhjuseks. Need tulemused on paralleelsed Onishi jt 36 leidudega, kes näitasid, et NHE3 tuubulispetsiifiline väljalülitamine põhjustab glükoneogeensete ensüümide suurenenud ekspressiooni neerudes. Glükoneogeense raja (Pck1 ja G6pc) kiirust piirava ühisosa tõhustamine diabeetiliste cKOt hiirte korral võib veelgi süvendada rakusisest hapestumist, suurendades glutamiini glükoneogeneesi, vesinikioone genereerivat metaboolset protsessi. Huvitav on see, et Nhe3, Glul, Glud1 ja Snat3, samuti mitmete transkriptsiooni kodeerivate transkriptsioonifaktorite, koaktivaatorite või korepressorite ekspressiooni, mis reguleerivad glükoneogeensete ensüümide (Gr, Ppard, Nr1d1, Cry1 ja Cry2) transkriptsiooni, muudeti STZ-s sarnasel viisil. ja vehiikuliga töödeldud cKOt hiired. See viitab sellele, et renalglükoneogenees paraneb ka kandjaga ravitud cKOt hiirtel. Mittediabeetilistes tingimustes võib incKOt hiirte hüperglükeemia puudumist seletada selle liigselt sünteesitud glükoosi suurenenud metabolismiga kõigis glükoosi metaboliseerivates kudedes, sealhulgasneerud.

Milline on nende leidude tähtsus patogeneesi jaoksdiabeetinimestes? On hästi teada, et toitumisrütm mängib perifeersete ööpäevaste kellade kaasamisel olulist rolli.37 Toidukomponendid (nt kõrge soolasisaldus,38 madala süsivesikute sisaldusega kõrge valgusisaldusega dieet39 ja ketogeenne dieet40) ja toidutarbimisest tingitud parakriinsed/autokriinsed tegurid (nt. , kortikosteroidid41) on näidanud tugevat mõju ööpäevasele rütmileneerud. Mitmed suuremad elanikkonnarühmad puutuvad perioodiliselt või pidevalt kokku nihutatud või häiritud toidutarbimisega. Näiteks kuni w20–25 protsenti Põhja-Ameerika ja Euroopa töötajatest teeb vahetustega tööd, mis on seotud toitumisharjumuste muutumisega.42 Teine kiiresti kasvav rühm, kellel on mõjutatud toitumiskäitumine, on rasked internetisõltlased, kes praeguste hinnangute kohaselt moodustavad 6. 43 unehäired, 44 krooniline neeruhaigus,45 ja mõned ravimid (nt tsisplatiin46) on samuti näidanud, et need kahjustavad märkimisväärselt neerude ööpäevast rütme. Seega võib oletada, et olulisel osal diabeetikutest võib hüperglükeemia veelgi süveneda perifeersetes kudedes, sealhulgas sisesekrenaalsetes kudedes ööpäevase kella reguleerimise häirete tõttu.ööpäevased kellad. Samamoodi on paljud uuringud näidanud tugevat seost vahetustega töö ja diabeedi tekkeriski vahel (vaadatud varem47). Kokkuvõttes annavad meie tulemused uue molekulaarse seose ööpäevase süsteemi ja patofüsioloogia vahel.diabeet.

Cistanche võib ära hoida neeruhaigust

AVALIKUSTAMINE

Kõik autorid ei deklareerinud konkureerivaid huve.

TUNNUSTUS

Seda tööd toetas Šveitsi riikliku teadusfondi uurimistoetus 310030-188499 (DF-ile) Osa sellest tööst on esitatud kokkuvõttena Ameerika Nefroloogiaühingu 2021. aasta koosolekule.

AUTORI KAASALAD

HAIRY, FG ja DF kavandasid uuringu; CA, GC, DO, YB ja AG sooritasid katseid; CA, GC, DO, SP, LM ja HAIY analüüsisid andmeid; CA ja HAIY tegid figuure; DF ja HAIY kirjutasid käsikirja. Kõik autorid kiitsid käsikirja lõpliku versiooni heaks.

LISAMATERJAL

Täiendav fail (PDF)

Joonis S1. Vehiikuliga või streptosototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt hiirte uriini valkude värvimine Coomassie sinisega.

Joonis S2. (A) Massoni trikroomvärvimineneerudvehiikli või streptotototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt hiirte lõigud. (B) Vehiikli või streptotototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt hiirte neerulõikude perioodiline värvimine happe-Schiffiga (PAS).

Joonis S3. Glutamadehüdrogenaasi 1 (GLUD1; A) ja fosfoenoolpüruvaatkarboksükinaasi (PCK1; B) ekspressiooni kapillaar-Western blot analüüsneerudvehiikuliga orstreptosototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt hiirtel.

Joonis S4. Vehiikuliga või streptosototsiiniga (STZ) töödeldud kontroll- ja cKOt hiirte maksas glutamaatdehüdrogenaasi 1 (GLUD1; A) ja fosfoenoolpüruvaatkarboksükinaasi (PCK1; B) ekspressiooni kapillaar-Western blot analüüs.

Tabel S1. Plasma keemia vehiikuliga või streptotototsiini (STZ) süstitud kontroll- ja cKOt-hiirtel. Täiendavad failid (Excel)

Tabel S2. Transkriptoom: kontroll-streptozototsiin (STZ) versus kontrollfosfaatpuhverdatud soolalahus (PBS).

Tabel S3. Transkriptoom: knockout (KO) streptotozotsiin (STZ) versus KO fosfaatpuhverdatud soolalahus (PBS).

Tabel S4. Transkriptoom: knockout (KO) fosfaatpuhverdatud soolalahus (PBS) versus kontroll-PBS.

Tabel S5. Transkriptoom: knockout (KO) streptozototsiin (STZ) versus kontroll STZ.

Tabel S6. Geeni ontoloogia (GO) rikastamine knockout (KO) fosfaatpuhverdatud soolalahuse (PBS) jaoks versus kontroll-PBS.

Tabel S7. Geeni ontoloogia (GO) rikastamine knockout (KO) streptosototsiini (STZ) jaoks versus kontroll-STZ.

Tabel S8. Transkriptoom: genotüübipõhine ravi interaktsioon.

Tabel S9. Geeniontoloogia (GO) rikastamine interaktsiooni jaoks.

Tabel S10. Statistika.

VIITED

1. Vallon V. Glükoosi transporteridneerudtervises ja haigustes.Pflugers Arch. 2020;472:1345–1370.

2. Gerich JE. Neerude roll normaalses glükoosi homöostaasis ja hüperglükeemiasdiabeetmellitus: terapeutilised tagajärjed. DiabetMed. 2010;27:136–142.

3. Mithieux G, Gautier-Stein A, Rajas F jt. Soole ja neerude panus glükoosi voogudesse rottide erinevas toitumisseisundis. CompBiochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2006;143:195–200.

4. Gheith O, Farouk N, Nampoory N, et al. Diabeetiline neeruhaigus: levimuse ja riskitegurite erinevus maailmas. J Etnopharmacol. 2016;5:49–56.

5. Firsov D, Bonny O. Tsirkadiaanrütmid ja neer. Nat Rev Nephrol.2018;14:626–635.

6. Ansermet C, Centeno G, Nikolaeva S jt. Sisemineööpäevane kellinpodotsüüdid kontrollivad glomerulaarfiltratsiooni kiirust. Sci Rep. 2019;9:16089.

7. Stow LR, Richards J, Cheng KY jt. Ööpäevane valguperiood 1 aitab kaasa vererõhu kontrollile ja reguleerib koordineeritult renalnaatriumi transpordigeene. Hüpertensioon. 2012;59:1151–1156.

8. Zuber AM, Centeno G, Pradervand S et al. Molekulaarne kell osaleb neerufunktsiooni ennustavas ööpäevases reguleerimises. Proc Natl Acad Sci U SA. 2009;106:16523–16528.

9. Nikolaeva S, Ansermet C, Centeno G jt. Tsirkadiaankella geeni Bmal1 nefronispetsiifiline deletsioon muudab plasma ja neerumetaboloomi ning kahjustab ravimite dispositsiooni. J Am Soc Nephrol.2016;27:2997–3004.

10. Tokonami N, Mordasini D, Pradervand S jt. Kohalik neerööpäevased kelladkontrollida vedeliku-elektrolüütide homöostaasi ja BP-d. J Am Soc Nephrol. 2014;25:1430–1439.

11. Motohashi H, Tahara Y, Whittaker DS jt. Adeniinist põhjustatud tubulointerstitsiaalse nefropaatiaga hiirtel on ööpäevane kellaaeg häiritud.NeerInt. 2020;97:728–740.

12. Charles LE, Gu JK, Fekedulegn D jt. Seos vahetustega töö ja politseiametnike glomerulaarfiltratsiooni kiiruse vahel. J Occup Environ Med.2013;55:1323–1328.

13. Boogaard PJ, Cabo ME. Suurenenud albumiini eritumine tööstustöötajatel pigem vahetustega töötamise kui pikaajalise kokkupuute tõttu madala kontsentratsiooniga klooritud süsivesinikega. Occup Environ Med.1994;51:638–641.

14. Kim SJ, Kim JW, Cho YS jt. Öise kunstliku valgusega seotud ööpäevase häire mõju vahetustega töötajate urineerimisharjumustele. IntNeurourol J. 2019;23:258–264.

15. Uhm JY, Kim HR, Kang GH jt. Seos vahetustega töö ja füüsilise tööga töötajate kroonilise neeruhaiguse vahel, kasutades Korea riikliku tervise- ja toitumisuuringu (KNHANES2011-2014) andmeid. Ann Occup Environ Med. 2018;30:69.

16. Solocinski K, Richards J, All S et al. NHE3 ja SGLT1 transkriptsiooniline reguleerimineööpäevane kellvalk Per1 proksimaalsetes tuubulite rakkudes.Am J Physiol Neerufüsiool. 2015;309:F933–F942.

17. Wolf G. Rakutsükli reguleerimine diabeetilise nefropaatia korral. Kidney Int Suppl.2000;77:S59–S66.

18. Papadimitriou A, Silva KC, Peixoto EB jt. Teobromiin suurendab NAD(þ)/Sirt-1 aktiivsust ja kaitseb neere diabeetiliste seisundite korral.Am J Physiol Neerufüsiool. 2015;308:F209–F225.

19. Perlis M, Ramsey KM, Bass J. Molekulaarne kell on metaboolne kreostaat. Diabeet Obes Metab. 2015;17 (suppl 1):99–105.

20. Ramanathan C, Kathale ND, Liu D jt. mTOR signaalimine reguleerib kesk- ja perifeerset süsteemiööpäevane kellfunktsiooni. PLoS Genet. 2018;14:e1007369.

21. Sakaguchi M, Isono M, Isshiki K jt. mTOR-i signaaliülekande pärssimine rapamütsiiniga nõrgendab neerude hüpertroofiat varajastel diabeetilistel hiirtel. Biochem Biophys Res Commun. 2006;340:296–301.

22. Godel M, Hartleben B, Herbach N jt. MTOR-i roll podotsüütide funktsioonis ja diabeetilises nefropaatias inimestel ja hiirtel. J Clin Invest.2011;121:2197–2209.

23. Lenoir O, Jasiek M, Henrique C jt. Endoteelirakud ja podotsüütide autofagia kaitsevad sünergistlikultdiabeet-indutseeritud glomeruloskleroos. Autofagia. 2015;11:1130–1145.

24. Lu Q, Zhou Y, Hao M jt. MTOR soodustab diabeetilise nefropaatia korral mesangiaalrakkude oksüdatiivsest stressist põhjustatud apoptoosi. Mol Cell Endocrinol.2018;473:31–43.

25. Chan JC. Uriini tiitritava happe ja ammooniumi kiire määramine ja külmutamise kui säilitusmeetodi hindamine. ClinBiochem. 1972; 5:94–98.

26. Eisner C, Faulhaber-Walter R, Wang Y jt. Tubulaarsekretsiooni oluline panus kreatiniini kliirensi hiirtel. Kidney Int. 2010;77:519–526.

27. Ritchie ME, Phipson B, Wu D jt. limma võimaldab diferentsiaalset ekspressioonianalüüsi RNA sekveneerimise ja mikrokiibi uuringute jaoks. Nucleic Acids Res.2015;43:e47.

28. Yu G, Wang LG, Han Y jt. klastri profiil: R-pakett geeniklastrite bioloogiliste teemade võrdlemiseks. Oomika. 2012;16:284–287.

29. Gerich JE, Meyer C, Woerle HJ jt. Neerude glükoneogenees: selle tähtsus inimese glükoosi homöostaasis.DiabeetHoolitsemine. 2001; 24:382–391.

30. Legouis D, Faivre A, Cippà PE jt. Neerude glükoneogenees: alahinnatud rollneerudsüsteemses glükoosi metabolismis [e pub enne printimist]. Nephrol Dial siirdamine. Avaldatud veebis 28. novembril 2020. https://doi.org/10.1093/ndt/gfaa302.

31. Zhang EE, Liu Y, Dentin R jt. Krüptokroom vahendab cAMP signaaliülekande ja maksa glükoneogeneesi ööpäevast reguleerimist. Nat Med.2010;16:1152–1156.

32. Li X, Xu M, Wang F jt. ApoA-IV koostoime NR4A1 ja NR1D1-ga represseerib G6Paasi ja PEPCK transkriptsiooni: tuumaretseptori vahendatud maksa glükoneogeneesi alareguleerimine hiirtel ja inimese hepatotsüütide rakuliinis. PLoS One. 2015;10:e0142098.

33. Weger BD, Gobet C, David FPA jt. Tsirkadiaankella ja toitumisrütmide poolt vahendatud diferentsiaalse rütmilise maksa geeniekspressiooni süstemaatiline analüüs. Proc Natl Acad Sci US A.2021;118:e2015803118.

34. Fan W, Waizenegger W, Lin CS jt. PPARd soodustab jooksuvastupidavust, säilitades glükoosi. Lahtri metab. 2017;25:1186–1193.e1184.

35. Saifur Rohman M, Emoto N, Nonaka H jt.Tsirkadiaanne kellgeenid reguleerivad otseselt Na(þ)/H(þ) soojusvaheti NHE3 ekspressiooni neerus. Kidney Int. 2005;67:1410–1419.

36. Onishi A, Fu Y, Darshi M jt. Na (þ) / H (þ) soojusvaheti NHE3 neerutuubulispetsiifilise löögi mõju Akita diabeetilistel hiirtel. Am J PhysiolRenal Physiol. 2019;317:F419–F434.

37. Schibler U, Ripperger J, Brown SA. Perifeersed ööpäevased ostsillaatorid imetajad: aeg ja toit. J Biol Rütmid. 2003;18:250–260.

38. Speed ​​JS, Hyndman KA, Roth K jt. Toiduga saadav kõrge naatriumisisaldus põhjustab rottidel neerude molekulaarse kella düssünkroonsust. Am J Physiol RenalPhysiol. 2018;314:F89–F98.

39. Oishi K, Uchida D, Itoh N. Madala süsivesikute ja kõrge valgusisaldusega dieet mõjutab glükoneogeensete regulatoorsete ja ööpäevase kella geenide rütmilist ekspressiooni hiire perifeersetes kudedes. Chronobiol Int.2012;29:799–809.

40. Oishi K, Uchida D, Ohkura N, et al. Ketogeenne dieet häiribööpäevane kellja suurendab hüpofibrinolüütilist riski, kutsudes esile plasminogeeni aktivaatori inhibiitori-1 ekspressiooni. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2009;29:1571–1577.

41. Sugino M, Furukawa K, Koinuma S jt. Rottide perifeersete kellade diferentsiaalne kaasamine glükokortikoidi ja söötmise abil. Endokrinoloogia.2012;153:2277–2286.

42. Souza RV, Sarmento RA, de Almeida JC jt. Vahetustega töö mõju toitumisharjumustele: süstemaatiline ülevaade. Scand J Work Environ Health. 2019;45:7–21.

43. Kim Y, Park JY, Kim SB jt. Internetisõltuvuse mõju Korea noorukite elustiilile ja toitumiskäitumisele. Nutr Res Pract.2010;4:51–57.

44. Canales MT, Holzworth M, Bozorgmehri S et al. Kella geeni ekspressioon on uneapnoega veteranidel muutunud. Füsioloogilise genoomika. 2019;51:77–82.

45. Egstrand S, Olgaard K, Lewin E. Mineraalide metabolismi ööpäevased rütmid kroonilise neeruhaiguse-mineraalse luuhaiguse korral. Curr Opin NephrolHypertens. 2020;29:367–377.

46. ​​Cao BB, Li D, Xing X jt. Tsisplatiini mõju kella geeniekspressioonile maksas, südames janeerud. Biochem Biophys Res Commun.2018;501:593–597.

47. Schilperoort M, Rensen PCN, Kooijman S. Aeg uudseteks strateegiateks vahetustega töötajate kardiometaboolse riski vähendamiseks. Trends Endocrinol Metab.2020;31:952–964.