Neeru androgeeni retseptori roll ammoniaagi metabolismi soolistes erinevustes

Mar 23, 2022


Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com


Sügis N. Harris jt

Abstraktne

Neerude ammoniaagi metabolismis ja struktuuris on soolisi erinevusi, millest paljud on vahendatudtestosteroon. Käesoleva uuringu eesmärk oli määrata neerude ekspressiooni rolltestosterooni omakanooniline retseptor, androgeeni retseptor (AR), nendes seksuaalsetes dimorfismides. Uurisime koos hiirineerud-spetsiifiline AR-i deletsioon [KS-AR-knockout (KO)], mis on genereeritud Cre/loxP tehnikaid kasutades; kontrollhiired olid Cre-negatiivsed pesakonnakaaslased (metsiktüüp). Isastel, kuid mitte emastel hiirtel suurendas KS-AR-KO ammoniaagi eritumist, mis kõrvaldas soolised erinevused. Kuigi neerude struktuurne suurus on tavaliselt paralleelne ammoniaagi eritumisega, vähenes KS-AR-KOneerudsuurus, kortikaalsete proksimaalsete tuubulite mahutihedus ja kortikaalsete proksimaalsete tuubulite rakkude kõrgus meestel – kumbki ei muutunud naistel ja kogumiskanali mahu tihedus ei muutunud mõlemal sugupoolel. Ammoniaagi käitlemisega seotud võtmevalgu analüüs näitas isastel hiirtel, et KS-AR-KO suurendas nii fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaasi (PEPCK) kui ka Na þ -K þ -2Cl kaastransporteri (NKCC2) ekspressiooni ja vähendas Na þ/H þ vahetajat. isovorm 3 (NHE3) ja elektrogeenne Naþ-vesinikkarbonaadi kaastransporter 1 (NBCe1)-A ekspressioon. Emastel hiirtel ei muutnud KS-AR-KO neid parameetreid. Need toimed ilmnesid isegi siis, kui KS-AR-KO ei muutnud plasmattestosteroon, toidu tarbimine või seerumi Na þ, K þ või HCO3 märkimisväärselt mõlema soo puhul. Kokkuvõtteks võib öelda, et AR-sõltuvad signaalirajad meestel, kuid mitte naistel,neerudreguleerivad PEPCK ja NKCC2 ekspressiooni ning põhjustavad seksuaalseid erinevusi ammoniaagi eritumisel. Vastandlikud mõjud NHE3-le ja NBCe-le{2}}Avaldis piirab tõenäoliselt ammoniaagi eritumise muutuste ulatust. Kuna AR-i paksus tõusvas jäsemes ei esine, on KS-AR-KO mõju NKCC2 ekspressioonile kaudne. Lõpuks vahendab AR suurematneerudsuurus ja proksimaalse tuubuli mahu tihedus isastel võrreldes emaste hiirtega.

UUS & TÄHELEPANU VÄÄRTSeksuaalsed dimorfismid ammoniaagi metabolismis hõlmavad androgeeniretseptorist (AR) sõltuvaid signaaliradasid meestel, kuid mitte naistel,neerudmis viivad proksimaalse tuubuli (PT), fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaasi ja paksu tõusva jäseme Na þ -K þ -2Cl kaastransporteri ekspressioonini. Adaptiivsed reaktsioonid Na þ/H þ soojusvahetis 3 ja elektrogeenses Na þ -bikarbonaadi kaastransporteris 1-Ekspressioon piirab ammoniaagi eritumisele avalduva mõju ulatust. Lõpuks on isastel hiirtel suurem neeru suurus ja PT mahutihedus AR kaudu PT androgeeni signaalimise tulemus.

võtmesõnad: hape-alus; ammoniaak; androgeeni retseptor; soolised erinevused;testosteroon

cistanche boosts testosterone

cistanche tõstab testosterooni

SISSEJUHATUS

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 protsenti vastusest eksogeensetele stiimulitele (10–16). Happe-aluse homöostaasi düsregulatsioon mõjutab otseselt kõiki peamisi organsüsteeme, kiirendab kroonilise neeruhaiguse progresseerumist ja on korrelatsioonis suurenenud suremusega (17–19).

Meie uuringud on näidanud, et nii ammoniaagi metabolismile kui ka neerude struktuurile on oluline sooline mõju. Meeste neer eritab vähem ammoniaaki kui naise neer ja teeb seda hoolimata sellest, et meeste neer on suurem ja suurema kortikaalse mahuga kui naise neer (20). See erinevus ammoniaagi eritumisel on korrelatsioonis erinevate neeruaspektide, sealhulgas mitmete ammoniaagi tekkes ja ringlussevõtus osalevate ensüümide proksimaalses tuubuli suuruses, Henle (TAL) Naþ -Kþ ​​- 2Cl ahela paksus tõusvas harus. - kotransporteri (NKCC2) ekspressioon ning kanalite interkaleeritud raku suuruse ja reesuse (Rh) glükoproteiini ekspressiooni kogumine (20). Lõpuks on happekoormusele reageerimisel soolisi erinevusi (21). Paljud neist soolistest erinevustest pööratakse orhiektoomiaga ümber füsioloogiliselt tühistatud mehhanismi kaudutestosteroonasendamine, mis viitab nende kaasamiseletestosteroon-sõltuvad signaalirajad (22).

Kanooniline rada, mille kaudutestosteroonvahendab bioloogilisi toimeid, mis hõlmab seondumist androgeeniretseptoriga (AR) (23, 24). AR-valgu ja mRNA ekspressiooni on täheldatud nii meeste kui ka naiste neerudes aastakümneid (25–28). Hiljuti näitasime, et AR-valk ekspresseerub spetsiifiliselt proksimaalses tuubulis ja ekspressioon ei olnud tuvastatav ei TAL- ega kogumiskanalis (22), kus ammoniaagi käitlemisega seotud valkudes on teada soolisi erinevusi. Meie uuringud näitasid lisaks, et proksimaalse tuubuli AR ekspressioon esines nii meeste kui ka naiste neerudes, kusjuures ekspressioon oli meeste neerudes ligikaudu kaks korda suurem kui naise neerudes (22). Need tähelepanekud viitavad sellele, et AR võib vahendada mõningaid, kuid mitte kõiki, soo mõjusid neerude struktuurile ning ammoniaagi tekkele ja transpordile. Samuti tõstatavad nad küsimuse AR rolli kohta naiste neerudes.

Seega oli käesoleva uuringu eesmärk määrata kindlaks neerude AR roll nende tuvastatud seksuaalsete dimorfismide vahendamisel neerude ammoniaagi metabolismis ja neerude struktuuris. Kuna AR-i aktiveerimisel on palju bioloogilisi mõjusid, mis võivad kaudselt muuta happe-aluse homöostaasi ja seeläbi ammoniaagi käitlemist, on farmakoloogilist AR-i inhibeerimist ja/või globaalset AR-i deletsiooni kasutavate uuringute tõlgendamine keeruline. Seetõttu kasutati käesolevas uuringus Cre-loxP tehnikaid kasutades genereeritud neeruspetsiifilise AR-i deletsiooniga hiiri [KS-AR-knockout (KO)]. KS-AR-KO toime määramiseks võrdlesime Cre-positiivseid hiiri nende Cre-negatiivsete pesakonnakaaslastega. Hinnati nii isaseid kui ka emaseid hiiri, et võimaldada mõista AR rolli mõlemas soos.

cistanche tubulosa roots

cistanche tubulosa juured

MEETODID

Loomad

Kasutasime hiiri, mille loxP saidid külgnevad AR-geeni eksoniga 2 (ARflfl / flfl ), mida on varem kirjeldatud (29–31). Me indutseerisime terve neeru AR deletsiooni, aretades hiiri, kes ekspresseerisid Cre-rekombinaasi Pax-8 promootori (Pax8Cre; 32) kontrolli all. KS-AR-KO hiired olid ARflfl/flfl, Pax8-Cre þ; kontrollhiired olid ARflfl/flfl, Pax{10}}Cre. Kõik hiired olid C57/Bl6 tausttüves. Genotüpiseerisime kõik hiired, kasutades sabaklambri proovidest ekstraheeritud DNA-d. Nendes katsetes kasutatud hiired olid täiskasvanud isased ja emased hiired vanuses -4 kuud. Hiiri peeti standardsel näriliste dieedil (18 protsenti valku, Harlan Teklad, Madison, WI) ja neil oli vaba juurdepääs veele. Florida ülikool ja Põhja-Florida/Lõuna-Georgia veteranide tervishoiusüsteemi institutsionaalsed loomade hooldamise ja kasutamise komiteed kiitsid heaks kõik loomaprotokollid. Loomakasvatus viidi läbi Florida ülikooli meditsiinikolledži vähi ja geneetika transgeensete loomade põhikeskuses koolitatud personali poolt.


Metaboolse puuri katsed

Hiired pandi 3 päevaks metaboolsetesse puuridesse ja neile toideti pulbrilist tavalist dieeti (18 protsenti valku, Harlan Teklad), mis oli segatud 1:1 veega. Mõõdeti igapäevast toidutarbimist ja iga päev koguti 24-h uriiniproove. Uriiniproovid koguti tuubidesse, mis sisaldasid veega tasakaalustatud mineraalõli, et vältida aurustumist ja gaasimolekulide kadu. Registreeriti igapäevane uriini maht ja pH. Uriiniproove säilitati kuni edasise analüüsimiseni - 20 kraadi juures.


Vere analüüs

Veri saadi isofluraaniga anesteseeritud hiirte kõhuaordi kanüüli teel, tõmmati hepariniseeritud süstlasse ja analüüsiti kohe Naþ, K þ ja vesinikkarbonaadi kontsentratsioonide suhtes, kasutades Siemensi mikroanalüütilist veregaasi analüsaatorit (RAPIDLab 348, Saksamaa, München, Siemens). ). Seerumi testosterooni taset mõõdeti Virginia ülikooli meditsiinikooli reproduktiivligandi analüüsi ja analüüsi tuuma uurimiskeskuses (IBL America hiire testosterooni ELISA, Minneapolis, MN)


Uriini analüüs

Uriini ammoniaagi määramiseks kasutati kaubanduslikult saadava komplekti modifikatsiooni (A7553, Pointe Scientific, Canton, MI), nagu eelnevalt kirjeldatud (20, 33). Uriini pH-d mõõdeti mikro-pH-elektroodiga (ROSS semi-micro pH, Orion 8103BN, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA). Tiitritava happe eritumine määrati eelnevalt kirjeldatud standardmeetodite abil (20, 33).


Antikehad

Tabelis 1 on näidatud selles uuringus kasutatud antikehad, nende tarnijad ja nende kataloogi/identifitseerimisnumbrid.

cistanche tubulosa extract boosts testosterone and increases sexual ability

cistanche tubulosa ekstrakt tõstab testosterooni ja suurendab seksuaalset võimekust

Valgu valmistamine

Loomad anesteseeriti inhaleeritava isofluraaniga ja neere loputati in vivo südameperfusiooniga PBS-iga (pH 7,4), mis sisaldas 6,000 U/L Na-hepariini ja 120 mg/l lidokaiini. Parem neer eemaldati kiiresti ning ajukoor, välimine medulla ja sisemine medulla eraldati külmal staadiumil dissekteeriva mikroskoobi all. Proovid kiirkülmutati vedelas lämmastikus ja neid säilitati kuni kasutamiseni külmutatult temperatuuril - 80. Kuded homogeniseeriti T-PER koevalgu ekstraheerimisreagendis (Pierce Biotechnology, Rockford, IL), kasutades mikrotuubidega nuia (USA Scientific, Ocala, FL) ja valk ekstraheeriti vastavalt tootja soovitustele. Alikvooti kasutati kogu valgu kvantifitseerimiseks, kasutades bitsinhoniinhappe (BCA) testi, ja ülejäänud osa säilitati kuni kasutamiseni külmutatult temperatuuril 80 kraadi.

Immunoblotiprotseduurid Kümme mikrogrammi neeruvalku elektroforeesiti 10% PAGE ReadyGel'il (Bio-Rad, Hercules, CA). Geelid kanti elektroforeetiliselt nitrotselluloosmembraanidele, blokeeriti 5 g/dl rasvavaba kuiva piimaga, mis oli lahjendatud Blotto puhvris (50 mM Tris, 150 mM NaCl, 5 mM Na2EDTA ja 0,05 protsenti Tween 20, pH 7,6) ja inkubeeriti üle öö temperatuuril 4 C. koos primaarse antikehaga rasvavabas kuivas piimas. Laadimise ja ülekande ekvivalentsust hinnati Ponceau S värvimisega ja majapidamisvalgu b-aktiini ekspressiooni hindamisega. Pärast pesemist eksponeeriti membraane sekundaarse antikehaga (kitse küülikuvastane IgG, Cell Signaling Technology, Beverly, MA), mis oli konjugeeritud mädarõika peroksüdaasiga lahjenduses 1:5, 000. Antikeha-antigeeni reaktsiooni kohad visualiseeriti täiustatud kemoluminestsentsi (SuperSignal West Pico Substrate, Pierce) ja Kodak Image Station 440CF digitaalse pildisüsteemi abil. Valitud katsetes eemaldati blotid. Ribatihedus normaliseeriti nii, et keskmine tihedus piirkonnas (ajukoor või välimine medulla) meeste metsiktüüpi (WT) koes oli 100. Mõlemad sugupooled (mees ja naine) ja mõlemad genotüübid (WT ja KO) laaditi samale pinnale. geel nende katsete jaoks. Küllastumise puudumist kinnitas pikslite intensiivsuse jaotuse uurimine kõigis immunoblotides.


Immunobloti protseduurid

Kümme mikrogrammi neeruvalku elektroforeesiti 10 protsendilise PAGE ReadyGeliga (BioRad, Hercules, CA). Geelid kanti elektroforeetiliselt nitrotselluloosmembraanidele, blokeeriti 5 g/dl rasvavaba kuiva piimaga, mis oli lahjendatud Blotto puhvris (50 mM Tris, 150 mM NaCl, 5 mM Na2EDTA ja 0,05 protsenti Tween 20, pH 7,6) ja inkubeeriti temperatuuril 4 °C.C üleöö primaarse antikehaga rasvavabas kuivas piimas. Laadimise ja ülekande ekvivalentsust hinnati Ponceau S värvimisega ja majapidamisvalgu b-aktiini ekspressiooni hindamisega. Pärast pesemist eksponeeriti membraane sekundaarse antikehaga (kitse küülikuvastane IgG, Cell Signaling Technology, Beverly, MA), mis oli konjugeeritud mädarõika peroksüdaasiga lahjenduses 1:5, 000. Antikeha-antigeeni reaktsiooni kohad visualiseeriti täiustatud kemoluminestsentsi (SuperSignal West Pico Substrate, Pierce) ja Kodak Image Station 440CF digitaalse pildisüsteemi abil. Valitud katsetes eemaldati blotid. Ribatihedus normaliseeriti nii, et keskmine tihedus piirkonnas (ajukoor või välimine medulla) meeste metsiktüüpi (WT) koes oli 100. Mõlemad sugupooled (mees ja naine) ja mõlemad genotüübid (WT ja KO) laaditi samale pinnale. geel nende katsete jaoks. Küllastumise puudumist kinnitas pikslite intensiivsuse jaotuse uurimine kõigis immunoblotides.

AR, androgen receptor; GS, glutamine synthetase; I, immunohistochemistry; NA, not applicable; NBCe1, electrogenic Na þ -bicarbonate cotransporter; NHE3, Na þ /Hþ exchanger isoform 3; NKCC2, Na þ -K þ -2Cl cotransporter; PEPCK, phosphoenolpyruvate carboxykinase; Rhbg, Rhesus B glycoprotein; Rhcg, Rhesus C glycoprotein; W, Western blot.

Kudede ettevalmistamine immunohistokeemiaks

Hiired anesteseeriti inhaleeritava isofluraaniga. Neerud säilitati in vivo südame perfusiooniga PBS-iga (pH 7,4), mis sisaldas 6,000 U/L Na-hepariini ja 120 mg/l lidokaiini, millele järgnes perjodaadi-lüsiin-2 protsenti paraformaldehüüdi, lõigake põiki mitmeks 2- kuni 3- mm paksuseks viiluks ja kastke seejärel 24–30 tunniks 4 kraadi juures samasse fiksaatorisse. Iga looma neeruproovid sisestati polüestervahasse, mis oli valmistatud polüetüleenglükool 400 distearaadist (Polysciences, Warrington, PA) 10% 1-heksadekanooliga ja 2-mm paksused lõigud lõigati ja paigaldati želatiiniga kaetud slaidid.

cistanche tubulosa benefit: increase sexual ability

cistanche tubulosa kasu: suurendada seksuaalset võimekust

Immunohistokeemia

Rh perekonna B glükoproteiini (Rhbg), Rh perekonna C glükoproteiini (Rhcg), Naþ/Hþ soojusvaheti isovormi 3 (NHE3), glutamiinsüntetaasi (GS), NKCC2 ja AR immunolokaliseerimine viidi läbi, kasutades eelnevalt kirjeldatud immunoperoksidaasi protseduure (20, 22, 34–37). Lühidalt, lõigud deparastati etanoolis, rehüdreeriti, kuumutati Trilogy's (Cell Marque, Rocklin, CA) 30 minutiks 88 °C-ni ja seejärel 30 minutiks 96 °C-ni, jahutati 30 minutit ja loputati PBS-is. Endogeense peroksidaasi aktiivsus blokeeriti, inkubeerides sektsioone 3-protsendilises H2O2-s destilleeritud vees 45 minutit. Sektsioonid blokeeriti 15 minutit seerumivaba valgublokiga (Dako Cytomation) ja inkubeeriti seejärel üleöö 4 °C juures primaarse antikehaga. Sektsioone pesti PBS-s, inkubeeriti 30 minutit polümeeriga seotud peroksidaasiga konjugeeritud hobuse küülikuvastase IgG-ga (ImmPRESS, Vector Laboratories, Burlingame, CA), pesti uuesti PBS-iga ja seejärel eksponeeriti 5 minutiks diaminobensidiiniga. Sektsioone pesti destilleeritud veega, dehüdreeriti ksüleeniga, paigaldati ja vaadeldi valgusmikroskoopia abil. Märgistamist võrreldi sama immunohistokeemia katse sektsioonide vahel. Sektsioone uuriti DIC-optikaga varustatud Zeiss Axio Imager A2 mikroskoobiga ja pildistati Axiocam 305 värvilise digikaamera ja Zen 2.3 tarkvara (Zeiss) abil.

Fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaasi (PEPCK) immunolokaliseerimine viidi läbi modifitseeritud immunoperoksidaasi protseduuride abil, nagu eelnevalt kirjeldatud (20, 22, 38–40). Lühidalt, lõigud deparastati etanoolis, rehüdreeriti, kuumutati Trilogy's (Cell Marque, Rocklin, CA) temperatuurini 96 °C 60 min, jahutati 30 min ja loputati PBS-s. Endogeense peroksidaasi aktiivsus blokeeriti, inkubeerides sektsioone 3% H2O2-s metanoolis 45 minutit. Sektsioone töödeldi 0,5 protsenti Triton X-100-ga PBS-is 15 minutit. Seejärel pesti sektsioone mitu korda PBS-s, mis sisaldas 1 protsenti BSA-d, 0,05 protsenti saponiini ja 0,2 protsenti želatiini, millele järgnes 15-minutiline blokeerimine seerumivaba valgublokiga (DAKO tsütomatsioon) ja inkubeeriti seejärel üle öö 4 °C juures. primaarse antikehaga. Sektsioone pesti PBS-s, mis sisaldas 0,1 protsenti BSA-d, 0,05 protsenti saponiini ja 0,2 protsenti želatiini, millele järgnes PBS, ja inkubeeriti 60 minutit polümeeriga seotud peroksidaasiga konjugeeritud kitse küülikuvastase IgG-ga (MACH2, Biocare Medical, Concord, CA). pesti uuesti PBS-is ja seejärel eksponeeriti 5 minutiks diaminobensidiiniga.

Negatiivne kontroll

Iga immunohistokeemia katse sisaldas sektsiooni, mida eksponeeriti immunomärgistamise protseduuridele ilma primaarsete antikehadeta, tagamaks, et märgis oli tingitud ainult primaarse antikeha seondumisest.

Morfomeetriline analüüs

Proksimaalse tuubuli mahutihedus ajukoores ja välimise medulla välimises ribas, samuti ajukoores ja välimise medulla sisemise riba kogumiskanalis määrati standardsete punktide loendamise tehnikate abil, nagu eelnevalt kirjeldatud (20–22, 41). ).

Kvantitatiivne immunohistokeemia

Kvantitatiivne immunohistokeemia viidi läbi nii, nagu oleme eelnevalt kirjeldanud ja kinnitanud (20, 22, 33, 37, 42). Proksimaalseid tuubuli segmente uuris ravirühma suhtes pimestatud vaatleja samas immunomärgistamise katses identsetes tingimustes märgistatud sektsioonides. Konkreetsed mõõdetud proksimaalsed tuubuli segmendid olid esialgne proksimaalne keerdunud tubul (PCT), mis on määratletud kui PCT segmendid, mis on pidevad Bowmani kapsliga, proksimaalne sirge toruke (PST) medullaarses kiirguses ja PST välimise medulla välimises ribas. Kasutasime suure eraldusvõimega digitaalseid mikrograafe, mis on tehtud juhuslikult valitud neerukoore väljadest ja välimise medulla välisribast, kasutades mikroskoopi Zeiss Axio Imager A2, mis oli varustatud värvilise digikaameraga Axiocam 305 ja tarkvara Zen 2.3 (Zeiss), ilma kujutise täiustamise tehnikata. . Kasutades ImageJ tarkvara (v, 1.34j, National Institutes of Health, Bethesda, MD), mõõtsime pikslite intensiivsust sirgjoonel, mis on tõmmatud tuubuli luumenist läbi üksiku raku. Seejärel analüüsiti neid andmeid Microsoft Excel 2016-s käivitatud kohandatud tarkvara abil. Seejärel määrati netointensiivsus joone iga piksli juures absoluutse intensiivsuse ja väljaspool rakku mõõdetud keskmise taustapikslite intensiivsuse erinevusena. Raku koguekspressioon määrati netopikslite intensiivsuse integreerimisega kogu rakus. Rakkude kõrgus määrati kaugusena pikslites rakkude apikaalsete ja basolateraalsete servade vahel ning teisendati absoluutpikkuseks, kasutades individuaalse piksli suuruse kalibreeritud määramist. Igast neerust analüüsiti vähemalt 15 üksikut rakku vähemalt neljast mikrofotost. Kõikide teatud proksimaalse tuubulisegmendi tüübi uuritud rakkude andmed keskmistati, et saada statistilise analüüsi jaoks üks andmepunkt looma kohta.

Otsustasime A-tüüpi interkaleeritud raku suuruse ja rakuspetsiifilise valgu ekspressiooni, nagu eelnevalt kirjeldatud (20, 22). Lühidalt öeldes saime interkaleeritud rakuspetsiifilise markeri Rhbg või Rhcg jaoks immunohistokeemia läbinud koelõikude välimise medulla sisemise triibu suure võimsusega digitaalsed mikropildid. Üksikud interkaleeritud rakud piirati ImageJ tarkvara abil (v. 1.34j, National Institutes of Health). Rakkude suurus määrati pikslite arvuna kirjeldatud piirkondades ja teisendati pindalaks, kasutades pikslite kalibreeritud mõõtmist mikromeetri kohta. Immunomärgise intensiivsus iga piksli juures määrati kui erinevus absoluutse pikslite intensiivsuse ja keskmise tausta intensiivsuse vahel ning üherakulise immuunmärgise intensiivsus määrati netopikslite intensiivsuse integreerimise teel rakusse, kasutades Microsoft Excel 2016-s käivitatud kohandatud tarkvara.

cistanche treat kidney disease so to increase sexual ability

cistanche ravib neeruhaigusi, et suurendada seksuaalset võimekust

TULEMUSED

Neeruspetsiifilise AR-i kustutamise kontrollimine

AR-i farmakoloogiline blokeerimine või globaalne deletsioon kutsub esile mitmesuguseid fenotüüpseid muutusi (43), mis võivad kaudselt muuta neerude struktuurseid ja ammoniaagi vastuseid. Nende probleemide vältimiseks lõime Cre loxP tehnikaid kasutades KS-AR-KO hiired. Me kinnitasime neeru AR deletsiooni efektiivsust immunohistokeemia abil (joonis 1). WT hiirtel näitas immunohistokeemia tuuma AR immunomärgist, mis piirdus proksimaalse tuubuliga; see oli sarnane meie leidudele normaalse hiire neeru puhul (22). KO neerus ei olnud tuvastatavat AR-immunomärgist kummalgi sugupoolel (joonis 1). Need leiud näitavad neerude AR-i deletsiooniga hiirte teket.

statistiline analüüs SPSS tarkvara (26.2) ja Microsoft Excel 2016 abil.

Kuna testosteroonil on palju neeruvälisi toimeid, mis võivad kaudselt muuta neerude happe-aluse mehhanisme, kaalusime võimalust, et KS-AR-KO võib muuta plasma testosterooni või östradiooli taset. Plasma testosterooni ja östradiooli kontsentratsioonid ei erinenud aga oluliselt kummagi soo WT ja KO hiirte vahel (tabel 2).

Neeruspetsiifilise AR-i deletsiooni füsioloogiline iseloomustus Kehakaal oli isastel WT-hiirtel suurem kui emastel WT-hiirtel, hoolimata sellest, et toidutarbimises ei olnud soolist erinevust, nagu varem teatatud (22), mis on kooskõlas teadaolevate neeruväliste mõjudega kehakaalule. Kuid KS-AR-KO ei muutnud kummagi soo igapäevast toidutarbimist ega kehakaalu (tabel 2).

Neerude kaal oli isastel WT hiirtel oluliselt suurem kui emastel WT hiirtel (joonis 2), sarnaselt sellele, mida oleme varem tavaliste hiirte puhul teatanud (22). KS-AR-KO vähendas märkimisväärselt isastel KS-AR-KO hiirtel neerude kaalu sel määral, et isaste KS-AR-KO neerude kaal ei erinenud oluliselt emaste WT või KS-AR-KO neerude kaalust (joonis 2) . Emastel hiirtel ei muutnud KS-AR-KO oluliselt neerude kaalu. Seega nõuab soo mõju neerude kaalule AR ekspressiooni meeste neerus.

Plasma Naþ, K þ ega vesinikkarbonaadi kontsentratsioonid ei erinenud oluliselt WT ja KS-AR-KO hiirte vahel kummagi soo puhul (tabel 2). Karbamiidi kliirens, mida kasutati glomerulaarfiltratsiooni kiiruse markerina, ei erinenud oluliselt kummagi soo WT ja KS-AR-KO hiirte vahel (tabel 2).

Figure 1. Verification of androgen receptor (AR) deletion. A: high-power photomicrographs of AR immunolabel in the cortex of wild-type (WT) mice and mice with kidney-specific AR deletion [KS-AR-knockout (KO)]. Strong nuclear AR immunoreactivity was present in the proximal tubules throughout the cortex in the WT kidney, where no detectable immunolabel was present in the KO kidney. Images are representative of findings in 24 mice. B: highpower photomicrographs of AR immunolabel in the testes of WT and KS-AR-KO mice. AR immunoreactivity was present and did not differ between WT and KO testes. Scale bars = 100 mm.

Neto happe eritumine

Happe netoeritumine hõlmab kahte protsessi: ammooniumi (NH4þ ) eritumist ja tiitritava happe eritumist. Isastel hiirtel suurendas KS-AR-KO oluliselt ammoniaagi eritumist, mis kõrvaldas soolise erinevuse ammoniaagi eritumisel (joonis 2). KS-AR-KO ei muutnud emastel hiirtel oluliselt ammoniaagi eritumist. KS-AR-KO ei muutnud tiitritava happe eritumist oluliselt kummagi soo puhul (tabel 2). KS-AR-KO alandas uriini pH-d oluliselt isastel hiirtel, kuid mitte emastel hiirtel (tabel 2); kuid KS-AR-KO mõju ammoniaagi eritumisele püsis pärast uriini pH statistilist arvestamist (P < 0,001="" anova="" järgi).="" seega="" vahendab="" proksimaalne="" tuubul="" ar="" soolisi="" erinevusi="" ammoniaagi="" eritumisel="" isastel="" hiirtel,="" kuid="" selle="" deletsioon="" ei="" avaldanud="" olulist="" mõju="" ammoniaagi="" eritumisele="" emastel="">

Neeruspetsiifilise AR-i deletsiooni mõju proksimaalsete tuubulite struktuurile

Proksimaalsed tuubulid moodustavad meeste neerudes suurema osa kortikaalsest mahust kui naiste neerudes ja see sõltub testosteroonist (20, 22). Seega määrasime kindlaks KS-AR deletsiooni mõju isastel ja emastel hiirtel proksimaalsele tuubulite struktuurile. Kasutades PEPCK immunomärgist proksimaalse tuubulispetsiifilise markerina, näitas immunohistokeemia kvalitatiivselt, et KS-AR-KO vähendas proksimaalse tuubuli osakaalu (joonis 3A). Kvantitatiivne analüüs, kasutades formaalseid punktide loendamise meetodeid (41), näitas, et KS-AR-KO vähendas märkimisväärselt proksimaalse tuubuli mahu tihedust meeste ajukoores, mis on paralleelne neerude kaalu muutusega (joonis 3B). Seevastu välimise medulla välimises ribas ei muutnud KS-AR-KO isastel hiirtel oluliselt proksimaalse tuubuli mahu tihedust (joonis 3B). Emastel hiirtel ei muutnud KS-AR-KO kvalitatiivselt proksimaalse tuubuli moodustava ajukoore osakaalu (joonis 3A) ega kvantitatiivselt proksimaalse tuubuli mahutihedust ei ajukoores ega välimises medullas (joonis 3B). WT hiirtel esineva kortikaalsete proksimaalsete tuubulite mahutiheduse soolist erinevust KS-AR-KO hiirtel ei esinenud. Seega vahendab AR meeste neerudes soolisi erinevusi proksimaalse tuubuli mahu tiheduses ajukoores. Välimises medullas ei näi AR ekspressioon mõjutavat proksimaalse tuubuli mahu tihedust kummaski soos.

Need muutused proksimaalses tuubulite struktuuris isastel KS AR-KO hiirtel näivad hõlmavat muutusi raku suuruses. Isastel hiirtel vähendas KS-AR-KO märkimisväärselt proksimaalsete tuubulite rakkude kõrgust nii PCT-s kui ka kortikaalses PST-s, st kogu ajukoores (joonis 3C). Rakkude kõrgus PST-s välimises medullas oluliselt ei muutunud (joonis 3C). Need tulemused on paralleelsed mahutiheduse leidudega. Neeru-spetsiifiline AR deletsioon emastel hiirtel ei muutnud proksimaalsete tuubulite rakkude kõrgust ei PCT-s, kortikaalses PST-s ega PST-s välimises medullas, mis on paralleelne toime puudumisega emase neerude mahutihedusele ja neerude kogusuurusele (joonis 1). 2B).

Neeru kaal, kortikaalsete proksimaalsete tuubulite mahutihedus ja rakkude kõrgus PCT-s ja kortikaalses PST-s olid WT-meeste neerus suuremad kui WT-naise neerus, mis on paralleelne meie varasemate tähelepanekutega (20, 22). Isastel KS-AR-KO hiirtel seda soolist erinevust enam ei eksisteerinud ja kõik need parameetrid ei erinenud oluliselt WT ega KS-AR-KO emastel hiirtel täheldatust. Seega sõltuvad soolised erinevused neerude kaalus, kortikaalsete proksimaalsete tuubulite mahu tiheduses ja rakkude kõrguses PCT-s ja kortikaalses PST-s AR-i ekspressioonist.

Table 2. Physiological parameters

Neeruspetsiifilise AR-i kustutamise mõju kogumiskanali struktuurile

Kogumiskanalis on olulisi soolisi erinevusi, kusjuures kogumiskanali mahu tihedus on suurem isaste või emaste hiirte ajukoores või välimises medullas (joonis 4A). Kvantitatiivne morfomeetriline analüüs näitas, et KS-AR-KO ei muutnud kummagi soo puhul oluliselt kogumiskanali mahu tihedust ei ajukoores ega medulla välimises osas (joonis 4B). Seega ei vahenda neerude AR seksuaalset dimorfismi kanali mahutiheduse kogumisel.

Ammoniageense ensüümi ekspressioon Netohappe eritumise tulemused näitavad, et neeruspetsiifiline AR deletsioon suurendab isastel hiirtel ammoniaagi eritumist, kuigi see vähendab proksimaalse tuubuli mahu tihedust ja rakkude kõrgust ajukoores. See näitab, et mõju ammoniaagi eritumisele ei saa seostada lihtsalt proksimaalse tuubulite hüpertroofiaga, mis põhjustab ammoniaagi tekke suurenemist, ja selle asemel on tegemist eraldiseisvate ja spetsiifiliste mõjudega ammoniaagi tekkele ja/või ammoniaagi transpordile. Seega uurisime järgmisena peamisi valke, mis on seotud ammoniaagi tekke ja ammoniaagi transpordiga.

PEPCK on ammoniaagi tekkeks vajalik peamine proksimaalse tuubuli ensüüm ja seda leidub eranditult neeru proksimaalses tuubulis (16, 44). Isastel hiirtel suurendas KS-AR-KO oluliselt kortikaalset PEPCK ekspressiooni; emastel hiirtel KS-AR-KO toimet ei avaldanud (joonis 5A). PEPCK ekspressiooni suurenemine isastel KS-AR-KO hiirtel kõrvaldas soolise erinevuse WT hiirtel (joonis 5A). PEPCK immunomärgiste ekspressiooni uurimine näitas, et isastel KS-AR-KO hiirtel oli suurem PEPCK immunomärgise intensiivsus PCT-s ja kortikaalses PST-s kui WT hiirtel (joonis 5B). Välimise medulla välimises ribas ei olnud PEPCK immunomärgise intensiivsuses tuvastatavat erinevust (joonis 5B). Isaste hiirte kvantitatiivne immunohistokeemia näitas, et KS-AR-KO suurendas oluliselt PEPCK immunomärgise intensiivsust nii PCT-s kui ka kortikaalses PST-s, kuid mitte välimise medulla välimises ribas (joonis 5C). Seega vähendab proksimaalne tuubuli AR ekspressioon isastel hiirtel, kuid mitte emastel hiirtel PEPCK ekspressiooni kortikaalsetes proksimaalsetes tuubulite segmentides, kuid mitte PST-s välimises medullas.

Proksimaalsel tuubulil on ammoniaagi ringlussevõtu võime, mis hõlmab GS-i (37, 42, 45, 46). Ei isastel ega emastel hiirtel ei muutnud KS-AR-KO oluliselt GS ekspressiooni (joonis 5D). Seega näib, et neerude AR ei moduleeri GS-i ekspressiooni.

Figure 7. Effect of androgen receptor (AR) deletion on proximal tubule Naþ /Hþ exchanger isoform 3 (NHE3) expression. A: immunoblot analysis of NHE3 expression. Kidney-specific AR deletion [KS-AR-knockout (KO)] significantly decreased NHE3 expression in male mice. In female mice, NHE3 expression was not significantly altered. B: NHE3 immunohistochemistry. NHE3 immunolabel was less intense in the proximal straight tubule (PST) and cortical proximal convoluted tubule (PCT) of male KS-AR-KO mice compared with male WT mice. C: quantitative immunohistochemistry (qIHC). In male mice, PCT and cortical PST NHE3 expression was decreased significantly by KS-AR-KO, and in the outer medullary PST (OM PST) it was not significantly altered. P values indicate comparison of genotype and sex by two-way ANVOA or Student's t test. Scale bars = 100 mm. n = 5 mice per group. NS, not significant.

Neeruspetsiifilise AR-i kustutamise mõju NBCe1 ekspressioonile

NBCe1 on proksimaalne tuubuli integraalne membraanivalk, millel on suur roll filtreeritud vesinikkarbonaadi reabsorptsioonis, mis reguleerib ka ammoniaagi metabolismi (47–49). Hiire neerus on kaks NBCe1 splaissingu varianti, NBCe1-A ja NBCe1-B (50, 51). Kasutades pan-NBCe1 antikeha, mis tunneb ära mõlemad NBCe1 variandid, leidsime, et KS-AR-KO vähendas märkimisväärselt kortikaalset NBCe1 ekspressiooni meeste, kuid mitte naissoost neerudes (joonis 6A).

Neeruspetsiifilise AR-i deletsiooni mõju ammoniaagi transporteritele Ammoniaagi eritumine neerude kaudu hõlmab NH3/NH4þ koordineeritud transporti spetsiifiliste membraanivalkude kaudu (10, 16, 52). See hõlmab transportereid proksimaalses tuubulis (NHE3), Henle ahela TAL-i (NKCC2) ja kogumiskanali immunomärgis ei olnud tuvastatav medullaarsete proksimaalsete tuubulite segmentides (joonis 6C), nagu varem teatatud (48). Seejärel kasutasime NBCe{11}}A ekspressiooni segmendispetsiifiliste muutuste kvantitatiivseks määramiseks kvantitatiivset immunohistokeemia analüüsi. See näitas, et KS-AR KO isastel hiirtel vähendas NBCe{13}}A ekspressiooni PCT-s ja kortikaalses PST-s, st kogu ajukoores (joonis 6D). Seega reguleerib AR ekspressioon kortikaalset proksimaalset tuubulit NBCe{15}}Ekspressioon meeste neerus, kuid mitte naise neerus.

(Rhbg ja Rhcg). Soolised erinevused ammoniaagi eritumisel on korrelatsioonis nende kõigi ekspressiooni erinevustega (6, 20) ja testosteroon reguleerib nii NHE3 kui ka NKCC2 ekspressiooni (22). NKCC2 vahendab TAL ammoniaagi reabsorptsiooni (10, 16, 52). Isastel hiirtel suurendas KS-AR-KO immunoblotanalüüsi kasutades oluliselt NKCC2 valgu ekspressiooni; emastel hiirtel olulisi muutusi ei toimunud (joonis 8). See ekspressioonimuutus isastel hiirtel aitab tõenäoliselt kaasa medullaarse ammoniaagi šunteerimisele ja hõlbustab seeläbi KS-AR-KO toimet, mis suurendab ammoniaagi eritumist isastel hiirtel.

Rh-glükoproteiinid Rhbg ja Rhcg on peamised valgud, mis vahendavad ammoniaagi kogumise kanalit, ja nende ekspressioon on üldiselt paralleelne ammoniaagi eritumise muutustega (10, 16, 52). Siiski ei muutnud KS-AR-KO oluliselt Rhbg valgu ekspressiooni ei isastel ega emastel KS-AR-KO hiirtel ei ajukoores ega välimise medulla sisemises ribas (joonis 9). Mõju Rhcg ekspressioonile oli sarnane. Rhcg immunohistokeemia, mida hinnati kvalitatiivselt ja kasutades kvantitatiivset immunohistokeemiat, ei näidanud olulisi muutusi Rhcg immunomärgise intensiivsuses kummagi soo välise medulla välimise riba interkaleerunud rakkudes (joonis 10). Seega näib, et neerude AR ei moduleeri ei Rhbg ega Rhcg ekspressiooni.

ARUTELU

Käesolev uuring annab olulist uut teavet mehhanismi kohta, kuidas AR moduleerib neerude seksuaalseid dimorfisme. Kuna AR-l on palju neeruväliseid rolle, mis võivad selle rolli neerudes mõistmist keerulisemaks muuta, lõime esimese KS-AR-KO hiire. KS-AR-KO isastel hiirtel suurendas ammoniaagi eritumist, kuid vähendas neerude kogusuurust, proksimaalse tuubuli mahu tihedust ja proksimaalse tuubulite rakkude kõrgust, kõrvaldades varem tuvastatud soolised erinevused. KS-AR-KO suurendas ammoniaagi käitlemisega seotud mitme võtmevalgu (PEPCK ja NKCC2) ekspressiooni, mis tõenäoliselt aitas kaasa ammoniaagi suurenenud eritumisele. Samal ajal vähenes teiste valkude (NHE3 ja NBCe1-A) ekspressioon, mis kipub ammoniaagi eritumise muutusi nürima. KS-AR-KO ei avaldanud tuvastatavat toimet emastel hiirtel ega kummagi soo kogumiskanalis. Tabel 3 näitab neid mõjusid. Need leiud viitavad sellele, et neeru ammoniaagi käitlemine ja proksimaalne tuubulite struktuur hõlmavad neerude AR-sõltuvaid signaaliradasid meeste neeru ajukoores, kuid mitte naise neerus ja mitte kummagi soo välimises medullas.

Figure 6. Effect of androgen receptor (AR) deletion on electrogenic Naþ -bicarbonate cotransporter 1 (NBCe1) expression. A: immunoblot analysis using a pan-NBCe1 antibody in the cortex of male (left) and female (right) wild-type (WT) mice and mice with kidney-specific AR deletion [KS-AR-knockout (KO)]. Total NBCe1 protein expression was significantly less in male KS-AR-KO mice than in male WT mice. Total NBCe1 abundance did not change significantly in female mice. B: immunoblot analysis using a NBCe1-A-specific antibody. NBCe1-A expression was significantly less in male KS-AR-KO mice than in WT mice. KS-AR-KO did not change NBCe1-A abundance significantly in female mice. C: NBCe1-A immunohistochemistry in the proximal convoluted tubule (PCT; top), cortical proximal straight tubule (PST; middle), and PST outer medulla (PST OM; bottom) in male WT mice (left) and male KS-AR-KO mice (right). NBCe1-A immunolabel intensity was less in cortical proximal tubule segments in KS-AR-KO mice than in WT mice. NBCe1-A immunolabel was not detectable in the OM PST, as previously reported (47, 48). D: quantitative immunohistochemistry (qIHC) for NBCe1-A. Male KS-AR-KO mice had significantly less NBCe1-A expression in the PCT and cortical PST than did WT mice. P values indicate comparison of genotype and sex by two-way ANVOA or Student's t test. Scale bars = 100 mm. n = 5 mice per group. NS, not significant.

Figure 6. Effect of androgen receptor (AR) deletion on electrogenic Naþ -bicarbonate cotransporter 1 (NBCe1) expression. A: immunoblot analysis using a pan-NBCe1 antibody in the cortex of male (left) and female (right) wild-type (WT) mice and mice with kidney-specific AR deletion [KS-AR-knockout (KO)]. Total NBCe1 protein expression was significantly less in male KS-AR-KO mice than in male WT mice. Total NBCe1 abundance did not change significantly in female mice. B: immunoblot analysis using a NBCe1-A-specific antibody. NBCe1-A expression was significantly less in male KS-AR-KO mice than in WT mice. KS-AR-KO did not change NBCe1-A abundance significantly in female mice. C: NBCe1-A immunohistochemistry in the proximal convoluted tubule (PCT; top), cortical proximal straight tubule (PST; middle), and PST outer medulla (PST OM; bottom) in male WT mice (left) and male KS-AR-KO mice (right). NBCe1-A immunolabel intensity was less in cortical proximal tubule segments in KS-AR-KO mice than in WT mice. NBCe1-A immunolabel was not detectable in the OM PST, as previously reported (47, 48). D: quantitative immunohistochemistry (qIHC) for NBCe1-A. Male KS-AR-KO mice had significantly less NBCe1-A expression in the PCT and cortical PST than did WT mice. P values indicate comparison of genotype and sex by two-way ANVOA or Student's t test. Scale bars = 100 mm. n = 5 mice per group. NS, not significant.

Selle uuringu esimene suurem leid on see, et AR ekspressioon vahendab soolisi erinevusi neerude suuruses. Varasemad uuringud inimestel, rottidel ja hiirtel on näidanud, et isaste neer on suurem kui emane neer (3, 56, 57). Esimene tõend selle kohta, et see hõlmas testosteroonist sõltuvat signaalirada, oli tähelepanek, et androgeeni liigne manustamine suurendas kvalitatiivselt roti proksimaalse tuubuli suurust (57). Täiendavad tõendid täiskasvanud meeste kohta viitavad sellele, et neerude maht suureneb annusest sõltuvalt, hinnanguliselt 404-cm3 100 mg iganädalase testosteroonilisandi kohta (58). Oleme hiljuti näidanud, et isastel hiirtel on suurem neerude ja proksimaalsete tuubulite suurus kui emastel hiirtel (20, 22) ja et need erinevused sõltusid testosteroonist (22). Kooskõlas nende varasemate leidudega näitab käesolev uuring, et isastel hiirtel reguleerib neerude AR ekspressioon nii terve neeru kui ka proksimaalse tuubuli suurust. Veelgi enam, KS-AR-KO tulemuseks on meeste neerude suurus sama, mis puutumatu AR-i ekspressiooniga naistel. Seega võib isastel hiirtel neeru AR-sõltuvate signaaliradade kaudu toimiv testosteroon täielikult arvestada neerude seksuaalse dimorfismi ja proksimaalse tuubuli suuruse põhjuseks.

Teine oluline leid on see, et isastel hiirtel on ammoniaagi eritumise soopõhised erinevused vahendatud AR-sõltuvate radade kaudu. Meie varasemad uuringud näitasid, et emased hiired eritavad uriiniga ligikaudu kaks korda rohkem ammoniaaki kui isased hiired (20–22), kasutavad happekoormusele reageerimiseks erinevaid reageerimisviise (21) ja et ammoniaagi põhierituse erinevus seisneb testosteroonist sõltuvas. mehhanism (22). Käesolev uuring laiendab neid leide, näidates, et KS-AR-KO kõrvaldab seksuaalse dimorfismi ammoniaagi eritumisel. Toidu fikseeritud happekoormuse muutused võivad muuta ammoniaagi eritumist, kuid AR-deletsiooniga hiirte ammoniaagi eritumise muutusi ei saa seostada selle mehhanismiga, kuna KS-AR-KO ei muutnud toidutarbimist. Enamik ammoniaagi metabolismis toimuvaid muutusi, nagu metaboolne atsidoos või hüpokaleemia, põhjustavad muutusi neerudes ja proksimaalsetes tuubulites, mis on paralleelsed ammoniaagi eritumisega (59–61). Neeru AR deletsiooniga isastel hiirtel on aga suurenenud ammoniaagi eritumine, kuid vähenenud neerude ja proksimaalsete tuubulite kogusuurus, mis näitab, et mõju ammoniaagi eritumisele ei ole mittespetsiifiline reaktsioon neerude massi muutustele. See ebaühtlane neeru suurus ja ammoniaagi vastus vastuseks neeru AR deletsioonile on paralleelsed meie varasemate uuringute tulemustega, kasutades gonadektoomia mudelit, mis hindas testosterooni toimet (22). Seega reguleerib isastel hiirtel neerude AR kaudu toimiv testosteroon ammoniaagi eritumist radade kaudu, mis ei ole seotud mõjuga neerude suurusele, proksimaalsele tuubuli suurusele ja toidu tarbimisega seotud endogeense happekoormusele.

Suurem osa ammoniaagi teket toimub proksimaalses tuubulis. Meie eelmine töö on tuvastanud seksuaalsed dimorfismid proksimaalsete tuubulite ammoniaagi tekkes, mis sõltuvad munanditest pärinevast testosteroonist (22). Käesoleva uuringu tulemused laiendavad neid leide veelgi, näidates, et isaste hiirte neerude AR reguleerib ammoniaaki genereeriva ensüümi PEPCK ekspressiooni, kuid mitte ammoniaaki taaskasutava ensüümi GS ekspressiooni. See mõju PEPCK ekspressioonile ei ole proksimaalse tuubuli suuruse muutustega seotud mittespetsiifiline toime, kuna neeru AR deletsiooni mõju proksimaalsele tuubuli suurusele on vastupidine selle mõjule PEPCK ekspressioonile. Veelgi enam, järeldus, et neeru AR deletsioon ei muuda GS ekspressiooni, näitab, et GS-i reguleeritakse mehhanismide kaudu, mis erinevad PEPCK jaoks kasutatavatest mehhanismidest.

Figure 10. Effect of kidney-specific androgen receptor deletion [KS-AR-knockout (KO)] on Rhesus C glycoprotein (Rhcg) expression. A: inner stripe of the outer medulla (OMi) Rhcg immunohistochemistry. There was no detectable effect of KS-AR-KO on Rhcg immunolabel in either male or female mice. B: single cell quantitative immunohistochemistry (qIHC) Rhcg expression. Mean single cell Rhcg expression in OMi intercalated cells was determined using qIHC techniques. KS-AR-KO did not alter Rhcg expression significantly in either sex. P values indicate comparison of genotype and sex by two-way ANVOA or Student's t test. Scale bars = 100 mm. n = 5 mice per group. NS, not significant; WT, wild type.

Proksimaalses tuubulis toodetud ammoniaak eritub eelistatult luminaalvedelikku apikaalse NHE{0}}sõltuva mehhanismi kaudu (54, 55). Varasemad uuringud on näidanud, et testosterooni kadu vähendab NHE3 ekspressiooni (22, 62). Käesoleva uuringu tulemused laiendavad neid leide veelgi, näidates, et neeru AR deletsioon isastel hiirtel vähendab NHE3 ekspressiooni. Seega näib, et AR-i aktiveerimise kaudu toimiv testosteroon suurendab kortikaalse proksimaalse tuubuli NHE3 ekspressiooni. Siiski on oluline mõista, et need mõjud ei ole paralleelsed ammoniaagi eritumisega ja selle asemel võiks ennustada, et see minimeerib täheldatud muutusi ammoniaagi eritumises. Selle asemel, kuna NHE3 on kriitiline ka filtreeritud NaCl ja vee reabsorptsiooni jaoks, võivad need mõjud aidata kaasa suuremale proksimaalsele tuubuli NaCl reabsorptsioonile meestel (6, 7).

Ammoniaagi reabsorptsioon TAL-is loob interstitsiaalse ammoniaagi gradiendi, mis on vajalik kanali ammoniaagi sekretsiooni kogumiseks (63, 64). Meie rühma varasemad uuringud on näidanud, et NKCC2 ekspressioon on emastel hiirtel suurem kui isastel hiirtel (20–22), et NKCC2 vastuses happekoormusele on seksuaalne dimorfism (21) ja erinevus NKCC2 basaalekspressioonis. hõlmab testosteroonist sõltuvat mehhanismi (22). Käesolev uuring näitab, et neerude AR-i kadumine isastel hiirtel suurendas NKCC2 ekspressiooni. Selle efekti ulatus oli peaaegu identne erinevusega, mille oleme tuvastanud isaste ja emaste hiirte vahel (20, 21) ja praeguses uuringus kõrvaldati NKCC2 ekspressiooni seksuaalne dimorfism. Lisaks on tuvastatud erinevus puutumata neeru AR ja AR deletsiooniga isaste hiirte vahel paralleelne meie varem tuvastatud erinevustega orhiektoomiaga isaste hiirte vahel võrreldes tervete ja võltsitud kontrollidega (24). Seega näib, et AR-i kaudu toimiv testosteroon vahendab NKCC2 ekspressiooni seksuaalset dimorfismi. See regulatsioon näib siiski olevat kaudne, kuna ei meie eelmises aruandes (22) ega käesolevas uuringus ei olnud TAL-is tuvastatavat AR-i ekspressiooni. Üks võimalik kaudne mehhanism, mis seda tähelepanekut selgitab, on see, et meestel põhjustab AR deletsioon proksimaalse tuubuli suuruse vähenemist, mis koos vähenenud proksimaalse tuubuli NHE3 ekspressiooniga suurendab suurenenud lahustunud aine kohaletoimetamist TAL-i, mis stimuleerib NKCC2 ekspressiooni.

Table 3. Summary of renal AR deletion effects

Ammoniaagi kogumiskanalisekretsioon on peamine tegur ammoniaagi uriiniga eritumisel ning Rh-glükoproteiinid Rhbg ja Rhcg on peamised kogumiskanali ammoniaagi transportijad (16, 65–68). Oleme varem näidanud seksuaalseid dimorfisme kanali mahutiheduse ja Rh-glükoproteiinide ekspressiooni kogumisel, kusjuures emastel hiirtel on suurem kogumiskanali mahu tihedus, interkaleeritud raku suurus ning Rhbg ja Rhcg ekspressioon (20). Käesolevas uuringus ei leitud isastel ega emastel hiirtel tuvastatavaid muutusi kogumiskanali mahu tiheduses ega Rhbg ja Rhcg ekspressioonis vastusena KS-AR-KO-le. See on paralleelne orhiektoomiaga indutseeritud testosterooni puudulikkuse mõju puudumisega kanali mahutiheduse, interkaleeritud raku suuruse ning Rhbg ja Rhcg ekspressiooni kogumisel (22). Me järeldame, et seksuaalne dimorfism kogumiskanalis toimub mehhanismide kaudu, mis ei hõlma testosterooni ja AR-sõltuvaid signaaliradu.

Välimine medulla näib reageerivat soole, testosteroonile ja AR-le erinevalt kui ajukoor. Erinevalt neerukoorest ei esine medulla välimises tuubulite ruumala tiheduses ega proksimaalses tuubuli kõrguses seksuaalset dimorfismi (20), orhiektoomiast põhjustatud testosteroonipuuduse mõju nendele parameetritele (22) ja neerude mõju. AR-i kustutamine (praegune uuring). See soo, testosterooni ja AR ekspressiooni mõju puudumine ei ole tingitud AR ekspressiooni puudumisest, kuna oleme näidanud AR ekspressiooni kogu proksimaalses tuubulis, sealhulgas välimises medullas (22). Selle aksiaalse erinevuse aluseks olevate mehhanismide mõistmine proksimaalse tuubuli vastuses soole, testosteroonile ja AR-le on tulevase uurimise jaoks oluline viis.

Viimane tähelepanek on see, et AR deletsioonil ei olnud naiste neerudele tuvastatavat mõju. AR esineb mõlemal soost kogu proksimaalses tuubulis ja kuigi naistel esines see madalamal tasemel, oli ekspressiooni absoluutne erinevus vaid - 50 protsenti (22). Osaliselt võib AR-i deletsiooni mõju puudumine viidata AR-i aktivatsiooni vähenemisele ringleva testosterooni poolt, mis on, nagu käesolevas uuringus näidatud, naistel oluliselt vähem kui meestel. Immunohistokeemia näitab aga olulist tuuma AR lokaliseerumist naise neerus (viide 22 ja käesolev uuring), mis tavaliselt näitab AR-st sõltuvate signaalimisprotsesside aktiveerumist. Need tähelepanekud viitavad võimalusele, et muud soost sõltuvad erinevused kahjustavad AR-sõltuvaid signalisatsioonimehhanisme naiste proksimaalses tuubulis.

Perspektiivid ja tähendus

Parem arusaamine soo mõju mehhanismist ja bioloogilistest mõjudest neerude struktuurile ja ammoniaagi metabolismile on ülioluline, et optimeerida meie võimet hoolitseda nii happe-aluse häiretega meeste kui naiste eest. Vaatamata hiljutistele edusammudele meie arusaamises soo mõjust ammoniaagi metabolismile ja neerude AR rollile, on vaja täiendavaid uuringuid. Kindlasti on seksil testosteroonist sõltumatuid mõjusid, mille mehhanismi ei mõisteta praegu täielikult. Tulevaste uuringute jaoks on olulised küsimused, kas see hõlmab teiste sugusteroidhormoonide, nagu östrogeenid või progesteroon, otsest mõju, proksimaalsete tuubulite AR-i aktiveerimise kaudseid mõjusid või sugukromosoomide mõjusid, mis ei sõltu sugunäärmete hormoonidest.

to relieve kidney problems and to enhance renal androgen by cistanche

cistanche leevendab neeruprobleeme ja suurendab kidney funktsioon

TUNNUSTUS

Täname dr Sharon W. Matthewsi ja Chao Cheni (Florida Ülikool, Meditsiinikolledži elektronmikroskoopia tuumalabor) suurepärase koetöötluse eest meie immunohistokeemilistes katsetes. Täname Virginia ülikooli meditsiinikooli reproduktiivligandi analüüsi ja analüüsi tuuma uurimiskeskust seerumi testosterooni taseme mõõtmise eest. Täname dr Gail Prinsi AR-vastaste antikehade tarnimise ja AR-alaste teadmiste eest.

AVALIKUSTAMINE

Autorid ei deklareeri huvide konflikte, ei rahalisi ega muid.

AUTORI KAASALAD

ANH ja IDW kavandasid ja kavandasid uuringuid; ANH, RAC, H.-WL ja JWV tegid katseid; ANH, RAC, H.-WL, JWV ja IDW analüüsitud andmed; ANH, RAC, JWV ja IDW tõlgendasid katsete tulemusi; ANH ettevalmistatud figuurid; ANH koostas käsikirja; ANH, RAC, H.-WL, JWV ja IDW redigeerisid ja parandasid käsikirja; ANH, RAC, H.-WL, JWV ja IDW kinnitasid käsikirja lõpliku versiooni.


VIITED

1. Meditsiiniinstituut soo- ja soobioloogia mõistmise komitee D; Wizemann TM, Pardue ML (Toim.). Inimese tervise bioloogilise panuse uurimine: kas seks on oluline? Washington, DC: National Academies Press, 2001. doi: 10.17226/10028.

2. Karp NA, Mason J, Beaudet AL, Benjamini Y, Bower L, Braun RE jt. Seksuaalse dimorfismi levimus imetajate fenotüüpilistes tunnustes. Nat Commun 8: 15475, 2017. doi: 10.1038/ncomms15475.

3. Sabolić I, Asif AR, Budach WE, Wanke C, Bahn A, Burckhardt G. Soolised erinevused neerufunktsioonis. Pflugers Arch 455: 397–429, b2007. doi:10,1007/s00424-007-0308-1.

4. Ramirez LA, Sullivan JC. Soolised erinevused hüpertensiooni korral: kus oleme olnud ja kuhu läheme. Am J Hypertens 31: 1247–1254, 2018. doi: 10.1093/ajh/hpy148.

5. Layton AT, Sullivan JC. Hiljutised edusammud neerufunktsiooni sooliste erinevuste osas. 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. Neerude transporterite ja elektrolüütide homöostaasi seksuaalne dimorfne muster. J Am Soc Nephrol 28: 3504–3517, 2017. doi: 10.1681/ASN.

7. Li Q, McDonough AA, Layton HE, Layton AT. Transportermustrite seksuaalse dimorfismi funktsionaalsed tagajärjed koos roti proksimaalse tuubuliga: modelleerimine ja analüüs. Am J Physiol Renal Physiol 315: F692–F700, 2018. doi: 10.1152/ajprenal.00171.2018.

8. Mitch MEIE. Metaboolse atsidoosi metaboolsed ja kliinilised tagajärjed. J Nephrol 19 Suppl 9: S70–S75, 2006.

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

10. Weineri ID, Mitch WE, Sands JM. Karbamiidi ja ammoniaagi metabolism ning lämmastiku neerude eritumise kontroll. Clin J Am Soc Nephrol 10: 1444–1458, 2015. doi: 10.2215/CJN.10311013.

11. Vale O, Davies HE. Happe eritumine neeruhaiguste korral. QJ Med 28: 259–313, 1959.

12. Baertl JM, Sancetta SM, Gabuzda GJ. Ägeda kaaliumipuuduse seos ammooniumi metabolismiga neerudes tsirroosiga patsientidel. J Clin Invest 42: 696–706, 1963. doi: 10.1172/JCI104761.

13. Maher T, Schambelan M, Kurtz I, Hunter HN, Jones JW, Sebastian A. Metaboolse atsidoosi parandamine dieedi kaaliumipiiranguga kroonilise neerupuudulikkusega hüperkaleemilistel patsientidel. J Lab Clin Med 103: 432–445, 1984.

14. Shear L, Gabuzda GJ. Kaaliumipuudus ja endogeense ammooniumi ülekoormus neerudest. 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. Kaaliumi mõju neerude ammoniaagi tootmisele. Am J Physiol 231: 1178–1184, 1976. doi: 10.1152/ajplegacy. 1976.231.4.1178.

16. Weiner ID, Verlander JW. Ammoniaagi transporterid ja nende roll happe-aluse tasakaalus. Physiol Rev 97: 465–494, 2017. doi: 10.1152/ physrev.00011.2016.

17. Kovesdy CP, Anderson JE, Kalantar-Zadeh K. Seerumi bikarbonaaditasemete seos suremusega patsientidel, kellel ei ole dialüüsist sõltuv krooniline neeruhaigus. 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. Seerumi bikarbonaat ja suremus kroonilise neeruhaiguse 3. ja 4. staadiumis . 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; Tervise ABC uuring. Bikarbonaadi kontsentratsioon, happe-aluse staatus ja suremus tervise, vananemise ja keha koostise uuringus. Clin J Am Soc Nephrol 11: 308–316, 2016.

20. Harris AN, Lee HW, Osis G, Fang L, Webster KL, Verlander JW, Weiner ID. Erinevused neerude ammoniaagi metabolismis meeste ja naiste neerudes. Am J Physiol Renal Physiol 315: F211–F222, 2018. doi: 10.1152/ajprenal.00084.2018.



Ju gjithashtu mund të pëlqeni