Uuring Cistanche'i neerudel kaitsva funktsiooni kohta: androgeenist sõltuvad erinevused CYP MRNA kogustes sea neerudes

Androgeenist sõltuvad erinevused CYP mRNA kogustes sea neerus

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Varem teatasime androgeenist sõltuvatest soo ja tõu erinevustest CYP isovormide mRNA kogustes sea maksas. Selgitamaks, kas on selliseid soo- ja tõuerinevusineerud, uurisime mitme CYP mRNA kogust neerudes, kasutades mõlemast soost 5-kuuse vanuste Landrace, Meishan ja/või nende ristand F1 (LM ja ML) sigu. Leiti olulisi soolisi erinevusi mitme CYP mRNA koguses: isane < emane="" cyp2a19="" ja="" cyp3a29="" puhul;="" ja="" isane=""> emane CYP4A24/25 suhtes kõigil tõugudel. Soolisi erinevusi CYP2B22 mRNA (isane < emane)="" ning="" cyp2c33="" ja="" cyp2c49="" mrna="" (isane=""> emane) koguses täheldati ka kõikidel tõugudel, välja arvatud Landrassi sigadel. Lisaks leiti CYP3A46 mRNA oluline sooline erinevus (isane < emane)="" ainult="" lm-="" ja="" ml-sigadel.="" cyp1a1,="" cyp1a2="" ja="" cyp4b1="" mrna-de="" osas="" ei="" leitud="" landrace'i="" ega="" meishani="" sigadel="" olulisi="" soolisi="" erinevusi.="" cyp2c33="" ja="" cyp4a24/25="" mrna-de="" kogused="" isasloomadel="" olid="" meishani="" sigadel="" suuremad="" kui="" landrace="" sigadel.="" täiendavad="" katsed="" kastreeritud="" ja/või="" kastreeritud="">testosteroonpropionaat näitas, et nende CYP mRNA koguste soo ja tõu erinevused sõltusid vähemalt osaliselt seerumi tasemesttestosteroon. Lisaks ei olnud androgeeni mõju CYP mRNA kogustele neerudes tingimata korrelatsioonis maksa omadega, mis viitab sellele, et CYP geenide androgeeniga seotud ekspressiooni eest vastutab koe selektiivne tegur. KaitseCistanchepealneerudon kõikehõlmav, mis on omistatud sellistele elementidele nagu ehhinakosiid, verbaskosiid, flavonoidid ja kogu fenetüülalkoholi glükosiidid.Cistanche. Cistancheei saa ainult kaitstaneerudsuuremate kahjustuste eest, vaid ka parandada olemasolevad kahjustusedneerud. SeetõttuCistancheon traditsioonilise hiina meditsiini retseptides kõige sagedamini kasutatav ravimtaim.Cistancheon äärmiselt kõrge meditsiinilise väärtusega.

Märksõnad:testosteroon; CYP;neerud; sooline erinevus; tõu erinevus; siga;neerudkamber;Cistanche

Misaki Kojima ja Masakuni Degawab

Loomade genoomi üksus, loomakasvatuse ja rohumaade teaduse instituut, riiklik põllumajandus- ja toiduuuringute organisatsioon (NARO); 2 Ikenodai, Tsukuba, Ibaraki 305–0901, Jaapan: ja Shizuoka ülikooli farmaatsiateaduste kooli molekulaarse toksikoloogia laboratoorium; 52–1 Yada, Suruga-Ku, Shizuoka 422–8526, Jaapan. Saabunud 16. aprill 2021; vastu võetud 19. mail 2021

SISSEJUHATUS

Ravimit metaboliseerivad ensüümid (DME-d), nagu CYP-d, sulfotransferaasid (SULT-id) ja uridiin-5'-difosfaat (UDP)-glükuronosüültransferaasid (UGT-d), mängivad olulist rolli ksenobiootikumide, sealhulgas ravimite ja endogeensete ühendite, näiteks steroidhormoonide metabolismis. ja lipiidid.1,2) Kodusead (Sus scrofa domesticus), sealhulgas minisead, on farmakoloogilistes ja toksikoloogilistes uuringutes olulised DME funktsioonide sarnasuse tõttu inimeste ja sigade, eriti CYP-de vahel.3–7) Oleme varem teatanud soost. ja tõuerinevused maksa DME mRNA-de, sealhulgas CYP isovormide koguses Landrace'i ja Meishani sigade vahel, ning lisaks näitasime, et seerumi androgeenitase on üks kriitilisi tegureid, mis neid erinevusi tekitab.8)

Cistanchetubulosatakistabneeruhaigus,näidise saamiseks klõpsake siin

Theneerudsamuti on maks oluline kude, mis vastutab ksenobiootikumide, sealhulgas ravimite ja endogeensete ühendite metabolismi ja eritumise eest ning on üks sagedasemaid ravimite põhjustatud toksilisuse sihtmärke.9,10) On teatatud, et CYP isovormid, mis kuuluvad Sigadel on CYP1, CYP2, CYP3 ja CYP4 perekonnadneerud.11–15) Enamik neist CYP isovormidest mängib olulist rolli ksenobiootikumide ja/või lipiidide metabolismis katseloomadel ja inimestel.9,10,16,17) Lisaks Cyp4a ja Cyp4b isovormide ekspressioon hiirel.neerudon reguleeritud androgeenide poolt.18–21)

Käesolevas uuringus uurisime esmalt soo ja tõu erinevusi CYP mRNA-de (CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29, CYP3A46, CYP4A24/25 ja CYP4B) osas.neerudMeishanist, Landrace'ist ja nende ristanditest F1 sigadest. Lisaks uurisime, kas androgeen on kriitiline tegur, mis määrab sigade CYP mRNA-de soo ja tõu erinevused.neerud, kastreerimise ja/või manustamise katsetegatestosteroonpropionaat (TP).

MATERJALID JA MEETODID

Loomad

Kasutati Landrace, Meishan ja nende ristandite F1 (LM, emane Landrace × isane Meishan; ML, emane Meishan × isane Landrace) sigu, sama, mida kasutati meie varasemates uuringutes.22) Lühidalt, sigu peeti riiklikus instituudis. loomakasvatuse ja rohumaade teadusest, Tsukuba, Jaapan. Kõiki sigu toideti kaubandusliku teraviljasöödaga ja neile anti ad libitum vett. Sead tapeti elektrilise uimastamise teel, millele järgnes veretustamine kella 10:00 ja 11:00 vahel. Mõned isased Landrassi ja Meishani sead kastreeriti 1 kuu vanuselt ja surmati 5 kuu vanuselt. Iga sea neeru või maksa osa eemaldati kiiresti, külmutati vedelas lämmastikus ja hoiti kuni järgnevate analüüsideni temperatuuril –80 kraadi.

Selle uuringu kiitis heaks riikliku loomakasvatuse ja rohumaade teaduse instituudi loomahoolduskomitee (nr. 1711B060, 1811B032, 1911B068, 20B005NILGS). Kõiki loomi koheldi inimlikult vastavalt komitee juhistele.

Androgeeni ravi

Nagu eelmistes aruannetes kirjeldatud,23,24)testosteroonmaisiõlis lahustatud propionaati (TP, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) süstiti intramuskulaarselt viis korda 48-h intervalliga iga sea tagumisse jalga annuses 10 mg/kg kehakaal; sead surmati 24 tundi pärast viimast süstimist.

Seerumi kogusTestosteroon

Seerumi kogustestosteroonüksikutel isassigadel mõõdetiTestosteroonEnsüümiga seotud immunosorbentanalüüsi (ELISA) komplekt (Enzo Life Sciences Inc., NY, USA) vastavalt tootja juhistele, nagu eelnevalt kirjeldatud.24) Lisaks kasutati ka meie varasemates uuringutes saadud andmeid.24,25)

CYP mRNA-de kogused

Kogu RNA valmistati üksikutest kudedest, kasutades TRIzol Reagenti (Invitrogen Corp., Carlsbad, CA, USA) ja seda kasutati CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29, CYPA4 CYP46 koguste määramiseks. CYP4A24/25 ja CYP4B1 mRNA-d. Nende mRNA-de koguseid hinnati reaalajas RT-PCR abil, kasutades 7500 reaalajas PCR süsteemi ja SYBR rohelist põhisegu (PE Applied Systems, Tokyo, Jaapan), nagu eelnevalt kirjeldatud, 25), välja arvatud CYP3A mRNA. CYP3A22, CYP3A29 ja CYP3A46 mRNA-de koguseid uuriti, kasutades Eagle Taq Master Mixi koos ROXiga (Roche Molecular Systems, Inc., Branch burg, NJ, USA), nagu varem teatatud.22) Käesolevas kasutatud praimerite komplektid ja TaqMani sondid uuringud olid samad, mis meie eelmistes uuringutes22,25), välja arvatud CYP1A1, CYP1A2, CYP4A24/25 ja CYP4B1, kus praimerite järjestused olid järgmised: CYP1A1, 5'-ACT TCA TCC CTA TCC TCC GTT ACC{53} }′ (edasi) ja 5′-GCA TTC TCG TCC ATC CTC TTG TC-3′ (tagurpidi); CYP1A2, 5′-GCT ATC GGG ACT TTG ACA AGA ACT-3′ (edasi) ja 5'-CCA GGA GAT GGC TGT GGT AAT TG-3′ (tagurpidi); CYP4A24/25, 5′-CAC CGT GCC GCC AGG ATA-3′ (edasi) ja 5′-CAA GGA GGA GGA TGT CCA GGA A-3′ (tagurpidi); CYP4B1; 5′-GAG CAC CAG CAT CGT TGT CG-3′ (edasi) ja 5′-TCC CCA GAT CCT CCC CCT G-3′ (tagurpidi). Ribosomaalset valku L7 (RPL7) kasutati sisestandardina. Iga cDNA kogust hinnati suhtelise standardkõvera meetodil vastavalt PE Applied Biosystems User Bulletin #2 (1997). CYP mRNA koguste määramiseks koostati standardkõverad, kasutades RT-reaktsioonisegu, mis sisaldas kogu RNA-d 5-kuuste emaste Landrace sigade maksast või 5-kuuste neerudest. emased Landrace või Meishani sead, vastavalt eesmärgile

Statistilised analüüsid

Statistiliselt olulisi erinevusi hinnati Tukey post hoc testiga pärast ANOVA või Studenti t-testi. Korrelatsioonid näidatud parameetrite vahel määrati regressioonanalüüsiga.

TULEMUSED

CYP mRNA-de kogused Landrassi ja Meishani sigade neerudes

CYP mRNA-de koguseid mõõdeti esmalt 5-kuuste Landrace'i ja Meishani sigade mõlemast soost neerudes. Et võrrelda iga CYP mRNA kogust neerus ja maksas, väljendati iga CYP mRNA kogus neerus suhtelise suhtena 5-kuuste emaste Landrace sigade maksa vastava kogusega, ja tulemused on näidatud tabelis 1.

Kõigil uuritud sigadel olid CYP4A24/25 ja CYP4B1 mRNA-de kogused neerudes palju suuremad kui maksas, samas kui teiste CYP-de omad olid vastupidised (tabel 1). Lisaks, kuigi CYP2E1 ja CYP3A22 mRNA-sid tuvastati neerudes, olid need kogused alla ühe tuhandendiku maksas leiduvatest kogustest iga tõu puhul (andmeid pole näidatud).

Mõlemal seatõul olid CYP2A19 ja CYP3A29 mRNA-de kogused isastel väiksemad kui emastel (tabel 1, joonis 1). Seevastu CYP4A24/25 mRNA kogus mõlemal seatõul oli isastel oluliselt suurem kui emastel. Lisaks olid Meishani sigadel CYP2C33 ja CYP2C49 mRNA-de kogused isasloomadel oluliselt suuremad kui emastel. Landrace sigadel selliseid soolisi erinevusi CYP2C33 ja CYP2C49 mRNA kogustes ei täheldatud. Kummagi tõu sigade puhul ei täheldatud olulisi soolisi erinevusi CYP1A1, CYP1A2, CYP2B22 ja CYP4B1 mRNA kogustes, kuigi Meishani sigade CYP2B22 mRNA hulga sooline erinevus oli Studenti t-testi põhjal oluline. Lisaks tuvastati CYP3A46 mRNA mõlemast soost Landrace'i sigadel, samas kui see oli mõlemast soost Meishani sigadel alla tuvastamispiiri.

Breed  differences  in  the  amounts  of  several  CYP mRNAs were also found. The amounts of CYP2B22 and CYP4B1 mRNAs in Landrace pigs were signifificantly higher than those  in sex-matched Meishan pigs, while those of CYP2C49 and CYP3A29  mRNAs  were the  opposite.  A  significant  breed  difference (Meishan > Landrace) in the amounts of CYP2C33 and CYP4A24/25  mRNA  was  also  observed in  males,  but  no  such  difference  was  found in  females.  Furthermore, the  breed  differences  (Landrace >Meishan) täheldati ka CYP1A1, CYP1A2 ja CYP2A19 mRNA kogustes sooliselt sobiva Landrace'i ja Meishani sigade vahel.

Androgeeni mõju tüüpiliste sooga seotud CYP-de geeniekspressioonile Et selgitada CYP-de (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49 ja CYP3A29) geeniekspressiooni androgeenisõltuvust neerudes, uuriti kastreerimise ja/või TP-ravi mõjusid. uuriti 5-kuuste Meishani ja Landrace'i sigadega (joonis 1). Mõlema tõu kastreeritud isastel oli CYP2A19 mRNA kogus suurem kui vastavatel tervetel isastel. Lisaks põhjustas mõlema seatõu kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ravi mRNA koguse vähenemise. CYP2B22 ja CYP3A29 mRNA-de kogused suurenesid kastreeritud Meishani sigadel, kuid mitte kastreeritud Landrace sigadel, võrreldes vastavate tervete isastega. Mõlema seatõu kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ga töötlemine põhjustas nende mRNA-de koguse vähenemise, kuigi TP olulist mõju CYP2B22 mRNA-le kastreeritud Meishanis ja CYP3A29 mRNA-le kastreeritud Landrace sigadel ei täheldatud suurte inter- individuaalne erinevus.

Tabel 1. Neerude CYP isovormide mRNA-de suhtelised kogused 5-kuuste maatõu ja meishani sigade puhul

Joonis 1. Kastreerimise ja/või TP manustamise mõju CYP mRNA kogustele 5-kuuse sea neerus

TP-d süstiti intramuskulaarselt {{0}}kuuse vanustele kastreeritud isastele ja tervetele emastele Landrace'i ja Meishani sigadele, nagu on kirjeldatud materjalides ja meetodites. Iga CYP mRNA kogus neerus määrati reaalajas RT-PCR abil ja normaliseeriti sisestandardina RPL7 omaga. Standardkõverad koostati 5-kuuste emaste Landrassi sigade neerude kogu RNA-ga RT-reaktsioonisegu abil, välja arvatud CYP2C49 mRNA koguse määramiseks, kus standardkõverad genereeriti RT-reaktsioonisegu abil. kogu RNA-ga 5-kuuste emaste Meishani sigade neerudest. Iga veerg tähistab iga katserühma keskmist ja iga tulp tähistab keskmise standardhälvet (SD) (n= 6 tervete isaste ja emaste Landrace'i ja Meishani sigade puhul; n= 3 teiste jaoks). a,b Olulisi erinevusi vastavatest tervetest isassigadest hinnati Tukey post hoc testiga: ap < 0.{{20}}5,="" bp="">< 0,01.="" c,d="" olulised="" erinevused="" vastavatest="" tp-ga="" töötlemata="" sigadest,="" mida="" hinnati="" studenti="" t-testiga:="" cp="">< 0,05,="" dp="">< 0,01.="" cyp2b22="" ja="" cyp3a29="" ruudud="" näitavad="" vastavalt="" meishani="" ja="" landrace'i="" sigu="">

CYP2C33 mRNA kogus vähenes kastreeritud Meishani sigadel, kuid mitte kastreeritud Landrassi sigadel, võrreldes vastavate intaktsete isasloomadega, ning mõlema seatõu kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ravi tulemusena suurenes mRNA kogus. Meishani sigadel vähenes CYP2C49 mRNA kogus ka kastreerimisega ning kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ravi tõi kaasa selle koguse suurenemise. Landrace'i sigadel ei täheldatud selliseid kastreerimise ega TP-ravi mõjusid.

Joonis 2. Kastreerimise ja/või TP manustamise mõju CYP4A24/25 ja CYP4B1 mRNA kogustele 5-kuuste sigade neerudes ja maksas

TP-d süstiti intramuskulaarselt {{{{10}}}}kuuse vanustele kastreeritud isastele ja tervetele emastele Landrace'i ja Meishani sigadele, nagu on kirjeldatud materjalides ja meetodites. Iga CYP mRNA kogus neerus ja maksas määrati reaalajas RT-PCR abil ja normaliseeriti sisestandardina RPL7 omaga. Standardkõverad genereeriti, kasutades RT-reaktsioonisegu, mis sisaldas kogu RNA-d 5-kuuste emaste Landrace sigade neerudest. Iga veerg tähistab iga katserühma keskmist ja iga tulp tähistab keskmise SD-d (n= 6 tervete isaste ja emaste Landrace'i ja Meishani sigade puhul; n= 3 teiste jaoks). Olulisi erinevusi vastavatest tervetest isassigadest hinnati Tukey post hoc testiga: ap < 0.01.="" b,c="" olulised="" erinevused="" vastavatest="" tp-ga="" töötlemata="" sigadest,="" hinnates="" studenti="" t-testiga:="" bp="">< 0,05,="" cp=""><>

To date, there are no reports concerning the constitutive amounts of CYP4A24/25  and  CYP4B1 mRNAs and sex differences in their amounts in the pig liver, although a clear sex  difference  (male >emane) CYP4A24/25 mRNA koguses täheldatakse siin sea neerus (tabel 1). Seetõttu, et selgitada androgeeni mõju nende mRNA-de ekspressioonile nii Landrassi kui ka Meishani sigade neerudes ja maksas, uurisime mitte ainult kastreerimise mõjusid, vaid ka TP-ravi mõju kastreeritud isastele ja tervetele emastele. joonis 2). CYP4A24/25 mRNA kogus neerus vähenes nii Landrace'i kui ka Meishani sigade kastreerimise teel ning mõlema tõu sea kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ravi tõi kaasa selle koguse suurenemise. Mõlema tõu sea maksas ei täheldatud aga selliseid kastreerimise mõjusid, samuti ei täheldatud sugulist erinevust CYP4A24/25 mRNA koguses. Samuti ei täheldatud TP-ravi olulist mõju maksa CYP4A24/25 mRNA kogusele mõlema tõu sea puhul, kuigi selle koguse suurenemist TP-ravi tõttu täheldati ainult Landrace'i sigade kastreeritud isastel. Lisaks ei näidanud CYP4B1 mRNA soolist erinevust nii neerudes (joonis 2 ja tabel 1) kui ka maksas iga tõu sea puhul. Mõlemal seatõul ei muutunud kastreerimine ja/või TP-ravi CYP4B1 mRNA kogus oluliselt (joonis 2).

Oleme varem avastanud, et TP-ravi tulemusena suurenes CYP3A46 mRNA kogus Landrassi sigade maksas.22) Seetõttu uuriti TP-ravi ja kastreerimise mõju mRNA kogusele neerus täiendavalt, kasutades {{3} }kuused maatõugu sead (joon. 1). Kuigi isaste kastreerimine ei avaldanud olulist mõju CYP3A46 mRNA kogusele neerudes, põhjustas kastreeritud isaste ja tervete emaste TP-ravi CYP3A46 mRNA koguse vähenemise. Lisaks oli CYP3A46 mRNA kõigi kastreerimise ja/või TP-ga ravitud Meishani sigade neerudes ja maksas allapoole tuvastamispiiri.22)

CYP mRNA-de soolise ekspressiooni eest vastutavad geneetilised tegurid

We have previously reported that sex-related expression of CYP mRNAs in the pig liver is, at least in part, dependent on the amount of serum testosterone,8) and  that  the  amount  is  determined  by  autosomal  dominant  inheritance.25) Therefore, using F1 progeny (LM and ML) of Landrace and Meishan pigs, the amounts of sex-related CYP mRNAs in the kidney were measured (Fig. 3). Incidentally, the amounts of serum testosterone in 5-month-old male LM and ML pigs, as well as Meishan pigs, were >40 ng/ml ja 5-kuuste Landrassi sigade omad olid<23 ng>

In both LM and ML pigs, the mRNA amounts of CYP2A19, CYP2B22, and CYP3A29 in males were much lower than those in  females,  while  the  converse  was  observed  for  CYP2C33 and CYP4A24/25.  For CYP2C49 mRNA,  a  significant  sex  difference (males >emased) täheldati ML-sigadel, kuid LM-sigadel olulist erinevust ei täheldatud, kuna isasloomade LM-sigade vahel esinesid märkimisväärsed indiviididevahelised erinevused. CYP3A46 mRNA tuvastati LM ja ML sigadel, samuti Landrace sigadel ning sooline erinevus (isased< females)="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was observed in lm and ml pigs ="">

Joonis 3. Soolised erinevused CYP mRNA-de koguses 5-kuuste LM- ja ML-sigade neerudes

Iga CYP mRNA kogus neerus määrati reaalajas RT-PCR abil ja normaliseeriti sisestandardina RPL7 omaga. Standardkõverad genereeriti RT-reaktsiooni seguga 5-kuuste emaste Landrassi sigade neerude kogu RNA-ga, välja arvatud CYP2C49 mRNA koguse määramiseks, kus standardkõverad genereeriti RT-reaktsiooni abil. segu 5-kuuste emaste Meishani sigade neerude kogu-RNA-ga. Iga ring näitab üksikut siga (vastavalt n= 6 ja 9 isaste ja emaste LM-sigade puhul; vastavalt n= 7 ja 10 isaste ja emaste ML-sigade puhul). Riba näitab iga rühma keskmist. a,b Iga tõu isaste ja emaste vahelisi olulisi erinevusi hinnati Studenti t-testiga: ap < 0,05,="" bp=""><>

Seos seerumi testosterooni koguse ja sooga seotud CYP mRNA ekspressiooni vahel neerus

Arvatakse, et seerumi androgeeni kontsentratsioon on üks kriitilisi tegureid, mis põhjustavad soo ja tõu erinevusi mitme CYP mRNA koguses sea neerudes. Seetõttu uuriti seost seerumi androgeenikontsentratsiooni ja CYP mRNA-de (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A29, CYP3A46 ja CYP4A24/25) vahel neerudes, kasutades 1-, { {17}} ja 5-kuused sead. Mõned 1-kuused sead (ebaküpsed,< 10 ng  testosterone/ml ="" serum) ="" were ="" treated ="" with ="" tp="" and="" used="" as="" samples="" for="" the="" present="" experiments.="" the="" concentrations="" of="" serum="" testosterone="" in="" the="" tp-treated="" pigs="" were ="" 28–59 ng/ml. ="" in ="" addition, ="" serum ="" testosterone ="" amount ="" increased="" in="" an="" age-dependent="" manner="" in="" males25) ="" but ="" not ="" in ="" females="" of="" all="" the="" pigs=""><7 ng  testosterone/ml ="" serum) ="" used. ="" therefore,="" as="" representative="" samples="" of="" females,="" 1-month-old="" and ="" 5-month-old ="" pigs ="" but ="" not ="" 3-month-old ="" pigs ="" were ="" used ="" for ="" the="" present="">

The mRNA amounts of CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29, and CYP3A46 in all the pigs with high concentrations (>u. 30 ng/ml) seerumi testosteroonitase olid madalad võrreldes kõigi madala testosterooni kontsentratsiooniga sigade omadega (<30 ng l). ="" in ="" particular, ="" the ="" amount ="" of ="" cyp3a29="" mrna="" decreased="" in="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent ="" manner ="" in ="" all ="" the ="" breeds ="" of ="" pig ="" examined ="" (fig. ="" 4). ="" furthermore,="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent="" decrease="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was also observed ="" in="" all="" the="" pigs="" except="" meishan="">

CYP2C33 ja CYP4A24/25 mRNA-de kogused suurenesid aga seerumi testosterooni kontsentratsioonist sõltuval viisil kõigil uuritud seatõugudel (joonis 5). CYP2C49 mRNA kogus suurenes seerumi testosterooni kontsentratsioonist sõltuval viisil Meishani, LM ja ML sigadel, kuid mitte Landrace sigadel. Lisaks täheldati TP-ga ravitud 1-kuuste Landrace'i ja Meishani sigade puhul CYP2C49 mRNA vähest suurenemist. See viitab sellele, et sellise TP-ga seotud efekti ekspressioon sõltub CYP2C49 geeniekspressiooni TP-le reageeriva transkriptsioonifaktori (te) ekspressioonitasemest, mis on seotud küpsemisega.

ARUTELU

Käesolevas uuringus avastasime 5-kuuse Landrace'i ja Meishani sigade ning nende F1 (LM ja ML) järglaste kasutamisel algselt soo- ja tõuerinevused mitme CYP mRNA koguses neerudes. Seejärel uurisime androgeeni mõju neeru CYP mRNA-de kogustele selgitamiseks kastreerimise ja/või TP-ravi mõju nendele kogustele. Need tulemused on kokku võetud tabelis 2. Analüüsides selliseid soo- ja tõuerinevusi seoses seerumi testosterooni kontsentratsiooniga, näitasime siin, et seerumi testosteroon on vähemalt üks kriitilistest teguritest, mis põhjustab neid erinevusi iga CYP mRNA koguses. neerud.

Joonis 4. Negatiivsed korrelatsioonid seerumi testosterooni kontsentratsiooni ja CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29 ja CYP3A46 mRNA-de vahel sea neerus

Testosterooni kontsentratsiooni seerumis ja CYP mRNA koguseid mõõdeti nii, nagu on kirjeldatud materjalides ja meetodites. Mõned üksikute sigade seerumi testosterooni kontsentratsioonid võeti eelnevalt saadud andmetest.24,25) Iga sümbol tähistab iga üksikut siga. Lahtised ruudud ja pastillid, 1-kuused isased ja emased vastavalt Landrassi ja Meishani sigadele (n= 3 mõlemast soost Landrace'i ja Meishani sigade puhul); hallid ruudud, 3-kuused isased Landrace'i ja Meishani sead (n= 4 Landrace'i sigade jaoks ja n= 6 Meishani sigade jaoks); suletud ruudud ja pastillid, 5-kuused isased ja emased vastavalt Landrassi ja Meishani sigadele (n= 6 mõlemast soost Landrace'i ja Meishani sigade puhul); suletud ja avatud kolmnurgad, vastavalt 5-kuused isased ja emased LM sead (n= 6 isastel ja n= 9 emastel); suletud ja avatud pöördkolmnurgad, vastavalt 5-kuused isased ja emased ML sead (n= 7 isastel ja n= 10 emastel); suletud ja avatud ringid, 1-kuused isased ja emased Landrace'i ja Meishani sead, keda raviti vastavalt TP-ga (n= 3 mõlemast soost Landrace'i ja Meishani sigade puhul). Korrelatsioone uuriti kõigi testitud loomade andmete põhjal ja määrati regressioonanalüüsiga, kus r on korrelatsioonikoefitsient.

Varem leidsime soolisi erinevusi (mees< female)="" in="" the="" amounts="" of="" cyp1a1="" and="" cyp1a2="" mrnas="" in="" the="" liver="" of="" meishan, lm, and ml pigs but not in landrace pigs.23–25) however, ="" no ="" such ="" sex ="" differences were ="" observed in the ="" kidney ="" of landrace="" and="" meishan="" pigs.="" on="" the="" contrary,="" there="" was="" a="" sex="" difference="" (male="" >="" female)="" in="" the="" amount="" of="" cyp4a24/25="" mrna="" in ="" the ="" kidney ="" but ="" not ="" in ="" the ="" liver. ="" sex ="" differences ="" in ="" the ="" amounts="" of="" cyp2a19,="" cyp2c33,="" and="" cyp2c49="" mrnas="" in="" the="" pig="" kidney,="" especially="" in="" meishan,="" lm,="" and="" ml="" pigs,="" correlated="" with="" the="" previous="" results="" in="" the="">< female="" for="" cyp2a19;="" male="" >="" female="" for="" cyp2c33="" and="" cyp2c49.="" interestingly, ="" sex ="" differences ="">< female)="" in="" the="" amounts="" of="" cyp2b22,="" cyp3a29, and/or cyp3a46="" mrnas="" in="" the="" kidney="" of="" meishan,="" lm,="" and="" ml="" pigs="" were="" the="" opposite="" of="" that="" previously obtained in the liver.22) sex differences in the amount of ="" cyp2a19,="" cyp3a29,="" and="" cyp4a24/25 ="" mrnas ="" were ="" observed ="" in the kidney of all the breeds of pig examined. although ="" sex ="" differences ="" in cyp2b22,="" cyp2c33, ="" and/or cyp2c49 ="" were ="" observed in meishan, lm, ="" and ml ="" pigs, ="" no ="" such ="" sex ="" differences ="">

Tabel 2. Androgeenist sõltuvate soo- ja tõuerinevuste kokkuvõte CYP isovormide geeniekspressioonis sea neerus

These  sex  and  breed  differences  can  be  explained  by  the  differences  in  the  concentration  of  serum  testosterone  in  male pigs. Male 5-month-old Meishan, LM, and ML pigs had high concentrations of serum testosterone (>u. 40 ng/ml), samas kui Landrassi sigade kontsentratsioonid olid madalad (<23 ng l). ="" because ="" the ="" amount ="" of ="" cyp2a19="" and="" cyp3a29 ="" mrnas ="" considerably ="" decreased ="" in ="" pigs ="" with ="">u. 20 ng/mL seerumi testosterooni, soolised erinevused (mees< female)  in ="" their ="" amounts ="" were ="" observed ="" in ="" all ="" the ="" breeds ="" of ="" pig. ="" likewise, ="" since ="" the ="" amount ="" of ="" cyp4a24/25="" mrna="" increased="" in="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent manner up to 80 ng/ml, a sex difference (male =""> female) was observed in all the breeds of pig. However, because  clear changes in the amount of CYP2B22, CYP2C33, and CYP2C49 mRNAs occurred at >30 ng/ml seerumi testosterooni, soolisi erinevusi nende kogustes täheldati Meishani, LM ja ML sigadel, kuid mitte Landrace sigadel. Seetõttu arvatakse, et sellised soo- ja tõuerinevused sõltuvad testosterooni kontsentratsioonist seerumis. Seda hüpoteesi toetavad ka katsed, milles kasutati kastreeritud ja/või TP-ga töödeldud sigu. Nimelt nende mRNA-de kogused kastreeritud meestel (<12 ng  testosterone/ml ="" in ="" serum) ="" were ="" almost ="" the="" same="" as="" the="" corresponding="" females.="" serum="" concentrations="" of="" testosterone="" in="" 5-month-old="" castrated="" males="" and="" intact="" females="" rose="" to="">100 ng/ml TP-ga töötlemisel. Järelikult suurenesid TP-ga ravitud sigadel CYP2C33 ja CYP4A24/25 mRNA, CYP2C33 ja CYP4A24/25 mRNA kogused sama palju või rohkem kui 5-kuuste isastel Meishani sigadel ning CYP2B22, CYP3A29 ja CYP3A46 mRNA-d vähenesid sama palju kui vastavatel isassigadel.

Arvatakse, et paljudel loomadel, eriti närilistel, isas- ja emasloomade vahelise kasvuhormooni (GH) sekretsiooniprofiili erinevus põhjustab soolisi erinevusi mitmete ravimeid metaboliseerivate ensüümide, sealhulgas CYP-de koguses maksas.26) Näiteks mõjutab soolisi erinevusi Ugh, Sult ja Cyp4a isovormide mRNA kogustes hiire maksas isasloomalise kasvuhormooni sekretsioon ja/või androgeen, samas kui neid soolisi erinevusi reguleerib peamiselt neerudes leiduv androgeen.21,27 ,28) Veelgi enam, tehakse ettepanek reguleerida hiire maksas emasspetsiifilise steroidi 15 -hüdroksülaasi (Cyp2a4) geeni,29 kuid seda geeni nimetatakse GH-dest sõltuvaks repressiooniks (GDR). isaste hiirte maksa ja neerude androgeenid vastastikku reguleerivad.30) Vastupidi, oleme varem leidnud, et Landrassi sigadel, kelle GH sekretsiooniprofiil oli sooliselt erinev,31) ei esinenud soolisi erinevusi maksa mRNA kogustes. mitmed CYP, SULT ja UGT isovormid mis näitavad Meishani sigade soolisi erinevusi.22–25,32) Seetõttu arvatakse, et sellised sigade soolised erinevused sõltuvad peamiselt seerumi testosterooni kontsentratsiooni erinevustest. Kuna aga androgeenid modifitseerivad GH sekretsiooniprofiili,33–35), on võimalus, et kastreerimisel ja/või TP manustamisel täheldatud muutused mRNA kogustes toimuvad vähemalt osaliselt androgeenide poolt vahendatud muutuste kaudu GH-s. sekretsiooni mustrit ei saa välistada.

Breed  differences  in  amounts  of  the  mRNAs  of  CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, and CYP4B1  between  sex-matched  Landrace  and  Meishan  pigs  were  also  observed  in  the  kidney  (Table  1),  while  no  such  clear  breed  differences  were  observed  in  the  liver.22,25) Additionally, as for CYP2C49 mRNA,  individual  differences  in  each  breed  of  pig  were  observed  regardless  of  serum  testosterone  concentration,  suggesting that these varieties have genetic diversity. Incidentally, pig  breeds  are  not  genetically  homogeneous.  Interestingly,  CYP3A46 mRNA was  clearly  detected in  both the  kidney  and  the liver of Landrace pigs but was below the detection limit in  both organs of Meishan pigs.22) Furthermore, CYP3A46 mRNA was  clearly  detected  in  both  the  kidney  and  the  liver  of  LM  and ML pigs, indicating that expression of CYP3A46 mRNA, as well as serum testosterone,25)  is  determined  by  autosomal  dominant inheritance. Because 5-month-old male LM and ML pigs, but not Landrace pigs, had high concentrations of serum  testosterone (>40 ng/ml), täheldati soolist erinevust CYP3A46 mRNA koguses LM ja ML sigadel, kuid mitte Landrace sigadel. Need leiud viitavad tugevalt sellele, et geneetilised (tõu-) ja koeselektiivsed tegurid koos seerumi testosterooniga on seotud mitmete CYP geenide soo- ja tõuga seotud ekspressioonitasemetega. Kahjuks jäävad need tegurid ebaselgeks.

Kokkuvõtteks näitame siin, et CYP2, CYP3 ja CYP4 perekonna isovormide mRNA kogustes sea neerudes on soo- ja tõuerinevused ning soovitame kindlalt, et need erinevused sõltuvad peremeesorganismi geneetilistest teguritest, sealhulgas seerumi androgeeni kontsentratsioonist. . Lisaks näitame neerude ja maksa kudede erinevusi CYP geenide soo / androgeeniga seotud ekspressioonis ja viitame kindlalt sellele, et CYP geenide androgeeniga seotud ekspressiooni eest vastutab koe selektiivne tegur. Tulevikus on vaja uuringuid CYP geenide reguleerimise eest vastutava sooga seotud geneetilise peremeesfaktori ja koeselektiivse faktori tuvastamiseks. Igal juhul, kuna androgeen on üks peremeesfaktoritest, mis määrab mitmete ravimite metabolismi eest vastutavate CYP-de ekspressioonitasemed, peetakse seerumi testosterooni kontsentratsiooni mõõtmist kaasa sobiva individuaalse ravi väljatöötamisele.

Tänuavaldused

Seda tööd toetas osaliselt Jaapani Teaduse Edendamise Ühingu (nr 19K06463, MK) toetus teadusuuringutele. Autorid tänavad Tsukuba operatsiooniüksust 7, Keskpiirkonna tehnilise toe keskust, NARO-t, Tsukubat, Jaapanit loomade hooldamise ja kudede kogumise eest.

VIITED

1) Almazroo OA, Miah MK, Venkataramanan R. Ravimite metabolism maksas. Clin. Liver Dis., 21, 1–20 (2017).

2) Nebert DW, Wikvall K, Miller WL. Inimese tsütokroomid P450 tervises ja haigustes. Philos. Trans. R. Soc. London. B Biol. Sci., 368, 20120431 (2013).

3) Burkina V, Rasmussen MK, Pilipenko N, Zamaratskaia G. Ksenobiootiliselt metaboliseeriva inimese, sea, närilise ja kala tsütokroom P450 võrdlus. Toxicology, 375, 10–27 (2017).

4) Nielsen SD, Bauhaus Y, Zamaratskaia G, Junqueira MA, Blaabjreg K, Petrat-Melin B, Young JF, Rasmussen MK. Tsütokroom P450 konstitutiivne ekspressioon ja aktiivsus tavapärastel sigadel. Res. Vet. Sci., 111, 75–80 (2017).

5) Puccinelli E, Gervasi PG, Longo V. Xenobitotic metabolizing cytochrome P450 in sea, paljutõotav loomamudel. Curr. Drug Metab., 12, 507–525 (2011).

6) Schelstraete W, Clerck LD, Govaert E, Millecam J, Devreese M, Deforce D, Bocxlaer JV, Croubels S. Sigade maksa ja soolte ravimeid metaboliseeriva CYP450 iseloomustus: võrdlus inimese ortoloogidega kvantitatiivsest, aktiivsusest ja selektiivsusest. Sci. Rep., 9, 9233 (2019).

7) Skaanild MT. Sigade tsütokroom P450 ja ainevahetus. Curr. Pharm. Des., 12, 1421–1427 (2006).

8) Kojima M. Soo- ja tõuerinevused maksaravimeid metaboliseerivate ensüümide konstitutiivses geeniekspressioonis Meishani ja Landrassi sigadel: Testosterooni vahendatud erinevused. Jpn. Põllumajandus. Res. Q., 54, 7–12 (2020).

9) Bajaj P, Chowdhury SK, Yucha R, Kelly EJ, Xiao G. Tekkivad neerumudelid ravimite ja ksenobiootikumide metabolismi, transpordi ja toksilisuse uurimiseks. Narkootikumide Metab. Dispos., 46, 1692–1702 (2018).

10) Knights KM, Rowland A, Miners JO. Ravimite metabolism inimestel neerudes: ravimite ja endobiootiliste koostoimete potentsiaal, mis hõlmavad tsütokroom P450 (CYP) ja UDP-glükuronosüültransferaasi (UGT). Br. J. Clin. Pharmacol., 76, 587–602 (2013).

11) Kojima M, Morozumi T. Kuue täispika cDNA kloonimine, mis kodeerivad sea tsütokroom P450 ensüüme ja nende ensüümide geeniekspressioon maksas ja neerus. J. Health Sci., 50, 518–529 (2004).

12) Lundell K. Kahe uudse seamaksa ja neeru rasvhappehüdroksülaasi [tsütokroom P450 (CYP)4A24 ja CYP4A25] kloonimine ja ekspressioon. Biochem. J., 363, 297–303 (2002).

13) Nannelli A, Chirulli V, Longo V, Gervasi PG. CAR- ja PXR-reguleeritud CYP2B ja CYP3A ekspressioon ja indutseerimine rifampitsiini poolt sigade maksas, neerudes ja hingamisteedes. Toxicology, 252, 105–112 (2008).

14) Puccinelli E, Gervasi PG, La Marca M, Buffy P, Longo V. CYP2C33, CYP2C42, CYP2C49, CYP2B22 ja CYP3A ekspressioon ja indutseerimine sigade maksas, neerudes, peensooles ja nina kudedes. Xenobiotica, 40, 525–535 (2010).

15) Shang H, Guo K, Liu Y, Yang J, Wei H. CYP3A mRNA konstitutiivne ekspressioon Bama miniatuursetes seakudedes. Gene, 524, 261–267 (2013).

16) Imaoka S, Hiroi T, Tamura Y, Yamazaki H, Shimada T, Komori M, Degawa M, Funai Y. 3-metoksü-4-aminoasobenseeni mutageenne aktiveerimine hiire neeru tsütokroom P450 CYP4B1 poolt: Kloonimine ja hiire CYP4B1 iseloomustus. Arch. Biochem. Biophys., 321, 255-262 (1995).

17) Jarrar YB, Lee SJ. Tsütokroom P450 4 (CYP4) geneetiliste polümorfismide molekulaarne funktsionaalsus ja nende kliinilised tagajärjed. Int. J. Mol. Sci., 20, 4274 (2019).

18) Hiratsuka M, Matsuura T, Watanabe E, Sato M, Suzuki Y. Soolised erinevused neerude lauriinhappe hüdroksülaasi aktiivsuse ja CYP4A-ga seotud valkude konstitutiivses tasemes hiirtel. Biol. Pharm. Bull., 19, 512–517 (1996).

19) Degawa M, Miura S, Hashimoto Y. Androgeenist sõltuv neeru mikrosomaalne tsütokroom P-450, mis vastutab N-hüdroksüülimise ja 3-metoksü-4-aminoasobenseeni mutageense aktiveerimise eest BALB/c-s hiir. Cancer Res., 50, 2729-2733 (1990).

20) Isern J, Meseguer A. Hormonaalne regulatsioon ja hiire Cyp4b1 geeni 5'-külgneva piirkonna iseloomustus. Biochem. Biophys. Res. Commun., 307, 139–147 (2003).

21) Zhang Y, Klaassen CD. Cyp4a isovormide hormonaalne regulatsioon hiire maksas ja neerudes. Xenobiotica, 43, 1055–1063 (2013).

22) Kojima M, Degawa M. Soolised erinevused CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29 ja CYP3A46 konstitutiivsetes mRNA tasemetes sea maksas: Meishani ja Landrace sigade võrdlus. Narkootikumide Metab. Pharmacokinet., 31, 185–192 (2016).

23) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Uudne sooga seotud erinevus maksa tsütokroom P4501A alamperekonna ensüümide konstitutiivses ekspressioonis Meishani sigadel. Biochem. Pharmacol., 75, 1076–1082 (2008).

24) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Androgeeni poolt vahendatud CYP1A alamperekonna geenide allareguleerimine sea maksas. J. Endocrinol., 207, 203–211 (2010).

25) Kojima M, Degawa M. Androgeenitaseme seerumis määrab autosomaalne dominantne pärilikkus ja see reguleerib sigade sooga seotud CYP geene. Biochem. Biophys. Res. Commun., 430, 833–838 (2013).

26) Waxmani DJ, Holloway MG. Soolised erinevused maksa ravimeid metaboliseerivate ensüümide ekspressioonis. Mol. Pharmacol., 76, 215–228 (2009).

27) Buckley DB, Klaasseni CD. Sooliselt erineva UDP glükuronosüültransferaasi mRNA ekspressiooni mehhanism hiire maksas ja neerudes. Narkootikumide Metab. Dispos., 37, 834–840 (2009).

28) Alnouti Y, Klaassen CD. Hiire sulfotransferaaside (Sults) soospetsiifilise regulatsiooni mehhanismid. Xenobiotica, 41, 187–197 (2011).

29) Aida K, Negishi M. Trans-toimiv lookus reguleerib isastel hiirtel emasloomaspetsiifilise steroidi 15 -hüdroksülaasi geeni transkriptsioonilist represseerimist. J. Mol. Endocrinol., 11, 213-222 (1993).

30) Squires EJ, Negishi M. Testosterooni 15 -hüdroksülaasi (P-45015) soost sõltuva repressiooni vastastikune reguleerimine isaste hiirte maksas ja neerudes androgeeni poolt. Tõendid ühe geeni kohta. J. Biol. Chem., 263, 4166-4171 (1988).

31) Arbona JR, Marple DN, Russell RW, Rahe CH, Mulvaney DR, Sartin JL. Sigade kasvuhormooni sekretoorsed mustrid ja metaboolse kliirensi kiirus kasvuks valitud sigadel. J. Anim. Sci., 66, 3068-3072 (1988).

32) Kojima M, Degawa M. Soolised erinevused sulfotransferaaside ja UDP-glükuronosüültransferaaside konstitutiivses geeniekspressioonis seamaksas: androgeenide vahendatud regulatsioon. Narkootikumide Metab. Pharmacokinet., 29, 192–197 (2014).

33) Chowen JA, Frago LM, Argente J. GH sekretsiooni reguleerimine sugusteroidide poolt. Eur. J. Endocrinol., 151 (lisa 3), U95-U100 (2004).

34) Dubreuil P, Pelletier P, Couture Y, Lapierre H, Petitclerc D, Moris set J, Gaudreau P, Brazeau P. Kastreerimise ja testosterooni mõju endogeensele ja somatokriiniiniga indutseeritud kasvuhormooni vabanemisele intaktsetel ja kastreeritud isassigadel. Kodumaine. Anim. Endocrinol., 6, 15-24 (1989).

35) Giustina A, Veldhuis JD. Kasvuhormooni sekretsiooni neuroregulatsiooni patofüsioloogia katseloomadel ja inimestel. Endocr. Rev., 19, 717–797 (1998).