فصل 1: پراکسی زوم های لوله ای کلیه برای عملکرد طبیعی کلیه غیرقابل استفاده هستند

برای اطلاعات بیشتر تماس بگیریدtina.xiang@wecistanche.com

پراکسی زوم ها اندامک های سلولی تخصصی هستند که در انواع فرآیندهای متابولیکی دخیل هستند. در انسان، جهش هایی که منجر به از دست دادن کامل پراکسی زوم ها می شود، باعث نارسایی چند ارگانی می شود (اختلالات طیف زلوگر، ZSD)، از جملهاختلال کلیوی. با این حال، نقش (پاتو) فیزیولوژیکی پراکسی زوم ها درکلیهناشناخته باقی مانده است. ما به نقش پراکسی زوم ها پرداختیمعملکرد کلیهدر موش های با فرسایش مشروط بیوژنز پراکسیزومال در لوله کلیوی (موش cKO). آنالیزهای عملکردی هیچ فنوتیپ آشکار کلیه را در موش cKO نشان نداد. با این حال، موش‌های نر cKO نوزاد دارای وزن بدن و کلیه کمتر بودند و موش‌های نر بالغ cKO کاهش قابل‌توجهی در وزن کلیه و نسبت وزن کلیه به وزن بدن نشان دادند. تجزیه و تحلیل استریولوژیکی افزایش تراکم میتوکندری در سلول های لوله پروگزیمال موش cKO را نشان داد. تجزیه و تحلیل ترانسکریپتوم و متابولوم یکپارچه، برنامه‌ریزی مجدد عمیق چندین مسیر متابولیک، از جمله متابولیسم گلوتاتیون و بیوسنتز/تبدیل زیستی چندین کلاس اصلی لیپیدها را نشان داد. اگر چه این تجزیه و تحلیل پیشنهاد جبراناسترس اکسیداتیوچالش با تغذیه با چربی بالا باعث نارسایی کلیوی قابل توجهی در موش cKO نشد. ما نشان می دهیم که پراکسی زوم های لوله ای کلیوی برای عملکرد طبیعی کلیه ضروری هستند. داده های ما همچنین نشان می دهد که اختلالات کلیوی در بیماران مبتلا به ZSD منشأ خارج کلیوی دارد.

برای اطلاع از مزایای عصاره سیستانچ توبولوزا اینجا را کلیک کنید

مقدمه

پراکسی زوم ها اندامک های متصل به یک غشاء هستند که برای اولین بار توسط Rhodin در سال 1954 در کلیه موش ها یافت شدند (1). برآوردهای کنونی نشان می دهد که پراکسی زوم ها حاوی بیش از 50 آنزیم درگیر در انواع عملکردهای سلولی، از جمله اکسیداسیون اسیدهای چرب با زنجیره بسیار بلند (VLCFAs)، اسیدهای چرب با زنجیره بلند (LCFAs) و اسید دی کربوکسیلیک با زنجیره بلند هستند. الف و اکسیداسیون اسیدهای چرب شاخه دار. اکسیداسیون پروستاگلاندین ها و لکوترین ها؛ متابولیسم اسیدهای آمینه؛ بیوسنتز فسفولیپیدهای اتر (از جمله پلاسمالوژن ها) و اسیدهای صفراوی؛ هموستاز ردوکس؛ سم زدایی گلیوکسیلات؛ و فروپتوز. پراکسی زوم ها تقریباً در تمام سلول های پستانداران در همه جا وجود دارند و بیشترین فراوانی در سلول های لوله پروگزیمال کلیه و سلول های کبدی وجود دارد. در این سلول ها، پراکسی زوم ها حدود 3 درصد از حجم سلول را اشغال می کنند، اما تعداد، اندازه و شکل آنها به طور قابل توجهی در طول رشد جنینی و پس از جنینی متفاوت است (2). تعداد آنها می تواند در شرایط مختلف استرس به شدت افزایش یابد (3). اگرچه بسیاری از آنزیم‌های پراکسی‌زومال به خوبی مشخص شده‌اند، مطالعاتی که به بیان و نقش عملکردی آنها در کلیه می‌پردازند کمیاب است. علاوه بر این، ارتباط کلی عملکردی پراکسی زوم ها در کلیه تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.

شواهدی برای نقش پراکسی زوم ها در فیزیولوژی (پاتو) کلیه عمدتاً از مطالعات ژنتیک انسانی پدید آمده است. دو نوع جهش منجر به اختلالات پراکسی زوم انسانی شناسایی شده است: (i) جهش در ژن های به اصطلاح پراکسین (PEX) که در بیوژنز پراکسی زوم نقش دارند و (ii) جهش در آنزیم های پراکسی زومی خاص. نوع اول جهش منجر به اختلال عملکرد پراکسیزومی عمومی می شود که باعث اختلالات طیف زلوگر مغزی-هپاتورنال (ZSD) می شود (4). نوزادان مبتلا به اشکال شدید ZSD معمولاً در سال اول زندگی به دلیل نارسایی چند عضوی می میرند. حتی با وجود اینکه وجود کیست‌های قشر کلیه و/یا سنگ‌های اگزالات کلیوی در بیماران مبتلا به ZSD طی سال‌ها به خوبی ثبت شده است (5، 6)، مکانیسم‌های مولکولی منجر به این اختلالات تا کنون ناشناخته باقی مانده است. سایر ناهنجاری های کلیوی احتمالی در ZSD مورد بررسی قرار نگرفته است زیرا این بیماری توسط عوارض عصبی غالب است. تأثیر اشکال متوسط ​​یا خفیف تر ZSD بر عملکرد کلیه به طور سیستماتیک ارزیابی نشده است. شواهدی که کمبود آنزیم پراکسیزومال منفرد را به پاتوفیزیولوژی کلیه مرتبط می‌کند نیز محدود است.

جهش در آلانین پراکسیزومال کبد: گلیوکسیلات آمینوترانسفراز کدگذاری شده توسط ژن AGXT منجر به هیپراکسالوری اولیه نوع I می شود، بیماری که با رسوب کریستال های اگزالات کلسیم در کلیه مشخص می شود (در مرجع 7 بررسی شده است). اخیراً، یک جهش اتوزومال غالب که منجر به سندرم فانکونی کلیوی یا اختلال عملکرد عمومی لوله پروگزیمال می شود، در آنزیم پراکسیزومال enoyl-CoA هیدراتاز و 3-هیدروکسی آسیل CoA دهیدروژناز (EHHADH) شناسایی شده است. . این جهش باعث هدف گیری نادرست EHHADH به میتوکندری و اختلال در عملکرد میتوکندری می شود. مطالعات ژنتیکی انجام شده روی سویه های موش صحرایی نشان داده است که آنزیم پراکسیزومال هیدروکسی اسیدهای اکسیداز 2 (HAO2) ممکن است در کنترل فشار خون نقش داشته باشد (9،10). با این حال، اینکه آیا این فنوتیپ به دلیل تغییر عملکرد HAO2 در کلیه یا سایر بافت‌ها است، ناشناخته باقی مانده است. به طور کلی، داده‌های مدل‌های حیوانی با نقص‌های خاص کلیه در بیوژنز پراکسی‌زوم یا غیرفعال‌سازی اختصاصی کلیه یک آنزیم پراکسی‌زومال منفرد هنوز وجود ندارد. در اینجا، ما به نقش پراکسی‌زوم‌ها در عملکرد کلیه در موش‌های نر و ماده با فرسایش مشروط بیوژنز پراکسی‌زومال در توبول کلیوی پرداختیم.

نتایج

تولید و خصوصیات اساسی موش های نر و ماده شیرخوار با فرسایش مشروط بیوژنز پراکسیزومال در لوله کلیوی. بیوژنز پراکسی زوم در توبول کلیوی از طریق غیرفعال سازی مشروط گیرنده سیگنال 1 (PTS1) که برای وارد کردن پروتئین های حاوی موتیف PTS1 به پراکسی زوم ها ضروری است، Pex5 کد کننده گیرنده سیگنال 1 (PTS1) کد کننده پراکسی زوم سیتوزولی مختل شد (11،12). حذف مشروط Pex5 در لوله کلیوی با استفاده از یک سیستم القایی با داکسی‌سایکلین (القای DOX) به دست آمد (موش‌های PexSanlo/Pax{10}rtTA/LC1، مرجع 13). از آنجایی که اهمیت عملکردی پراکسی زوم‌ها ممکن است وابسته به سن باشد (14)، توصیف اولیه کمبود Pex5 در کلیه در موش‌های شیرخوار و بالغ انجام شد. در آزمایش‌هایی با موش‌های شیرخوار، برداشتن آلل Pex5 فلوکس شده از طریق تجویز DOX (2 میلی‌گرم در میلی‌لیتر در آب آشامیدنی) به زنان باردار در E14 انجام شد و تا P7 حفظ شد. موش های شیرخوار در P28 قربانی شدند. موش های با ژنوتیپ Pex5oilo به عنوان شاهد استفاده شدند. همانطور که در شکل تکمیلی 1A نشان داده شده است (مواد تکمیلی در دسترس آنلاین با این مقاله؛ https://doi.org/10.1172/jci.insight.155836DS1)، درمان DOX منجر به برداشتن تقریباً کامل آلل Pex5 فلوکس شده در Pexswn/Pax{{ 29}}موش شیرخوار نر و ماده GTA/LC1. آنالیز برش‌های کلیوی هیچ گونه ناهنجاری‌های بافت‌شناسی آشکار یا سنگ‌های کلیوی را در موش‌های شیرخوار فاقد Pex.5 در توبول کلیوی نشان نداد (نشان داده نشده است). آلبومینوری در نمونه‌های ادرار نقطه‌ای موش‌های شیرخوار Pex{32} بدون هر دو وجود نداشت.جنسیت(شکل تکمیلی 1B). وزن بدن (BW) و وزن کلیه (KW) اما نسبت KW/BW در موش‌های شیرخوار نر بدون Pex در مقایسه با گروه کنترل همزاد کمتر بود (شکل تکمیلی 1C).

تولید و خصوصیات اساسی موش‌های نر و ماده بالغ با فرسایش مشروط بیوژنز پراکسی‌زومال در توبول کلیوی. حذف Pex5 در لوله کلیوی موش‌های بالغ توسط 2-درمان هفتگی با DOX موش‌های نر و ماده Pex5xio/Pax8-ntTA/LC1 یک هفته‌ای، که از این پس به آن اشاره می‌شود، القا شد. به‌ترتیب به‌عنوان موش‌های cKOm و cKOf (به روش‌ها مراجعه کنید). به‌طور موازی، همان درمان DOX برای کنترل‌های همزاد آنها (موش‌های Pex5a/lx، که از این پس به ترتیب موش‌های Ctrlm و Ctrlf نامیده می‌شوند) ارائه شد. تمام آزمایشات روی موش های بالغ 4 هفته پس از پایان درمان با DOX انجام شد. همانطور که در شکل 1A نشان داده شده است، بیان mRNA Pex5 به طور قابل توجهی در کلیه موش cKOm و cKOf کاهش یافت. با این حال، در موش‌های cKOf، مقداری از mRNA ژن Pex5 تمام‌قد باقی‌مانده نیز قابل تشخیص بود که نشان‌دهنده برداشت ناقص آلل فلوکس است. به طور مشابه، پروتئین PEX5 عملاً در کلیه موش‌های cKOm وجود نداشت، اما هنوز در موش‌های cKOf قابل تشخیص است، البته در سطح بسیار پایین‌تری. این تفاوت زمانی قابل مشاهده بود که عصاره کلیه موش‌های cKOm و cKOf روی همان ژل SDS-PAGE بارگذاری شده و با هم بلات‌بندی شدند (شکل 1B). موش‌های Kim و cKOf هر دو زنده بودند، هیچ ناهنجاری آشکاری نشان ندادند و وزن بدنشان در مقایسه با موش‌های کنترل طبیعی بود (جدول تکمیلی 1). نسبت‌های KW و KW/BW در موش‌های cKOm در مقایسه با موش‌های Ctrl بسیار کمتر بود، اما در موش‌های cKOf در مقایسه با موش‌های Ctrlf کمتر بود (به ترتیب شکل‌های 1، C و D). تجزیه و تحلیل 24-ساعت نمونه ادرار و پلاسما تأثیر ژنوتیپ را در موش‌های هر دو جنس نشان نداد، به جز سطوح پایین‌تر پتاسیم پلاسما در موش‌های cKOm در مقایسه با موش‌های Ctrl (جدول تکمیلی 1). آلبومینوری در ادرار موش cKOm و cKOf وجود نداشت (شکل تکمیلی 2A). هیچ تغییر مورفولوژیکی ناخالص، رسوب اگزالات کلسیم، یا تجمع چربی در کلیه موش های cKOm مشاهده نشد (به ترتیب شکل 2، BD).

ارزیابی میکروسکوپ الکترونی سلول‌های لوله پروگزیمال در موش‌های بالغ cKO ارزیابی میکروسکوپ الکترونی قشر کلیه تعداد بالایی از پراکسی زوم‌ها را در سلول‌های لوله پروگزیمال موش‌های Ctrlm و Ctrlf نشان داد (به ترتیب شکل 2، A و B). پراکسی زوم ها عملاً در لوله های پروگزیمال موش cKOm و cKOf وجود نداشت (به ترتیب شکل 2، Cand D). ابزار استریولوژیک برای تجزیه و تحلیل کمی سلولی استفاده شد

اندامک ها و ابعاد سلولی در لوله های پروگزیمال موش های Ctrlm و cKOm هم تراکم حجمی پراکسی زوم ها (سیتوپلاسم تعداد/μm²) و درصد سیتوپلاسم اشغال شده توسط پراکسی زوم ها در سلول های توبول پروگزیمال به طور چشمگیری در موش های cKOm کاهش یافت (به ترتیب شکل 3، A و B)، در مقابل، تراکم حجم میتوکندری و همچنین تراکم حجم میتوکندری درصد سیتوپلاسم اشغال شده توسط میتوکندری در سلول های توبول پروگزیمال، در موش های cKOm در مقایسه با موش های Ctrl افزایش یافته است (به ترتیب شکل 3، C و D). همچنین، تراکم حجم و درصد سیتوپلاسم اشغال شده توسط لیزوزوم‌ها در سلول‌های توبول پروگزیمال بین موش‌های Kim و Ctrlm تفاوتی نداشت (به ترتیب شکل 3، E و F). همانطور که در شکل 3G نشان داده شده است، سلول های لوله پروگزیمال موش های cKOm تمایل به کاهش عرض سلول داشتند (083.0= 0).

تجزیه و تحلیل‌های ترانسکریپتومی و متابولومیک یکپارچه نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی مجدد عمیق در مسیرهای متابولیک، آنتی‌اکسیدانی و سنتز لیپید در کلیه موش‌های cKO انجام می‌شود. توالی‌یابی رونویسی عمیق و تجزیه و تحلیل متابولوم یکپارچه برای شناسایی تغییرات مولکولی در کلیه موش‌های cKO (GSE179202) انجام شد. مقایسه رونوشت ها نشان داد که 1350 رونوشت به طور متفاوت در کلیه موش های Ctrlm و cKOm بیان شده است (شکل 4A و جدول تکمیلی 2، FDR< 5%)and="" 121="" transcripts="" differentially="" expressed="" in="" kidneys="" of="" ctrlf="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 4b="" and="" supplemental="" table="" 3,="">< 5%).="" 61="" differentially="" expressed="" transcripts="" were="" present="" in="" both="" sexes(figure="" 4c="" and="" supplemental="" figure="" 3).="" enrichment="" analysis="" of="" 100="" genes="" encoding="" proteins="" related="" to="" peroxisomal="" function(kyoto="" encyclopedia="" of="" genes="" and="" genomes="" [kegg]="" pathway="" hsa04146)performed="" on="" transcriptomes="" of="" ctrlm="" and="" ckom="" mice="" revealed="" 52="" transcripts="" either="" up-or="" downregulated="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 4d="" and="" supplemental="" figure="" 4).="" gene="" set="" enrichment="" analysis(gsea)="" performed="" on="" the="" kegg="" pathway="" database="" (release="" on="" december="" 11,="" 2020)showed="" downregulation="" of="" pathways="" related="" to="" the="" metabolism="" of="" pyruvate,="" glyoxylate="" and="" dicarboxylate,="" amino="" acids="" (arginine,="" proline,="" cysteine,="" methionine,="" tryptophan,="" alanine,="" and="" histidine),="" or="" glutathione(figure="" 4e="" and="" supplemental="" figure="" 5)="" and="" upregulation="" of="" pathways="" related="" to="" fatty="" acid="" synthesis="" and="" degradation,="" ppar="" signaling,="" and="" abc="" transporters="" (figure="" 4f="" and="" supplemental="" figure="" 6).="" no="" enrichment="" was="" found="" in="" pathways="" linked="" to="" inflammation="" or="" fibrosis.="" targeted="" analysis="" of="" several="" groups="" of="" functionally="" related="" genes="" that="" are="" not="" represented="" in="" kegg="" pathways="" revealed="" substantial="" changes="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" the="" peroxisomal="" metabolism="" of="" fatty="" acids="" (acsl1/3/4/6,="" acsvl1,="" acot3/4,="" acnat1,="" acox3,="" abcd3,="" ehhadh,="" and="" acaa1b),="" plasmalogen="" biosynthesis="" (far1="" and="" agps),="" bile="" acid="" synthesis(amacr="" and="" hsd17b4),="" and="" reactive="" oxygen="" species="" (ros)="" detoxification(cat="" and="" sod1)="" (supplemental="" figure="" 3).="" alterations="" were="" also="" noted="" in="" the="" expression="" of="" a="" large="" number="" of="" genes="" critical="" for="" membrane="" transport="" processes="" in="" the="" proximal="" tubule,="" thick="" ascending="" limb="" (tal),="" and="" distal="" nephron(supplemental="" figure="" 7="" and="" supplemental="" table="" 4).="" for="" instance,="" in="" the="" proximal="" tubule,="" we="" found="" a="" reduction="" in="" the="" expression="" of="" an="" aquaporin-1="" water="" channel(agp1);="" megalin="" (lrp2);="" phosphate="" transporter="" napi-2a="" (slc34al);="" urate="" transporters="" uratl="" (slc22a12),="" npt1/4="" (sic17al/3),="" and="" oat1="" (slc22a6);="" and="" numerous="" other="" organic="" anion="" and="" amino="" acid="" transporters.="" in="" the="" tal="" and="" distal="" nephron,="" there="" was="" a="" substantial="" increase="" in="" the="" expression="" of="" genes="" encoding="" proteins="" involved="" in="" sodium="" reabsorption:="" nkcc2="" (slc12a1),="" clc-kb="" (clcnkb),="" βenac="" (scnn1b)=""><0.05), and="" ncc="" (slc12a3)(fdr="">

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

از مجموع 852 متابولیت شناسایی شده، 207 فراوانی متفاوت را در کلیه موش‌های Ctrlm و cKOm نشان دادند و 118 مورد فراوانی متفاوت را در کلیه‌های موش‌های Ctrlf و cKOf نشان دادند (جدول تکمیلی 5، FDR<5%). seventy-nine="" metabolites="" demonstrating="" differential="" abundance="" were="" common="" in="" both="" comparisons(figure="" 5a="" and="" supplemental="" table="" 6).among="" metabolites="" showing="" the="" most="" significant="" differences="" were="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins(decreased="" abundance)and="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids="" (increased="" abundance)="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5b="" and="" supplemental="" figure="" 8,="" respectively).="" global="" analysis="" of="" metabolome="" confirmed="" that="" plasmalogens="" and="" sphingomyelins="" constituted="" a="" majority="" of="" metabolites="" showing="" a="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" both="" ckom="" and="" ckof="" mice="" (figure="" 5c).lcfa="" dicarboxylates,="" very="" long-chain="" fatty="" acyl-carnitines,="" phosphatidylcholines,="" and="" phosphatidylethanolamines="" were="" present="" among="" metabolites="" with="" increased="" abundance,="" in="" addition="" to="" glutathione-related="" metabolites="" and="" dicarboxylic="" acids(figure="">

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

تجزیه و تحلیل مسیر مشترک (MetaboAnalyst 5.0) رونوشت‌ها و متابولیت‌هایی که در کلیه موش‌های cKOm افزایش یا کاهش فراوانی نشان می‌دهند در مقایسه با موش‌های Ctrl، 22 مسیر با تنظیم پایین و 7 مسیر تنظیم‌شده بالا را شناسایی کردند (شکل 6، A و B، به ترتیب؛ FDR؛ FDR<0.1; supplemental="" table="" 7).="" nitrogen="" metabolism,="" pyruvate="" metabolism,="" glycolysis,="" and="" gluconeogenesis="" were="" identified="" among="" the="" downregulated="" pathways="" while="" fatty="" acid="" degradation="" was="" identified="" among="" the="" upregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b,="" respectively).="" glutathione="" metabolism="" and="" retinol="" metabolism="" were="" present="" among="" both="" up-and="" downregulated="" pathways="" (figure="" 6,="" a="" and="" b).="" detailed="" analysis="" of="" transcripts="" and="" metabolites="" related="" to="" glutathione="" metabolism="" identified="" 16="" transcripts="" and="" 3="" metabolites="" with="" decreased="" abundance="" in="" kidneys="" of="" ckom="" mice="" (figure="" 6,="" c="" and="" d,="" respectively),="" along="" with="" 6="" transcripts="" and="" 8="" metabolites="" exhibiting="" increased="" abundance(figure="" 6,="" e="" and="" f,="" respectively).="" the="" oxidized="" form="" of="" glutathione(gssg)was="" present="" in="" ckom="" but="" not="" in="" ctrlm="" mice,="" thereby="" suggesting="" oxidative="" stress="" in="" ckom="" mice(figure="">

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

چالش تغذیه با چربی بالا منجر به استرس اکسیداتیو اضافی در ckKOmice نمی شود. تغییرات در مسیرهای مرتبط با گلوتاتیون، کاهش پلاسمالوژن‌ها و کاهش بیان کاتالاز نشان‌دهنده استرس اکسیداتیو و/یا بازآرایی سیستم‌های دفاعی مختلف آنتی‌اکسیدانی در کلیه‌های موش cKOm است. برای آزمایش این فرضیه ها، ما موش های cKOm را با رژیم غذایی پرچرب (HFD) به مدت 4 هفته به چالش کشیدیم. این چالش منجر به آلبومینوری نشد، بلکه باعث افزایش حجم ادرار و دفع ادراری کلسیم و اورات شد. هیچ تفاوتی در پارامترهای پلاسمایی آزمایش شده، از جمله کلسمی و اوریکمی مشاهده نشد (جدول تکمیلی 8). هیچ تغییر مورفولوژیکی یا تجمع چربی در کلیه موش های Ctrlm و cKOm که با HFD به چالش کشیده شده بودند، مشاهده نشد (شکل 7A). ظرفیت آنتی اکسیدانی کل و غیر آنزیمی همانطور که با روش Trolox ارزیابی شد (شکل 7B) و همچنین سطوح بافتی مالون دی آلدئید، نشانگر پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه (شکل 7C)، بین تیمارها و ژنوتیپ ها تفاوتی نداشت. فراوانی محصول پراکسیداسیون لیپیدی 4-hydroxynonenal (4-HNE) در موش‌های Ctrlm تحت درمان با HFD در مقایسه با موش‌های Ctrl در رژیم غذایی شاهد افزایش یافت، اما در موش‌های cKOm تحت درمان با 2 تفاوت مشاهده نشد. رژیم های غذایی (شکل 7D).