afزبان
صفحه اصلی / دانش / محتوای

دانش

متاآنالیز نتایج کمی سازی NAD(P)(H) تنوع را در بافت پستانداران نشان می دهد Ⅱ

Jun 01, 2023

تأثیر جمع‌آوری بافت قبل از مرگ در مقابل پس از مرگ بر سطوح NAD(P)(H).

ما پیش‌بینی کردیم که ممکن است مقداری تفاوت قابل مشاهده در حالت ردوکس NAD (P) (H) وجود داشته باشد که به روش‌های برداشت بافت وابسته است. برای پاسخ به این سوال، ما تأثیر روش‌های جمع‌آوری بافت قبل و بعد از مرگ را بر وضعیت ردوکس NAD(P) (H) بررسی کردیم. برای این تجزیه و تحلیل، ما مقادیر بافت های کبد موش را با توجه به تعداد بیشتری از مطالعات که پروتکل قربانی آنها را تعریف می کردند، مقایسه کردیم. وقتی فاش شد، تمام مطالعات بررسی شده بیان کردند که نمونه‌های بافت سرد نگه داشته شده و بلافاصله روی یخ استخراج شده یا در دمای 80- درجه قبل از اندازه‌گیری NAD(P)(H) منجمد شده‌اند. این تجزیه و تحلیل نشان داد که تفاوت معنی داری در غلظت NAD به علاوه در کبد موش (شکل 6a) بین بافت های استخراج شده قبل یا بعد از اتانازی وجود ندارد. با این حال، سطوح NADH گزارش شده در کبد موش به طور قابل توجهی در نمونه های پس از مرگ بالاتر است (شکل 6b). هیچ تفاوتی در سطح کل NAD(H) (شکل 6c) مشاهده نشد، اما نسبت NAD به علاوه /NADH در بافت های جمع آوری شده به دنبال اتانازی کمتر بود (شکل 6d)، که با تغییرات مشاهده شده در سطوح NADH مطابقت دارد. NADP plus، NADPH و نسبت NADP + /NADPH در کبد موش گروه بندی شده بر اساس نقطه زمانی برداشت بافت در شکل تکمیلی 9 نشان داده شده است. با این حال، تعداد ناکافی نمونه‌های پس از مرگ به ما اجازه نمی‌دهد تا اثر نقطه زمانی برداشت بافت را بر سطوح NADP (H) تفسیر کنیم. در کبد موش، هیچ تفاوتی بین سطوح NAD به علاوه قبل و بعد از مرگ وجود نداشت، با این حال، تعداد مطالعات گزارش محدود بود (شکل 6e). خیرناد,NADP پلاس، یاNADPHداده های پس از مرگ درجگر موشبرای مقایسه در دسترس بود

Flavonoid (2)

برای دریافت Hebrs Cistanche اینجا را کلیک کنید


بحث

بسیاری از مطالعات اخیر نشان داده اند که تنظیم NAD(P)(H) برای هموستاز سلولی و وضعیت ردوکس ضروری است. داده‌های به‌دست‌آمده از جوندگان منجر به مطالعاتی شده است که سطوح NAD پلاس خون انسان را به عنوان یک شاخص کمتر تهاجمی برای سطوح NAD پلاس کل بدن بررسی می‌کند. مطالعات بالینی اخیر نشان داد که سطوح NAD پلاس در حالات بیماری 23،47 کاهش یافته و به دنبال استراتژی های تقویت NAD به علاوه افزایش یافته است 23،44،48،49. ما یک متاآنالیز از تمام مطالعات منتشر شده بین سال‌های 1946 و 20 ژوئن 2021 انجام دادیم که حاوی داده‌های کمی برای سطوح NAD(P)(H) در گونه‌های پستانداران با تمرکز ویژه بر موش‌ها، موش‌ها و انسان‌ها بود، زیرا آنها بیشترین میزان را نشان می‌دهند. گونه های مورد مطالعه در زمینه زیست پزشکی این تجزیه و تحلیل تا حدی برای تعیین میانگین سطح استاندارد غلظت NAD(P)(H) در بافت‌های طبیعی پستانداران با توجه به واریانس شناخته شده در این معیارها در مطالعات انجام شد. ما امیدواریم که بتوان از این داده ها برای تحریک پروتکل های استاندارد شده در زمینه تحقیقات NAD به علاوه و ترویج استفاده از سطوح NAD(P)(H) و نسبت های ردوکس به عنوان نشانگرهای زیستی قابل اعتماد برای رژیم های بیماری و درمان استفاده کرد.

علی‌رغم تنوع قابل‌توجه در اندازه‌گیری‌ها در بافت‌های جوندگان، این متاآنالیز میانگین سطوح NAD به علاوه مشابهی را در بافت‌ها با برخی استثناها نشان داد. جالب توجه است که عضله اسکلتی موش سطح متوسط ​​NAD پلاس (شکل 2a) کمتری نسبت به سایر بافت‌های بسیار متابولیک (یعنی کبد، کلیه، قلب و مغز) نشان می‌دهد. این ممکن است نشان دهنده وضعیت های مختلف ردوکس NAD(H) در ماهیچه های اسکلتی باشد یا ممکن است به مشکلات بیشتری در استخراج متابولیت در بافت های فیبری اشاره کند. با این حال، این مشاهدات در انسان به دلیل فقدان بافت های نمونه برداری فراتر از خون و ماهیچه قابل تأیید نبود.

Flavonoid-1

عوامل بالقوه زیادی وجود دارد که می تواند بر دقت اندازه گیری های فیزیولوژیکی NAD(P)(H) در نمونه های بافت تاثیر بگذارد. وقتی گزارش شد، تمام مطالعات بافت‌ها را به‌عنوان برداشت و مستقیماً غوطه‌ور در نیتروژن مایع توصیف می‌کنند، یا قبل از انجماد یا پردازش روی یخ نگهداری می‌شوند تا بخش‌های حساس به حرارت (NAD plus و NADP plus) حفظ شود. اثر pH بر فراکسیون‌های مختلف NAD(P)(H)، مانند ماهیت حساس به اسید اشکال NAD(P)H کاهش یافته، منجر به استفاده از حلال‌های استخراج با pH خنثی در اکثر مطالعات شده است. . با این حال، با توجه به تبدیل سریع متابولیت های احیا شده و اکسید شده و اثر آنکسی بر NAD(H)50-53، اطمینان از استخراج سریع متابولیت های بافتی و روش های مناسب برای خاموش کردن NAD(P)(H) سلولی نیز مهم است. آنزیم های ردوکس/مصرف، مانند از طریق پروتئین زدایی. در امتداد این خطوط، تجزیه و تحلیل ما از جمع آوری بافت قبل و بعد از مرگ نشان می دهد که تجزیه و تحلیل پس از مرگ به نفع کاهش NAD پلاس است. کاهش بافت NAD پلاس قبلاً در داخل بدن در مغز، قلب و کبد موش‌هایی که در معرض اتمسفر 2 ساعته هیپوکسیک طولانی مدت 54 قرار گرفته‌اند، توضیح داده شده است، محیطی که ممکن است تا حدی با دوره‌های طولانی پس از آن خلاصه شود. جمع آوری بافت را قبل از انجماد فوری قربانی کنید. این ممکن است نشان دهد که استخراج بافت ها در حالی که تحت بیهوشی هستند یا اولویت برداشت فوری بافت هایی که برای تجزیه و تحلیل متابولیت پس از قربانی استفاده می شوند، باید برای به دست آوردن اندازه گیری های نماینده NAD (P) (H) رخ دهد.

همچنین پتانسیل روش‌های کمی‌سازی مختلف، که هرکدام دارای محدودیت‌های متفاوتی هستند، برای کمک به تغییرپذیری کلی اندازه‌گیری‌های NAD(P)(H) درون مطالعه وجود دارد. در دو دهه گذشته، متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده، سنجش چرخه آنزیمی، LC-MS و HPLC بودند. هر یک از این روش‌ها تحت تأثیر تکنیک‌های استخراج متابولیت، پارامترهای کمی‌سازی و اجرای کنترل‌های کیفی مناسب قرار دارند. با استفاده از LC-MS، لو و همکاران. نشان داده اند که تبدیل متقابل بین شکل های احیا شده و اکسید شده متابولیت های NAD(P)(H) با سرعت های مختلف در بافرها یا حلال های استخراج مختلف با استونیتریل: متانول: آب با مخلوط اسید فرمیک 0.1 مولار صورت می گیرد و بالاترین ریکاوری با کمترین مبدل 31. با این حال، هنگام استفاده از LC-MS، این تبدیل را می توان بین نمونه های جداگانه یک مطالعه با استفاده از کنترل های داخلی مانند ایزوتوپ های NAD(P)(H) که مزیت تکنیک LC-MS نسبت به HPLC و آنزیم است، بررسی کرد. سنجش دوچرخه سواری 31،33،55. با این وجود، حتی با تکنیک های LC-MS به خوبی کنترل شده، عوامل مختلفی می توانند با سیگنال اندازه گیری شده تداخل داشته باشند، از جمله اثرات ماتریس و تغییرات در بازده یونیزاسیون. به عنوان مثال، برخی از مطالعات از عصاره مخمر با برچسب 13C به عنوان استانداردهای داخلی در متابولومیک مبتنی بر LC-MS استفاده می کنند. با این حال، ماتریس متابولیت نمونه استخراج شده با ماتریس متابولیت عصاره مخمر نشاندار شده با 13C می تواند عواقب مختلفی داشته باشد، مانند سرکوب یون، که سیگنال متابولیت های برچسب دار و/یا بدون برچسب را کاهش می دهد و در غیر این صورت می تواند منجر به خطا در کمیت مطلق شود. توسط یک ارزیابی کیفیت کامل شناسایی می شود. همچنین، اگرچه تکنیک‌های LC-MS از نظر تئوری امکان اندازه‌گیری متابولیت‌های NAD(P)(H) متعدد را در یک آزمایش می‌دهند، همچنان محدودیت‌هایی وجود دارد زیرا اگر متابولیت‌های مورد نظر دارای تفاوت‌های زیادی در غلظت باشند، باید رقت‌های بهینه اجرا شود. بنابراین، علی‌رغم مزایای آن‌ها نسبت به سنجش‌های چرخه آنزیمی ساده‌تر، پیچیدگی روش‌های LC-MS ضرورت بهینه‌سازی کامل را تحمیل می‌کند. اخیراً روش‌های تحلیلی جدیدی مانند حسگرهای زیستی NAD به علاوه و طیف‌سنجی جرمی مبتنی بر تصویربرداری توسعه یافته‌اند، اما هنوز داده‌های کمی تولید شده از این تکنیک‌ها برای گنجاندن در یک متاآنالیز کافی نیست. اگرچه، یک مطالعه که در متاآنالیز ما گنجانده شد، از حسگر زیستی بیولومنسانس مبتنی بر کاغذ برای اندازه‌گیری سطوح NAD پلاس در کبد موش و سایر انواع نمونه استفاده کرد. این مطالعه به دلیل روش تشخیص مشابه در گروه سنجش بیولومنسانس قرار گرفت (شکل 1a).


Flavonoid

برای هدف این تجزیه و تحلیل، داده های 677 مطالعه حذف شدند. این شامل مطالعاتی بود که نتایج نسبی NAD(P)(H) را ارائه کرد (51 درصد) به جای کمی، و همچنین مطالعاتی که در آن NAD(P)(H) متمرکز بود.نرمال نشده بودوزن بافت, محتوای پروتئین، یاحجم خون(13 درصد). 36 درصد از مطالعات حذف شده بر روی نمونه های نامناسب (به عنوان مثال، افراد غیر پستانداران، کشت سلولی یا بافتی) انجام شد. فراتر از مطالعات حذف‌شده، محدودیت‌های عمده در این متاآنالیز شامل تنوع یا عدم وجود اطلاعات گزارش‌شده مرتبط با روش‌های پیش‌تحلیلی (اطلاعات استخراج قبل یا پس از مرگ یا بافر استخراج) و/یا روش‌های تحلیلی است. با سن، جنس، زمینه ژنتیکی، رژیم غذایی و وضعیت تغذیه در قربانی شدن جوندگان.
اگرچه متاآنالیز ما تغییرپذیری بین مطالعه و ضرورت استانداردسازی اندازه‌گیری‌های کمی NAD(P) (H) را برجسته می‌کند، تجزیه و تحلیل ما این را ارزیابی یا بحث نمی‌کند.اعتبار نتایج مقایسه ایدر یک مطالعه فردی با توجه به پیامدهای متابولیت های متعدد NAD (P) (H) که به عنوان نشانگرهای زیستی عمل می کنندسلامت در انسان، استانداردسازی یا مطالعه کامل بهینه سازی پیش تحلیلی ورویه های تحلیلیاجازه خواهد دادمقایسه بهتر نتایج در بین مطالعات. این امر با افزایش بسیار مهم تر می شودتعداد مطالعات بالینی که اثر داروها یا مکمل های مورد استفاده برای تغییر سطوح NAD(P)(H) بافت را آزمایش می کنند.بهبود سلامت در انسان

Flavonoid (11)

مواد و روش ها

جستجوی ادبیات "Epub Ahead of Print"، "In-Process & Other Non Index Citations"، "Versions"، "PubMed-Not-MEDLINE"، "Daily update"، "Front segment weekly update"، "back fles from 1946 to start از جلونقل‌قول‌های بخش» بین سال‌های 1946 و 20 ژوئن 2021، در پایگاه داده MEDLINE ALL (Ovid) جستجو شد وبرای مقالات حاوی داده های کمی سطوح متابولیت NAD(P)(H) در بافت پستانداران بررسی شدردیف شده در ضمیمه S1. استراتژی جستجوی پرس و جو 3377 مقاله به دست آورد. یک جستجوی متمرکز بر خون اضافی بودبا استفاده از همین پایگاه داده انجام شد و 1513 مقاله (پیوست S2) به دست آمد.
روش شناسی غربالگری چکیده ها و عناوین گزارش کمیت متابولیت NAD (P) (H) در بافت و خون پستانداران تحت غربالگری متن کامل قرار گرفتند. همه بررسی های انتزاعی با مرور دوم تأیید شدندو هرگونه درگیری حل شد. پس از غربالگری چکیده، 643 نشریه برای بررسی متن کامل انتخاب شدندجستجوی متمرکز بر بافت و 272 برای جستجوی متمرکز بر خون (تکمیلی شکل 10). مطالعاتی که فقط قبل ازداده های متابولیت NAD(P)(H) نسبی ارسال شده در طول غربالگری متن کامل حذف شدند، به استثنایمطالعات NAD را گزارش می کندبه علاوه/ نسبت NADH. نتایج مشتق شده به شدت از tssues، سلول ها، اندامک های جدا شده حفظ شده استدر رسانه ها، یا از شوینده خون از پرفیوژن حذف شدند. این بررسی متن کامل منجر به حذف 667 شد(457 به علاوه 210) مقاله عمدتاً به دلیل فقدان داده های متابولیت NAD (50.5 درصد)، داده های به دست آمده از نامناسب بودننمونه ها (36.3 درصد)، یا داده های ارائه شده به عنوان واحدهای نسبی/خودسرانه (13.2 درصد). در نهایت 241 مقاله وارد شدندمتاآنالیز کیفی و 205 در متاآنالیز کمی (شکل تکمیلی 10). اگرچه ماجستجوی اولیه شامل مطالعات منتشر شده از سال 1946 تا 20 ژوئن 2021 بود. همانطور که در بالا ذکر شد، قدیمی ترین مطالعه باداده های کمی NAD(P)(H) که با معیارهای پذیرش ما مطابقت داشت در سال 1961 منتشر شد.


استخراج داده ها

داده‌های عددی متابولیت‌های NAD(P)(H) مستقیماً از مقالات به‌دست آمد یا با استفاده از یک نرم‌افزار استخراج داده‌های نیمه خودکار (WebPlotDigitizer58) از شکل‌های مقاله استخراج شد. علاوه بر این، در صورت امکان، نقاط زمانی نمونه‌برداری بافت نسبت به روش‌های قربانی و/یا نمونه‌گیری بافت/خون (به عنوان مثال روش بیهوشی و/یا اتانازی، جابجایی بافت، و دمای ذخیره‌سازی) ثبت شد. برای مدل‌های حیوانی، گونه‌ها، ویژگی‌ها (مانند سویه، ژنوتیپ، سن و وزن)، و شرایط محیطی (به عنوان مثال چرخه خواب، نوع رژیم غذایی، دفعات تغذیه، و وضعیت تغذیه نسبت به نمونه‌برداری بافت) ثبت شد. علاوه بر این، برای تمام مطالعات، درمان‌ها (مانند درمان‌های دارویی، جراحی‌ها، پرتودهی، القای تومور، و سایر روش‌های اعمال شده برای افراد مورد مطالعه) و تمام اطلاعات گروه مطالعه (مانند گروه‌های درمان یا بیماری و کنترل‌های مربوطه) استخراج شد. در نهایت، روش روش کمی‌سازی NAD(P)(H) (به عنوان مثال سنجش‌های آنزیمی، مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی، HPLC، NMR، بیولومینسانس) و مشخصات انتشار (یعنی عنوان نشریه، کد مرجع [DOI، Medline UI، PMID] یا هایپرلینک و سال انتشار) ذکر شد (مواد تکمیلی 2).



تحلیل داده ها. قبل از تجزیه و تحلیل، تمام غلظت‌ها به nmol/g بافت یا nmol/g پروتئین برای نمونه‌های بافتی یا nmol/ml برای فراکسیون‌های خون تبدیل شدند. با توجه به تعداد کم نتایج نرمال شده به محتوای پروتئین، ما فقط نتایج نرمال شده با وزن بافت و حجم خون را نشان می دهیم. تجزیه و تحلیل آماری با GraphPad Prism نسخه 9.3.1 انجام شد (GraphPad Sofware Inc., San Diego, California, USA,در دسترس بودن داده هاتمامی داده های استخراج و تحلیل شده در این پژوهش در این مقاله منتشر شده و مکمل آن گنجانده شده استاطلاعات فرار می کنددریافت: 29 آوریل 2022; پذیرش: 7 فوریه 2023



منابع

1. Menzies، KJ، Zhang، H.، Katsyuba، E. & Auwerx، J. استیلاسیون پروتئین در متابولیسم - متابولیت ها و کوفاکتورها. نات کشیش اندوکرینول. 12, 43 (2016).
2. Chambon, P., Weill, JD, Doly, J., Strosser, MT & Mandel, P. در مورد تشکیل یک ترکیب آدنیلیک جدید توسط عصاره های آنزیمی هسته های کبد. بیوشیمی. بیوفیز. Res. اشتراک. 25, 638-643 (1966).
3. Hassa، PO، Haenni، SS، Elser، M. & Hottiger، MO واکنش‌های ADP-ریبوسیلاسیون هسته‌ای در سلول‌های پستانداران: امروز کجا هستیم و به کجا می‌رویم؟. میکروبیول. مول. Biol. R 70, 789-829 (2006).
4. Takasawa, S., Nata, K., Yonekura, H. & Okamoto, H. Cyclic ADP-ribose در ترشح انسولین از سلولهای بتای پانکراس. Science 259, 370-373 (1993).
5. Wolf، IMA و همکاران. پیشتازان فعال سازی سلول های T: سیگنال های اولیه و موضعی Ca2 به علاوه با واسطه NAADP و گیرنده ریانودین نوع 1. علمی علامت. 8, ra102 (2015).
6. ملاواسی، ف. و همکاران. تکامل و عملکرد خانواده ژن ADP Ribosyl cyclase/CD38 در فیزیولوژی و آسیب شناسی فیزیول. Rev. 88, 841-886 (2008).
7. Gasser, A., Bruhn, S. & Guse, AH عملکرد پیام رسان دوم نیکوتین اسید آدنین دی نوکلئوتید فسفات توسط یک سنجش چرخه آنزیمی بهبود یافته نشان داده شد. جی بیول. شیمی. 281، 16906-16913 (2006).
8. Kulkarni، CA & Brookes، PS Cellular compartmentation و توابع ردوکس/غیر ردوکس NAD plus. آنتی اکسیدان Redox Signal.31, 623–642 (2019).
9. Xiao، W.، Wang، R.-S.، Handy، DE & Loscalzo، J. NAD(H) و NADP(H) زوج های ردوکس و متابولیسم انرژی سلولی. آنتی اکسیدان سیگنال ردوکس 28، 251-272 (2018).

10. عشق، NR و همکاران. NAD کیناز بیوسنتز NADP حیوانی را کنترل می کند و از طریق مکانیسم های تکاملی واگرا وابسته به کالمودولین تعدیل می شود. Proc. Natl. آکادمی علمی 112, 1386–1391 (2015).

بیشتر بخواهید:

ایمیل:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950









شما نیز ممکن است دوست داشته باشید