مطالعه بر روی عملکرد محافظتی سیستانچ در کلیه: تفاوت های وابسته به آندروژن در مقادیر CYP MRNA در کلیه خوک
Mar 13, 2022
تفاوت های وابسته به آندروژن در مقادیر mRNA های CYP در کلیه خوک
مخاطب:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساپ: 008618081934791
ما قبلاً تفاوتهای جنسی و نژادی وابسته به آندروژن را در مقادیر mRNA ایزوفرمهای CYP در کبد خوک گزارش کردیم. برای روشن شدن اینکه آیا چنین تفاوت هایی در جنس و نژاد وجود دارد یا خیرکلیه، ما مقادیر چندین mRNA CYP را در کلیه با استفاده از هر دو جنس خوکهای {{0}ماهه Landrace، Meishan و/یا F1 (LM و ML) هم نژاد آنها بررسی کردیم. تفاوت جنسی قابل توجهی در مقدار چند mRNA ژن CYP پیدا شد: مرد <ماده برای="" cyp2a19="" و="" cyp3a29.="" و="" نر=""> ماده برای CYP4A24/25 در همه نژادها. تفاوت های جنسی در مقدار mRNA ژن CYP2B22 (نر <ماده) و="" در="" mrna="" های="" cyp2c33="" و="" cyp2c49="" (نر=""> ماده) نیز در همه نژادها به جز خوک های بومی مشاهده شد. علاوه بر این، تفاوت جنسی قابل توجهی (نر <ماده) در="" mrna="" ژن="" cyp3a46="" تنها="" در="" خوک="" های="" lm="" و="" ml="" یافت="" شد.="" هیچ="" تفاوت="" جنسی="" قابل="" توجهی="" در="" خوک="" های="" landrace="" یا="" meishan="" برای="" mrna="" های="" cyp1a1،="" cyp1a2="" و="" cyp4b1="" یافت="" نشد.="" مقدار="" mrnaهای="" cyp2c33="" و="" cyp4a24/25="" در="" نرها="" در="" خوکهای="" میشان="" بیشتر="" از="" خوکهای="" landrace="" بود.="" آزمایشهای="" اضافی="" با="" استفاده="" از="" خوکهای="" تحت="" درمان="" با="" اخته="" کردن="">ماده)>تستوسترونپروپیونات نشان داد که تفاوت جنسیت و نژاد در مقادیر آن mRNA های CYP، حداقل تا حدی، به سطح سرمی بستگی دارد.تستوسترون. علاوه بر این، اثرات آندروژن بر مقادیر mRNA های CYP در کلیه لزوماً با آن در کبد مرتبط نیست، و نشان می دهد که یک عامل انتخابی بافت مسئول بیان مربوط به آندروژن ژن های CYP وجود دارد. حفاظت ازسیستانچبر رویکلیه هاهمه جانبه است که به عناصری مانند اکیناکوزید، ورباسکوزید، فلاونوئیدها و گلیکوزیدهای فنتیل الکل کل موجود درسیستانچ. سیستانچنه تنها می تواند محافظت کندکلیه هااز آسیب بیشتر بلکه ترمیم آسیب های موجود بهکلیه ها. از این رو،سیستانچپر مصرف ترین گیاه دارویی در نسخه های طب سنتی چینی است.سیستانچارزش دارویی بسیار بالایی دارد.
کلید واژه ها:تستوسترون; CYP;کلیه; تفاوت جنسی؛ تفاوت نژادی؛ خوککلیهسلول؛سیستانچ
میساکی کوجیما و ماساکونی دگاواب
واحد ژنوم جانوران، مؤسسه علوم دام و علفزار، سازمان ملی تحقیقات کشاورزی و غذا (NARO)؛ 2 Ikenodai، Tsukuba، Ibaraki 305-0901، ژاپن: و bLaboratory of Molecular Toxicology، دانشکده علوم دارویی، دانشگاه Shizuoka. 52–1 Yada، Suruga-Ku، Shizuoka 422–8526، ژاپن. دریافت در 16 آوریل 2021; پذیرفته شده در 19 مه 2021
مقدمه
آنزیمهای متابولیزه کننده دارو (DMEs)، مانند CYPs، سولفوترانسفرازها (SULTs) و اوریدین 5'-دی فسفات (UDP) - گلوکورونوزیل ترانسفرازها (UGTs)، نقش مهمی در متابولیسم بیگانهبیوتیکها، از جمله داروها و ترکیبات درونزا مانند هورمونهای استروئیدی دارند. و لیپیدها. 1،2) خوک های اهلی (Sus scrofa domesticus)، از جمله خوک های کوچک، به دلیل شباهت عملکرد DME بین انسان و خوک، به ویژه CYPs، در مطالعات فارماکولوژیک و سم شناسی مهم هستند. 3-7) ما قبلا جنسیت را گزارش کرده ایم. و تفاوتهای نژادی در مقادیر mRNA های DME کبدی، از جمله ایزوفرمهای CYP، بین خوکهای Landrace و Meishan، و ما بیشتر نشان دادیم که سطح آندروژن سرم یکی از عوامل مهم ایجاد این تفاوتها است.

سیستانچتوبولوزاجلوگیری می کندبیماری کلیوی،برای دریافت نمونه اینجا را کلیک کنید
راکلیهو همچنین کبد بافت مهمی است که مسئول متابولیسم و دفع بیگانهبیوتیکها از جمله داروها و ترکیبات درونزا است و یکی از شایعترین اهداف برای سمیت ناشی از دارو است.9،10) گزارش شده است که ایزوفرمهای CYP متعلق به خانواده های CYP1، CYP2، CYP3 و CYP4 در خوک وجود دارندکلیه11-15) بیشتر آن ایزوفرم های CYP نقش مهمی در متابولیسم بیگانه بیوتیک ها و/یا لیپیدها در حیوانات آزمایشگاهی و انسان ایفا می کنند.کلیهتوسط آندروژن تنظیم می شود. 18-21)
در مطالعه حاضر، ابتدا تفاوتهای جنسیتی و نژادی در مقادیر mRNA های CYP (CYP1A1، CYP1A2، CYP2A19، CYP2B22، CYP2E1، CYP2C33، CYP2C49، CYP3A22، CYP3A22، CYP3A22، CYPYPYPYPY4، CYP3A22، CYP3A22، CYP3PY4P46، و CYP3A22، CYP3A24، CYP1A2، CYP1A2، CYP2B22 و CYP3A22، CYP3A22 و CYP3A22، CYP2B22، CYP3A22 و CYP3A22، CYP1A2، CYP1A2 وکلیهاز Meishan، Landrace، و خوک های F1 دورگه آنها. علاوه بر این، ما بررسی کردیم که آیا آندروژن عامل مهمی در تعیین جنسیت و تفاوتهای نژادی در مقادیر آن mRNA های CYP در خوک است یا خیر.کلیهبا آزمایش اخته کردن و/یا تجویزتستوسترونپروپیونات (TP).
مواد و روش ها
حیوانات
خوکهای Landrace، Meishan و دو نژاد آنها F1 (LM، Landrace ماده × Meishan نر؛ ML، Meishan ماده × Landrace نر) استفاده شد، همان مواردی که در مطالعات قبلی ما استفاده شده بود. 22) به طور خلاصه، خوکها در موسسه ملی نگهداری شدند علوم دام و علفزار، تسوکوبا، ژاپن. همه خوک ها با یک رژیم غذایی غلات تجاری تغذیه شدند و به طور آزاد با آب عرضه شدند. خوکها در بین ساعت 10:00 تا 11:00 با برق گرفتگی کشته شدند. برخی از خوک های نر بومی و میشان در سن 1 ماهگی اخته و در سن 5 ماهگی کشته شدند. بخشی از کلیه یا کبد از هر خوک به سرعت خارج شد، در نیتروژن مایع منجمد شد و تا آنالیزهای بعدی در دمای 80- درجه نگهداری شد.

این مطالعه توسط کمیته مراقبت از حیوانات موسسه ملی علوم دام و علفزار (شمارههای 1711B060, 1811B032, 1911B068, 20B005NILGS) تأیید شد. طبق دستورالعمل کمیته با همه حیوانات رفتاری انسانی صورت گرفت.
درمان آندروژن
همانطور که در گزارش های قبلی توضیح داده شد، 23،24)تستوسترونپروپیونات (TP, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) حل شده در روغن ذرت پنج بار در فواصل {0}} ساعت به صورت عضلانی به پای عقب هر خوک با دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم تزریق شد. وزن بدن؛ خوک ها 24 ساعت پس از تزریق نهایی معدوم شدند.
مقدار سرمتستوسترون
مقدار سرمتستوستروندر خوک های نر فردی با استفاده از اندازه گیری شدتستوسترونکیت سنجش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) (Enzo Life Sciences Inc., NY, USA) طبق دستورالعمل سازنده، همانطور که قبلاً توضیح داده شد.

مقدار mRNA های CYP
RNA کل از تک تک بافت ها با استفاده از TRIZol Reagent (Invitrogen Corp.، Carlsbad، CA، USA) تهیه شد و برای تعیین مقادیر CYP1A1، CYP1A2، CYP2A19، CYP2B22، CYP2E1، CYP2C33، CYP2PYPYA33، CYP2PY333، CYP2PYA23، CYP2PYA23، CYP2PYA239 mRNA های CYP4A24/25 و CYP4B1. مقادیر این mRNA ها با استفاده از RT-PCR بلادرنگ با استفاده از یک سیستم 7500 Real-Time PCR و SYBR Green Master Mix (PE Applied Systems، توکیو، ژاپن)، همانطور که قبلاً توضیح داده شد، ارزیابی شد، به جز mRNA ژن CYP3A. مقدار mRNA های CYP3A22، CYP3A29 و CYP3A46 با استفاده از Eagle Taq Master Mix با ROX (Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, NJ, USA) همانطور که قبلا گزارش شده بود مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه مشابه مطالعات قبلی ما بود22،25) به جز CYP1A1, CYP1A2, CYP4A24/25 و CYP4B1 که توالی پرایمرها به شرح زیر بود: CYP1A1, 5'-ACT TCA TCC CTA TCC TCC GTT ACC{53} }′ (به جلو) and 5′-GCA TTC TCG TCC ATC CTC TTG TC-3′ (reverse); CYP1A2، 5'-GCT ATC GGG ACT TTG ACA AGA ACT-3» (به جلو) و 5'-CCA GGA GAT GGC TGT GGT AAT TG-3» (معکوس); CYP4A24/25، 5'-CAC CGT GCC GCC AGG ATA-3' (به جلو) و 5'-CAA GGA GGA GGA TGT CCA GGA A-3' (معکوس); CYP4B1؛ 5'-GAG CAC CAG CAT CGT TGT CG-3' (به جلو) و 5'-TCC CCA GAT CCT CCC CCT G-3' (معکوس). پروتئین ریبوزومی L7 (RPL7) به عنوان استاندارد داخلی استفاده شد. مقدار هر cDNA با روش منحنی استاندارد نسبی مطابق با بولتن شماره 2 کاربر بیوسیستم PE (1997) ارزیابی شد. منحنیهای استاندارد برای تعیین مقدار mRNAهای CYP با استفاده از مخلوط واکنش RT با RNA کل از کبد خوکهای ماده نژاد بومی 5- ماهه، یا از کلیه 5-ماههای ایجاد شد. خوک های ماده نژاد بومی یا میشان با توجه به هدف
تحلیل های آماری
تفاوتهای آماری معنیدار با استفاده از آزمون تعقیبی توکی پس از آنالیز واریانس یا آزمون t-test مورد بررسی قرار گرفت. همبستگی بین پارامترهای نشان داده شده با استفاده از تحلیل رگرسیون تعیین شد.
نتایج
مقادیر mRNA های CYP در کلیه خوک های بومی و میشان
مقدار mRNA های CYP برای اولین بار در کلیه هر دو جنس خوک 5-ماهه لندراس و میشان اندازه گیری شد. برای مقایسه مقدار هر mRNA CYP بین کلیه و کبد، مقدار هر mRNA CYP در کلیه به صورت نسبت نسبی به مقدار متناظر در کبد خوکهای ماده نژاد نژاد 5- ماهه بیان شد. و نتایج در جدول 1 نشان داده شده است.
در تمام خوکهای مورد بررسی، مقادیر mRNAهای CYP4A24/25 و CYP4B1 در کلیه بسیار بیشتر از مقادیر موجود در کبد بود، در حالی که مقادیر سایر CYPها برعکس بود (جدول 1). علاوه بر این، اگرچه mRNA های CYP2E1 و CYP3A22 در کلیه تشخیص داده شد، این مقادیر کمتر از یک هزارم مقادیر موجود در کبد در هر نژاد بود (داده ها نشان داده نشده است).
در هر دو نژاد خوک، مقدار mRNA های CYP2A19 و CYP3A29 در نرها کمتر از ماده ها بود (جدول 1، شکل 1). برعکس، مقدار CYP4A24/25 mRNA در هر دو نژاد خوک در نرها به طور قابل توجهی بیشتر از ماده ها بود. علاوه بر این، در خوکهای میشان، مقدار mRNA های CYP2C33 و CYP2C49 در نرها به طور قابل توجهی بیشتر از ماده ها بود. چنین تفاوت جنسی در مقادیر mRNA های CYP2C33 و CYP2C49 در خوک های Landrace مشاهده نشد. هیچ تفاوت جنسی قابل توجهی در مقادیر mRNA های CYP1A1، CYP1A2، CYP2B22 و CYP4B1 در هر دو نژاد خوک مشاهده نشد، اگرچه تفاوت جنسیتی در مقدار mRNA ژن CYP2B22 در خوک های میشان با آزمون تی دانشجویی معنی دار بود. علاوه بر این، mRNA ژن CYP3A46 در هر دو جنس خوک های بومی شناسایی شد، در حالی که در هر دو جنس خوک میشان زیر حد تشخیص بود.
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) در مقادیر CYP1A1، CYP1A2، و CYP2A19 mRNA های بین خوک های همسان بومی و میشان نیز مشاهده شد.
اثر آندروژن بر بیان ژن نماینده CYP های مرتبط با جنسیت برای روشن شدن وابستگی آندروژنی بیان ژن CYPs (CYP2A19، CYP2B22، CYP2C33، CYP2C49، و CYP3A29) در درمان گچ گیری با TP و/یا اثرات با استفاده از خوکهای 5-ماهانه Meishan و Landrace مورد بررسی قرار گرفت (شکل 1). در نرهای اخته شده هر دو نژاد، مقدار mRNA CYP2A19 بیشتر از نرهای دست نخورده مربوطه بود. علاوه بر این، درمان TP نر اخته و ماده دست نخورده هر دو نژاد خوک منجر به کاهش مقدار mRNA شد. مقدار mRNAهای CYP2B22 و CYP3A29 در خوکهای Meishan اخته شده افزایش یافته است، اما در خوکهای Landrace اخته در مقایسه با نرهای دستنخورده مربوطه افزایش نمییابد. درمان TP نرهای اخته و ماده سالم هر دو نژاد خوک منجر به کاهش مقدار آن mRNA ها شد، اگرچه هیچ اثر قابل توجهی از TP بر روی mRNA ژن CYP2B22 در میشان اخته و mRNA ژن CYP3A29 در خوکهای تودهای اخته مشاهده نشد. تفاوت فردی

جدول 1. مقادیر نسبی mRNA های ایزوفرم های CYP کلیه در خوک های بومی یک ماهه و میشان {{1}

شکل 1. اثرات اخته کردن و/یا تجویز TP بر مقدار mRNA های CYP در 5-کلیه خوک ماهانه
همانطور که در مواد و روش ها توضیح داده شده است، TP به صورت داخل عضلانی به خوک های نر اخته و ماده سالم و دست نخورده نر یک ماهه و میشان تزریق شد. مقدار هر mRNA CYP در کلیه توسط RT-PCR بلادرنگ تعیین شد و به عنوان استاندارد داخلی به مقدار RPL7 نرمال شد. منحنیهای استاندارد با استفاده از یک مخلوط واکنش RT با RNA کل از کلیههای خوکهای ماده نژاد نژاد نژاد {{6} ماهه تولید شد، به جز برای تعیین مقدار mRNA ژن CYP2C49، که در آن منحنیهای استاندارد با استفاده از مخلوط واکنش RT ایجاد شد. با RNA کل از کلیههای 5-خوک ماده یک ماهه میشان. هر ستون نشاندهنده میانگین هر گروه آزمایشی است، و هر نوار نشاندهنده انحراف استاندارد (SD) میانگین است (n= 6 برای خوکهای نر و ماده دست نخورده نژاد و میشان؛ n= 3 برای سایرین). a,b تفاوتهای معنیداری با خوکهای نر دستنخورده مربوطه با آزمون تعقیبی توکی ارزیابی شد: ap < 0.{{20}}5،="" bp=""><0.01. c،d="" تفاوت="" معنیدار="" با="" خوکهای="" تیمار="" نشده="" با="" tp="" مربوطه،="" همانطور="" که="" توسط="" آزمون="" t="" student="" ارزیابی="" شد:="" cp="">0.01.><0.05، dp="">0.05،><0.01. مربع="" در="" cyp2b22="" و="" cyp3a29="" به="" ترتیب="" نشان="" دهنده="" خوک="" meishan="" و="" landrace="" با="" بزرگنمایی="">0.01.>
مقدار mRNA ژن CYP2C33 در خوکهای Meishan اخته کاهش یافت، اما در خوکهای Landrace اخته در مقایسه با نرهای دستنخورده متناظر کاهش یافت، و درمان TP از نرهای اخته و ماده سالم هر دو نژاد خوک منجر به افزایش مقدار mRNA شد. در خوکهای میشان، مقدار mRNA ژن CYP2C49 نیز با اخته کردن کاهش یافت و درمان TP نرهای اخته و مادههای دست نخورده منجر به افزایش مقدار آن شد. چنین اثراتی از اخته کردن یا درمان TP در خوکهای Landrace مشاهده نشد.

شکل 2. اثرات اخته کردن و/یا تجویز TP بر روی مقدار mRNA های CYP4A24/25 و CYP4B1 در کلیه و کبد خوک های یک ماهه 5-
همانطور که در مواد و روش ها توضیح داده شده است، TP به صورت عضلانی به خوک های نر اخته شده و ماده سالم و دست نخورده نر یک ماهه و میشان تزریق شد. مقدار هر mRNA ژن CYP در کلیه و کبد با RT-PCR بلادرنگ تعیین شد و به RPL7 به عنوان استاندارد داخلی نرمال شد. منحنیهای استاندارد با استفاده از یک مخلوط واکنش RT با RNA کل از کلیههای خوکهای ماده نژاد نژاد {{6} ماهه ایجاد شد. هر ستون نشاندهنده میانگین در هر گروه آزمایشی، و هر نوار نشاندهنده SD میانگین است (n= 6 برای خوکهای نر و ماده دست نخورده و میشان، n= 3 برای سایرین). تفاوتهای معنیدار با خوکهای نر دستنخورده مربوطه با آزمون تعقیبی توکی ارزیابی شد: ap < 0.01.="" b،="" c="" تفاوت="" معنیدار="" با="" خوکهای="" تیمار="" نشده="" با="" tp="" مربوطه،="" همانطور="" که="" توسط="" آزمون="" t="" student="" ارزیابی="" شد:="" bp=""><0.05، cp="">0.05،><>
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 >ماده) در مقدار CYP4A24/25 mRNA در اینجا در کلیه خوک مشاهده می شود (جدول 1). بنابراین، برای روشن شدن اثرات آندروژن بر بیان آن mRNA ها در کلیه و کبد خوکهای Landrace و Meishan، نه تنها اثرات اختگی، بلکه اثرات درمان TP را در نرهای اخته و ماده سالم مورد بررسی قرار دادیم. شکل 2). مقدار CYP4A24/25 mRNA ژن در کلیه در خوکهای Landrace و Meishan با اخته کردن کاهش یافت و درمان TP از نرهای اخته و ماده سالم هر دو نژاد خوک منجر به افزایش مقدار آن شد. با این حال، در کبد هر دو نژاد خوک، چنین اثرات اختگی مشاهده نشد و همچنین تفاوت جنسی در مقدار mRNA CYP4A24/25 مشاهده نشد. به همین ترتیب، هیچ اثر قابل توجهی از TP-درمان بر میزان mRNA ژن CYP4A24/25 کبدی در هر دو نژاد خوک مشاهده نشد، اگرچه افزایش مقدار آن با درمان TP تنها در نرهای اخته خوکهای بومی مشاهده شد. علاوه بر این، mRNA ژن CYP4B1 هیچ تفاوت جنسی در کلیه (شکل 2 و جدول 1) و کبد برای هر نژاد خوک نشان نداد. در هر دو نژاد خوک، مقدار mRNA ژن CYP4B1 به طور قابل توجهی با اخته کردن و/یا تیمار TP تغییر نکرد (شکل 2).
قبلاً دریافته بودیم که تیمار TP منجر به افزایش مقدار mRNA ژن CYP3A46 در کبد خوکهای بومی میشود. بنابراین، اثرات درمان با TP و اخته کردن روی مقدار mRNA در کلیه با استفاده از {{3} بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. }خوک های یک ماهه بومی (شکل 1). اگرچه اخته کردن مردان تأثیر معنیداری بر میزان mRNA CYP3A46 در کلیه نداشت، درمان TP مردان اخته و زنان سالم منجر به کاهش مقدار mRNA CYP3A46 شد. علاوه بر این، mRNA ژن CYP3A46 هم در کلیه و هم در کبد همه خوکهای میشان که تحت درمان با اخته و/یا TP بودند، زیر حد تشخیص بود.
عوامل ژنتیکی مسئول بیان مربوط به جنسی mRNA های CYP
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 نانوگرم در میلی لیتر، و آنهایی که در خوکهای نر نژاد Landrace 5- ماهه بودند<23 ng>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 >ماده) در خوکهای ML مشاهده شد، اما تفاوت معنیداری در خوکهای LM مشاهده نشد زیرا تفاوتهای بین فردی قابلتوجهی در بین خوکهای نر LM مشاهده نشد. mRNA CYP3A46 در خوکهای LM و ML و همچنین خوکهای Landrace شناسایی شد و تفاوت جنسیتی (نر)< females)="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was observed in lm and ml pigs ="">

شکل 3. تفاوت های جنسی در مقدار mRNA های CYP در کلیه خوک های LM و ML یک ماهه {{1}
مقدار mRNA هر CYP در کلیه با RT-PCR بلادرنگ تعیین شد و به RPL7 به عنوان استاندارد داخلی نرمال شد. منحنیهای استاندارد با استفاده از یک مخلوط واکنش RT با RNA کل از کلیههای خوکهای ماده نژاد نژاد نژاد {{4} ماهه تولید شد، به جز برای تعیین مقدار mRNA ژن CYP2C49، که در آن منحنیهای استاندارد با استفاده از واکنش RT ایجاد شد. مخلوط با RNA کل از کلیههای 5-خوک ماده یک ماهه میشان. هر دایره یک خوک منفرد را نشان میدهد (به ترتیب n= 6 و 9 برای خوکهای LM نر و ماده؛ n= 7 و 10 برای خوکهای نر و ماده ML). نوار نشان دهنده میانگین در هر گروه است. a,b تفاوت معنی داری بین نر و ماده در هر نژاد با آزمون t Student ارزیابی شد: ap < 0.05،="" bp=""><>
ارتباط بین میزان تستوسترون سرم و بیان mRNA های CYP مرتبط با جنسیت در کلیه
تصور میشود که غلظت آندروژن سرم یکی از عوامل مهم ایجاد تفاوتهای جنسیتی و نژادی در مقادیر چندین mRNA CYP در کلیه خوک باشد. بنابراین، ارتباط بین غلظت آندروژن سرم و بیان وابسته به جنسی mRNA های CYP (CYP2A19، CYP2B22، CYP2C33، CYP2C49، CYP3A29، CYP3A46، و CYP4A24/25) در کلیه با استفاده از {{11} بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. {17}}، و 5-خوک ماهانه. برخی از خوکهای 1-ماهه (نابالغ،< 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=""> 10 ng ><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="">7 ng >
The mRNA amounts of CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29, and CYP3A46 in all the pigs with high concentrations (>تقریبا 30 نانوگرم در میلی لیتر تستوسترون سرم در مقایسه با تمام خوک هایی با غلظت پایین تستوسترون سرم پایین بود.<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="">30 ng>
با این حال، مقدار mRNA های CYP2C33 و CYP4A24/25 به روشی وابسته به غلظت تستوسترون سرم در تمام نژادهای خوک مورد بررسی افزایش یافت (شکل 5). مقدار mRNA ژن CYP2C49 به روشی وابسته به غلظت تستوسترون سرم در خوکهای Meishan، LM و ML افزایش یافت اما در خوکهای Landrace نه. علاوه بر این، افزایش کمی در مقدار mRNA ژن CYP2C49 در خوکهای Landrace و Meishan ماهانه تحت درمان با TP مشاهده شد. این نشان می دهد که بیان چنین اثر مرتبط با TP وابسته به سطح بیان فاکتور(های) رونویسی پاسخگو به TP برای بیان ژن CYP2C49 است که در بلوغ نقش دارد.
بحث
در مطالعه حاضر، ما در ابتدا با استفاده از خوکهای Landrace و Meishan یک ماهه 5- و فرزندان F1 (LM و ML) آنها، تفاوتهای جنسیتی و نژادی را در مقادیر چندین mRNA CYP در کلیه پیدا کردیم. پس از آن، برای روشن شدن اثر آندروژن بر روی مقادیر mRNA های CYP کلیوی، ما اثرات اخته کردن و/یا درمان TP را بر روی این مقادیر مورد بررسی قرار دادیم. این نتایج در جدول 2 خلاصه شده است. با تجزیه و تحلیل چنین تفاوت های جنسیتی و نژادی در رابطه با غلظت تستوسترون سرم، ما در اینجا نشان دادیم که تستوسترون سرم حداقل یکی از عوامل مهم ایجاد کننده این تفاوت ها در مقدار هر mRNA CYP در کلیه

شکل 4. ارتباط منفی بین غلظت تستوسترون سرم و مقادیر mRNA های CYP2A19، CYP2B22، CYP3A29، و CYP3A46 در کلیه خوک
غلظت تستوسترون سرم و مقدار mRNA ژن CYP همانطور که در مواد و روش ها توضیح داده شد اندازه گیری شد. برخی از غلظتهای تستوسترون سرم خوکها از دادههای بهدستآمده قبلی گرفته شده است. 24،25) هر نماد نشان دهنده هر خوک منفرد است. مربع های باز و لوزی، 1-نر و ماده یک ماهه، به ترتیب، خوک های بومی و میشان (n= 3 برای هر دو جنس خوک های بومی و میشان). مربع های خاکستری، 3-خوک نر یک ماهه Landrace و Meishan (n= 4 برای خوک Landrace و n= 6 برای خوک Meishan); مربعهای بسته و لوزی، 5-بهترتیب نر و ماده یک ماهه خوکهای بومی و میشان (n= 6 برای هر دو جنس خوکهای بومی و میشان). مثلث های بسته و باز، به ترتیب 5-خوک LM نر و ماده یک ماهه (n= 6 برای نرها و n= 9 برای ماده ها); مثلث معکوس بسته و باز، به ترتیب 5-خوک ML نر و ماده یک ماهه (n= 7 برای نرها و n= 10 برای ماده ها); دایرههای بسته و باز، 1-خوکهای نر و ماده یک ماهه Landrace و Meishan تحت درمان با TP، به ترتیب (n= 3 برای هر دو جنس خوک Landrace و Meishan). همبستگی ها با استفاده از داده های همه حیوانات مورد آزمایش قرار گرفت و با تجزیه و تحلیل رگرسیون تعیین شد، جایی که r ضریب همبستگی است.

ما قبلاً تفاوت های جنسی را یافته بودیم (مرد< 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 ="">

جدول 2. خلاصه تفاوت های جنسی و نژادی وابسته به آندروژن در بیان ژن ایزوفرم های CYP در کلیه خوک
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 (>تقریبا 40 نانوگرم در میلیلیتر) در حالی که خوکهای Landrace غلظتهای پایینی داشتند (<23 ng l). ="" because ="" the ="" amount ="" of ="" cyp2a19="" and="" cyp3a29 ="" mrnas ="" considerably ="" decreased ="" in ="" pigs ="" with ="">تقریبا 20 نانوگرم در میلی لیتر تستوسترون سرم، تفاوت جنسی (مرد< 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 نانوگرم در میلی لیتر تستوسترون سرم، تفاوت جنسی در مقادیر آنها در خوکهای Meishan، LM و ML مشاهده شد اما در خوکهای Landrace مشاهده نشد. بر این اساس، تصور می شود که چنین تفاوت های جنسیتی و نژادی به غلظت تستوسترون سرم بستگی دارد. این فرضیه بیشتر توسط آزمایشها با استفاده از خوکهای اخته شده و/یا تحت درمان با TP پشتیبانی میشود. یعنی، مقدار آن mRNA ها در مردان اخته شده (<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 نانوگرم در میلی لیتر در درمان TP. در نتیجه، در خوکهای تیمار شده با TP، مقدار mRNAهای CYP2C33 و CYP4A24/25، mRNAهای CYP2C33 و CYP4A24/25 به همان میزان یا بیشتر از خوکهای نر 5-میشان افزایش یافت، و مقدار mRNA های CYP2B22، CYP3A29 و CYP3A46 به همان اندازه که در خوک های نر مربوطه کاهش یافتند.
تصور میشود که تفاوت در پروفایل ترشح هورمون رشد (GH) بین نر و ماده در بسیاری از حیوانات، بهویژه در جوندگان، منجر به تفاوتهای جنسی در مقادیر چندین آنزیم متابولیسمکننده دارو، از جمله CYP، در کبد میشود. برای مثال، تفاوتهای جنسی در مقادیر mRNA ایزوفرمهای Ugh، Sult و Cyp4a در کبد موش تحت تأثیر ترشح GH و/یا آندروژن با الگوی مردانه است، در حالی که این تفاوتهای جنسی عمدتاً توسط آندروژن در کلیه تنظیم میشود. 28) علاوه بر این، یک منبع تراکنش، به نام سرکوب وابسته به GH (GDR)، برای تنظیم ژن استروئید خاص زن 15 -هیدروکسیلاز (Cyp2a4) در کبد موش پیشنهاد شده است، اما این ژن گزارش شده است. به طور متقابل توسط آندروژن در کبد و کلیه موشهای نر تنظیم میشود. 30) برعکس، ما قبلاً دریافتهایم که در خوکهای بومی با تفاوت جنسیتی در پروفایل ترشح GH، 31) هیچ تفاوت جنسی در مقادیر mRNA کبدی وجود نداشت. چندین ایزوفرم CYP، SULT و UGT که تفاوتهای جنسی را در خوکهای میشان نشان میدهند. 22-25،32) بنابراین، چنین تفاوتهای جنسی در خوکها عمدتاً به تفاوت در غلظت تستوسترون سرم بستگی دارد. با این حال، از آنجا که مشخصات ترشح GH توسط آندروژن اصلاح می شود، 33-35) این احتمال وجود دارد که تغییرات در مقادیر mRNA مشاهده شده در اخته کردن و/یا تجویز TP، حداقل تا حدی، از طریق یک تغییر با واسطه آندروژن در GH رخ دهد. الگوی ترشح را نمی توان رد کرد.
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 نانوگرم در میلیلیتر)، تفاوت جنسی در مقدار mRNA ژن CYP3A46 در خوکهای LM و ML مشاهده شد، اما در خوکهای Landrace مشاهده نشد. این یافتهها قویاً نشان میدهند که عوامل ژنتیکی (نژاد) و بافت انتخابی، همراه با تستوسترون سرم، در سطوح بیان مربوط به جنسیت و نژاد چندین ژن CYP نقش دارند. متأسفانه این عوامل همچنان نامشخص است.
در نتیجه، ما در اینجا نشان میدهیم که تفاوتهای جنسیتی و نژادی در مقادیر mRNA ایزوفرمهای خانواده CYP2، CYP3 و CYP4 در کلیه خوک وجود دارد و قویاً پیشنهاد میکنیم که این تفاوتها به عوامل ژنتیکی میزبان از جمله غلظت آندروژن سرم بستگی دارد. . علاوه بر این، ما تفاوتهای بافتی بین کلیه و کبد را در بیان ژنهای CYP مربوط به جنس/آندروژن نشان میدهیم و قویاً پیشنهاد میکنیم که یک عامل انتخابی بافتی مسئول بیان مرتبط با آندروژن ژنهای CYP وجود دارد. تحقیقات برای شناسایی عامل میزبان ژنتیکی مرتبط با جنسیت و عامل انتخابی بافت مسئول تنظیم ژنهای CYP در آینده مورد نیاز است. در هر صورت، از آنجایی که آندروژن یکی از عوامل میزبان تعیین کننده سطوح بیان چندین CYP مسئول متابولیسم دارو است، اندازه گیری غلظت تستوسترون سرم در نظر گرفته می شود که به توسعه درمان دارویی مناسب کمک کند.
قدردانی
این کار تا حدی توسط یک کمک مالی برای تحقیقات علمی از انجمن ژاپن برای ترویج علم (شماره 19K06463، MK) پشتیبانی شد. نویسندگان از واحد عملیات Tsukuba 7، مرکز پشتیبانی فنی منطقه مرکزی، NARO، Tsukuba، ژاپن برای مراقبت از حیوانات و جمعآوری بافتها تشکر میکنند.
منابع
1) Almazroo OA, Miah MK, Venkataramanan R. متابولیسم دارو در کبد. کلین. Liver Dis., 21, 1-20 (2017).
2) Nebert DW، Wikvall K، Miller WL. سیتوکروم P450 انسانی در سلامت و بیماری فیلوس ترانس. R. Soc. لندن. B Biol. Sci., 368, 20120431 (2013).
3) بورکینا V، Rasmussen MK، Pilipenko N، Zamaratskaia G. مقایسه سیتوکروم P450 انسان، خوک، جوندگان و پیسین متابولیزکننده زنوبیوتیک. سم شناسی، 375، 10-27 (2017).
4) Nielsen SD، Bauhaus Y، Zamaratskaia G، Junqueira MA، Blaabjreg K، Petrat-Melin B، Young JF، Rasmussen MK. بیان سازنده و فعالیت سیتوکروم P450 در خوک های معمولی Res. دامپزشک Sci., 111, 75-80 (2017).
5) Puccinelli E، Gervasi PG، Longo V. سیتوکروم P450 متابولیزه کننده Xenobitotic در خوک، یک مدل حیوانی امیدوارکننده. Curr. دارو متاب.، 12، 507-525 (2011).
6) Schelstraete W، Clerck LD، Govaert E، Millecam J، Devreese M، Deforce D، Bocxlaer JV، Croubels S. خصوصیات CYP450 متابولیزه کننده داروی کبدی و روده خوک: مقایسه با ارتولوگ های انسانی از دیدگاه کمی، فعالیت و انتخاب. علمی Rep., 9, 9233 (2019).
7) Skaanild MT. سیتوکروم P450 خوک و متابولیسم. Curr. فارم. Des., 12, 1421-1427 (2006).
8) کوجیما ام. تفاوتهای جنسیتی و نژادی در بیان ژن سازنده آنزیمهای متابولیزه کننده داروی کبدی در خوکهای میشان و لندراس: تفاوتهای با واسطه تستوسترون. Jpn. کشاورزی Res. Q.، 54، 7-12 (2020).
9) Bajaj P، Chowdhury SK، Yucha R، Kelly EJ، Xiao G. مدلهای کلیه در حال ظهور برای بررسی متابولیسم، حمل و نقل و سمیت داروها و بیگانهبیوتیکها. دارو متاب. Dispos., 46, 1692–1702 (2018).
10) Knights KM، Rowland A، Miners JO. متابولیسم کلیوی دارو در انسان: پتانسیل تداخلات دارویی-اندوبیوتیک شامل سیتوکروم P450 (CYP) و UDP-glucuronosyltransferase (UGT). برادر جی. کلین. Pharmacol.، 76، 587-602 (2013).
11) Kojima M، Morozumi T. شبیه سازی شش cDNA تمام قد که آنزیم های سیتوکروم P450 خوک و بیان ژن این آنزیم ها را در کبد و کلیه کد می کنند. J. Health Sci., 50, 518-529 (2004).
12) Lundell K. شبیه سازی و بیان دو هیدروکسیلاز اسید چرب کبد و کلیه خوک جدید [سیتوکروم P450 (CYP)4A24 و CYP4A25]. بیوشیمی. J., 363, 297-303 (2002).
13) Nannelli A، Chirulli V، Longo V، Gervasi PG. بیان و القای CYP2B و CYP3A با CAR و PXR توسط ریفامپیسین در کبد، کلیه و مجاری هوایی خوک. سم شناسی، 252، 105-112 (2008).
14) Puccinelli E، Gervasi PG، La Marca M، Buffy P، Longo V. بیان و القاپذیری توسط فنوباربیتال CYP2C33، CYP2C42، CYP2C49، CYP2B22، و CYP3As در کبد خوک، کلیه و بافت نازال کوچک. Xenobiotica، 40، 525-535 (2010).
15) Shang H، Guo K، Liu Y، Yang J، Wei H. بیان سازنده mRNA ژن CYP3A در بافتهای خوک مینیاتوری باما. ژن، 524، 261-267 (2013).
16) Imaoka S، Hiroi T، Tamura Y، Yamazaki H، Shimada T، Komori M، Degawa M، Funai Y. فعال سازی جهش زایی 3-متوکسی-4-آمینو آزوبنزن توسط سیتوکروم کلیوی موش P450 CYP4B1: کلونینگ و خصوصیات CYP4B1 موش. قوس. بیوشیمی. Biophys., 321, 255-262 (1995).
17) Jarrar YB، Lee SJ. عملکرد مولکولی پلی مورفیسم های ژنتیکی سیتوکروم P450 4 (CYP4) و پیامدهای بالینی آنها. بین المللی جی. مول. Sci., 20, 4274 (2019).
18) Hiratsuka M، Matsuura T، Watanabe E، Sato M، Suzuki Y. تفاوتهای جنسی در سطح سازنده فعالیتهای هیدروکسیلاز اسید لوریک کلیه و پروتئینهای مرتبط با CYP4A در موشها. Biol. فارم. Bull., 19, 512-517 (1996).
19) Degawa M، Miura S، Hashimoto Y. سیتوکروم میکروزومی کلیوی وابسته به آندروژن P{2}} مسئول N-هیدروکسیلاسیون و فعال سازی جهش زایی 3-متوکسی-4-آزوبنزن آمینه در BALB/c موش Cancer Res., 50, 2729-2733 (1990).
20) Isern J، Meseguer A. تنظیم هورمونی و خصوصیات ژن Cyp4b1 موش 5'-طرفین. بیوشیمی. بیوفیز. Res. Commun., 307, 139-147 (2003).
21) Zhang Y، CD Klaassen. تنظیم هورمونی ایزوفرم های Cyp4a در کبد و کلیه موش Xenobiotica، 43، 1055-1063 (2013).
22) کوجیما M، دگاوا ام. تفاوتهای جنسی در سطوح mRNA سازنده CYP2B22، CYP2C33، CYP2C49، CYP3A22، CYP3A29، و CYP3A46 در کبد خوک: مقایسه بین خوکهای میشان و خوکهای بومی. دارو متاب. Pharmacokinet.، 31، 185-192 (2016).
23) کوجیما M، Sekimoto M، Degawa M. یک تفاوت جدید مرتبط با جنسیت در بیان سازنده آنزیمهای زیرخانواده سیتوکروم P4501A کبدی در خوکهای Meishan. بیوشیمی. Pharmacol.، 75، 1076-1082 (2008).
24) کوجیما M، Sekimoto M، Degawa M. کاهش تنظیم ژن های زیرخانواده CYP1A با واسطه آندروژن در کبد خوک. J. Endocrinol.، 207، 203-211 (2010).
25) Kojima M، Degawa M. سطح آندروژن سرم توسط توارث اتوزومال غالب تعیین می شود و ژن های CYP مربوط به جنسی را در خوک ها تنظیم می کند. بیوشیمی. بیوفیز. Res. Commun., 430, 833-838 (2013).
26) واکسمن دی جی، هالووی ام جی. تفاوت های جنسی در بیان آنزیم های متابولیزه کننده داروی کبدی مول. Pharmacol., 76, 215-228 (2009).
27) باکلی دی بی، سی دی کلاسن. مکانیسم بیان mRNA گلوکورونوزیل ترانسفراز UDP واگرا از جنس در کبد و کلیه موش دارو متاب. Dispos., 37, 834-840 (2009).
28) النوتی ی، سی دی کلاسن. مکانیسم های تنظیم جنسیتی سولفوترانسفرازهای موش (Sults). Xenobiotica، 41، 187-197 (2011).
29) Aida K، Negishi M. یک مکان فعال ترانس سرکوب رونویسی ژن 15 -هیدروکسیلاز استروئید خاص ماده را در موشهای نر تنظیم میکند. جی. مول. Endocrinol.، 11، 213-222 (1993).
30) Squires EJ، Negishi M. تنظیم متقابل سرکوب وابسته به جنسی تستوسترون 15 -هیدروکسیلاز (P{3}}) در کبد و کلیه موشهای نر توسط آندروژن. شواهدی برای یک ژن واحد جی بیول. Chem., 263, 4166-4171 (1988).
31) Arbona JR، Marple DN، Russell RW، Rahe CH، Mulvaney DR، Sartin JL. الگوهای ترشحی و نرخ ترخیص کالا از گمرک متابولیک هورمون رشد خوک در خوکی انتخاب شده برای رشد. J. Anim. Sci., 66, 3068-3072 (1988).
32) Kojima M، Degawa M. تفاوت های جنسی در بیان ژن سازنده سولفوترانسفرازها و UDP-glucuronosyltransferases در کبد خوک: تنظیم با واسطه آندروژن. دارو متاب. Pharmacokinet.، 29، 192-197 (2014).
33) Chowen JA، Frago LM، Argente J. تنظیم ترشح GH توسط استروئیدهای جنسی. یورو J. Endocrinol., 151 (Suppl. 3), U95-U100 (2004).
34) Dubreuil P، Pelletier P، Couture Y، Lapierre H، Petitclerc D، Moris set J، Gaudreau P، Brazeau P. اثرات اختگی و تستوسترون بر ترشح هورمون رشد درون زا و ناشی از سوماتوکرینین در خوک های نر دست نخورده و اخته شده. داخلی. انیمیشن. Endocrinol.، 6، 15-24 (1989).
35) Giustina A, Veldhuis JD. پاتوفیزیولوژی تنظیم عصبی ترشح هورمون رشد در حیوانات آزمایشگاهی و انسان. غدد درون ریز Rev., 19, 717-797 (1998).






