مخاطب:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساپ: 008618081934791

برای اطلاعات در مورد قسمت اول (مقدمه، مواد و روش ها) این مقاله اینجا را کلیک کنید.

کمبود فاکتور رونویسی A میتوکندری هدفمند اپیتلیال کلیه منجر به تخلیه پیشرونده میتوکندری مرتبط با بیماری شدید کیستیک می شود--بخش دوم

کن ایشی^1,2,11و همکاران

بحث

در اینجا ما یک عملکرد حیاتی برای فاکتور رونویسی TFAM در هموستاز بافت کلیه ایجاد می کنیم. ما نشان می‌دهیم که غیرفعال شدن TFAM در SIX2 اما نه در سلول‌های پیش‌ساز HOXB7 منجر به ایجاد بیماری کیستیک شدید پس از تولد شد که با تخلیه mt و تغییر متابولیک از OXPHOS به سمت گلیکولیز همراه بود. علاوه بر این، کاهش سطح TFAM سلولی و اختلال عملکرد mt از ویژگی های مشخصه PKD موش و انسان است.(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)، نشان می دهد که کاهش فعالیت TFAM ممکن است به ایجاد بیماری کیستیک کلیه کمک کند و/یا آن را تعدیل کند.

بیماران مبتلا به سندرم بیماری mt مستعد ابتلا هستندکلیهآسيب شناسي.بیماری کلیویدر این شرایط اغلب به صورت اختلال عملکرد لوله‌ای و/یا بیماری بینابینی توبولی ظاهر می‌شود، در حالی که تشکیل کیست کلیوی نادر است. بیماری توبولو بینابینی، جهش در خود TFAM در بیماران مزمن گزارش نشده استبیماری کلیوی. با این وجود، پیشرفت بیماری مزمن کلیوی اخیراً با کاهش فعالیت TFAM همراه بوده است که منجر به فعال شدن مسیرهای فیبروتیک و التهابی به دلیل استرس mt می شود. 14،24 برخلاف SixTfam^-/-جهش یافته‌ها، موش‌هایی با غیرفعال‌سازی Tfam با واسطه Ksp-Cre دچار فیبروز کلیه و التهاب شدند، اما یک بیماری کیستیک نداشتند. تفاوت فنوتیپی بین 2 مدل احتمالاً بازتابی از نوع سلول های کلیوی و همچنین وضعیت تمایز سلول های بیان کننده Cre است. Ksp-Cre واسطه نوترکیبی در نفرون دیستال با فعالیت Cre برجسته در اندام بالارونده ضخیم مدولاری بخش هنله و CD مشتق از جوانه حالب است، در حالی که شش2-eGFP/Cre در مزانشیم کلاهک بیان می‌شود و حالب را هدف نمی‌گیرد. بخش‌های نفرون مشتق از جوانه.16 مطابق با این یافته‌ها، افزایش رسوب ماتریکس خارج سلولی و عدم وجود بیماری کیستیک در 15-Hoxb ماهه7-Tfam /mutants است. Hoxb{11}}Cre بخش‌های نفرون مشتق از جوانه حالب را هدف قرار می‌دهد (شکل تکمیلی S5).26 علاوه بر این، مطابق با مفهوم وابستگی به مرحله رشد و نوع سلول، مشاهده می‌شود که غیرفعال کردن Tfam با استفاده از Nphs{16} }}Cre (Podocin-Cre) منجر به فنوتیپ های کلیوی رشدی یا بالغ نشد، در حالی که Six{19}}Tfam^-/- موش ها دچار آلبومینوری قابل توجهی شدند.

اکتئوساید درسیستانچخوب است برایبیماری کلیه پلی‌کیستیک

نقص در تمایز نفرون در Six کاملاً غیرمنتظره نبود2-Tfam^-/- موش‌ها، زیرا تمایز سلولی با افزایش اتکا به OXPHOS برای تولید ATP مرتبط است، در حالی که سلول‌های پرتوان تمایز نیافته، گلیکولیز را به OXPHOS ترجیح می‌دهند تا نیازهای انرژی را برآورده کنند. 28 تا چه حد کاهش تدریجی فعالیت OXPHOS به خودی خود به سیستوژنز در شش کمک کرد{1} }Tfam^-/-جهش یافته نیاز به بررسی بیشتر دارد. مطالعات اخیر نشان داده است که جهش در PKD(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)1، که مسئول 85 درصد موارد ADPKD هستند، 29 با افزایش شار گلیکولیتیک مرتبط هستند. 31،32.

اگرچه ما پیشنهاد نمی کنیم که اختلال عملکرد TFAM یک رویداد اولیه در توسعه PKD باشد(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)مطالعات ما این احتمال را افزایش می دهد که اختلال عملکرد TFAM ممکن است نقشی در پاتوژنز و/یا پیشرفت آن داشته باشد. ما نشان دادیم که سطح پروتئین TFAM در سلول‌های اپیتلیال پوشش کیست از بافت‌های PKD موش و انسان کاهش می‌یابد و دریافتیم که شش2-Tfam^-/- بافت ها ویژگی های مولکولی را با PKD به اشتراک می گذارند(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)بافت هایی که با سیستوژنز مرتبط هستند. عملکرد غیر طبیعی مژک در پاتوژنز بیماری های کیستیک کلیوی دخیل بوده است. 29،33،34 اگرچه عدم وجود مژک برای برخی از PKD گزارش شده است.(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)مدل های حیوانی، 35،36 مژک در Pkd1 تشکیل می شوند^-/-سلول های اپیتلیال37 و همچنین در کیست های کلیه از شش شناسایی شدند2-Tfam^-/- موش (شکل تکمیلی S3). چندین مسیر سیگنالینگ مرتبط با سیستوژنز در سیگنال دهی مرتبط با مژگان نقش دارند. اینها شامل پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن/ سیگنالینگ کیناز تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی و مسیرهای تنظیم شده با b-catenin است.Tfam^-/- کلیه ها، نشان می دهد که این مسیرها فعال شده اند. این یافته ها با مشاهدات انجام شده در سلول های ADPKD انسانی و در چندین PKD موش مطابقت دارد(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)مدل ها.38–43.

گیرنده گاما فعال 1a (PGC{3}}a)، یک تنظیم کننده رونویسی بالادست TFAM و محرک بیوژنز mt، در رده های سلولی جدا شده از بیماران مبتلا به ADPKD کاهش یافت و علاوه بر خود TFAM، نشان دهنده یک هدف درمانی بالقوه برای PKD است(بیماری کلیه پلی‌کیستیک). کاهش در PGC{0}}یک عبارت برای ترویج تکثیر کیست به دلیل افزایش تولید سوپراکسید mt در PKD پیشنهاد شده است.(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)1-سلول‌های معیوب.44 اگرچه تولید mt ROS را در مدل خود اندازه‌گیری نکردیم، غیرفعال‌سازی TFAM خاص بافت در سایر انواع سلول با کاهش و نه افزایش تولید mt ROS همراه بود.9 علاوه بر PGC -1محور a/TFAM، مطالعات اخیر نقش بالقوه هیپوکسی و مسیر عامل القاکننده هیپوکسی را در درمان بیماری‌های mt برجسته کرده‌اند. بیماری هایی که با اختلال عملکرد mt مرتبط هستند، مانند PKD، نیاز به بررسی بیشتر دارد.

به طور خلاصه، داده‌های ما نشان می‌دهند که فاکتور رونویسی mt TFAM برای تمایز نفرون طبیعی لازم است و از دست دادن فعالیت TFAM در سلول‌های اپیتلیال کلیه، ویژگی‌های مولکولی و متابولیکی مرتبط با PKD را بازتولید می‌کند.(بیماری کلیه پلی‌کیستیک). یافته‌های ما یک منطق قوی برای تحقیقات بیشتر در مورد نقش سلامت و عملکرد mt در سیستوژنز ارائه می‌کند. ما پیشنهاد می‌کنیم که استراتژی‌های درمانی با هدف بهبود سلامت mt ممکن است برای درمان بیماران مبتلا به PKD مفید باشد.(بیماری کلیه پلی‌کیستیک).

شکل 7|بیان فاکتور رونویسی میتوکندری A (TFAM) در کیست های کلیه بیماران مبتلا بهبیماری کلیه پلی‌کیستیککاهش می یابد. (الف) تصاویری از بخش‌های پارافین تثبیت‌شده با فرمالین از کلیه‌ها و کلیه‌های طبیعی انسان ازبیماری کلیه پلی‌کیستیکبیماران (PKD) توسط ایمونوهیستوشیمی برای بیان TFAM، با ایمونوفلورسانس (IF) برای بیان کانال 1 انتخابی آنیون وابسته به ولتاژ (VDAC) و توسط هیبریداسیون فلورسنت RNA در محل برای سیتوکروم c-CO11 کدگذاری شده توسط میتوکندری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بیان mRNA زیر واحد 6 غشای ATP سنتاز (MT-ATP6) به صورت میتوکندری کدگذاری شده است. فلش ها سلول های اپیتلیال پوشش کیست را مشخص می کنند، علائم عددی لومینای کیست و ستاره ها گلومرول ها را نشان می دهند. نوار =100 میلی متر برای تصاویر با بزرگنمایی کم و 10 میلی متر برای تصاویر با بزرگنمایی بالا. (ب) تصاویر میکروسکوپی با نور ساختاری بعدی از PKD انسانی (بیماری کلیه پلی‌کیستیک)مقاطع کلیه با IF برای بیان VDAC تجزیه و تحلیل شد. 4، 6-دیامیدینو-2-فنیلندول (DAPI) برای رنگ‌آمیزی هسته‌ای (فلورسانس آبی) استفاده شد. خطوط بریده توبول ها را نشان می دهد و علائم عددی لومینای لوله ای یا کیست را نشان می دهد. حجم میتوکندری (mt) با استفاده از نرم افزار Imaris (n=5) اندازه گیری شد. نوار=4 میلی متر. داده ها به صورت میانگین بعلاوه -SEM نشان داده شده و با استفاده از آزمون t-student تجزیه و تحلیل شدند. *P < 0.05.="" برای="" مشاهده="" بهینه="" این="" تصویر،="" لطفاً="" نسخه="" آنلاین="" این="" مقاله="" را="" در="" www.kidney-international.org="">

سیستانچخوب است برایبیماری کلیه پلی‌کیستیک

مواد و روش ها

تولید آلل شرطی Tfam در جای دیگری توضیح داده شده است. شرح مفصلی از خطوط موش و روش های تجربی را می توان در بخش روش ها و مواد تکمیلی یافت. مجموعه داده‌های RNAseq در geo@ncbi.nlm.hih.gov (شماره دسترسی GSE147189) به اشتراک گذاشته می‌شوند.

تحلیل آماری

داده ها به صورت میانگین SEM گزارش می شوند. تجزیه و تحلیل های آماری با نرم افزار Prism 6 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA) با استفاده از آزمون t-test دانشجویی انجام شد. بقا با استفاده از روش کاپلان مایر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و گروه ها با آزمون لگ رتبه مقایسه شدند. مقادیر P کمتر از 05/0 0 از نظر آماری معنی دار در نظر گرفته شد.

تایید مطالعه

تمام مراحل مربوط به موش ها مطابق با دستورالعمل های مؤسسه ملی بهداشت برای استفاده و مراقبت از حیوانات زنده انجام شد و توسط کمیته مراقبت و استفاده از حیوانات موسسه دانشگاه واندربیلت تأیید شد.

افشای

همه نویسندگان هیچ علاقه رقیبی را اعلام نکردند.

قدردانی

VHH توسط کرسی نفرولوژی Krick-Brooks در دانشگاه واندربیلت، مؤسسه ملی بهداشت R01-DK101791 و R01-DK081646 و جایزه شایستگی وزارت امور کهنه‌سربازان 1I01BX002348 حمایت می‌شود. پشتیبانی بیشتر توسط مؤسسه ملی بهداشت کمک‌های مالی R01-DK103033 (PVT)، R{10}}DK108433 (MS) و R{12}}DK56942 (ABF) ارائه شد. اوبراین واندربیلتکلیهمرکز (P30-DK114809)؛ مرکز آموزشی و تحقیقاتی دیابت واندربیلت (P30-DK20593)؛ هسته منابع مشترک بافت شناسی دیجیتال در مرکز پزشکی دانشگاه واندربیلت (www.mc.vanderbilt.edu/dhsr)؛ هسته منبع مشترک آسیب شناسی ترجمه (P30-CA68485)؛ مرکز فنوتیپ متابولیک موش Vanderbilt (U24-DK059637); و کمک هزینه ابزار مشترک S10-OD023475. اطلاعات مربوط به کارهای انجام شده در آزمایشگاه Haase را می توان در www.haaselab.org یافت.

مشارکت های نویسنده

VHH این پروژه را طراحی کرد. KI، HK، و VHH مطالعات تحقیقاتی را طراحی کردند، داده ها را تجزیه و تحلیل و تفسیر کردند، دستنوشته را نوشتند، و ارقام را ساختند. KI، HK، NG، KT، AL، CT، OD، و CRB آزمایش‌ها را انجام دادند و داده‌ها را به‌دست آوردند و تجزیه و تحلیل کردند. MS، NSC و PVT معرف‌های موش و بافت‌های موش و ورودی مفهومی را ارائه کردند و به تفسیر داده‌ها کمک کردند. ABF و MEK بافت های انسانی را فراهم کردند.

سیستانچخوب است برایبیماری کلیه پلی‌کیستیک

مواد تکمیلی

فایل تکمیلی (PDF)

شکل S1. مرتبط با شکل 1. غیرفعال سازی Tfam هتروزیگوت در سلول های پیش ساز SIX2 بابیماری کلیوی. نشان داده شده است تصاویر معرف فرمالین ثابت، تعبیه شده در پارافینکلیه sections from Cre littermate control and heterozygous Six2-Tfam β/ mice at (A) 3 months of age and (B) >10 months of age. Sections were stained with alcian blue/periodic acid–Schiff (AB-PAS) and analyzed by immunohistochemistry (IHC) for a smooth muscle actin (ACTA2) expression. Asterisks depict glomeruli. Bars ¼ 100 mm. Right panels show blood urea nitrogen (BUN) levels and renal mt DNA content in Cre littermate control and Six2-Tfamþ/mutant mice at 3 months of age (n ¼ 5 and 6, respectively) and age>10 ماه (به ترتیب n =4 و 3). داده ها به صورت 0.01 نشان داده می شوند. SEM و با استفاده از آزمون t-test Student تجزیه و تحلیل شد. **پ<>

شکل S2. مرتبط با شکل 1.Tfam^-/- کیست های کلیوی از سلول هایی با بیان شش2-eGFP/Cre مشتق شده اند. تصاویری از مقاطع کلیه فیکس شده با فرمالین و پارافین از Six2-mT/mG;Tfam^-/-موش‌ها با ایمونوفلورسانس (IF) با آنتی‌بادی‌هایی علیه پروتئین فلورسنت سبز افزایش یافته (eGFP) و پروتئین فلورسنت قرمز گوجه‌فرنگی تجزیه و تحلیل شدند. بیان eGFP نشان دهنده شش2- نوترکیبی eGFP/Cre با واسطه آلل mT/mG Cre-reporter است. (الف) تجزیه و تحلیل IF بیان tdTomato و/یا eGFP درکلیه هادر سنین P7، P14 و P29. ستاره‌ها کیست‌های بزرگ مشتق‌شده از شش2-سلول‌های بیان‌کننده eGFP/Cre-targeted eGFP (فلورسانس سبز) را نشان می‌دهند. علائم عددی 2 کیست کوچک را نشان می‌دهد که از سلول‌های غیرهدف بیان‌کننده گوجه‌فرنگی (فلورسانس قرمز) مشتق شده‌اند. فلش‌های قرمز سلول‌های eGFP منفی را نشان می‌دهند (بدون نوترکیبی). فلش‌های سفید سلول‌های پوشش کیست مثبت eGFP را نشان می‌دهند (نشان‌دهنده نوترکیبی است). نوار=100 میلی متر. (B) Analysis of TFAM express by IF in Cre control and Six{10}}Tfam^-/-جهش یافته در سن P7. فلش های سفید ساختارهای لوله ای TFAM مثبت (فلورسانس قرمز) را نشان می دهند. gl، گلومرول. نوار{2}}μm.

شکل S3. مرتبط با شکل 1.Tfam^-/- کلیه هابا افزایش فعالیت تکثیری مشخص می شوند. (الف) تصاویری از بخش‌های کلیه از Cre littermate control و Six2-Tfam^-/-موش در سن P14 برای بیان Ki67 توسط ایمونوهیستوشیمی (IHC) قرار گرفت. فلش‌های قرمز، سلول‌های مثبت Ki{2}}را در کنترل وTfam^-/- کلیهس نوار =100 میلی متر. (B) تجزیه و تحلیل ایمونوبلات بیان ERK، فسفو-ERK (p-ERK) و b-catenin به طور کاملکلیهاز موش‌های کنترل همزاد Cre و شش{0}} موش Tfam / جهش یافته در سن ۱۴ سالگی همگن شده است. (C) عبارات کاسپاز 3 بریده شده در فرمالین ثابت، پارافین جاسازی شدهکلیهبخش‌هایی از Cre littermate Control و Six2-mT/mG.Tfam^-/- موش در سن P14 توسط IHC تجزیه و تحلیل شد. برای نشان دادن توزیع بافت در بزرگنمایی کم توان، نقاط قرمز روی سلول‌های کاسپاز 3 مثبت بریده شده قرار داده شد. فلش‌های قرمز سلول‌های کاسپاز 3 مثبت شکافته‌شده را در تصاویر بزرگ‌نمایی با قدرت بالا نشان می‌دهند. میله های =1 میلی متر (بالا) و 100 میلی متر (پایین). (د) برچسب زدن آکسونم مژیکی توسط ایمونوفلورسانس با رنگ آمیزی a-tubulin ضد استیله. نشان داده شده است تصاویر معرف فرمالین ثابت، تعبیه شده در پارافینکلیهبخش هایی از Cre littermate control و Six2-Tfam^-/- موش های جهش یافته در سن ۱۴ P. #، ##، ### به ترتیب کیست های کوچک، متوسط ​​و بزرگ را نشان می دهند. فلش های سفید گل مژه ها را نشان می دهد. میله های =100 میلی متر (بالا) و 10 میلی متر (پایین).

شکل S4. مرتبط با شکل 2. غیر فعال شدن Tfam در دودمان SIX2 بلوغ نفرون را مهار می کند. نشان داده شده است تصاویر معرف فرمالین ثابت، تعبیه شده در پارافینکلیهبخش هایی از Cre littermate control و Six2-Tfam^-/- موش های جهش یافته در سنین P{{{{10}}}}، P7 و P14 (n=4-6). بخش با استفاده از هیستوشیمی لکتین با استفاده از لکتین لوتوس تتراگونولوبوس (LTL) و لکتین Dolichos biflorus agglutinin (DBA) تجزیه و تحلیل شد. بیان پروتئین ویلمز تومور 1 (WT1) توسط ایمونوفلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. نواحی دارای لوله های LTL و DBA با ImageJ (موسسه ملی بهداشت، Bethesda، MD) اندازه گیری شدند. تعداد گلومرول ها به صورت دستی شمارش شد. فلش‌های سفید نفرون‌ها را در حال واکنش با LTL یا DBA نشان می‌دهند و ستاره‌ها گلومرول‌ها را نشان می‌دهند. میله ¼ 100 میلی متر. داده‌ها به صورت میانگین SEM نشان داده می‌شوند و با استفاده از آزمون t-test Student تجزیه و تحلیل شدند. ** P < 0.01.="" ***p=""><>

سیستانچخوب است برایبیماری کلیه پلی‌کیستیک

شکل S5. مرتبط با شکل 2. غیرفعال شدن Tfam در سلول های پیش ساز HOXB7 منجر به ایجاد کیست نمی شود. (الف) تصاویری معرف از فرمالین تثبیت شده، تعبیه شده در پارافین نشان داده شده استکلیهبخش هایی از 3-هتروزیگوت ماهانه Hoxb7-Tfamþ/ و Hoxb7-Tfam^-/- موش های جهش یافته برش ها با ماسون تری کروم (MTrichrome) رنگ آمیزی شدند و با ایمونوفلورسانس (IF) برای بیان tdTomato (TDT) و سیتوکروم اکسیداز IV (COX IV) آنالیز شدند. علائم اعداد لوله‌های گشاد شده را در بخش‌های رنگ‌آمیزی شده با MTrichrome نشان می‌دهند و ستاره‌ها مجاری جمع‌آوری سلول‌های اجدادی HOXB7 با tdT مثبت را نشان می‌دهند. (ب) تصاویر هیبریداسیون درجا IF و RNA فلورسنت (RNA-FISH) از مقاطع کلیه تثبیت شده با فرمالین و پارافین از 3-هتروزیگوت یک ماهه Hoxb7-Tfam^-/-و Hoxb7-Tfam^-/- موش های جهش یافته بخش ها برای بیان پروتئین tdT و AQP2 توسط IF و tdT RNA و بیان RNA سیتوکروم c اکسیداز 1 (mt-Co1) کد گذاری شده توسط میتوکندری توسط RNA-FISH مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. ستاره ها توبول های بیان کننده TD (مجرای جمع کننده) را نشان می دهند. در Hoxb7-Tfam^-/- موش های جهش یافته توبول های بیانگر tdT AQP2 و mt-Co1 را بیان نمی کنند. نوار =100 میلی متر. (ج) تصاویر نمایندهکلیهبخش هایی از 15-month-old control and Hoxb7-Tfam^-/-موش های رنگ آمیزی شده با MTrichrome. نوار =100 میلی متر. پانل سمت راست، نیتروژن اوره خون (BUN) از موش‌های Cre littermate control و Hoxb7-Tfam^-/- جهش یافته (n=6 هر کدام). داده ها به صورت میانگین SEM نمایش داده می شوند و با استفاده از آزمون t-test Student's tailed تجزیه و تحلیل شدند.

شکل S6. مرتبط با شکل 3. عدم بیان نشانگر قطعه نفرون در کیست های شش2-Tfam^-/- کلیه ها. تصاویری از فرمالین ثابت، پارافین جاسازی شدهکلیهبخش از Six2-mT/mG;Tfam^-/- موش در سن 14 P. بخش‌ها با ایمونوفلورسانس با آنتی‌بادی‌های اختصاصی برای پروتئین فلورسنت سبز افزایش یافته (eGFP)، مگالین، اورومودولین، انتقال‌دهنده کلرید سدیم حساس به تیازید (NCC) و آکواپورین ۲ (AQP2) آنالیز شدند. تصاویر ادغام شده در سمت راست نشان داده شده اند. فلش ها ساختارهای لوله ای را نشان می دهند که نشانگرهای قطعه نفرون مربوطه را بیان می کنند. نوار{4}}μm.

شکل S7. مرتبط با شکل 4.تیم^-/- سلول های اپیتلیال کمبود MT-CO1 دارند. (الف) تصاویری معرف از فرمالین تثبیت شده، تعبیه شده در پارافین نشان داده شده استکلیهبخش از Six2-mT/mG;Tfam^-/- موش در سن P7. مقاطع کلیه با ایمونوفلورسانس برای بیان پروتئین فلورسنت سبز افزایش یافته (eGFP) و سیتوکروم c اکسیداز زیر واحد 1 (MT-CO1) کدگذاری شده توسط میتوکندری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بیان eGFP نشان‌دهنده شش2-بازترکیب eGFP/ Cre-mediated alle mT/mG Cre-reporter است. ستاره ها توبول های eGFP منفی (بدون نوترکیبی) را نشان می دهند که MT-CO1 را بیان می کنند. علائم عددی توبول‌های eGFP مثبت (بازترکیب) را نشان می‌دهند که MT-CO1 را بیان نمی‌کنند، که نشان‌دهنده از دست دادن عملکرد TFAM است. نوار =100μm.

شکل S8. مرتبط با شکل 5. غیر فعال سازی Tfam در سلول های دودمان SIX2 بیان ژن های متابولیک را تغییر می دهد. تجزیه و تحلیل بیان RNA در سطح ژنوم توسط RNAseq با کل قشر کلیه جدا شده از Cre control littermate و Six انجام شد{4}}Tfam^-/- موش های جهش یافته در سن 7 سالگی نقشه های حرارتی نشان داده شده است که تغییرات در الگوهای بیان ژن های دخیل در فسفوریلاسیون اکسیداتیو، گلیکولیز، انتقال گلوکز، متابولیسم اسیدهای چرب و چرخه اسید تری کربوکسیلیک (n=4 هر کدام) را نشان می دهد.

شکل S9. مرتبط با شکل 6. بیان TFAM در کیست های کلیوی Cyscpk/cpk کاهش می یابد. (الف) تصاویری از بخش‌های کلیه فیکس شده با فرمالین و پارافین از Cys نشان داده شده است.^cpk/cpkموش در سن 18 P. بخش‌ها توسط هیبریداسیون فلورسنت RNA در محل برای سیتوکروم c اکسیداز زیرواحد 1 (mt-Co1) کدگذاری شده با میتوکندری و زیرواحد 6 غشای ATP سنتاز کدگذاری شده با میتوکندری، توسط بیان کانال‌های ایمونوفلوورس وابسته به ولتاژ (IF) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بیان 1 (VDAC) و با هیستوشیمی لکتین با لکتین تتراگونولوبوس نیلوفر آبی (LTL). فلش‌های سفید سلول‌های اپیتلیال پوشش کیست را نشان می‌دهند، خطوط بریده بر روی سلول‌های اپیتلیال پوشش کیست، و علائم عددی لومینای کیست را نشان می‌دهند. میله های ¼ 100 میلی متر (بزرگنمایی کم توان) و 10 میلی متر (بزرگنمایی با قدرت بالا). (ب) میکروسکوپ روشنایی ساختار یافته سه بعدی (سیم کارت سه بعدی) از نوع وحشیکلیهدر سن 18 سالگی تصاویری از مقاطع کلیه که با LTL رنگ آمیزی شده و توسط IF برای زیرواحد IV سیتوکروم c اکسیداز (COX IV) و بیان VDAC تجزیه و تحلیل شده است، نشان داده شده است. نوار ¼ 10 میلی متر (تصاویر با بزرگنمایی کم قدرت) و 2 میلی متر (تصاویر با بزرگنمایی با قدرت بالا). ستاره یک هسته سلول بینابینی را نشان می دهد.

شکل S10. مرتبط با شکل 7. بیان TFAM در کیست های کلیه از بیماران مبتلا به کاهش یافته استبیماری کلیه پلی‌کیستیک. سطح بیان نسبی TFAM در کیست کلیه از 5 بیمار مبتلا بهبیماری کلیه پلی‌کیستیکتوسط ایمونوهیستوشیمی (n=5) ارزیابی شدند. نسبت کیست هایی با بیان TFAM کم یا زیاد در اپیتلیوم پوشش کیست نشان داده شده است. تعداد کیست های شمارش شده در هر بخش به رنگ سفید نشان داده شده است.

سیستانچمحصولات برایبیماری کلیه پلی‌کیستیک

برگرفته از: "کمبود فاکتور رونویسی میتوکندری هدفمند اپیتلیال کلیه A منجر به تخلیه پیشرونده میتوکندری همراه با بیماری شدید کیستیک می شود" توسط Ken Ishii1,2,11 و همکاران.

---کلیهبین‌المللی (2021) 99، 657–670

منابع

1. West AP, Shadel GS. DNA میتوکندری در پاسخ های ایمنی ذاتی و آسیب شناسی التهابی Nat Rev Immunol. 2017؛ 17:363-375.

2. چندل NS. تکامل میتوکندری به عنوان اندامک های سیگنالینگ سلول متاب. 2015؛ 22:204-206.

3. Campbell CT، Kolesar JE، Kaufman BA. فاکتور رونویسی میتوکندری A شروع رونویسی میتوکندری، بسته بندی DNA و شماره کپی ژنوم را تنظیم می کند. Biochim Biophys Acta. 2012؛ 1819: 921-929.

4. کوکات سی، لارسون NG. mtDNA یک چرخش U برای نوکلوئید میتوکندری ایجاد می کند. Trends Cell Biol. 2013؛ 23:457-463.

5. Taanman JW. ژنوم میتوکندری: ساختار، رونویسی، ترجمه و همانندسازی Biochim Biophys Acta. 1999؛ 1410: 103-123.

6. Larsson NG، Wang J، Wilhelmsson H، و همکاران. فاکتور رونویسی میتوکندری A برای نگهداری mtDNA و جنین زایی در موش ضروری است. نات ژنت. 1998؛ 18:231-236.

7. Larsson NG، Rustin P. مدل های حیوانی برای بیماری زنجیره تنفسی. Trends Mol Med. 2001؛ 7:578-581.

8. Torraco A، Diaz F، Vempati UD، و همکاران. مدل‌های موشی نقص‌های فسفوریلاسیون اکسیداتیو: ابزارهای قدرتمند برای مطالعه پاتوبیولوژی بیماری‌های میتوکندری Biochim Biophys Acta. 2009؛ 1793: 171-180.

9. Hamanaka RB، Glasauer A، Hoover P، و همکاران. گونه‌های اکسیژن فعال میتوکندری باعث تمایز اپیدرمی و رشد فولیکول‌های مو می‌شوند. سیگنال علمی 2013؛ 6:ra8.

10. Vernochet C, Mourier A, Bezy O, et al. حذف اختصاصی چربی TFAM اکسیداسیون میتوکندری را افزایش می دهد و از موش ها در برابر چاقی و مقاومت به انسولین محافظت می کند. سلول متاب. 2012؛ 16:765-776.

11. هال AM، Unwin RJ، Hanna MG، و همکاران. عملکرد کلیه و سیتوپاتی میتوکندری (MC): سوالات بیشتر از پاسخ؟ QJM. 2008؛ 101:755-766.

12. اما اف، مونتینی جی، پریخ اس ام، و همکاران. اختلال عملکرد میتوکندری در بیماری ارثی کلیوی و آسیب حاد کلیه. نات ریو نفرول. 2016؛ 12: 267-280.

13. Kang I، Chu CT، Kaufman BA. فاکتور رونویسی میتوکندری TFAM در تخریب عصبی: شواهد و مکانیسم های در حال ظهور FEBS Lett. 2018؛ 592: 793 811.

14. Chung KW، Dhillon P، Huang S، و همکاران. آسیب میتوکندری و فعال شدن مسیر STING منجر به التهاب و فیبروز کلیه می شود. سلول متاب. 2019؛ 30:784–799.e785.

15. لیتل ام اچ، مک ماهون AP. رشد کلیه پستانداران: اصول، پیشرفت و پیش بینی ها Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012؛ 4:a008300.

16. کوبایاشی A، Valerius MT، Mugford JW، و همکاران. Six2 یک جمعیت پیش ساز نفرون خود تجدید شونده چند توان را در سراسر رشد کلیه پستانداران تعریف و تنظیم می کند. سلول بنیادی سلولی. 2008؛ 3: 169-181.

17. Wredenberg A, Wibom R, Wilhelmsson H, et al. افزایش توده میتوکندریایی در موش های میوپاتی میتوکندریایی Proc Natl Acad Sci US A. 2002؛ 99:15066-15071.

18. Guder WG, Ross BD. توزیع آنزیم در امتداد نفرون کلیه Int.1984؛ 26:101-111.

19. Guery B, Choukroun G, Noel LH, et al. طیف درگیری سیستمیک در بزرگسالان با ضایعه کلیوی و جهش ژن tRNA میتوکندری (Leu). جی ام سوک نفرول. 2003؛ 14:2099-2108.

20. O'Toole JF, Liu Y, Davis EE, et al. افراد مبتلا به جهش در XPNPEP3، که یک پروتئین میتوکندری را کد می کند، به نفروپاتی شبیه نفرونوفتیزیس مبتلا می شوند. جی کلین سرمایه گذاری. 2010؛ 120:791-802.

21. Alston CL, Morak M, Reid C, et al. یک جهش جدید میتوکندریایی MTND5 که باعث کمبود مجزای کمپلکس I، نارسایی کلیوی و میوپاتی می شود. اختلال عصبی عضلانی. 2010؛ 20:131-135.

22. Finsterer J, Scorza FA. تظاهرات کلیوی اختلالات اولیه میتوکندری. Biomed Rep. 2017؛ 6:487-494.

23. Fervenza FC, Gavrilova RH, Nasr SH, et al. CKD به دلیل یک جهش جدید DNA میتوکندریایی: گزارش یک مورد جی کیدنی دیس هستم. 2019؛ 73:273-277.

24. هوانگ اس، پارک جی، کیو سی، و همکاران. Jagged1/Notch2 فیبروز کلیه را از طریق برنامه ریزی مجدد متابولیک با واسطه Tfam کنترل می کند. PLoS Biol. 2018؛ 16:e2005233.

25. Shao X، Somlo S، Igarashi P. نوترکیبی Cre/lox اختصاصی اپیتلیال در کلیه در حال توسعه و دستگاه ادراری تناسلی. J Am Soc Nephrol.2002؛ 13:1837-1846.

26. یو جی، کارول تی جی، مک ماهون AP. جوجه تیغی صوتی تکثیر و تمایز سلول های مزانشیمی را در کلیه متانفریک موش تنظیم می کند. توسعه. 2002؛ 129:5301-5312.

27. Brinkkoetter PT, Bork T, Salou S, et al. گلیکولیز بی هوازی مانع فیلتراسیون گلومرولی را مستقل از متابولیسم و ​​دینامیک میتوکندری حفظ می کند. Cell Rep. 2019؛ 27:1551–1566.e1555.

28. Wanet A, Arnould T, Najimi M, et al. اتصال میتوکندری، متابولیسم، و سرنوشت سلول های بنیادی. توسعه سلول های بنیادی 2015؛ 24: 1957-1971.

29. Guay-Woodford LM. بیماری‌های کیستیک کلیوی: فنوتیپ‌های مختلف روی مجموعه مژگان/سانتروزوم همگرا می‌شوند. نفرول اطفال. 2006؛ 21:1369-1376.

30. Rowe I, Chiaravalli M, Mannella V, et al. متابولیسم معیوب گلوکز در بیماری کلیه پلی کیستیک یک استراتژی درمانی جدید را شناسایی می کند. Nat Med.2013؛ 19:488-493.

31. Warner G, Hein KZ, Nin V, et al. محدودیت غذایی باعث بهبود بیماری کلیه پلی کیستیک می شود. جی ام سوک نفرول. 2016؛ 27:1437-1447.

32. Chiaravalli M, Rowe I, Mannella V, et al. 2-دئوکسی دی گلوکز PKD را بهبود می‌بخشد(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)پیشرفت جی ام سوک نفرول. 2016؛ 27:1958-1969.

33. Hildebrandt F، Benzing T، Katsanis N. Ciliopathies. N Engl J Med. 2011؛ ​​364: 1533-1543.

34. هریس پی سی، تورس وی. مکانیسم های ژنتیکی و مسیرهای سیگنالینگ در بیماری کلیه پلی کیستیک اتوزومال غالب جی کلین سرمایه گذاری. 2014؛ 124: 2315-2324.

35. Pazour GJ, Dickert BL, Vucica Y, et al. کلامیدوموناس IFT88 و همولوگ موش آن، ژن بیماری کلیوی پلی کیستیک tg737، برای مونتاژ مژک ها و تاژک ها لازم است. J Cell Biol. 2000؛ 151:709-718.

36. Lin F, Hiesberger T, Cordes K, et al. غیرفعال سازی زیرواحد کینزین-II ویژه کلیه، سیژوژنز کلیه را مهار می کند و باعث ایجاد بیماری کلیه پلی کیستیک می شود. Proc Natl Acad Sci US A. 2003؛ 100:5286-5291.

37. Nauli SM، Alenghat FJ، Luo Y، و همکاران. پلی سیستین های 1 و 2 باعث ایجاد حس مکانیکی در مژک اولیه سلول های کلیه می شوند. نات ژنت. 2003؛ 33:129-137.

38. سعدی خدوسی س، بربی د، رومانیلو بی، و همکاران. توسعه اولیه بیماری کلیه پلی کیستیک در موش های تراریخته که جهش فعال شده ژن بتا کاتنین را بیان می کنند. انکوژن. 2001؛ 20:5972-5981.

39. Yamaguchi T، Nagao S، Wallace DP، و همکاران. AMP حلقوی B-Raf و ERK را در سلول های اپیتلیال کیست از کلیه های پلی کیستیک اتوزومال غالب فعال می کند. کلیه های داخلی 2003؛ 63: 1983-1994.

40. ناگائو اس، یاماگوچی تی، کوساکا ام، و همکاران. فعال سازی کلیوی کیناز تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی در موش های صحرایی مبتلا به بیماری کلیه پلی کیستیک اتوزومال غالب کلیه های داخلی 2003؛ 63:427-437.

41. Qian CN، Knol J، Igarashi P، و همکاران. نئوپلازی کیستیک کلیه به دنبال غیرفعال سازی مشروط APC در اپیتلیوم لوله کلیوی موش. جی بیول شیمی. 2005؛ 280: 3938-3945.

42. Omori S، Hida M، Fujita H، و همکاران. مهار کیناز با سیگنال خارج سلولی پیشرفت بیماری را در موش های مبتلا به بیماری کلیه پلی کیستیک کند می کند. جی ام سوک نفرول. 2006؛ 17:1604-1614.

43. Shibazaki S, Yu Z, Nishio S, et al. تشکیل کیست و فعال شدن مسیر کیناز تنظیم شده خارج سلولی پس از غیرفعال سازی PKD ویژه کلیه(بیماری کلیه پلی‌کیستیک)1. هوم مول ژنت. 2008؛ 17:1505-1516.

44. Ishimoto Y، Inagi R، Yoshihara D، و همکاران. ناهنجاری میتوکندری تشکیل کیست را در بیماری کلیه پلی کیستیک اتوزومال غالب تسهیل می کند. Mol Cell Biol. 2017؛ 37:e00337-17.

45. Jain IH، Zazzeron L، Goli R، و همکاران. هیپوکسی به عنوان یک درمان برای بیماری میتوکندری علوم پایه. 2016؛ 352:54-61.

46. ​​فراری ام، جین آی اچ، گلدبرگر او و همکاران. درمان هیپوکسی بیماری نورودژنراتیو را در مدل موش سندرم لی معکوس می کند. Proc Natl Acad Sci US A. 2017؛ 114:E4241–E4250.