Cistanche funkcie pre obličky a cukrovku
Mar 11, 2022
Dysfunkcia cirkadiánnych hodín v obličkových tubuloch vedie k zvýšenej glukoneogenéze obličiek a exacerbovanej hyperglykémii pri cukrovke
pre viac informácií:{0}}
Camille Ansermet1,6, Gabriel Centeno1,6, Yohan Bignon1,6, Daniel Ortiz2,6, Sylvain Pradervand3, Andy Garcia1, Laure Menin2, Frederic Gachon1,4, Hikari AI. Yoshihara5 a Dmitri Firsov1
1Katedra biomedicínskych vied, Univerzita v Lausanne, Lausanne, Švajčiarsko;2Služba hmotnostnej spektrometrie, Inštitút chemických vied a inžinierstva, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Švajčiarsko;3Genomic Technologies Facility, Univerzita v Lausanne, Lausanne, Švajčiarsko;4Institute for Molecular Bioscience, The University of Queensland, Queensland, Austrália; a 5Inštitút fyziky, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Švajčiarsko
Thecirkadiánne hodinyje všadeprítomný molekulárny časový mechanizmus, ktorý synchronizuje bunkové, tkanivové a systémové biologické funkcie s 24-hodinovými environmentálnymi cyklami. Lokálne cirkadiánne hodiny riadia rytmy špecifické pre bunkový typ a tkanivo a ich dysregulácia sa podieľa na patogenéze a/alebo progresii širokého spektra chorôb. Avšak patofyziologická úloha vnútornácirkadiánne hodinyv obličkách diabetikov zostáva neznáma. Na vyriešenie tejto otázky sme vyvolali typ Icukrovkaso streptozotocínom u myší bez cirkadiánneho transkripčného regulátora BMAL1 v podocytoch (myši cKOp) alebo vobličkytubulu (myši cKOt). Neexistovala žiadna súvislosť medzi dysfunkciou cirkadiánnych hodín a rozvojom diabetickej nefropatie u myší cKOp a cKOt s diabetom. Avšak myši cKOt scukrovkavykazovali exacerbovanú hyperglykémiu, zvýšenú frakčnú exkréciu glukózy v moči, zvýšenú polyúriu a výraznejšiu hypertrofiu obličiek v porovnaní s kontrolnými myšami liečenými streptozotocínom. Analýzy expresie mRNA a proteínov odhalili podstatné zvýšenie glukoneogénnej dráhy vobličkycKOt myší s diabetom v porovnaní s diabetickými kontrolnými myšami. Transkriptomická analýza spolu s funkčnou analýzou cKot myší scukrovkaidentifikovali zmeny vo viacerých mechanizmoch, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú glukoneogénnu dráhu. Tak demonštrujeme tú dysfunkciu vnútornéhoobličkytubulucirkadiánne hodinyzhoršuje diabetickú hyperglykémiu prostredníctvom zvýšenia glukoneogenézy vobličkyproximálneho tubulu a ďalej zdôrazňujú dôležitosť cirkadiánneho správania u pacientov scukrovka.
KĽÚČOVÉ SLOVÁ:cirkadiánne hodiny; cukrovka; glukoneogenéza; proximálny tubulus
Kliknite na Cistanche v Urdu a Cistanche pre diabetes
Prechodný Stamement
Incukrovka,obličkyprispieva k rozvoju diabetickej hyperglykémie zvýšením reabsorpcie glukózy z primárneho moču a upreguláciou glukoneogenézy v proximálnom tubule. Tieto 2 procesy sú však tiež riadenécirkadiánne hodiny, mechanizmus, ktorý synchronizuje rôzne špecifické funkcie obličiek s dennými cyklami svetla a tmy. Tu demonštrujeme, že dysfunkcia vnútorných cirkadiánnych hodín v renálnom tubule môže zhoršiť diabetickú hyperglykémiu prostredníctvom zvýšenia renálnej glukoneogenézy. Tieto výsledky zdôrazňujú dôležitosť cirkadiánnych účinkov u diabetických pacientov s potenciálnymi dôsledkami pre manažment glukózy
Diabetesje systémové ochorenie, pri ktorom zohrávajú zvláštnu úlohu obličky. Pri cukrovke,obličkyprispieva k rozvoju diabetickej hyperglykémie zvýšením reabsorpcie glukózy z primárneho moču1 a zvýšením produkcie glukózy prostredníctvom glukoneogenézy.2,3Dlhodobé zvýšenie hladín glukózy v krvi však môže spôsobiť diabetickú nefropatiu (DN), jednu z najzávažnejších komplikácií diabetes, charakterizovaný glomerulárnym, tubulárnym a vaskulárnym poškodením v obličkách. Hoci metabolický stres je primárnym faktorom podieľajúcim sa na patogenéze a progresii DN, samotná hyperglykémia nevedie u väčšiny diabetických pacientov k torenálnej insuficiencii.4 To naznačuje, že na spustenie môže byť potrebná kombinácia s interkurentným ochorením alebo prítomnosťou environmentálnych, genetických alebo epigenetických „druhých zásahov“. a/alebo zrýchlená progresia DN. Nedávny výskum naznačil, že cirkadiánny hodinový mechanizmus je na priesečníku niekoľkých (pato)fyziologických procesov vobličky.5 Podmienenécirkadiánne hodinyv rôznych typoch obličkových buniek na zvieracích modeloch vedie k narušeniu cirkadiánnych rytmov rýchlosti inglomerulárnej filtrácie (GFR),6 čiastočnej strate kontroly krvného tlaku,7,8 podstatným zmenám v obličkových metabolických dráhach,9,10 a zrýchlenej progresii chronickejochorenie obličiek.11 U ľudí je cirkadiánny nesúlad medzi biologickými hodinami a kŕmením a rytmom aktivity súvisiaci s prácou na smeny spojený so zníženou GFR,12 zvýšeným vylučovaním albumínu močom,13 noktúriou a zvýšenou produkciou moču obličkami14 a zvýšeným rizikom chronického ochorenia obličiek.15
Zaujímavé je, žecirkadiánne hodinyvobličkyriadi alebo je prepojený s mnohými bunkovými dráhami, ktoré sa podieľajú na patogenézecukrovkaa/alebo DN. Napríklad knokaut transkripčného aktivátora BMAL1 (tiež nazývaného ARNTL), centrálneho prvku cirkadiánneho hodinového mechanizmu, špecifický pre renálne tubuly, vedie k výraznému zvýšeniu hladín expresie mRNA kódujúcich proteíny zapojené do renálnej glutamínovej glukoneogenézy, vrátane glutamínových transportérov SNAT3 (SLC38A3), glutamináza (GLS) a glutamátdehydrogenáza 1 (GLUD1).9 Čo je dôležitejšie, tieto zmeny expresie sa vyskytujú u zvierat s normoglykemickým knockoutom. Slominskiet al. preukázali, že proteín cirkadiánnych hodín PER1 sa podieľa na transkripčnej regulácii glukózového transportéra Sglt1 (Slc5a1) v bunkách proximálneho tubulu16 a Ansermetet al. ukázali, že cirkadiánne hodiny v podocytoch riadia expresiu génu Arhgap24 spojenú s predispozíciou k DN pri diabete 1. aj 2. typu.6 Ukázalo sa, že vysoké hladiny glukózy aj tubulárny deficit BMAL1 silne indukujú expresiu inhibítora cyklín-dependentnej kinázy p21CIP1 (Cdkn1a ), kritický faktor pri spúšťaní bunkovej senescencie v diabetickej obličke.9,17 Nikotínamidadenín-dinukleotid-dependentná deacetyláza sirtuín 1 (SIRT1), jeden z kľúčových regulátorov poškodenia podocytov v DN,18 bol identifikovaný ako hlavný regulátor slučky energetickej spätnej väzby. v rámci siete základných hodín.19 Ďalší bunkový mechanizmus, ktorý spája DN scirkadiánne hodinyje cicavčím cieľom rapamycínu, kinázy, ktorá koordinuje bunkový metabolizmus s cirkadiánnym časom.20 Zmenený cicavčí cieľ signalizácie rapamycínu bol tiež uznaný ako dôležitý patogénny faktor pri diabete indukovanom poškodení renálnych tubulárnych buniek,21 podocytov,22 a glomerulárnych endoteliálnych24 a mes. . Súhrnne tieto pozorovania naznačujú, že poruchy cirkadiánnych hodín vobličkymôže ovplyvniť rozvoj diabetickej hyperglykémie stimuláciou renálnej tubulárnej glukoneogenézy a/alebo reabsorpcie glukózy, alebo pôsobením ako „druhý zásah“, ktorý prispieva k patogenéze DN. Na riešenie týchto hypotéz sme vytvorili a charakterizovali myši so streptozotocínom (STZ) indukovaným typom Icukrovkaa konkrétne vymazaniecirkadiánne hodinykoordinátora Bmal1 v glomerulárnych podocytoch alebo v renálnom tubule.
Kliknite naCistanche na liečbu ochorenia obličiek
METÓDY
Zvieratá boli udržiavané ad libitum na štandardnej laboratórnej strave (KLIBA NAFAG dieta 3800). Všetky experimenty sa uskutočnili na samcoch myší.
Modely myší
Inaktivácia génu Bmal1 (Arntl) bola vyvolaná 2-týždňovou liečbou doxycyklínom (DOX; 2 mg/ml v pitnej vode)8-týždňového Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA /LC1 myši (myši cKOp) alebo 8-týždňových myší Bmal1lox/lox/Pax8-rtTA/LC1 (myši cKOt). Ich kontrolné skupiny (myši Bmal1lox/lox) dostali rovnakú liečbu DOX. Oba modely už boli opísané a overené.6,9 Týždeň po ukončení liečby DOX I. typcukrovkabol indukovaný ip injekciami STZ (50 mg/kg telesnej hmotnosti [BW]; denne počas 5 dní). Myši ošetrené vehikulom dostali injekcie vehikula fyziologického roztoku pufrovaného fosfátom. Všetky experimenty sa uskutočnili 8 týždňov po poslednej injekcii STZ alebo vehikula. Vo všetkých experimentoch sa uskutočnil odber tkaniva a krvi od myší usmrtených pri ZT9 (ZT označuje časové jednotky Zeitgeber; ZT0 je čas zapnutia svetla a ZT12 je čas vypnutia svetla).
Metabolické klietky
Myši boli umiestnené v individuálnych metabolických klietkach (Tecniplast). Odber moču sa uskutočnil 24 hodín po 4-dňovom adaptačnom období.
Chémia plazmy a moču
Koncentrácie a osmolalitu Naþ, Kþ, Ca2þ, Mg2þ, fosfátu, kreatinínu, glukózy, urátov a močoviny v moči a plazme meralo Laboratoire de prestations de Chimie Clinique z Centre Hospitalier Universitaire Vaudois. pH moču sa stanovilo pomocou pH metra (Metrohm). pH krvi a krvné plyny sa merali na zmiešanej arteriálnej-venóznej krvi pomocou epického krvného analyzátora (Siemens Healthcare). Amoniak v moči sa meral pomocou Berthelotovej metódy. Titrovateľná kyselina v moči bola meraná metódou Chan.25 Plazmatické hladiny aldosterónu boli merané rádioimunoanalýzou (DPC). Plazmatický inzulín bol stanovený pomocou súpravy od Mercodia
GFR
GFR sa merala na zvieratách v anestézii izotiokyanátom inzulín-fluoresceín, ako už bolo opísané.26
Ip glukózový tolerančný test
Po 15 hodinách hladovania sa kontrolám ošetreným vehikulom alebo STZ a cKotmiciam ip injikovala glukóza (1 g/kg telesnej hmotnosti). Glykémia sa merala pomocou čítačky glykémie v kvapke krvi z chvosta (Contour NextOne; Bayer) pred (čas ¼ 0) a 15, 30, 60, 90, 120 a 180 minút po injekcii glukózy.
Inzulínový tolerančný test
Po 4 hodinách obmedzenia potravy sa kontrolným myšiam a cKot liečeným vehikulom alebo STZ ip injikovalo 0,5 U inzulínu (ľudský rekombinantný inzulín; Sigma) na kg telesnej hmotnosti. Glykémia sa merala pred injekciou inzulínu (čas ¼ 0) a 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 a 180 minút po injekcii inzulínu. Ak glykémia klesla pod 2 mM, myši boli zachránené ip injekciou 30 mg glukózy a boli vylúčené z analýzy.
Sekvenovanie RNA
Sekvenovanie RNA sa uskutočnilo tak, ako je opísané v Ansermet et al. 6 Použila sa anotácia génu Musmusculus GRCm38.92. Počty génov boli škálované pomocou TMM normalizácie a log-transformované na počty na milión (CPM) pomocou funkcie „CPM“ z balíka limma R.27 Diferenciálna expresia medzi knockoutovanými a kontrolnými zvieratami bola vypočítaná pre neošetrené (fyziologický roztok pufrovaný fosfátmi) a liečené STZ) podmienky a interakcia medzi 2. Pre každé z 3 porovnaní boli vybrané gény s mierou falošného objavenia (FDR) < 5="" percent="" pre="" analýzu="" obohatenia="" génovej="" ontológie="" "biologický="" proces"="" s="" "klastrovým="" profilom."28="" termíny="" s="">< 0.01="" were="" considered="" as="" significant="" and="" further="" processed="" with="" the="" function="" "simplify"="" with="" default="" parameters="" to="" remove="">
Štatistická analýza
Všetky údaje sú vyjadrené ako priemer ± SEM. Štatistické testy sú opísané v legendách obrázkov a v doplnkovej tabuľke S10. P < 0,05="" sa="" považovalo="" za="" významné.="" štatistická="" analýza="" sa="" uskutočnila="" pomocou="" softvéru="" graphpad="" prism="" (verzia="">
Kapilárne Western bloty
Kapilárne Western bloty sa uskutočnili v zariadení na analýzu proteínov Univerzity v Lausanne (https://www.unil.ch/paf/home/menuinst/technologies/western-in-capillaries.html). Ich kvantifikáciu vykonal naslepo technik z tohto zariadenia.
Cistanche môže zlepšiť funkciu obličiek
VÝSLEDKY
Inaktivácia Bmal1 v podocytoch nevedie k indukcii DN u myší liečených STZ
Podocytovo špecifická inaktivácia Bmal1 (Arntl) bola vyvolaná 2-týždňovou liečbou DOX (2 mg/ml v pitnej vode) 8-týždňového Bmal1lox/lox/Nphs2-rtTA/ Myši LC1 (ďalej označované ako myši cKOp).6 Ich kontrolné skupiny z rovnakého vrhu (myši Bmal1lox/lox; ďalej označované ako kontrolné myši) dostali rovnakú liečbu DOX. Ako je znázornené na obrázku 1a, liečba STZ (pozri Metódy) viedla k hyperglykémii, ktorá sa nelíšila medzi kontrolnými a cKOp myšami. BW bola nižšia u zvierat liečených STZ, ale tento účinok bol podobný u oboch genotypov (obrázok 1b). GFR, meraná pomocou klírens izotiokyanátu inzulín-fluoresceín, sa nelíšila medzi kontrolami ošetrenými STZ a myšami cKOp (obrázok 1c). Diabetické zvieratá vykazovali glukozúriu (obrázok 1d), polyúriu (obrázok 1e), proteinúriu s nízkou molekulovou hmotnosťou (obrázok 1f) a miernu albuminúriu (obrázok 1f). Medzi kontrolami ošetrenými STZ a myšami cKOp však v týchto parametroch nebol žiadny rozdiel
Myši bez BMAL1 v renálnom tubule vykazujú exacerbovanú hyperglykémiu s diabetom
Ako je znázornené na obrázku 2a, BW sa nelíšila u diabetických kontrolných myší a myší bez BMAL1 v renálnom tubule (myši Bmal1lox/lox/Pax8-rtTA/LC19, ktoré boli liečené DOX; ďalej označované ako myši cKot). Analýza krvnej plazmy odhalila, že STZ-indukovaná hyperglykémia je u cKOt myší exacerbovaná v podmienkach jedla aj hladovania (obrázok 2b a c, v tomto poradí). koncentrácie urátov a aldosterónu sa medzi kontrolou liečenou STZ a c Kotmice líšili, s výnimkou zvýšených hladín močoviny v plazme u myší cKOt (doplnková tabuľka S1). Hladiny inzulínu v plazme sa nelíšili medzi kontrolami ošetrenými STZ a myšami nalačno cKot (obrázok 2d). Testy glukózovej a inzulínovej tolerancie hodnotené ako sklon klesajúcej koncentrácie glukózy neodhalili významné rozdiely medzi myšami ani jedného genotypu v oboch liečebných podmienkach (obrázok 2e a f).Diabetes-indukovanýobličkyhypertrofia bola výraznejšia u diabetických cKOt myší ako u diabetických kontrol (obrázok 2g). GFR sa nelíšila medzi myšami oboch genotypov liečených STZ (obrázok 2h). Zvýšenie príjmu vody a objemu moču vyvolané STZ bolo výraznejšie u myší c Kot (obrázok 3a a b), zatiaľ čo osmolalita moču sa medzi diabetickými myšami oboch genotypov nelíšila (obrázok 3c). Frakčné vylučovanie glukózy bolo vyššie a frakčné vylučovanie sodíka bolo nižšie u cKOtmyší liečených STZ v porovnaní s kontrolami liečenými STZ (obrázok 3d a e), zatiaľ čo hodnoty frakčnej exkrécie fosfátu (obrázok 3f), horčíka (obrázok 3g) a vápnik (obrázok 3h) sa nelíšili medzi diabetickými myšami oboch genotypov. Kontrolné aj cKot myši liečené STZ mali podobnú proteinúriu s nízkou molekulovou hmotnosťou, ale žiadnu albuminúriu (doplnkový obrázok S1). Medzi obličkami kontrolných myší ošetrených vehikulom alebo STZ a myší cKot sa nezistili žiadne veľké histologické rozdiely (doplnkový obrázok S2).
Obrázok 1|Všeobecné charakteristiky kontrolných a cKOp myší liečených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ). (a) Glykémia nalačno. b) Telesná hmotnosť (BW). (c) Rýchlosť glomerulárnej filtrácie (GFR) (klírens inzulínu). (d) Glukóza v moči. (e) Objem moču. (f) Farbenie močových proteínov modrou Coomassie. U všetkých myší sa 0,3 % (obj.) 24-hodinového moču nanieslo na gélový elektroforézny gél s dodecylsulfátom sodným a polyakrylamidom. Uvádza sa priemer ± SEM. n=9 v každej skupine, s výnimkou meraní GFR, kde n=6 a n{9}} myší bolo použitých v kontrolnej skupine liečenej STZ a v skupine cKOp. Všetky výsledky boli získané od 19-týždňových zvierat. Použila sa dvojcestná analýza rozptylu s testom viacnásobného porovnania Sidak. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" alb,="" albumín="" (65="" kda);="" lmwp,="" proteín="" s="" nízkou="" molekulovou="">
Obrázok 2|Všeobecné charakteristiky kontrolných a c Kot myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ). a) Telesná hmotnosť. n=8 pre kontrolu liečenú vehikulom a myši c Kot a n=9 pre kontrolu liečenú STZ a myši c Kot. (b) Glykémia nalačno. n ¼ 8 a n =9 pre kontrolu liečenú vehikulom a STZ a myši c Kot, v danom poradí. (c) Glykémia nalačno (16 hodín hladovania). n=9 pre kontrolu liečenú vehikulom a myši c Kot a n=7 a n{15}} pre kontrolu liečenú STZ a myši c Kot, v danom poradí. (d) Hladiny inzulínu u kontrolných myší ošetrených vehikulom alebo STZ a myší c Kot. n=9 a n{20}} pre kontrolnú skupinu liečenú vehikulom a myši c Kot a n=10 a n{23}} pre kontrolnú skupinu s injekciou STZ a myši c Kot, v uvedenom poradí. Hladiny inzulínu v plazme sa merali pri ZT18, uprostred neaktívnej fázy. (e) Hladiny glukózy v krvi sa merali v priebehu testu glukózovej tolerancie vo vehikule alebo v kontrolnej skupine ošetrenej STZ a u myší c Kot. n=9 pre kontrolu liečenú vehikulom a myši c Kot a n=7 a n{32}} pre kontrolu liečenú STZ a myši c Kot, v danom poradí. (f) Hladiny glukózy v krvi sa merali v priebehu testu inzulínovej tolerancie u kontroly s vehikulom alebo STZ a u myší c Kot. n=5 pre kontrolné myši liečené vehikulom alebo STZ a n{40}} pre myši cKO liečené vehikulom alebo STZ. (g)Diabetes-indukovanýobličkyhypertrofia. n{{0}} v každej skupine. Hypertrofia obličiek sa hodnotila vydelením hmotnosti obličiek (KW) telesnou hmotnosťou (BW). Relatívne hodnoty KW/BW pre kontrolu s injekciou STZ a c Kot zvieratá sa vypočítali priradením 1{{10}}}}0 percent zodpovedajúcu skupinu s injekčným vehikulom. (h) Rýchlosť glomerulárnej filtrácie (GFR) (klírens inzulínu). n=5 a n=6 pre kontrolu liečenú STZ a myši c Kot, v danom poradí. Uvádza sa priemer ± SEM. Použila sa dvojcestná analýza rozptylu s testom viacnásobného porovnávania Sidak. *P < 0,05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p=""><>
Exacerbovaná hyperglykémia u cKOt myší koreluje so zvýšenou expresiou glukoneogénnych enzýmov v obličkách
Na identifikáciu molekulárnych dráh spojených s exacerbovanou hyperglykémiou u myší cKOt liečených STZ sme vykonali analýzu sekvenovania RNAobličkytranskriptómy, po ktorých nasleduje analýza obohatenia celej transkriptómovej dráhy a špecifické analýzy RNA kódujúcich proteíny zapojené do renálnej glukoneogenézy a renálnej reabsorpcie glukózy. Porovnanie transkriptómov odhalilo 1833 transkriptov diferencovane exprimovaných medzi kontrolami liečenými vehikulom a STZ (doplnková tabuľka S2; FDR < 5="" percent),="" 1784="" transkriptov="" diferencovane="" exprimovaných="" medzi="" myšami="" ckot="" liečenými="" vehikulom="" a="" stz="" (doplnková="" tabuľka="" s3;="" transkripty="" rozdielne="" exprimované),="" fdr3="">< 5="" 5="" percent="" medzi="" kontrolou="" ošetrenou="" vehikulom="" a="" myšami="" c="" kot="" (doplnková="" tabuľka="" s4;="">< 5%),="" and="" 2667="" transcripts="" differentially="" expressed="" between="" stz-treated="" control="" and="" c="" kot="" mice="" (supplementary="" table="" s5;="" fdr="" <="" 5%).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" differentially="" expressed="" transcripts="" revealed="" enrichment="" of="" pathways="" related="" to="" lipid,="" amino="" acid,="" and="" carboxylic="" acid="" metabolism,="" and="" organic="" anion="" transport="" between="" control="" and="" cko="" mice="" in="" both="" vehicle="" and="" stz="" treatment="" groups="" (figure="" 4a="" and="" b,="" respectively,="" and="" supplementary="" tables="" s6="" and="" s7,="" respectively).="" a="" total="" of="" 284="" transcripts="" exhibited="" genotype-by="" treatment="" interaction="" effects="" (supplementary="" table="" s8;="" fdr="" <="" 5%),="" including="" glud1="" and="" g6pc="" transcripts="" encoding="" enzymes="" involved="" in="" renal="" gluconeogenesis="" (see="" below).="" gene="" ontology="" analysis="" of="" transcripts="" with="" significant="" interaction="" showed="" enrichment="" of="" only="" a="" limited="" number="" of="" pathways,="" mainly="" related="" to="" lipid="" metabolism="" and="" organic="" anion="" transport="" (figure="" 4c="" and="" supplementary="" table="" s9).="" among="" the="" genes="" encoding="" transporters="" involved="" in="" glucose="" reabsorption="" in="" the="" proximal="" tubule="" (sglt1,="" sglt2,="" glut1,="" and="" glut2),="" only="" glut1="" (slc2a1)="" displayed="" higher="" expression="" in="">obličkydiabetických cKOt myší v porovnaní s diabetickými kontrolami (doplnková tabuľka S5).
Obrázok 3|Charakteristiky príjmu vody a moču u kontrolných a c Kot myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ). (a) 24-hodinový príjem vody. n=8 pre kontrolné myši liečené vehikulom alebo myši cKOt a n=9 pre kontrolné myši liečené STZ alebo myši cKOt. (b) 24-hodinový objem moču. n=8 pre kontrolné myši liečené vehikulom alebo cKOt myši a n=9 pre kontrolné myši liečené STZ alebo cKOt myši. (c) Osmolalita moču. n=8 pre kontrolné myši liečené vehikulom, n=7 pre myši c Kot liečené vehikulom a n=9 pre kontrolné myši liečené STZ alebo myši cKOt. (d) Frakčné vylučovanie (Fe) glukózy. n=8 kontrolných myší liečených nosičom alebo cKOt myší a n=9 kontrolných myší liečených STZ alebo cKOt myší. (e) Fe sodíka. n=8 pre kontrolné myši liečené vehikulom, n=7 pre myši c Kot liečené vehikulom a n=9 pre kontrolné myši liečené STZ alebo myši cKOt. f) Fe z fosforečnanu. n=8 pre kontrolné myši liečené vehikulom, n{31}} pre myši cKOt liečené vehikulom, n=8 pre kontrolné myši liečené STZ a n=9 pre myši liečené STZ cKOt myši. g) Fe horčíka. n=8 kontrolných myší liečených vehikulom, n=7 myší c Kot liečených vehikulom a n=9 kontrolných myší liečených STZ alebo cKOt myší. h) Fe vápnika. n=8 kontrolných myší liečených vehikulom, n=7 myší c Kot liečených vehikulom a n=9 kontrolných myší liečených STZ alebo cKOt myší. Znamená, že je daný SEM. Použila sa dvojcestná analýza rozptylu s testom viacnásobného porovnávania Sidak. *P < {{50}}.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" bw,="" telesná="">
2 hlavné glukoneogénne prekurzory vobličkyarelaktát a glutamín.29 Ako je znázornené na obrázku 4d ae a v doplnkovej tabuľke S5, hladiny expresie proteínov kódujúcich transkripty zapojených do renálnej glukoneogenézy glutamínu (Snat3, Gls a Glud1) boli zvýšené v obličkách cKOt myší liečených STZ v porovnaní s kontrolami liečenými STZ Naopak, expresia mRNA kódujúcej glutamát amonnú ligázu (Gull), ktorá obracia počiatočný krok glutaminolýzy riadený GLS, bola znížená. Podobne hladiny expresie mRNA kódujúcich 2 enzýmy v spoločnej časti glukoneogénnej dráhy (konkrétne fosfoenolpyruvátkarboxykinázu [Pck1] a glukózo{10}}fosfatázu [G6pc]) boli vyššie u cKOtmyší liečených STZ. Vyššia expresia GLUD1 a PCK1 v obličkách diabetických myší cKOt bola potvrdená na úrovni proteínu kapilárnym Western blotom (obrázok 4f a doplnkový obrázok S3). V pečeni diabetických myší sa hladina expresie GLUD1 medzi kontrolnými a c Kot myšami nelíšila a expresia PCK1 bola nižšia u c Kot myší (doplnkový obrázok S4). Za zmienku stojí, že hladiny expresie Glud1, Snat3, fruktózy-1,6-bifosfátu 2 (Fbp2) a Glut1 boli vyššie a hladiny expresie Glul, Fbp1 a Glut2 boli nižšie vobličkycKOt myší liečených vehikulom v porovnaní s kontrolami liečenými vehikulom.
Obrázok 4|Analýza obohatenia génovej ontológie (GO) "Biologický proces". (a) GO analýza transkriptov odlišne vyjadrených vobličkykontrola ošetrená nosičom a myši c Kot. (b) GO analýza transkriptov odlišne exprimovaných v obličkách kontrolných myší ošetrených streptozotocínom (STZ) ac Kot. (c) GO analýza transkriptov vykazujúcich účinok interakcie genotypu po liečbe. Bodové grafy pre prvé 2 0 najvýznamnejšie výrazy (hodnota Q < 0.01).="" nadbytočné="" výrazy="" boli="" filtrované.="" generácia="" predstavuje="" časť="" významných="" génov="" anotovaných="" zobrazeným="" výrazom.="" veľkosť="" bodky="" predstavuje="" počet="" významných="" génov="" anotovaných="" zobrazeným="" výrazom.="" n="6" za="" podmienku.="" (d)="" grafy="" násobnej="" zmeny="" pre="" enzýmy="" kódujúce="" transkripty="" a="" transkripty="" zapojené="" do="" renálnej="" glukoneogenézy.="" hodnoty="" úrovne="" expresie="" boli="" extrahované="" z="" doplnkových="" tabuliek="" s2,="" s3,="" s4="" a="" s5.="" *p="">< 0,05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" (e)="" schematické="" znázornenie="" buniek="" proximálneho="" tubulu="" s="" hlavnými="" proteínmi/enzýmami="" zapojenými="" do="" procesu="" renálnej="" glukoneogenézy.="" červeno:="" p="" hodnoty="" pre="" rozdielnu="" expresiu="" medzi="" stz-liečenou="" kontrolou="" a="" c="" kot="" myšami.="" modro:="" p="" hodnoty="" pre="" diferenciálnu="" expresiu="" medzi="" kontrolami="" ošetrenými="" vehikulom="" a="" c="" kot="" myšami.="" červené="" a="" modré="" šípky="" označujú="" zvýšenú="" ([)="" alebo="" zníženú="" (y)="" expresiu="" inckot="" myší.="" (f)="" kvantitatívna="" analýza="" kapilárnych="" western="" blotov="" pre="" glutamátdehydrogenázu="" (glud1)="" a="" fosfoenolpyruvátkarboxykinázu="" (pck1;="" doplnkové="" obrázky="" s2="" a="" s3)="">obličkyz fosfátom pufrovaného fyziologického roztoku – alebo kontroly ošetrenej STZ a myší c Kot (n=6 stav). Použila sa dvojcestná analýza rozptylu s testom viacnásobného porovnávania Sidak. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" au,="" ľubovoľná="" jednotka;fbp1/2,="" fruktóza{12}},6-bifosfatáza="" 1/2;="" g6pc,="" glukózo-6-fosfatáza;="" gls,="" glutamináza;="" glul,="" glutamínsyntetáza;="" glut2,="" transportér="" glukózy2;="" nhe3,="" výmenník="" sodík-vodík="" 3;="" p="" upraviť,="" p="" upraviť;="" pc,="" pyruvátkarboxyláza;="" snat3,="" glutamínový="" transportér;="" tca,="" xxx="">
V obličkách diabetických myší sa mení viacero mechanizmov priamo alebo nepriamo ovplyvňujúcich glukoneogénnu dráhu
Glukoneogénna dráha vobličkymôžu byť ovplyvnené týmcirkadiánne hodinybuď priamo, prostredníctvom transkripčnej, translačnej alebo posttranslačnej kontroly proteínov zapojených do renálnej glukoneogenézy, alebo nepriamo, ovplyvnením iných renálnych mechanizmov, ktoré sú vnútorne spojené s produkciou glukózy v proximálnom tubule. Transkripčné faktory, koaktivátory a korepresory, ktoré riadia transkripciu glukoneogénnych enzýmov, boli čiastočne charakterizované v pečeni, obličkách a iných tkanivách. Obrázky 5a a b zhŕňajú zmeny v hladinách expresie transkriptov kódujúcich známe transkripčné regulátory glukoneogenézy vobličkykontrolných a cKOt myší (pozri tiež doplnkové tabuľky S4 a S5). Spomedzi analyzovaných transkriptov tie kódujúce receptor d aktivovaný peroxizómovým proliferátorom (PPARd) a kryptochrómy 1 a 2 vykazovali podstatné zvýšenie, zatiaľ čo jadrový receptor NR1D1 (tiež známy ako REV-Erba) bol podstatne znížený v obličkách cKOt myší vo vozidlách aj STZ- liečených zvierat v porovnaní s kontrolami s rovnakou liečbou. Expresia peroxisomeproliferátorom aktivovaného receptora g koaktivátora 1-a (Pgc1a, Ppargc1a) bola zvýšená u cKOt myší liečených STZ v porovnaní s kontrolami liečenými STZ a expresia glukokortikoidného receptora (Gr, Nr3c1) bola znížená u cKOtmic liečených vehikulom v porovnaní s kontrolami ošetrenými vehikulom. Expresia forkhead O box proteínu (Foxo1), hepatocytového jadrového faktora 4a (Hnf4a), cyklického adenozínmonofosfátového responzívneho elementu viažuceho proteínu (Creb1), Para, Sirt1, CREB-väzbového proteínu (Cbp, Crebbp), CREB-regulovaného transkripčného koaktivátora 2 (Crtc2), a históndeacetyláza 3 (Hdac3) nebola ovplyvnená liečbou alebo genotypom
Obrázok 5|( a ) Grafy zložených zmien pre transkripty kódujúce transkripčné faktory, koaktivátory a korepresory, ktoré riadia transkripciu glukoneogénnych enzýmov u kontrolných myší a myší liečených vehikulom a streptozotocínom (STZ) a cKOt. Hodnoty úrovne expresie boli extrahované z doplnkových tabuliek S2, S3, S4 a S5. *P < 0.{{10}}5,="" †p="">< 0,01,="" ‡p="">< 0,001.="" (b)="" schematické="" znázornenie="" údajov="" uvedených="" na="" obrázku="" 5a.="" červeno:="" p="" hodnoty="" pre="" rozdielnu="" expresiu="" medzi="" stz-liečenou="" kontrolou="" a="" ckot="" myšami.="" modro:="" p="" hodnoty="" pre="" rozdielnu="" expresiu="" medzi="" kontrolou="" ošetrenou="" vehikulom="" a="" myšami="" ckot.="" červené="" a="" modré="" šípky="" označujú="" zvýšenú="" ([)="" alebo="" zníženú="" (y)="" expresiu="" u="" ckot="" myší.="" au,ľubovoľná="" jednotka;="" cbp,="" xxx;="" creb1,="" xxx;="" crtc2,="" xxx;="" cry1,="" xxx;="" cry2,="" xxx;="" foxo1,="" xxx;="" g6pc,="" xxx;="" gr,="" xxx;="" hdac3,="" xxx;="" hnf4a,="" xxx;="" nrld1,="" xxx;="" pck1,="" xxx;="" ppara,="" xxx;="" pparg,="" xxx;="" sirt1,="">
Pretože acidóza je hlavným nepriamym stimulom renálnej glukoneogenézy, merali sme pH krvi a moču, krvné plyny, vylučovanie amoniaku močom (NH3/NH4þ) a titrovateľnú kyslosť. Ako je znázornené na obrázku 6, pH krvi bolo vyššie u cKOt myší liečených vehikulom v porovnaní s kontrolami liečenými vehikulom, ale nelíšilo sa medzi diabetickými myšami oboch genotypov. Bikarbonát v plazme bol nižší u diabetických kontrol v porovnaní s kontrolami liečenými vehikulom; avšak v plazmatickom bikarbonáte sa zistil rozdiel medzi diabetickou kontrolou a cKOt myšami. Nadbytok plazmatickej bázy a pH moču neboli ovplyvnené liečbou ani genotypom. Avšak myši cKOt liečené STZ vylučovali zvýšené množstvá amoniaku a titrovateľnej kyslosti v porovnaní s kontrolami liečenými STZ. Analýza transkriptov kódujúcich proteíny zapojené do manipulácie s obličkovou kyselinou a bázou odhalila zníženú expresiu sodíkového vodíkového výmenníka NHE3 (Slc9a3; pozri obrázok 4d a e) a aniónomeniča AE1 (Slc4a1) a zvýšená expresia karboanhydrázy II (Car2) a podjednotky b1 Hþ-ATPázy (Atp6v1b1). Nebol však pozorovaný žiadny rozdiel v hladinách expresie chloridovo-protónového antiportéra Clcn5, b2 podjednotky Hþ-ATPázy (Atp6v1b2), amoniakového transportéra Rhcg, kotransportéra hydrogénuhličitanu sodného NBCE1 (Slc4a4), sodíkovo závislého chloridovo-bikarbonátového výmenníka NDCBE(Slc4a). anexové myši pendrin (Pds, Slc26a4) indiabetické cKOt myši v porovnaní s diabetickými kontrolami (doplnková tabuľka S5). Je potrebné poznamenať, že hladiny expresie Nhe3 boli nižšie v obličkách myší cKOt ošetrených vehikulom v porovnaní s kontrolami ošetrenými vehikulom (obrázok 4d a doplnková tabuľka S4).
DISKUSIA
Je dobre známe, že dysfunkciacirkadiánne hodinymechanizmus alebo nesúlad medzi biologickými hodinami a sociálnymi a environmentálnymi podnetmi spôsobenými (napr. prácou na zmeny), závislosťou od počítača/internetu, častým pásmovým oneskorením alebo poruchami spánku, sú hlavnými rizikovými faktormi patogenézy a/alebo progresie rôznych chronických ochorení. Príspevok lokálnych cirkadiánnych hodín, ktoré sú súčasťou tkaniva, oproti systémovým cirkadiánnym podnetom k špecifickým patofyziologickým procesom však nebol široko skúmaný. Predpokladali sme, že poruchy vnútorných renálnych cirkadiánnych hodín môžu prispieť k rozvoju DN a / alebo diabetickej hyperglykémie. Na testovanie týchto hypotéz sme použili 2 myšacie modely (tj myši cKOp a cKOt) vyvinuté na genetickom pozadí C57BL/6, o ktorom je známe, že sú relatívne odolné voči DN. V oboch modeloch nedostatok BMAL1 pri diabetických stavoch neviedol k ďalšej albuminúrii alebo rozdielu v GFR, čo sú 2 hlavné charakteristické znaky ochorenia. To buď naznačuje, že transgénne myši na pozadí C57BL/6 nemusia byť vhodným modelom na štúdium hypotézy „druhého zásahu“ v DN, alebo že patogenéza a/alebo progresia DN sú viac ovplyvnené systémovými cirkadiánnymi poruchami ako vnútornými renálnymi cirkadiánnymi hodinami. Testovanie hypotézy o interakcii medzi diabetickou hyperglykémiou a vlastnou obličkoucirkadiánne hodinyodhalili zvýšenú renálnu tubulárnu glukoneogénnu dráhu a exacerbovanú hyperglykémiu u diabetických cKOt myší. Analýzy expresie mRNA a proteínov ukázali, že glutamínová glukoneogenéza a spoločná časť glukoneogénnej dráhy sú v porovnaní s diabetickými kontrolami zosilnené u indiabetických cKOt myší. Toto pozorovanie naznačilo, že oba hlavné glukoneogénne substráty vobličky(tj glutamín a laktát) by mohli prispieť k zhoršeniu hyperglykémie u cKOt myší.
Obrázok 6|pH plazmy, hydrogénuhličitan v plazme, nadbytok plazmatickej bázy, pH moču, 24-hodinová titrovateľná kyslosť moču (TA) a vylučovanie amónia u kontrolných myší liečených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ) a myší s cKOt. n ¼ 6–9. Použila sa dvojcestná analýza rozptylu s testom viacnásobného porovnávania Sidak. *P < 0.05,="" †p="">< 0,01,="" ‡p=""><>
Obličkyglukoneogenéza získala v posledných rokoch zvýšený záujem kvôli potenciálne dôležitej úlohe glukózy produkovanej v renálnom tubule pri systémovej metabolickej rovnováhe aj pri ochorení obličiek (preskúmané vyššie2,30). Obličky predstavujú 40 percent celkovej produkcie glukózy de novo v tele u ľudí nalačno cez noc.29cukrovkapečeň aj obličky zvyšujú syntézu glukózy, ale relatívne zvýšenie renálnej glukoneogenézy je oveľa silnejšie ako v pečeni. Štúdie na pečeni ukázali, žecirkadiánne hodinymôže viacnásobne ovplyvniť pečeňovú glukoneogenézucirkadiánne hodiny- riadené bunkové mechanizmy. Zhang a kol. ukázali, že cirkadiánne represory kryptochrómov 1 a 2 inhibujú expresiu glukoneogénnych enzýmov blokovaním aktivácie CREB1.31Li et al. preukázali, že NR1D1, ktorý tvorí kritickú negatívnu končatinu v základných cirkadiánnych hodinách, potláča transkripciu Pck1 a G6pc.32 Ako sa očakávalo pre cirkadiánne hodinové gény u Bmal1 knockout myší,33 naše výsledky preukázali silnú upreguláciu Cry1/Cry2 transkriptov a silnú reguláciu Prepis Nr1d1 vobličkydiabetických cKOtmyší v porovnaní s diabetickými kontrolami. Tieto protichodné výsledky môžu naznačovať tkanivovú špecifickosť regulácie glukoneogenézy elementmi základných hodín. zaujimave,obličkyu diabetických cKOt myší sa prejavila silná indukcia Ppard, o ktorej sa ukázalo, že dramaticky stimuluje expresiu Pck1 vo svale.34 Nakoniec, expresia mRNA kódujúcej PGC1a, kritického koaktivátora FoxO1, transkripčného faktora, ktorý kontroluje expresiu glukoneogénnych enzýmov v obličkách aj pečeni, sa zvýšil v obličkách diabetických cKOtmyší. Súhrnne analýza renálnych transkriptómov odhalila, že diabetické cKOt myši vykazujú podstatné zmeny v niekoľkých bunkových dráhach zapojených do kontroly glukoneogenézy vobličkya/alebo iné tkanivá.
Posúdenie potenciálnych mechanizmov, prostredníctvom ktorých sacirkadiánnehodinymôže ovplyvniť glukoneogénnu dráhu u diabetikovobličkyodhalili niekoľko znakov kompenzovaného acidobázického stavu krvi, vrátane zvýšeného vylučovania amónia močom a titrovateľnej kyslosti. Tieto pozorovania sa porovnávali s transkriptomickými údajmi, ktoré preukázali zníženie hladín expresie transkriptu kódujúceho NHE3, transportéra, ktorý hrá kľúčovú úlohu pri acidobázickej manipulácii s proximálnym tubulom, spolu s potenciálne kompenzačným zvýšením expresie génu kódujúceho Atp6v1b1 podjednotku HþATPázy zapojenej do sekrécie Hþ distálneho nefrónu. Priama kontrola expresie Nhe3 cirkadiánnymi hodinami bola preukázaná na úrovni transkripcie16 aj expresie proteínov.35 Intracelulárna acidifikácia spôsobená zníženou expresiou NHE3 by sa teda mohla považovať za možnú príčinu zvýšenej glukoneogenézy v bunkách proximálnych tubulov myší cKOt. Tieto výsledky sú paralelné so zisteniami Onishiho a kol., 36 ktorí preukázali, že tubulárne špecifické knockoutovanie NHE3 má za následok zvýšenú expresiu glukoneogénnych enzýmov v obličkách. Posilnenie rýchlosti obmedzujúcej spoločnej časti glukoneogénnej dráhy (Pck1 a G6pc) u diabetických cKOt myší môže ďalej zhoršiť intracelulárnu acidifikáciu prostredníctvom zvýšenia glutamínovej glukoneogenézy, metabolického procesu, ktorý vytvára vodíkové ióny. Zaujímavé je, že expresia Nhe3, Glul, Glud1 a Snat3, ako aj niekoľkých transkripčných kódujúcich transkripčných faktorov, koaktivátorov alebo korepresorov, ktoré riadia transkripciu glukoneogénnych enzýmov (Gr, Ppard, Nr1d1, Cry1 a Cry2), bola modifikovaná podobným spôsobom v STZ- a myši cKOt liečené vehikulom. To naznačuje, že renálna glukoneogenéza je tiež zvýšená u myší cKOt liečených vehikulom. V nediabetických podmienkach by sa absencia hyperglykémie u myší incKOt dala vierohodne vysvetliť zvýšeným metabolizmom tejto nadmerne syntetizovanej glukózy všetkými tkanivami metabolizujúcimi glukózu, vrátaneobličky.
Aký je význam týchto zistení pre patogenézucukrovkau ľudí? Je dobre známe, že stravovací rytmus hrá dôležitú úlohu pri strhávaní periférnych cirkadiánnych hodín.37 Potravinové zložky (napr. vysoký obsah soli,38 nízkosacharidové a vysokoproteínové diéty39 a ketogénna strava40) a parakrinné/autokrinné faktory podmienené príjmom potravy (napr. , kortikosteroidy41) majú silný vplyv na cirkadiánne rytmy vobličky. Niekoľko hlavných populačných skupín je pravidelne alebo neustále vystavených posunutému alebo neusporiadanému príjmu potravy. Napríklad až 20 až 25 percent severoamerických a európskych zamestnancov vykonáva prácu na smeny, ktorá je spojená so zmeneným stravovacím návykom.42 Druhou rýchlo rastúcou skupinou s postihnutým stravovacím správaním sú ťažko závislí na internete, ktorí podľa súčasných odhadov predstavujú 6 % až 8 percent všeobecnej populácie.43 Poruchy spánku,44 chronické ochorenie obličiek45 a niektoré lieky (napr. cisplatina46) tiež významne zhoršujú renálny cirkadiánny rytmus. Možno teda predpokladať, že u podstatnej časti diabetických pacientov sa môže hyperglykémia ďalej zhoršiť v dôsledku dysregulácie cirkadiánnych hodín v periférnych tkanivách, vrátane vnútornýchcirkadiánne hodiny. V tomto smere veľký počet štúdií preukázal silnú súvislosť medzi prácou na zmeny a rizikom rozvoja diabetu (preskúmané skôr47). Naše výsledky súhrnne poskytujú nové molekulárne prepojenie medzi cirkadiánnym systémom a patofyziológioucukrovka.
Cistanche môže zabrániť ochoreniu obličiek
DISCLOSURE
Všetci autori nedeklarovali žiadne konkurenčné záujmy.
POĎAKOVANIE
Táto práca bola podporená výskumným grantom Swiss National Science Foundation 310030-188499 (do DF) Časť tejto práce bola predložená ako abstrakt na výročné stretnutie Americkej nefrologickej spoločnosti v roku 2021.
AUTORSKÉ PRÍSPEVKY
HAIRY, FG a DF navrhli štúdiu; CA, GC, DO, YB a AG uskutočnené experimenty; CA, GC, DO, SP, LM a HAIY analyzovali údaje; CA a HAIY vytvorili čísla; DF a HAIY napísali rukopis. Všetci autori schválili konečnú verziu rukopisu.
DOPLNKOVÝ MATERIÁL
Doplnkový súbor (PDF)
Obrázok S1. Farbenie močových proteínov Coomassie modrou z kontrolných a cKOt myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ).
Obrázok S2. (A) Massonovo trichrómové farbenieobličkyrezy z kontrolných myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ) a myší s cKOt. (B) Farbenie rezov obličiek z myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ) a cKOt pomocou Schiffovho (PAS) farbenia.
Obrázok S3. Kapilárna Western blot analýza expresie glutamátdehydrogenázy 1 (GLUD1; A) a fosfoenolpyruvátkarboxykinázy (PCK1; B) vobličkykontrolných a cKOt myší ošetrených vehikulom-orstreptozotocínom (STZ).
Obrázok S4. Kapilárna Western blot analýza expresie glutamátdehydrogenázy 1 (GLUD1; A) a fosfoenolpyruvátkarboxykinázy (PCK1; B) v pečeni kontrolných a cKOt myší ošetrených vehikulom alebo streptozotocínom (STZ).
Tabuľka S1. Plazmatická chémia u kontrolných a cKOt myší s injekciou vehikula alebo streptozotocínu (STZ). Doplnkové súbory (Excel)
Tabuľka S2. Transkriptóm: kontrolný streptozotocín (STZ) verzus kontrolný fyziologický roztok pufrovaný fosfátom (PBS).
Tabuľka S3. Transkriptóm: knockout (KO) streptozotocín (STZ) verzus KO fosfátom pufrovaný fyziologický roztok (PBS).
Tabuľka S4. Transkriptóm: knockout (KO) fosfátom pufrovaný fyziologický roztok (PBS) versus kontrolný PBS.
Tabuľka S5. Transkriptóm: knockout (KO) streptozotocín (STZ) verzus kontrolný STZ.
Tabuľka S6. Obohatenie génovej ontológie (GO) pre knockout (KO) fosfátom pufrovaný fyziologický roztok (PBS) oproti kontrolnému PBS.
Tabuľka S7. Obohatenie génovej ontológie (GO) pre knockout (KO)streptozotocín (STZ) oproti kontrolnému STZ.
Tabuľka S8. Transkriptóm: interakcia genotypu po liečbe.
Tabuľka S9. Obohatenie génovej ontológie (GO) pre interakciu.
Tabuľka S10. Štatistiky.
LITERATÚRA
1. Vallon V. Transportéry glukózy vobličkyv zdraví a chorobe.Pflugers Arch. 2020;472:1345–1370.
2. Gerich JE. Úloha obličiek pri normálnej homeostáze glukózy a pri hyperglykémiicukrovkamellitus: terapeutické dôsledky. DiabetMed. 2010;27:136–142.
3. Mithieux G, Gautier-Stein A, Rajas F, a kol. Príspevok čreva a obličiek k tokom glukózy v rôznom nutričnom stave u potkanov. CompBiochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2006;143:195–200.
4. Gheith O, Farouk N, Nampoory N, a kol. Diabetické ochorenie obličiek: celosvetový rozdiel v prevalencii a rizikových faktoroch. J Ethnopharmacol. 2016;5:49–56.
5. Firsov D, Bonny O. Cirkadiánne rytmy a obličky. Nat Rev Nephrol.2018;14:626–635.
6. Ansermet C, Centeno G, Nikolaeva S, a kol. Vnútornécirkadiánne hodinyinpodocyty riadia rýchlosť glomerulárnej filtrácie. Sci Rep. 2019;9:16089.
7. Stow LR, Richards J, Cheng KY, a kol. Obdobie cirkadiánneho proteínu 1 prispieva ku kontrole krvného tlaku a koordinovane reguluje gény pre transport sodíka v obličkách. Hypertenzia. 2012;59:1151–1156.
8. Zuber AM, Centeno G, Pradervand S, a kol. Molekulové hodiny sa podieľajú na prediktívnej cirkadiánnej úprave funkcie obličiek. Proc Natl Acad Sci U SA. 2009;106:16523–16528.
9. Nikolaeva S, Ansermet C, Centeno G, a kol. Nefrónovo špecifická delécia génu cirkadiánnych hodín Bmal1 mení plazmatický a renálny metabolóm a zhoršuje dispozíciu lieku. J Am Soc Nephrol.2016;27:2997–3004.
10. Tokonami N, Mordasini D, Pradervand S, a kol. Lokálne obličkovécirkadiánne hodinykontrolovať homeostázu tekutina-elektrolyt a TK. J Am Soc Nephrol. 2014;25:1430–1439.
11. Motohashi H, Tahara Y, Whittaker DS, a kol. U myší s tubulointersticiálnou nefropatiou vyvolanou adenínom sú prerušené cirkadiánne hodiny.ObličkyInt. 2020;97:728–740.
12. Charles LE, Gu JK, Fekedulegn D, a kol. Súvislosť medzi prácou na zmeny a mierou glomerulárnej filtrácie u policajtov. J Occup Environ Med.2013;55:1323–1328.
13. Boogaard PJ, Cabo ME. Zvýšené vylučovanie albumínu u priemyselných pracovníkov skôr v dôsledku striedania práce než dlhodobého vystavenia nízkym koncentráciám chlórovaných uhľovodíkov. Occup Environ Med.1994;51:638–641.
14. Kim SJ, Kim JW, Cho YS a kol. Vplyv cirkadiánneho prerušenia spojeného s umelým svetlom v noci na vzorce močenia u pracovníkov na zmeny. IntNeurorourol J. 2019;23:258–264.
15. Uhm JY, Kim HR, Kang GH a kol. Súvislosť medzi prácou na zmeny a chronickým ochorením obličiek u manuálne pracujúcich pracovníkov pomocou údajov z Kórejského národného prieskumu zdravia a výživy (KNHANES2011-2014). Ann Occup Environ Med. 2018;30:69.
16. Solocinski K, Richards J, All S, a kol. Transkripčná regulácia NHE3 a SGLT1 pomocoucirkadiánne hodinyproteín Per1 v bunkách proximálneho tubulu.Am J Physiol Renálny Physiol. 2015;309:F933–F942.
17. Wolf G. Regulácia bunkového cyklu pri diabetickej nefropatii. Kidney Int Suppl.2000;77:S59–S66.
18. Papadimitriou A, Silva KC, Peixoto EB, a kol. Teobromín zvyšuje aktivitu NAD(þ)/Sirt{1}} a chráni obličky pri diabetických podmienkach. Am J Physiol Renal Physiol. 2015;308:F209–F225.
19. Perlis M, Ramsey KM, Bass J. Molekulové hodiny sú metabolický reostat. Diabetes Obes Metab. 2015;17(suppl 1):99–105.
20. Ramanathan C, Kathale ND, Liu D, a kol. Signalizácia mTOR reguluje centrálu a perifériucirkadiánne hodinyfunkciu. PLoS Genet. 2018;14:e1007369.
21. Sakaguchi M, Isono M, Isshiki K, a kol. Inhibícia signalizácie mTOR rapamycínom zmierňuje renálnu hypertrofiu u skorých diabetických myší. Biochem Biophys Res Commun. 2006;340:296–301.
22. Godel M, Hartleben B, Herbach N, a kol. Úloha mTOR vo funkcii podocytov a diabetickej nefropatii u ľudí a myší. J Clin Invest.2011;121:2197–2209.
23. Lenoir O, Jasiek M, Henrique C, a kol. Endotelové bunky a autofágia podocytov synergicky chránia predcukrovka- indukovaná glomeruloskleróza. Autofágia. 2015;11:1130–1145.
24. Lu Q, Zhou Y, Hao M, a kol. mTOR podporuje apoptózu mezangiálnych buniek indukovanú oxidačným stresom pri diabetickej nefropatii. Mol Cell Endocrinol.2018;473:31–43.
25. Chan JC. Rýchle stanovenie titrovateľnej kyseliny a amónia v moči a vyhodnotenie zmrazenia ako spôsobu konzervácie. ClinBiochem. 1972;5:94–98.
26. Eisner C, Faulhaber-Walter R, Wang Y, a kol. Hlavný príspevok tubulárnej sekrécie k klírensu kreatinínu u myší. Kidney Int. 2010;77:519–526.
27. Ritchie ME, Phipson B, Wu D, a kol. limma umožňuje diferenciálne expresné analýzy pre sekvenovanie RNA a štúdie microarray. Nucleic Acids Res.2015;43:e47.
28. Yu G, Wang LG, Han Y a kol. klastrový profil: balík R na porovnávanie biologických tém medzi génovými klastrami. Omics. 2012;16:284–287.
29. Gerich JE, Meyer C., Woerle HJ a kol. Renálna glukoneogenéza: jej význam v homeostáze ľudskej glukózy.DiabetesStarostlivosť. 2001;24:382–391.
30. Legouis D, Faivre A, Cippà PE, et al. Renálna glukoneogenéza: podceňovaná úlohaobličkyv systémovom metabolizme glukózy [e pub before print]. Transplantácia nefrolového číselníka. Publikované online 28. novembra 2020. https://doi.org/10.1093/ndt/gfaa302.
31. Zhang EE, Liu Y, Dentin R, a kol. Kryptochróm sprostredkuje cirkadiánnu reguláciu signalizácie cAMP a hepatickú glukoneogenézu. Nat Med.2010;16:1152–1156.
32. Li X, Xu M, Wang F a kol. Interakcia ApoA-IV s NR4A1 a NR1D1 potláča transkripciu G6Pázy a PEPCK: jadrovým receptorom sprostredkovaná downregulácia pečeňovej glukoneogenézy u myší a bunkovej línie ľudských hepatocytov. PLoS One. 2015;10:e0142098.
33. Weger BD, Gobet C, David FPA a kol. Systematická analýza diferenciálnej rytmickej génovej expresie pečene sprostredkovanej cirkadiánnymi hodinami a rytmami kŕmenia. Proc Natl Acad Sci US A.2021;118:e2015803118.
34. Fan W, Waizenegger W, Lin CS, a kol. PPARd podporuje vytrvalosť pri behu zachovaním glukózy. Cell Metab. 2017;25:1186–1193.e1184.
35. Saifur Rohman M, Emoto N, Nonaka H, a kol.Cirkadiánne hodinygény priamo regulujú expresiu Na(þ)/H(þ) výmenníka NHE3 v obličkách. Kidney Int. 2005;67:1410–1419.
36. Onishi A, Fu Y, Darshi M, a kol. Účinok zníženia špecifického renálneho tubulu výmenníka Na (þ) / H (þ) NHE3 u diabetických myší Akita. Am J Physiol. Renálny Physiol. 2019;317:F419–F434.
37. Schibler U, Ripperger J, Brown SA. Periférne cirkadiánne oscilátory u cicavcov: čas a potrava. J Biol Rhythms. 2003;18:250–260.
38. Speed JS, Hyndman KA, Roth K, a kol. Vysoký obsah sodíka v potrave spôsobuje dyssynchróniu renálnych molekulárnych hodín u potkanov. Am J Physiol RenalPhysiol. 2018;314:F89–F98.
39. Oishi K, Uchida D, Itoh N. Nízkosacharidová strava s vysokým obsahom bielkovín ovplyvňuje rytmickú expresiu génov glukoneogénnych regulačných a cirkadiánnych hodín v periférnych tkanivách myší. Chronobiol Int.2012;29:799–809.
40. Oishi K, Uchida D, Ohkura N, a kol. Ketogénna diéta narúšacirkadiánne hodinya zvyšuje hypofibrinolytické riziko indukciou expresie inhibítora aktivátora plazminogénu-1. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2009;29:1571–1577.
41. Sugino M, Furukawa K, Koinuma S, a kol. Diferenciálne strhávanie periférnych hodín u potkanov glukokortikoidom a kŕmením. Endokrinológia.2012;153:2277–2286.
42. Souza RV, Sarmento RA, de Almeida JC, et al. Vplyv práce na zmeny na stravovacie návyky: systematický prehľad. Scand J Pracovné prostredie Zdravie. 2019;45:7–21.
43. Kim Y, Park JY, Kim SB a kol. Účinky závislosti od internetu na životný štýl a stravovacie správanie kórejských adolescentov. Nutr Res Pract.2010;4:51–57.
44. Canales MT, Holzworth M, Bozorgmehri S, a kol. Expresia hodinového génu je u veteránov so spánkovým apnoe zmenená. Physiol Genomics. 2019;51:77–82.
45. Egstrand S, Olgaard K, Lewin E. Cirkadiánne rytmy metabolizmu minerálov pri chronickom ochorení obličiek - porucha minerálnych kostí. Curr Opin NephrolHypertens. 2020;29:367–377.
46. Cao BB, Li D, Xing X a kol. Účinok cisplatiny na expresiu hodinových génov v pečeni, srdci aobličky. Biochem Biophys Res Commun.2018;501:593–597.
47. Schilperoort M, Rensen PCN, Kooijman S. Čas na nové stratégie na zmiernenie kardiometabolického rizika u pracovníkov na zmeny. Trendy Endocrinol Metab.2020;31:952–964.
