İlaç Taşıyıcıları OAT1 ve OAT3 Tarafından Sistemik ve Böbrek Triptofan Metabolizmasının Koordinat Düzenlemesi
Mar 20, 2022
Jeffry C. Granados1, Anne Richelle2, Jahir M. Gutierrez1, Patrick Zhang3, Xinlian Zhang4, Vibha Bhatnagar5, Nathan E. Lewis1,2,6ve Sanjay K. Nigam2,7,*
İletişim:joanna.jia@wecistanche.com
cistanche deneyimi
Organların dolaşımdaki metabolitleri nasıl algıladığı önemli bir sorudur. Burada, OAT1 (SLC22A6 veya NKT) ve OAT3 (SLC22A8) ilaçların multispesifik organik anyon taşıyıcılarının organ duyusunda rol oynadığını gösteriyoruz. Oat1 ve Oat3 nakavt farelerin serumunun metabolomik analizleri, metabolizma ve sinyalleşme ile ilgili triptofan türevlerinde değişiklikleri ortaya çıkardı. Bu metabolitlerin birçoğu, bağırsak mikrobiyomundan elde edilir ve üremik toksinler olarak görülür.kronikböbrekhastalık. Taşıyıcılarla doğrudan etkileşim, hücre bazlı taşıma deneyleriyle desteklendi. OAT1 veya OAT3 fonksiyonunun kaybının, bu alım taşıyıcılarının yüksek oranda eksprese edildiği bir organ olan böbrek üzerindeki etkisini değerlendirmek için, nakavt transkriptomik verileri, 150'den fazla hücresel fonksiyonu değerlendiren bir "metabolik görev" tabanlı hesaplama modeli üzerine haritalandı. Her iki nakavtta da triptofan metabolitlerindeki değişikliklere rağmen, sadece Oat1 nakavtında triptofan ile ilişkili çoklu hücresel fonksiyonlar artmıştır. Böylece, OAT1 yoluyla kinurenin, kinurenat, antranilat ve milantranilat için N alma yeteneğinden yoksun bırakılan böbrek, kendi triptofan ile ilişkili biyosentetik yollarını aktive ederek yanıt verir. Sonuçlar, "ilaç" taşıyıcılarının organ çapraz konuşmasını kolaylaştırarak metabolitlerin ve sinyal moleküllerinin seviyelerini optimize etmeye nasıl yardımcı olduğunu açıklayan Uzaktan Algılama ve Sinyal Teorisini desteklemektedir. OAT1 ve OAT3 birçok ilaç tarafından inhibe edildiğinden, veriler ilaç-metabolit etkileşimleri potansiyeline işaret etmektedir. Gerçekten de, gut tedavisinde kullanılan bir OAT inhibitörü olan probenesid ile insanların tedavisi, dolaşımdaki triptofan metabolitlerinin yükselmesi. Ayrıca, düzenleyici kurumların ilaçların OAT1 ve OAT3 bağlanması veya taşınması için test edilmesini tavsiye ettiği göz önüne alındığında, bu metabolitlerin, ilaç adaylarının OAT1 ve/veya OAT3 ile etkileşime girip girmediğini belirlemek için endojen biyobelirteçler olarak kullanılabileceği sonucu çıkar.
Organik anyon taşıyıcıları OAT1 (SLC22A6, orijinal olarak NKT (1)) ve OAT3 (SLC22A8, orijinal olarak ROCT (2)) proksimal tübülde bulunur.böbrekve koroid pleksusunda çalışır ve çok sayıda ilacın ve çevresel toksinlerin yanı sıra -ketoglutarat, prostaglandinler ve ürat gibi endojen metabolitlerin fizyolojik dağılımını ve eliminasyonunu kontrol eder (3, 4). Ek olarak, OAT'ler, alınan doğal ürünlerin ve bağırsak mikrobiyomundan türetilen bileşiklerin (örneğin, epikateşin, 3-indoksil sülfat, p-kresol sülfat) düzeylerini düzenlemeye yardımcı olur (5, 6).
SLC22 ailesinin üyeleri olan OAT1 ve OAT3, en iyi bilinen multispesifik ilaç taşıyıcıları arasındadır. Bu ilaç taşıyıcı grubu, SLC'nin (çözünen taşıyıcı) ve ABC (ATP bağlayıcı kaset) üst ailelerinin diğer üyelerini içerir (7, 8). Bu taşıyıcıların farmasötik ve toksikolojik rolleri hakkında kapsamlı bir literatür vardır, ancak bu evrimsel olarak korunmuş proteinlerin endojen işlevleri ve ayrıca katıldıkları düzenleyici ağ henüz tanımlanmaya başlamaktadır (9). Bu multispesifik taşıyıcılar, muhtemelen mono veya oligo spesifik taşıyıcılarla kombinasyon halinde işlev görerek fizyoloji ve patofizyolojinin birçok yönünü etkiler. İyi karakterize edilmiş üç patofizyolojik örnek, gutta OAT1, OAT3, URAT1 ve ABCG2'nin rolleri (10), kronik ile ilişkili üremik toksinlerin birikmesinde OAT1 ve OAT3'ün rolüdür.böbrekhastalığı (KBH) (11, 12) ve akut dönemde SLC22 ailesiböbrekyaralanma (13).
OAT1 ve OAT3 tarafından taşınan çok sayıda küçük organik anyon bileşikleri nedeniyle, çok çeşitli ksenobiyotikler ve endojen moleküller, bu OAT taşıyıcılarına erişim ve renal klirens için makul bir şekilde rekabet edebilir (14, 15). Bunun önemli sonuçları vardır, çünkü bağırsak mikrobiyomundan kaynaklanan ve OAT1 ve OAT3 tarafından taşınanlar da dahil olmak üzere birçok metabolit endojen fizyolojiyi düzenler ve CKD, metabolik sendrom ve diyabet gibi klinik bozuklukların gelişimi ile bağlantılıdır (14, 16, 17). Örneğin, dolaşımdaki bir OAT3 substratı olan CMPF (3-karboksi-4-metil-5-propil-2- furan propanoik asit) miktarı diyabetle ilişkilendirilmiştir. CMPF, balık yağları, bitkisel yağlar, tereyağı ve diğer gıdalarda bulunan ve pankreas hücre fonksiyonunu bozarak glukoz intoleransına yol açan bir furan yağ asidi metabolitidir (18, 19). Bir ilaç ile taşınan endojen metabolit arasındaki taşıyıcı düzeyindeki rekabetin potansiyel sonuçları şunları içerir: (a) taşınan bir ilaç metabolitin hücreye girişini engellediği için değişen hücre içi metabolit konsantrasyonları; (b) artan yarı ömür ve/veya metabolit seviyelerine yol açan ilacın, metabolitin veya her ikisinin serum konsantrasyonlarında değişiklik; ve (c) OAT1 veya OAT3'e veya her ikisine bağlı olan çoklu metabolik yollar üzerindeki uzak basamaklı etkilerden kaynaklanan değiştirilmiş sistemik metabolizma.
OAT1 ve OAT3'ten etkilenen ana metabolik fonksiyonları analiz etmek için Oat1 ve Oat3knockout (KO) farelerinden metabolomik ve transkriptomik verileri kullanan bir sistem biyolojisi yaklaşımı uyguladık. Oat1 ve Oat3 KO farelerinden alınan serum metabolomik verileri, bu taşıyıcıların endojen sistemik metabolizma üzerindeki etkisini temsil ediyordu. transkriptomik verileri kullandık.böbrekMetabolik görev analizini kullanarak yüzlerce metabolik fonksiyonun aktivitesini değerlendirmek için kodlayan taşıyıcı genlerin ekspresyon bölgesi olan . Bunu yaparken, etkilenen hücre içi metabolik yolların bir analizi ile OAT1 veya OAT3 taşıyıcısının kaybına bağlı hücre dışı metabolit değişikliklerinin anlaşılmasını tamamlayabildik.
Birlikte, burada kullanılan multi-omik yaklaşım ve sistem biyolojisi analizi, OAT1 ve OAT3 tarafından ayrı ayrı ve birlikte modüle edilen lokal ve sistemik metabolik ve sinyal yollarının bir portresini sağlar. OAT1'in sadece sistemik olarak triptofan metabolizmasını düzenlemekle kalmayıp, bulunduğu doku içindeki triptofan metabolik yollarında da önemli bir rol oynadığını gösterdik. Bu nedenle, sonuçlarımız, yeni ilaç varlıklarının çalışmalarının sadece serumdaki ilaç-metabolit etkileşimi (DMI) etkilerini dikkate almaması gerektiğini, aynı zamanda taşıyıcı düzeyinde rekabet yoluyla metabolit akışının kaybı nedeniyle hücresel metabolizmadaki potansiyel kaymaları da değerlendirmesi gerektiğini göstermektedir. Çalışmamızın insan ilişkisini desteklemek için, nakavt farelerde görülen triptofan metabolitlerinin serum seviyelerindeki değişikliklerin birçoğunun, OAT1 ve OAT3'ü inhibe eden gut tedavisinde kullanılan bir ilaç olan probenesid uygulamasından sonra insanlarda da gözlendiğini gösterdik.
\
cistanche erkek faydaları
Sonuçlar
Genel yaklaşımın özeti
SLC22 gen ailesi (OAT'ler, OCT'ler, OCTN'ler), birçok doku boyunca birçok benzersiz bileşiğin alımına katılan taşıyıcıları kodlar, ancak araştırmaların çoğu, bir avuç üyeye (SLC22A1, SLC22A2, SLC22A6, SLC22A8) odaklanmıştır. birçok yaygın ilaç (20, 21). Ancak bu genler, sinek, solucan, balık ve deniz kestanesindeki ortologlar ile yüksek oranda korunmuştur (22); bu, uyuşturucu kullanmanın ötesinde önemli fizyolojik rollere sahip oldukları anlamına gelir. OAT1 ve OAT3'ün, ilaç ve toksin taşıyıcıları olarak iyi bilinen rollerinden bağımsız olarak doku düzeyinde ve organizma düzeyinde metabolizmayı kontrol etmedeki endojen rollerini belirlemek için dokuya özgü transkriptomik verileri ve serum metabolomik verilerini analiz ettik (Şekil 1). Oat1 veya Oat3'te genetik olarak eksik olan farelerden ve bunların vahşi tip kontrollerinden elde edilen verileri karşılaştırdık. Bu veri setleri daha önce kemoinformatik bir perspektiften (23) ve etkilenen yollara (24) geniş bir genel bakış sağlamak için incelenmiştir, ancak burada triptofan metabolitlerinin düzenlenmesindeki özel rollerine vurgu yapıyoruz. Çünkü bu iki taşıyıcıböbrek, analiz ettikböbrekTranskriptomik veriler, çeşitli metabolit girdilerinden sınırlı bir dizi anahtar metabolit ara ürününün biyosentezindeki koordineli rollerine göre genleri gruplayan bir sistem biyolojisi yöntemi olan Metabolik Görev Analizi'ni kullanır (daha fazla ayrıntı için Yöntemler bölümüne bakın). Bu çalışmaları in vitro taşıma deneyleri içinde destekledik; ayrıca insan metabolomik verileriyle bulgularımızın klinik ilişkisini destekliyoruz.
Oat1 KO ve Oat3 KO farelerinin bilinen özellikleri Oat1 veya Oat3'te eksik olan farelerin hemen hemen tüm özellikleri, vahşi tip farelerinkine benzerdir (25-27) (Tablo 1). Nakavt fareler, vahşi tip farelerinkine benzer bir hayatta kalma ile yaşayabilir. Ayrıca, belirgin bir gelişim veya büyüme anormalliği göstermezler ve bu çeşitli nakavtların (~2-8 aylık) histolojik ve fizyolojik incelemesi, biraz daha düşük kan basıncına sahip Oat3 KO fareleri dışında, vahşi tipten çok az fark veya hiç farklılık göstermedi ( 28). Oat1 KO'da hepatik lipid birikimine yönelik bir eğilim de kaydedilmiştir, ancak yalnızca çok yaşlı fareler için (29).
Bu taşıyıcı nakavt fareler ayrıca farmakolojik ve toksikolojik bir bakış açısından karakterize edilmiştir (Tablo 2). OAT1 ve OAT3, hem çevresel hem de endojen olarak üretilen çeşitli ilaç ve toksinlerin işlenmesinde önemli roller oynar (30-38). Her iki nakavt fare, bu ilaçların nefron lümenine erişememesi nedeniyle ilmek ve tiyazid diüretiklerine karşı tepkileri değiştirdi - proksimal tübül hücresine OAT1-veya OAT3-aracılı alıma bağlı bir süreç . Oat1 KO hayvanları, eksikliğinden dolayı cıva kaynaklı nefrotoksisiteye karşı korunur.böbrekcıva konjugatlarının alımı. Her iki fare de serumda üremik toksinler biriktirdi ve ürik asit sekresyonunda azalma sergiledi. Oat1 KO veya Oat3 KO farelerinden alınan dokuların ex vivo analizi, birkaç antiviral alımının azaldığını gösterir.
Yulaf1-eksik hayvanlarda OAT3 ekspresyonunun azalmış olabileceğini bildirdik (39). Bununla birlikte, bir dizi çalışma, bunun işlevsel etkisinin bazal durumda en iyi ihtimalle mütevazı olduğunu göstermiştir. Örneğin, Oat1 nakavtböbreklerPAH taşınmasını belirgin şekilde azalttı, ancak OAT3 substratı estron sülfatın taşınmasında belirgin bir kayıp yok (26). Kemoinformatik analiz, Oat3 eksikliği olan farelere kıyasla Oat1'de değiştirilen metabolitleri ayırt eden moleküler özellikler setlerini tanımlamıştır (23). Ayrıca, embriyonikböbrekher iki fare hattından alınan organ kültürleri, farklı antiviral setleri taşıdı (36-38). Oat1'de Oat3 KO'ya karşı bulunan üremik toksin tiplerinde de farklılıklar vardır (34).
Triptofan metabolizması, Oat1 ve Oat3 KO farelerinde sistemik olarak değiştirilir
Oat1 KO ve Oat3 KO farelerinin yayınlanmış metabolomik analizleri, endojen metabolitlerin ve bazı üremik toksinler de dahil olmak üzere bağırsak mikrobiyom ürünlerinin işlenmesinde fizyolojik olarak önemli değişiklikler olduğunu göstermektedir (34, 35). Burada, kontrol ve Oat1 KO farelerinden toplanan serumda bilinen özdeşliğe sahip 731 metaboliti analiz ettik. Benzer şekilde, kontrol ve Oat3 KO farelerinden alınan serumda bilinen özdeşliğe sahip 611 metaboliti tespit edildi.
Oat1 KO fareleri için, Amino Asit Süper Yolundaki (Ek Tablo S1) 63 metabolitin önemli ölçüde arttığını bulduk (p 0'a eşit veya daha az.05,54 metabolit, bunların arasında 12 metabolit vardır. 3'ten daha yüksek kat değişiklikleri vardı veya önemli ölçüde artma eğilimi vardı (0.05 p'ye eşit veya daha az 0,10'a eşit veya daha az dokuz metabolit), bunların ya OAT1 substratları olduklarını ya da serum konsantrasyonlarının bağımlı olduğunu düşündürdü OAT1'de. Oat3 KO fareleri için, Amino Asit Superpathway'deki on metabolitin önemli ölçüde arttığını, 11'inin ise önemli ölçüde artma eğiliminde olduğunu bulduk (Ek Tablo S2). P değerlerinin tamamlayıcısı olarak, triptofan metabolitleri için büyük etki büyüklükleri (1.76 ila 4.17 arasında değişen) gösteren Cohen's d'yi de hesapladık. OAT1 ve OAT3 nakavt farelerden veya önemli fonksiyonel farklılıkları gösteren dokularından elde edilen diğer farmakolojik ve fizyolojik verilerle (23, 36, 38) tutarlı olarak, Amino Asit Süperyolundaki serum metabolitlerindeki değişikliklerin Oat1 KO (63 metabolit) ve Oat3 KO (21 metabolit) fareleri, bu alt gruplarda sadece on örtüşen metabolit ortaya çıkardı (Ek Tablo S3).
Her metabolit, Metabolon yazılımı kullanılarak sekiz Süper Yoldan (Amino Asit, Karbonhidrat, Kofaktörler ve Vitaminler, Enerji, Lipid, Nükleotit, Peptid, Ksenobiyotikler) ve 90 Alt Yoldan birine sınıflandırıldı. Hem Oat1 KO hem de Oat3 KO hayvanlarının serumunda önemli ölçüde biriken 17 metabolitten dördü Triptofan Metabolizması Alt Yoluna aittir ve bu iki taşıyıcının sistemik triptofan metabolizmasının düzenlenmesinde önemli bir ortak role sahip olduğunu gösterir (Şekil 2). . Bağımsız olarak, Triptofan Metabolizması her iki nakavt modeli için en zenginleştirilmiş Alt yollar arasındaydı (Şekil 3). Onaltı Şekil 3. Triptofan metabolizması, her iki nakavt farede en çok değişen yollardan biridir. Oat1 KO (n=5) için bir volkan grafiği, tüm diğer ölçülen metabolitlere karşı triptofan metabolitlerini gösterir. B, triptofan metabolizması, önemli ölçüde yükselmiş metabolitler için en zengin ikinci yoldur. C, Oat3 KO (n=3) için diğer tüm ölçülen metabolitlere karşı triptofan metabolitlerini gösteren volkan grafiği. D, triptofan metabolizması, metabolon alt yol analizine dayalı olarak önemli ölçüde yükselmiş metabolitler için en zenginleştirilmiş yoldur. OAT1 ve OAT3'ün triptofan metabolizmasındaki rolü 4 J. Biol. Kimya (2021) 296 100575triptofan metabolitleri her iki farenin serumunda ölçüldü ve 12'si en az bir grupta önemli ölçüde değişti. Oat1 KO farelerinde, Oat3 KO'nun serumunda ölçülmeyen biri (N-formilant hranilate) dahil olmak üzere 11 metabolit yükselmiştir (Tablo 3). Oat3 KO'nun analizi, 16 metabolitten altısının önemli ölçüde veya önemli ölçüde değişme eğiliminde olduğunu ortaya koydu. Bağırsak mikro-florasındaki bakterilerden kaynaklananlar da dahil olmak üzere bu metabolitlerin bazılarının, diğer birçok organ üzerinde uzak etkileri olduğu bilinmektedir. Örneğin, 3-indoksil sülfat,böbrekhastalık ve üremik sendrom (12, 40). Veriler, OAT1 ve OAT3'ün sistemik triptofan metabolizmasını düzenlemek için birlikte çalıştığını ve yine de farklı biyokimyasal reaksiyonları etkileyen farklı metabolit setlerini işleyerek triptofan metabolizması içinde belirli işlevleri olduğunu göstermektedir.
OAT'yi inhibe eden bir ilaç ve triptofan metabolitlerini içeren insanlarda ilaç-metabolit etkileşimlerinin değerlendirilmesi
Gut tedavisinde kullanılan bir ilaç olan Probenesid, yüksek afiniteli OAT bağlayıcı bir ilacın dolaşımdaki metabolit seviyeleri üzerindeki kısa vadeli etkisini belirlemek için insanlara uygulandı. Probenesid'in iyi belirlenmiş üç hedefi vardır: SLC22A12 (URAT1, Rst), OAT1 ve OAT3, bunların tümü, SLC22 çözünen taşıyıcı ailesinin organik anyon taşıyıcı grubundaki genlerle yakından ilişkilidir. URAT1, proksimal tübülün apikal membranında (idrar bakan taraf) bulunan bir ürik asit taşıyıcıdır, bu nedenle multi-spesifik olan ve proksimal tübülün kana bakan tarafında ifade edilen OAT1 ve OAT3'ün bir Serum metabolomu üzerinde daha derin bir etki. Dozajdan önce ve 5 saat sonra kandaki metabolik ölçümlerin karşılaştırmaları, Triptofan Metabolizması Alt Yolunda büyük değişiklikler gösterir (Tablo 4). Farklı platformlar nedeniyle, bu Alt-yolda 16'sı önemli ölçüde değiştirilmiş 22 metabolit vardı. Üç platformun tamamında on dört metabolit ölçüldü ve nakavt fareler ile probenesid ile tedavi edilen insanlar arasında birkaç ortak nokta ortaya çıktı (Şekil 4). Örneğin, 3-indoksil sülfat, kinurenin, N-asetilkinurenin ve indol laktattaki artışlar, hem nakavt fare gruplarında hem de insanlarda gözlendi. Bununla birlikte, Oat1 KO faresi ile probenesid ile tedavi edilen insanlar arasında daha fazla örtüşme vardı. Oat1 KO'da önemli ölçüde yükselen sekiz metabolitin tümü, ilaçla tedavi edilen insanlarda da önemli ölçüde yükselmiştir. Sadece Oat3 KO faresinde yükseltilmiş olan serotonin insanlarda değişmemiştir.
OAT inhibe edici bir ilaçla tedavi edilen fareler, triptofan metabolizmasında değişiklikler gösterir.
Nakavt fare modellerimiz ve insanlar arasında bir ara ürün olarak, vahşi tip fareleri, iyi bilinen bir OAT inhibe edici ilaç olan probenesid ile tedavi ettik. Bu ilaç tedavisi, kinurenin, kinurenat ve indollaktat dahil olmak üzere altı triptofan metabolitinin yükselmesine yol açtı (Şekil 5). Bu metabolitler, nakavt deneylerinden birinde veya her ikisinde ve probenesid ile tedavi edilen insanlarda yükselmiştir.
Bu nedenle, probenesid ile tedavi edilen insan ve farelerin yanı sıra nakavt farelerdeki genel sonuçlar, dolaşımdaki triptofan metabolit seviyelerinin düzenlenmesinde OAT1 ve OAT3'ün rolünü destekler.
Triptofan metabolitleri insan OAT1 ve OAT3 ile etkileşime girer in vitro taşıma deneyleri Bulgularımızı doğrulamak için insan OAT1 ve OAT3'ünü aşırı eksprese eden hücreleri kullanarak in vitro taşıma tahlilleri gerçekleştirdik. Bu Subpathway'deki metabolitlerin çoğu bu taşıyıcılara karşı test edilmiştir (Tablo 3), ancak diğer metabolitler henüz keşfedilmemiştir. İndolasetik asit (ILA) için taşıma deneyleri, ILA'nın OAT1 ve OAT3 ile etkileşime girdiğini ortaya çıkardı (IC50=229.1 ± 74.56 μM, sırasıyla 74.49 ± 23.29 μM) (Şekil 6). Ayrıca, Oat3 KO'da benzersiz bir şekilde yükselmiş olan serotonin, in vitro olarak yalnızca OAT3 ile etkileşime girdi (IC50=288.2 ± 167.0 μM) (veriler gösterilmemiştir). IC50 değerleri daha sonra, engelleyici sabitleri hesaplamak için bilinen Km değerleriyle birleştirildi. OAT1 ile ILA için inhibitör sabiti (Ki) 119.3 uM idi.
Nakavt böbrek metabolomik görev analizi, triptofan metabolitlerinin proksimal tübül algılamasında OAT1 için çok önemli bir rol olduğunu gösterir
mikrodizi verilerini kullandık.böbreklerOat1 KO, Oat3 KO ve bunların vahşi tip kontrollerinin taşıyıcı değişikliklerininböbrekmetabolik fonksiyonlar. Bu amaçla, gen ekspresyonundaki değişikliklerin önceden tanımlanmış bir 175 metabolik görev listesini (Ek Tablo S4) nasıl etkilediğini tahmin eden bir sistem biyolojisi yöntemi (CellFie aracından metabolik görev analizi (41)) kullandık. hücre (enerji, nükleotid, karbonhidratlar, amino asit, lipid, vitamin ve kofaktör ve glikan metabolizması). Yöntemlerde açıklandığı gibi, bir "metabolik görev puanı"nın hesaplanması, transkriptomik verileri alır ve her bir gen için bir gen etkinliği puanı atar. 175 metabolik görevin her birini gerçekleştirmek için gereken reaksiyonların bir listesini derlemek için genom ölçekli bir metabolizma modeli kullanılır. Bu nedenle, transkriptomik analiz, çeşitli koşullar altında her bir metabolik fonksiyonun nispi aktivitesini kantitatif olarak karşılaştırmak için doğrudan kullanılabilir (örneğin, vahşi tipte Oat1 KO'ya karşı, vahşi tipte Oat3 KO'ya karşı).
Oat KO ve vahşi tip fareler arasında büyük bir fark olanlarda triptofanla ilişkili metabolik görevlerin yaygın olduğunu bulduk. Ancak beklenmedik olan şuydu ki,böbrektriptofanla ilgili metabolik görevler OAT1'e bağlıydı, ancak OAT3'e bağlı değildi. Oat1 KO farelerinde, triptofandan kinurenin, kinurenat, antranilat ve milantranilat için N sentezi metabolik görev puanlarını artırırken, bu görevlerin her biri Oat3 KO'da metabolik görev puanını azalttı. Bu, Oat1 KO'da kinurenin, kinurenat, antranilat ve milantranilat için N seviyelerinde önemli yükselmeler gösteren serum metabolomik analizleri ile tutarlıdır.
Tartışma
OAT1 ve OAT3, yüzlerce ilacın ortadan kaldırılmasındaki rolleriyle tanınır (42). Bununla birlikte, OAT1 ve OAT3'ün in vivo ve in vitro çalışmaları, bu proteinlerin çok sayıda endojen ve bağırsak mikroplarından türetilmiş metabolitlerin, üremik toksinlerin, sinyal moleküllerinin, alınan besinlerin, endüstriyel toksinlerin ve doğal ürünlerin taşınmasında rol oynadığını göstermiştir (9, 24, 26, 34, 35, 43). Bu aynı zamanda diğer multispesifik ilaç taşıyıcıları için de geçerli gibi görünmektedir, bu da onların endojen metabolizmaya katkılarının büyük ölçüde yeterince takdir edilmediğini düşündürmektedir (44).
Bu multispesifik ilaç taşıyıcıları, hemen hemen tüm dokularda yüksek oranda eksprese edilir ve Şekil 4'te özellikle kritik bir rol oynar. Triptofan metabolitleri, Yulaf nakavt farelerde ve probenesid ile tedavi edilen insanlarda yükselmiştir. Probenesid ile tedavi edilen nakavt farelerde ve insanlarda önemli ölçüde değiştirilmiş triptofan metabolitlerinin bir Venn diyagramı. Üç platformun hepsinde ortak olan 14 metabolitten 12'si deneylerden en az birinde önemli ölçüde yükselmiştir. Her deneyde dört metabolit önemli ölçüde yükselmiştir. B, her deneyde yükselen metabolitlerin kimyasal yapıları: 3-indoksil sülfat, indolelaktat, kinurenin ve N-asetilkinürenin. C, probenesid ile tedavi edilen insanlarda(n=20), Oat1 KO farelerinde (n=5) ve Oat3 KO farelerinde (n=3) her metabolit için kutu grafikleri. Kutu grafiklerindeki çizgiler medyanı gösterir. OAT1 ve OAT3'ün triptofan metabolizmasındaki rolü. Biol. Kimya (2021) 296 100575 7kan ve diğer vücut sıvıları/bölmeleri arasındaki epitel ve endotel bariyerleri (örneğin, kan-beyin bariyeri, kan-retina bariyeri, kan-BOS bariyeri, burun-beyin bariyeri, kan-idrar bariyeri). Sistemik metabolizmanın düzenleyicileri ve ayrıca ifade dokularındaki lokal metabolizmanın düzenleyicileri olarak, tüm "ilaç" taşıyıcıları için yapıldığında burada tarif ettiğimiz çalışma ve analiz türleri, bu evrimsel olarak korunmuş proteinlere ilişkin fizyolojik görüşlerimizi kökten değiştirebilir.
Bu taşıyıcıların klinik farmasötik önemi çok büyüktür ve düzenleyici kurumlar, ilaç olasılığını sınırlamak için en az yedi multispesifik ilaç taşıyıcısına (OAT1, OAT3, OATP1B1, OATP1B3, OCT2, P-GP, BCRP) karşı yeni ilaç varlıklarının taranmasını tavsiye etmiştir. ilaç etkileşimleri (DDI)—iki veya daha fazla ilacın aynı taşıyıcıya erişim için rekabet ettiği durumlar. Taşıyıcı aracılı DDI'lar, kandaki ilaçların konsantrasyonunu değiştirerek potansiyel olarak olumsuz klinik etkilere yol açabilir (45). OAT1 ve OAT3 için substrat sayısı göz önüne alındığında, dolaşımdaki ilaçlar ve metabolitler arasında benzer bir fenomen meydana gelebilir. Metabolitler ve sinyal molekülleri hücreye giremeyebileceği ve etkilerini normal hücresel fizyoloji üzerinde gösteremeyeceği için bu DMI'ler doku fonksiyonunu etkileme potansiyeline de sahiptir. Mevcut çalışma bu olasılığı desteklemektedir.
Oat1 ve Oat3 nakavt farelerin serumunun metabolomik analizlerimizde, triptofan ile ilgili metabolitlerde belirgin değişiklikler oldu. Metabolitler ile kan arayüzünde bu taşıyıcıların bulunmamasından dolayı metabolitlerin sistemik seviyelerindeki artışlar.böbrek, hücre içi konsantrasyonun azalması olasılığını artırdıböbrekproksimal tübül hücreleri. Bu hücreler sırayla nasıl tepki verebilir? Bu soruyu ele almak için transkriptomik tabanlı metabolik görev analizi kullandık. Taşıyıcıların yokluğundan etkilenen çoklu yerel (böbrek) triptofan ile ilgili metabolik görevler belirledik. Metabolik görev puanlarındaki bu değişikliklere, OAT1 eksikliği bağlamında metabolik görevle ilişkili genlerin ifadesindeki telafi edici artışlar neden olur. Hem metabolomik hem de transkriptomik temelli metabolik görev analizi ile birçok metabolik yol araştırılırken, her iki yaklaşımın kullanımı bize belirli ilaç taşıyıcılarının doku ve hücre dışı ortam arasındaki iletişime nasıl katıldığı konusunda benzersiz bilgiler sağladı. Bu nedenle, triptofan metabolitleri sistemik düzeyde her iki taşıyıcı tarafından düzenlenirken, böbrek içindeki triptofan ile ilgili metabolik görevler öncelikle OAT1'e bağlıydı.
Sonuçlar, proksimal tübülünböbrekOAT'lerin bulunduğu yerde, triptofan metabolitlerinin renal eliminasyonu için basit bir kanal değildir; triptofan metabolitlerini algılar ve hücre içi bolluğundaki değişikliklere yanıt verir. Toplu olarak, veriler, OAT1'in sadece triptofan ile ilişkili metabolitlerin dolaşımdan temizlenmesinde değil, aynı zamanda vücut tarafından alımını teşvik ederek önemli bir rol oynadığı görüşünü destekledi.böbrekama aynı zamanda bu taşıyıcı hücre içi metabolizmayı, özellikle triptofan metabolizmasını düzenler.
Bu, kynurenine, kynurenate, antranilate ve N-for-mylantranilate'in OAT1- aracılı taşınmasının aşağıdakiler için önemli olduğu görüşünü desteklemektedir.böbrekişlevi (Şekil 8). Bu dört metabolit, triptofan yıkımının kinurenin alt yoluna aittir ve kinurenat hariç, NAD plus sentezi yoluyla hücresel enerji üretiminde yer alırlar (46). Bu nedenle, OAT1 eksikliğinin, en azından kısmen bu metabolitlerin üretimi yoluyla geri kazanılabilen bozulmuş hücresel metabolizmaya yol açması mümkündür.
Neredeyse alınan tüm triptofan üç ana alt yola metabolize olur: kinurenin, serotonin ve indol (47, 48). NAD plus üretimindeki rolüne ek olarak, kinurenin alt yolu, hem sağlıklı hem de hastalıklı durumlarda çeşitli fonksiyonlara sahip metabolitler üretir (46, 49). Serotonin yolu, sayısız fizyolojik süreçte, özellikle de CNS fonksiyonunun düzenleyicisi olarak rolü olan nörotransmitter serotonini üretir (50). Bağırsak mikrobiyomunun aracılık ettiği indol alt yolu, konakçı-mikrobik iletişimde yer alan sinyal molekülleri üretir (51). Sistemik olarak, OAT1 ve OAT3, metabolitlerin çoğu kinurenin ve indol alt yollarından gelse de, üç alt yolun her birinden triptofan metabolitlerinin biyoyararlanımını modüle eder.
Yükselen metabolitlerin sahip olduğu sayısız sinyal rolü göz önüne alındığında, OAT1 ve OAT3'ün fizyolojinin birçok yönünü etkileme potansiyeli vardır. Örneğin, kinürenat, bir ilaç hedefi olan GPR35'i ve enflamatuvar yanıtlarda ve kardiyovasküler hastalıkta rol oynayan bir GPCR'yi aktive eder (52). Önemli ölçüde değiştirilmiş triptofan metabolitlerinin çoğu, aynı zamanda, ksenobiyotiklere yanıt veren hemen hemen tüm dokularda eksprese edilen bir transkripsiyonel düzenleyici olan aril hidrokarbon reseptörünün (AhR) (Tablo 3) yerleşik veya varsayılan ligandlarıdır (53).
İki nakavt farenin metabolomik çalışmaları, OAT1 ve OAT3'ün önemli bir endojen fonksiyonunun, triptofan metabolitlerinin sistemik seviyelerini düzenlemek olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, OAT1 ve OAT3'ü hedefleyen bir ilacın, metabolom üzerinde benzer bir etkiye sahip olması beklenir. Tahmin edildiği gibi, nakavt farelerimizin DMI modelleri olarak translasyon potansiyeli, gut tedavisinde dünya çapında kullanılan OAT'yi inhibe eden bir ilaç olan probenesid ile tedavi edilen insanlardan elde edilen sonuçlarla güçlü bir şekilde desteklendi. Triptofan metabolitlerinin birçoğu hem insan serumunda hem de nakavt farelerde yükselmiştir.
Bu nedenle, insan ve kemirgen çalışmalarında yükselen bileşiklerin, OAT1 ve OAT3'ü inhibe edebilen yeni ilaç varlıkları için biyobelirteçler olarak kullanılma potansiyeli vardır. Nakavt fare modelleri (normal yaşam beklentisine sahip) ve probenesid ile tedavi edilen insanlar sağlıklıyken, bazı yüksek metabolitler, kronik böbrek yetmezliğinden mustarip insanların serumunda artan ve olumsuz sonuçlarla ilişkilendirilen üremik toksinler olarak bilinir (54 , 55). CKD ve bizim çalışmalarımız ile ilişkili metabolitlerin örtüşmesi, doku sonucu sekresyon kaybı nedeniyle metabolit konsantrasyonlarının artmasının mümkün olmasına rağmen, OAT'lerin CKD'nin tezahürlerinde veya ilerlemesinde önemli bir rol oynayabileceğini öne sürdü. hasar (56, 57). CKD ayrıca kısmen üremik toksinlerin birikmesi nedeniyle çoklu organ yetmezliğine de yol açabilir ve bu kısmen SLC ve ABC ilaç taşıyıcıları yoluyla diğer dokulara alım nedeniyle olabilir (12, 58).
Triptofan metabolizma yolu, birkaç organın koordineli işlevini gerektirir. Triptofan, bağırsak tarafından emilir, karaciğer veya diğer organlar tarafından modifiye edilir ve metabolitler nihai olarak karaciğer tarafından taşınır.böbrek, kısmen OAT1 ve OAT3'ün işlevi aracılığıyla. Geleneksel olarak, bu basitçe bir eleme yolu olarak görülür. Hücrelerin olduğunu gösteren sonuçlarımızböbrekBu metabolitlerin ve sinyal moleküllerinin yokluğuna onları üretmeye hazırlanarak yanıt verin, aksini öne sürün. Her ne kadar özel rolleriböbrekproksimal tübül iyi tanımlanmamıştır, üretilen ara ürünlerin çoğunun nörotransmitter olduğu ve CNS fonksiyonunda önemli bir role sahip olduğu açıktır (46, 49, 59, 60). Organlar arası iletişime ek olarak, triptofan metabolizması, konakçı ile bağırsak mikrobiyomu arasındaki organizmalar arası iletişimi de yansıtır. Gerçekten de, mikropsuz farelerin serumunda 3-indoksil sülfat, indolpropionat ve serotonin seviyeleri azalmıştır (61). Ayrıca, önceki çalışmalar, renal OAT1-pozitif hücrelerde, 3-indoksil sülfatın, AhR'yi aktive ederek ve OAT1 yoluyla kendi salgılarını düzenleyerek hücre sinyalleşmesinde işlev gördüğünü göstermiştir (62). Hem Oat1 KO hem de Oat3 KO farelerinin serumunda bağırsaktan türetilen metabolitlerin arttığına dair bulgularımız - bazılarının in vitro ligand olduğunu göstermemizle birlikte, bu taşıyıcıların konakçı ile kommensal arasındaki iletişimi düzenlemedeki önemi için ek destek sağlar. organizmalar. Toplamda, sonuçlarımız, ilaç taşıyıcılarının ve ilaç metabolize eden enzimlerin, homeostazı korumak için küçük moleküllerin taşınması ve modifikasyonu yoluyla organlar arası ve organizmalar arası iletişime katıldığını öne süren Uzaktan Algılama ve Sinyal Kuramı ile uyumludur (63, 64). Bu nedenle, ilaç taşıyıcılarının endojen fizyolojik fonksiyonlarının gamını sistemik ve lokal olarak anlamak çok önemlidir.
Geliştirilmiş metabolomik verilerle, kemirgen modellerinde OAT1 ve OAT3'ün yokluğundan etkilenen metabolitleri ve OAT inhibe edici ilaçlarla tedavi edilen insanlarda OAT1 ve OAT3'ün inhibisyonundan etkilenen metabolitleri belirledik. Grubumuz daha önce metabolik fonksiyonu tahmin etmek için metabolik rekonstrüksiyon ağlarını kullanmış ve OAT1 ve OAT3 tarafından düzenlenen birkaç ortak ve benzersiz yol bildirmiştir (43, 65). Bununla birlikte, bu çalışmalar, yeniden yapılandırma araçlarının erken sürümleri ve çok az metabolomik veri ile sınırlıydı. Burada, farklı bir yaklaşım kullanarak, Metabolik Görev Analizi, OAT1'in hücre içi triptofan metabolizmasındaki rolüne çok daha fazla vurgu yaptı.böbrek. Yaklaşımımız, diğer SLC ve ABC ailesi üyelerinin endojen işlevlerini araştırmak ve yalnızca farelerde değil aynı zamanda tam ve solucanlarda da bulunan tüm bu ilaç taşıyıcıları için ayrı ancak örtüşen ağlar oluşturmak için uygulanabilir (20, 66). Bu tür temsiller ayrıca OAT1, OAT3 veya her ikisi ile etkileşime giren ve muhtemelen taşıyıcı düzeyinde basit rekabetin ötesine geçen ilaçlar için DMI'lerin tam kapsamının anlaşılmasını kolaylaştıracaktır.
deneysel prosedürler
Hayvanlar
Hayvanların kullanımını içeren tüm deney protokolleri, UCSD Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylandı. Tüm hayvanlar, Canlı Hayvanların Araştırma Amaçlı Kullanımına İlişkin Kurumsal Yönergelere uygun olarak ele alınmıştır. Yetişkin WT, Oat1 KO ve Oat3 KO erkekleri, 12-h aydınlık-karanlık döngüsü altında ayrı olarak barındırıldı ve yiyecek ve suya ad libitum erişim sağlandı. Bu hayvanlar önceki yayınlarda anlatılmıştır (26, 27). Probenesid ile tedavi edilen farelere, kurban edilmeden önce 3 gün boyunca 200 mg/kg probenesid veya PBS'nin günlük intraperitoneal enjeksiyonu uygulandı. Nihai enjeksiyon, kurban edilmeden 2 saat önce uygulandı. Bu analiz için kullanılan veri setleri de kısmen tanımlanmıştır (23, 24). Oat1 KO veri seti kısmen kemoinformatik bir perspektiften incelenmiştir, ancak detaylı yol analizi yapılmamıştır (23). Oat3 KO veri seti yeniden analiz edildi ve sadece iki grup karşılaştırıldı (24).
Probenesid ile insan çalışmaları
Tüm deney protokolleri Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından gözden geçirildi ve onaylandı ve Helsinki Etik İlkeleri Bildirgesi'ne uyuldu. Tam kan örnekleri 20 kişiden (14 kadın, altı erkek) toplanmıştır. Ortalama yaş 30.85 ± 10.98 ve ortalama VKİ 24.18 ± 3.52 idi. Çalışma süresince herhangi bir ilaç almayan ve vejeteryan diyetleri olan katılımcılar. Oral 1 gram probenesid dozu uygulandı ve 5 saat sonra tekrar tam kan alındı. Her örnek metabolomik analize kadar -80 derecede donduruldu.
Metabolomik İnsan serum örnekleri hemen -80 derecede saklandı ve kuru buz üzerinde Metabolon Inc'e gönderildi. Fare serum örnekleri daha önce tarif edildiği gibi toplandı ve analiz edildi (23, 24). Kısaca özetlemek gerekirse, her numune için hedeflenen metabolomik profilleme Metabolon Inc tarafından gerçekleştirilmiştir. Her numuneyi hazırlamak için Hamilton Company'den MicroLab STAR sistemi kullanılmış ve kalite kontrol için çeşitli geri kazanım standartları eklenmiştir. Serum metanol ile çöktürüldü ve serumdan proteinleri çıkarmak ve bu proteinlere bağlı molekülleri serbest bırakmak için Glen Mills GenoGrinder 2000 ile karıştırıldı. Elde edilen çözelti dört küçük numuneye ayrıldı. İki tanesi, pozitif iyon modu elektrosprey iyonizasyonu (ESI) ile ters fazlı (RP) ultraperformans sıvı kromatografisi (UPLC) kütle spektrometrisi (MS) ile analiz edildi. Bir numune, negatif iyon modu ESI ile RP/UPLC-MS/MS ile analiz edildi. Bir numune HILIC/UPLC-MS/MS ile analiz edilmiştir. Organik çözücü, her numune bir TurboVap (Zymark) üzerine yerleştirilerek çıkarıldı.
İstatistik
Hem insan hem de fare numuneleri için ham değerler hacme normalize edildi, log-dönüşümüne tabi tutuldu ve eksik değerler her bileşik için gözlemlenen en düşük değerle değiştirildi. İnsan serum örneklerinde, BMI ve yaşı içeren ANCOVA kontrastları kullanılarak istatistiksel anlamlılık belirlendi. Fare serum örnekleri için, istatistiksel anlamlılığa ulaşan metabolitlerle (p 0.05'e eşit veya daha az) ve aynı zamanda anlamlılığa yaklaşan metabolitlerle Welch'in iki örnekli t-testi kullanılarak anlamlılık belirlendi ( 0.05 Küçük veya eşit p 0,10'dan küçük veya eşit sonraki analizlere dahil edilmiştir. Zenginleştirme, Denklem 1 kullanılarak belirlenmiştir; burada k, bir Alt Yoldaki önemli ölçüde değiştirilmiş metabolitlerin sayısıdır, m, bir Alt Yoldaki metabolitlerin sayısıdır, n, toplam veri kümesindeki önemli ölçüde değiştirilmiş metabolitlerin sayısıdır ve N, toplam veri kümesindeki önemli ölçüde değiştirilmiş metabolitlerin sayısıdır. toplam veri setinde ölçülen metabolitler.
Metabolik görev analizi
GenePattern'deki CellFie modülünde uygulandığı gibi metabolik görev analizini kullandık.böbrekmetabolik fonksiyonlar ve gen ekspresyon verilerinden (41) OAT taşıyıcı değişikliklerinin etkisi (yani, Oat1 KO, Oat3 KO'nun böbreklerinden mikrodizi verileri ve bunların vahşi tip kontrolleri). Bu analiz, bir hücrenin yedi ana metabolik aktivitesini (enerji üretimi, nükleotid, karbonhidrat, amino asit, lipid, vitamin ve kofaktör ve glikan metabolizması) kapsayan yüzlerce görevden oluşan derlenmiş bir koleksiyonun aktivitesini genom kullanarak doğrudan transkriptomik verilerden tahmin eder. insan metabolizmasının ölçekli modelleri. Daha spesifik olarak, bir metabolik görevin (yani metabolik görev skoru) nispi aktivitesinin hesaplanması, ilk olarak mevcut transkriptomik verilerin ön işlemesine ve her bir gen için bir gen aktivite skorunun atfedilmesine dayanır (67). İnsan metabolizmasının genom ölçekli modeli ayrıca her bir metabolik görevi gerçekleştirmek için gereken reaksiyonların listesini belirlemek ve bunu yaparken GPR kurallarına dayalı olarak bir metabolik fonksiyonun kazanılmasına katkıda bulunabilecek genlerin listesini belirlemek için kullanılır (örn. , Gen Protein Reaksiyonu kuralları). Bu nedenle, metabolik görev skoru, bir metabolik fonksiyona katkıda bulunan tüm genlerin ortalama aktivite skoru olarak hesaplanır. Bunu yaparak, transkriptomik veriler, belirli bir durumda her bir metabolik fonksiyonun nispi aktivitesini ölçmek için doğrudan kullanılabilir.
In vitro taşıma deneyleri
insan embriyonikböbrekİnsan OAT1 ve OAT3'ünü (Solvo Biotechnology) kararlı bir şekilde aşırı eksprese eden (HEK)-293 hücreleri, yüzde 10 fetal sığır serumu ve yüzde 1 penisilin/streptomisin ile desteklenen Dulbecco'nun Modifiye Eagle'sMedium'unda (Invitrogen) birleşmek üzere büyütüldü ve 5'te tutuldu. 37°C'de yüzde CO2. OAT1-ifade eden hücreler, blastisidin varlığında ve OAT3-ifade eden hücreler, puromisin varlığında seçildi. Her iki hücre çizgisi de Mycoplasma kontaminasyonu için negatif test edildi. Fonksiyonel tahlillerden önce hücreler 96-kuyucuklu plakalara yerleştirildi, 24 saat kuluçkalandı ve ortam ile desteklendi. Rekabetçi alım deneyleri, hücrelerin sabit 10 uM6-karboksifloresein konsantrasyonu ve 2 mM'den başlayarak önerilen substratın seri olarak seyreltilmiş konsantrasyonu ile tampon çözeltisi içinde inkübe edilerek gerçekleştirildi. Oda sıcaklığında 10-dakikalık bir inkübasyondan sonra tampon çıkarıldı ve hücreler DPBS ile üç kez durulandı. FL floresansı daha sonra bir FL floresan plaka okuyucusu kullanılarak değerlendirildi. IC50 değerleri GraphPad Prism 8 kullanılarak belirlendi.
Floresan yoğunluğu değerleri, en düşük değer yüzde 0 ve en yüksek değer yüzde 100 olacak şekilde normalleştirildi. Normalleştirmenin ardından veriler doğrusal olmayan bir modele uyduruldu ve IC50 Denklem 2 kullanılarak belirlendi.
Ki daha sonra, önceki deneylerden elde edilen hOAT1 HEK293 hücreleri için Km ile Cheng-Prusoff denklemi (Denklem 3) kullanılarak her metabolit için hesaplandı (68).
Veri kullanılabilirliği
İlgili tüm metabolomik veriler makale ve ek materyal içinde yer almaktadır. snigam@health.ucsd.edu tarafından talep üzerine transkriptomik veriler sağlanabilir. hipotez, projeyi denetledi, deneyleri tasarladı ve makaleyi yazdı ve düzenledi.
Finansman ve ek bilgiler—Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitülerinden (NIH) SKN'ye Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü'nden (NIGMS) (R01GM132938) bir hibe ile desteklenmiştir. JCG desteği, Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü (NIBIB) (T32EB009380) tarafından verilen eğitim hibesinden ve R01GM132938 ekinden gelir. Bu çalışma kısmen NIGMS'den NEL'e (R35GM119850), Ulusal Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü'nden (NIAID) NEL'e (UH2AI153029), AR'ye LIFA bursu ve Meksika hükümetinden JMG'ye bir burs ile finanse edildi ( CONACYT) ve California Üniversitesi Meksika ve Amerika Birleşik Devletleri Enstitüsü (UC-MEXUS). İçerik yalnızca yazarların sorumluluğundadır ve NIH'nin resmi görüşlerini temsil etmeyebilir. Bazı rakamlar Biorender kullanılarak oluşturulmuştur. Bu makale Vibha Bhatnagar, MD, MPH'nin anısına adanmıştır.
Çıkar çatışmaları—Yazarlar, bu makalenin içeriği ile herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder.
Kısaltmalar—Kullanılan kısaltmalar şunlardır: AhR, aril hidrokarbon reseptörü; KBH, kronikböbrekhastalık; DMI, ilaç-metabolit etkileşimi; ESI, elektrosprey iyonizasyon; HEK, insan embriyonikböbrek; ILA, indol asetik asit; KO, nakavt; RP/UPLC/MS, ters fazlı ultra performans sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi.
Cistanche tubulosa böbrek hastalığını önler, numuneyi almak için buraya tıklayın
1Biyomühendislik Bölümü, 2Pediatri Bölümü, 3Biyoloji Bölümü, 4Biyoistatistik ve biyoinformatik Bölümü, Aile Hekimliği ve Halk Sağlığı Bölümü, 5Aile ve Önleyici Tıp Bölümü, UC San Diego'da NovoNordisk Vakfı Biyosürdürülebilirlik Merkezi ve 7Tıp Bölümünden, California SanDiego Üniversitesi, La Jolla, California, ABDDüzenlendi
Mike Shipston tarafından
Referanslar
1. LopezNieto, CE, You, GF, Bush, KT, Barros, EJG, Beier, DR ve Nigam, SK (1997) NKT'nin moleküler klonlanması ve karakterizasyonu, neredeyse sadece organik katyon taşıyıcı ailesi ile ilgili bir gen ürünü ifade edilenböbrek. J. Biol. Kimya 272, 6471–6478
2. Brady, KP, Dushkin, H., Fornzler, D., Koike, T., Magner, F., Her, H., Gullans, S., Segre, GV, Green, RM ve Beier, DR (1999) ) Yeni bir varsayılan taşıyıcı, osteoskleroz (oc) mutasyonuna eşlenir ve OC mutant faresinde ifade edilmez. Genomik 56, 254–261
3. Riedmaier, AE, Nies, AT, Schaeffeler, E. ve Schwab, M. (2012) Organik anyon taşıyıcıları ve farmakoterapideki etkileri.Pharmacol. Rev. 64, 421–449
4. Ahn, SY ve Bhatnagar, V. (2008) Organik anyon taşıyıcılarının moleküler fizyolojisine ilişkin güncelleme. Kör. Görüş. Nefrol. Hipertens. 17, 499-505
5. Nigam, SK (2018) SLC22 taşıyıcı ailesi: İlaç taşıyıcılarının metabolik yollar, sinyalleşme ve hastalık üzerindeki etkisi için bir paradigma. Annu. Rev. Pharmacol. 58, 663-687
6. Lowenstein, J. ve Grantham, JJ (2016) Renal tübüler fonksiyona ilginin yeniden doğuşu. Ben. J. Physiol. Böbrek 310, F1351–F1355
7. Govindarajan, R. ve Sparreboom, A. (2016) İlaç taşıyıcıları: Gelişmeler ve fırsatlar. Klinik. Farmakol. Orada. 100, 398-403
8. Siz, GF ve Morris, ME (2014) Önsöz. İlaç Taşıyıcılarında Moleküler Karakterizasyon ve İlaç İmhasında Rolü, 2. Baskı. Wiley Ser İlaç Diski, Hoboken, NJ. Xix
9. Nigam, SK, Wu, W., Bush, KT, Hoenig, MP, Blantz, RC ve Bhatnagar, V. (2015) İlaçların, metabolitlerin ve üremik toksinlerinböbrekproksimal tübül ilaç taşıyıcıları. Klinik. J. Am. Soc. Nefrol. 10, 2039–2049
10. Bhatnagar, V., Richard, EL, Wu, W., Nievergelt, CM, Lipkowitz, MS, Jeff, J., Maihofer, AX ve Nigam, SK (2016) Ürik asitte ABCG2 ve diğer ürat taşıyıcılarının analizi kronik homeostazböbrekhastalık: Uzaktan algılama ve sinyallemenin potansiyel rolü. Klinik.BöbrekJ. 9, 444-453 Triptofan metabolizmasında OAT1 ve OAT3'ün rolü
12 J. Biol. Kimya (2021) 296 100575
11. Nigam, SK ve Bhatnagar, V. (2018) Ürik asit taşıyıcılarının sistem biyolojisi: Uzaktan algılama ve sinyallemenin rolü. Kör. Görüş. Nefrol. Hipertens. 27, 305–313
12. Nigam, SK ve Bush, KT (2019) Kronik üremik sendromböbrekhastalık: Değişen uzaktan algılama ve sinyalleşme. Nat. Nefrol. 15, 301–316
13. Saito, H. (2010) Akut dönemde renal SLC22A organizasyon taşıyıcılarının patofizyolojik düzenlenmesiböbrekyaralanma: Farmakolojik ve toksikolojik etkileri. Farmakol. Terapi. 125, 79-91
14. Lepist, EI ve Ray, AS (2017) İlaç-ilaç etkileşimlerinin ötesinde: Taşıyıcı inhibisyonunun antibiyotikler, besinler ve toksinler üzerindeki etkileri. Uzman Görüşü. İlaç Metab. Toksikol. 13, 1075-1087
15. Duan, P., Li, SS, Ai, N., Hu, LQ, Welsh, WJ ve You, GF (2012) Klinik ilaç kütüphanelerinden insan organik anyon taşıyıcıları 1 ve 3'ün güçlü inhibitörleri: Keşif ve moleküler karakterizasyon . Mol. Eczacılık. 9, 3340–3346
16. Evers, R., Piquette-Miller, M., Polli, JW, Russel, FGM, Sprowl, JA, Tohyama, K., Ware, JA, de Wildt, SN, Xie, W., Brouwer, KLR ve Konsorsiyum, IT (2018) İlaç taşıyıcılarında hastalıkla ilişkili değişiklikler ilaçların farmakokinetiğini ve/veya toksisitesini etkileyebilir: Uluslararası Taşıyıcı Konsorsiyumu'ndan bir teknik inceleme. Klinik. Farmakol. Ther.104, 900–915
17. Masereeuw, R., Mutsaers, HA, Toyohara, T., Abe, T., Jhawar, S., Sweet, DH ve Lowenstein, J. (2014) Theböbrekve üremik toksin giderme: Glomerulus veya tübül? Semin. Nefrol. 34, 191–208
18. Liu, Y., Prentice, KJ, Eversley, JA, Hu, C., Batchuluun, B., Leavey, K., Hansen, JB, Wei, DW, Cox, B., Dai, FHF, Jia, WP , ve Wheeler, MB (2016) CMPF'deki hızlı yükselme, diyabet gelişiminde bir devrilme noktası görevi görebilir. Hücre Temsilcisi 14, 2889–2900
19. Prentice, KJ, Luu, L., Allister, EM, Liu, Y., Jun, LS, Sloop, KW, Hardy, AB, Wei, L., Jia, WP, Fantus, IG, Sweet, DH, Sweeney , G., Retnakaran, R., Dai, FF ve Wheeler, MB (2014) Furan yağ asidi metaboliti CMPF diyabette yükselir ve beta hücre işlev bozukluğunu indükler. Hücre Metab. 19, 653-666
20. Engelhart, DC, Granados, JC, Shi, D., Saier, MH, Jr., Baker, ME, Jr., Abagyan, R. ve Nigam, SK (2020) Sistem biyolojisi analizi, sekiz SLC22 taşıyıcı alt grubunu ortaya koyuyor, OAT'ler, OCT'ler ve OCTNs.Int dahil. J. Mol. bilim 21, 1791
