İletişim:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Böbrek epitelyal hedefli mitokondriyal transkripsiyon faktörü A eksikliği, şiddetli kistik hastalıkla ilişkili ilerleyici mitokondriyal tükenme ile sonuçlanır--Bölüm I

Ken Ishii^1,2,11 ve diğerleri

Anormal mitokondriyal fonksiyon, akut ve kronik hastalıkların iyi bilinen bir özelliğidir.böbrek hastalıklar. Mitokondrinin rolü hakkında fikir edinmek içinböbrekhomeostaz ve patogenez, mitokondriyal DNA replikasyonu ve mitokondriyal kütle ve fonksiyonun korunmasında kritik bir rol oynayan transkripsiyon için gerekli bir protein olan mitokondriyal transkripsiyon faktörü A'yı (TFAM) hedefledik. Bozulmuş mitokondriyal fonksiyonun sonuçlarını incelemek içinböbrekepitel hücreleri, sinüs oculis ile ilgili homeobox 2-ifade eden TFAM'ı etkisiz hale getirdikböbrekÖncü hücreler. TFAM eksikliği, önemli ölçüde azalmış mitokondriyal gen ekspresyonu, mitokondriyal tükenme, nefron olgunlaşmasının inhibisyonu ve erken ölümle sonuçlanan ciddi doğum sonrası kistik hastalık gelişimi ile sonuçlandı. Bu, anormal mitokondriyal morfoloji, oksijen tüketiminde azalma ve artan glikolitik akışla ilişkilendirildi. Ayrıca, murin ve insanda TFAM ekspresyonunun azaldığını bulduk.polikistik böbreklermitokondriyal tükenme eşlik etti. Bu nedenle, verilerimiz TFAM ekspresyonunun düzensizliğinin ve mitokondriyal tükenmenin moleküler özellikleri olduğunu göstermektedir.böbrekpatogenezine katkıda bulunabilecek kistik hastalık.

ANAHTAR KELİMELER: glikoliz; böbrek gelişimi; mitokondri;polikistik böbrek hastalığı; TFAM

cistancheiçin ..... iyidirpolikistik böbrek hastalığı

Çeviri Bildirimi

Mitokondriyal disfonksiyonun rolünü anlamak için fare genetiğini kullandık.böbrekhomeostaz. Sinüs okulis ile ilişkili homeobox 2 epitel progenitör hücrelerinde mitokondriyal transkripsiyon faktörü A'nın (TFAM) inaktivasyonu,böbrekarızaşiddetli nedeniylepolikistik böbrek hastalık. Bulgularımız ilerleyici mitokondriyal disfonksiyonun kusurlu epitel farklılaşması ile ilişkili olduğunu göstermektedir.böbreksistogenez. Ayrıca, insanlarda TFAM ifadesinin ve mitokondriyal sayının azaldığını tespit ettik.polikistik böbrekdoku. Çalışmalarımız mitokondriyal sağlığı iyileştirmeyi amaçlayan terapötik stratejilerin otozomal dominant geçişli hastaların tedavisinde faydalı olabileceğini düşündürmektedir.polikistik böbrekhastalık.

Mitokondriyal (mt) disfonksiyon, yaygın görülen hastalıkların iyi bilinen bir patolojik özelliğidir.böbrek hastalıklarve hücresel hasarı, iltihabı ve fibrozu tetikleyebilir.1böbrek, tübüler epitel hücreleri, oksidatif fosforilasyondan (OXPHOS) üretilen adenozin trifosfata (ATP) yüksek oranda bağımlıdır, çünkü çok sayıda enerji tüketen epitel taşıma işlevi gerçekleştirirler. Bu nedenle, verimli mt ATP üretiminin sürdürülmesi, normal böbrek fonksiyonu ve sistemik elektrolit homeostazı için gereklidir. Ek olarak, son kanıtlar mitokondrinin gen regülasyonu, hücresel sinyalleşme ve ara metabolitlerin ve reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşumu yoluyla hücre farklılaşmasında önemli bir rolü olduğunu göstermektedir.2 Bu gelişmelere rağmen, mt sinyalinin ortak hastalıkların patogenezindeki rolüböbrekhastalıklariyi anlaşılmamıştır.

mt işlevini araştırmak içinböbrekhomeostaz ve patogenez, mitokondriyal transkripsiyon faktörü A'yı (TFAM) hedefledik. TFAM, mt işlevi, mt kopya sayısının korunması ve mt DNA'nın yapısal kararlılığı için gerekli olan nükleer olarak kodlanmış bir faktördür çünkü mt genomunun replikasyonunu ve transkripsiyonunu destekleyici DNA'yı bükerek düzenler.3,4 Memeli mt DNA'sı 37 gen içerir, 13 bunlardan solunum zinciri kompleksinin protein alt birimlerini kodlar, 22'si transfer RNA'larını ve 2 ribozomal RNA'yı kodlar.3 Bu nedenle, TFAM, mitokondriyal kodlanmış sitokrom b ( MT-CYB), mitokondriyal olarak kodlanmış sitokrom c oksidaz alt birimi 1 (MT-CO1) ve mitokondriyal olarak kodlanmış ATP sentaz membran alt birimi 6 (MTATP6).3,5TFAM olmadan, hücreler OXPHOS aracılığıyla ATP üretme yeteneklerini kaybeder, önemli miktarda mt üretemez ROS ve giderek mitokondriden yoksun hale gelir.6-9 Genetik çalışmalar, TFAM'ın normal embriyogenez için gerekli olduğunu göstermiştir, çünkü global homozigot Tfam inaktivasyonu intrauterin ile sonuçlanmıştır. embriyonik gün 10.5'e göre öldürücülük, heterozigot eksiklik, mt kopya sayısını ~ yüzde 40 azaltmasına ve solunum zinciri eksikliğine yol açmasına rağmen, embriyonik ölümcüllüğe yol açmadı. hücresel farklılaşma ve doku homeostazında ilerleyici mt disfonksiyonu. Tfam'ın hücre tipine özgü koşullu inaktivasyonu, OXPHOS ve/veya mt ROS üretiminin hücresel farklılaşma, fonksiyon ve normal fizyoloji için kritik olduğunu öne sürdü.6–10

Nükleer veya mt gen mutasyonlarına bağlı birincil mt bozuklukları,böbrek hastalıken yaygın olarak tübülointerstisyel yaralanma veya izole tübüler disfonksiyon olarak kendini gösterir.11,12 Nörodejeneratif bozukluklar gibi bazı insan hastalıklarının patogenezinde yer almasına rağmen,böbrekhastalık bildirilmemiştir. Daha yakın zamanlarda, azaltılmış TFAM ifadesi kronikböbrekhastalık. Tfam inaktivasyonu nedeniyle mt bütünlüğünün kaybı, tubulointerstisyel hastalığa neden oldu veböbrek arızakısmen mt DNA stresi ile indüklenen siklik GMP-AMP sentaz (cGAS) – interferon genlerinin uyarıcısı (STING) – bağımlı inflamatuar yanıtların aktivasyonundan dolayı farelerde.14

Burada, sinüs oculis ile ilişkili homeobox 2 (SIX2) eksprese eden nefron progenitör hücrelerinde15 koşullu Tfam inaktivasyonuna sahip farelerin ciddi kistik hastalık geliştirdiğini ve erken öldüklerini rapor ediyoruz.böbrekarızagenç yavru fareler gibi.Tfam^-/- fareler, mt tükenmesi, OXPHOS'ta bir azalma ve glikolize doğru metabolik bir kayma ile ilişkili nefron olgunlaşmasındaki kusurlarla karakterize edildi.Tfam^-/- böbrekepitel. Kistik hastalığın şiddeti göz önüne alındığındaTfam^-/- fareler, 2 fare modelini analiz ettikpolikistik böbrekhastalık(PKD), polikistin-1'deki (PKD) mutasyonlardan kaynaklanan(polikistik böbrek hastalığı)1) veya sistin-1 (Cys1) ve ayrıca otozomal dominant polikistik böbrek hastalığı (ADPKD) olan hastalardan alınan insan dokuları. biz bunu kurarızTfam^-/- hem murin hem de insan PKD'sinden gelen kistlerde düzensizdir(polikistik böbrek hastalığı), Dokular. Birlikte ele alındığında, çalışmalarımız, TFAM düzensizliğinin ve mt tükenmesinin aşağıdakilerin karakteristik özellikleri olduğunu göstermektedir.böbrekkistik hastalıklar ve bunların patogenezinde katkıda bulunan bir rolü olabilir.

cistancheiçin ..... iyidirpolikistik böbrek hastalığı

SONUÇLAR

SIX2 soy hücrelerinde Tfam inaktivasyonu, ciddi kistik hastalığa neden olur.böbrekarızamt fonksiyonunu araştırmak içinböbrekepitelde, toplayıcı kanal (CD) hariç tüm nefron segmentlerine yol açan ALTI2-eksprese eden progenitör hücrelerde Tfam'ı etkisiz hale getirdik.15 Bunun için, Six2 promotörünün transkripsiyonel kontrolü altında geliştirilmiş bir yeşil floresan protein/Cre rekombinaz füzyon proteini (eGFP/Cre) (Şekil 1a).16 Tfam floxed aleli için homozigoz ve eGFP/Cre transgeni için heterozigoz (Altı2-eGFP/Cretg/^{tg artı}; Tfam^fl/fl) bundan sonra Altı2- olarak anılacaktır.Tfam^-/- mutantlar. Altı2-Tfam^-/- fareler beklenen Mendel oranlarında doğdular ve doğumda görsel inceleme ile Cre littermate kontrollerinden ayırt edilemediler. Ancak, Altı2- arasındaki vücut ağırlığındaki farklılıklarTfam^-/- mutantlar ve Cre littermate kontrolleri doğum sonrası gün (P) 14 (mutantlar için 5.7 artı -0.3 g ve kontroller için 7.5 artı -0.3 g, her biri n=4, P =0.004; Ek Tablo S1). Altı2-Tfam^-/- mutant fareler, büyümüşböbreklerkontrollerle karşılaştırıldığında (böbrek/vücut ağırlığı oranı yüzde 1,45 artı mutantlar için yüzde -00,19'a karşı yüzde 00,60 artı kontrol için yüzde - 0,02, n {{8} } her biri, P < 0.001;="" şekil="" 1b,="" ek="" tablo="" s1)="" ve="" p20="" ile="" p30="" yaşları="" arasında="" öldü="" (şekil="" 1b).="" mutant="" kohortundaki="" jüvenil="">böbrekarızakan üre nitrojen seviyeleri 68,40 artı mutant fareler için -5,32 mg/dl'ye karşılık 16.8 2 olan şiddetli kistik hastalıktan.0 mg/dl kontroller için ( sırasıyla n= 6 ve 7; P < 0.0001;="" şekil="" 1b="" ve="" c).="" ayrıca,="" altı2-tfam="" mutant,="" önemli="" albüminüri="" geliştirdi="" (idrar="" albümin/kreatinin="" oranı="" 43.58="" artı="" -362.475.18="" mg/g="" altı2-tfam="" mutantlara="" karşı="" kontrollerde="" 3.39="" mg/g="" sırasıyla="" p14,="" n="6" ve="" 10'da;="" p="">< 0.0001).="" bu,="" six2="" nefron="" progenitör="" hücrelerindeki="" cre="" rekombinazın="" ekspresyon="" modeli="" ile="" tutarlıdır,="" bu="" da="" mezenşimden="" türetilmiş="" cap="" mezenşimine="" yol="">böbrektübüller ve podositler.15 Six'in aksine2-Tfam^-/- mutantlar, SIX2 progenitör hücrelerinde heterozigot Tfam eksikliği olan fareler normal olarak gelişti, verimliydi ve açık gelişmediböbrekhastalık(Ek Şekil S1).

Şekil 1|SIX2 soy hücrelerinde Tfam inaktivasyonu, ciddi kistik hastalık ve böbrek yetmezliği ile sonuçlanır. (a) Tfam floxed allel içinde hedeflenen dizilerin deneysel yaklaşımını ve konumunu gösteren bir şema. Littermate control (Cre ) ve Six2-'den izole edilen toplam genomik böbrek DNA'sının polimeraz zincir reaksiyonu analiziTfam^-/-doğum sonrası gün (P) 7 yaşında fareler; rekombine olmayan Tfam floxed aleli 2-lox (2) ile gösterilir; 1-lox ile rekombine allel, wt ile vahşi tip allel; þ veya - Altı2-eGFP/Cre transgeninin varlığını veya yokluğunu gösterir. (b) Sol paneller, Cre kontrol ve Six2-'den böbrek fotoğraflarıTfam^-/- P20 yaşındaki fareler. Böbrek ağırlıkları (KW), vücut ağırlığının (BW) yüzdesi olarak ifade edilir (n= 4–14). Sağ paneller, Cre littermate kontrolünde (co) ve Six2-'de kan üre nitrojen (BUN) seviyeleriTfam^-/-P7 yaşındaki fareler (sırasıyla n=7 ve 6) ve Cre kontrolü ve Altı2- için Kaplan-Meier hayatta kalma eğrileriTfam^-/- farelerin log-rank testiyle karşılaştırılması (n=10–13). (c) Cre kontrol ve Six2-'den formalinle sabitlenmiş, parafine gömülü böbrek bölümlerinin temsili görüntüleriTfam^-/-P7 ve P29 yaşındaki fareler hematoksilen ve eozin (H&E) ile boyanmış ve düz kas aktin (ACTA2) ve küme farklılaşması (CD) antijeni 31 için immünohistokimya ile analiz edilmiştir. Sayı işaretleri kistik yapıları gösterir ve yıldız işaretleri glomerülleri gösterir. Tüm böbrek kesitleri için ¼ 1 mm, yüksek güçlü H&E görüntüleri için 100 mm ve IHC görüntüleri için 50 mm. Veriler ortalama artı - SEM olarak ifade edilir ve 2-kuyruklu Student t-testi ile analiz edilir. ***P < 0,001.="" bu="" görüntünün="" görüntülenmesini="" optimize="" etmek="" için="" lütfen="" bu="" makalenin="" çevrimiçi="" versiyonuna="" www.kidney-international.org="" adresinden="">

Six'in analizi2-Tfam^-/- ROSA26-ACTB-tdTomato,-eGFP Cre raportör alelini de ifade eden fareler, burada Altı2-mT/mG olarak anılır;Tfam^-/- farelerde, kistik yapıların büyük çoğunluğununTfam^-/- böbrekler, Altı 2-eGFP/Cre ifadesi geçmişi olan hücrelerden türetildi (Ek Şekil S2). Altı Kist2-Tfam^-/- böbreklerKi67-pozitif kist astar epitel hücrelerinin (tüm kist astar epitel hücrelerinin ortalama yüzde 40'ının) varlığının gösterdiği gibi proliferasyon kanıtı gösterdi, oysa bölünmüş kaspaz 3 için pozitif hücreler kistlerde tespit edilmedi (Ek Şekil S3 ). Bu bulgular, Six2-'deki artmış fosforile hücre dışı sinyalle düzenlenen kinaz (p-ERK) ve b-katenin seviyeleri ile tutarlıdır.Tfam^-/- böbrek dokusu (Ek Şekil S3). Birlikte ele alındığında, verilerimiz Altı2-Tfam^-/- böbrekler sıklıkla ilişkili moleküler özellikler sergilerler.böbrekkistik hastalıklar.

Şekil 3 |Tfam^-/-kistler, ortak nefron segmentine özgü belirteçleri ifade etmez. (a) Six2-mT/mG'den formalinle sabitlenmiş, parafine gömülü böbrek bölümlerinin temsili görüntüleri;Tfam^-/-mice at age postnatal day (P) 14 stained for enhanced green fluorescent protein (eGFP), megalin, uromodulin, thiazide-sensitive sodium chloride cotransporter (NCC), and aquaporin 2 (AQP2) by immunofluorescence (IF). 4',6-diamidino-2-phenylindole was used for nuclear staining (blue fluorescence). Arrows depict tubular structures expressing respective nephron segment-specific markers. Nephron segment marker expression was assessed in cysts with a maximal diameter of >50 mm. (b) Six2-mT/mG'den formalinle sabitlenmiş, parafine gömülmüş böbrek kesitlerinin temsili görüntüleri;Tfam^-/-IF ile eGFP ve uromodulin için boyanmış P14 yaşındaki fareler. Yıldız işaretleri, intraluminal uromodulin içeren kistleri gösterir. Maksimum çapı 50-100 arasında olan kistlerde intraluminal uromodulin varlığı incelendi.μm veya maksimum çapta 100 mm'den büyük kistlerde. Çubuklar=(a,b) 100 mm. Bu resmin görüntülenmesini optimize etmek için lütfen bu makalenin çevrimiçi versiyonuna bakın.www.kidney-international.org.

cistancheiçin ..... iyidirböbrek

Six2-Tfam'da nefron olgunlaşması kusurlu^-/-fareler

Dokuya özgü Tfam inaktivasyonuna sahip farelerin patoloji geliştirmesi birkaç haftayı bulabileceğinden, daha sonra hastalığın zaman sürecini inceledik.böbrekSix'te hastalık gelişimi2-Tfam^-/-fareler. P0, P7 ve P14 yaşlarındaki kontrol ve mutant farelerden böbrekler topladık ve bütün olarak histolojik yöntemler, immünofloresan (IF) boyama ve gen ekspresyon analizi kullandık.böbrekdeğerlendirme için alıntılar. P0 yaşında SIX2 ve E-cadherin için IF boyama, kontrol ve Altı2- böbreklerinTfam^-/-histolojik olarak benzerdi. SIX2+ başlık mezenşimi, E-kadherin ifade eden üreter uçları gibi kortikal nefrojenik zon yapılarının oluşumu veböbrekveziküller ve virgül şeklindeki ve S şeklindeki cisimler Altı'da bloke edilmemişti2-Tfam^-/-böbrekler (Şekil 2a). Bu histolojik bulgular, nefrojenik belirteçleri kodlayan genlerin ekspresyon seviyeleri ile uyumluydu. Six2, eşleştirilmiş kutu 2 (Pax2), LIM homeobox protein 1 (Lhx1) ve spalt benzeri transkripsiyon faktörü 1 (Sall1) mRNA seviyeleri kontrol ve Six arasında önemli ölçüde farklı değildi2-Tfam^-/- toplam fareböbrekP0'den homojenatlarböbrekler(Şekil 2b). Bu, SIX2 nefron progenitörlerinde TFAM inaktivasyonunun nefrojenik yapıların oluşumunu önemli ölçüde etkilemediğini gösterdi.

Yeni oluşan nefron yapı oluşumu inhibe edilmemiş olsa da, alcian blue/periyodik asit-Schiff ve lotus tetragonolobus lektin ile boyama, Six2-'te kusurlu terminal nefron olgunlaşmasını gösterdi.Tfam^-/-P{{0}} yaşındaki fareler. Tübüler bazal membranları ve fırça kenarını boyayan Alcian mavisi/periyodik asit-Schiff ve proksimal tübül hücrelerinin fırça sınırındaki spesifik oligosakkaritleri tanımlayan lotus tetragonolobus lektin, mutant böbreklerde azalmıştır. Şekil 2c, P0, P7 ve P14 zaman noktalarında alcian mavisi/periyodik asit– Schiff boyamasını göstermektedir. Lotus tetragonolobus lektin histokimyası ve Wilms tümör 1 proteini için P{{10}}, P7 ve P14 zaman noktalarında IF boyaması Ek Şekil S4'te gösterilmektedir. P0 yaşında, lotus tetragonolobus lektin ile pozitif boyanan nispi alan yüzde 2,10, yüzde 0,51 ve yüzde {{30}},39 idi. Kontroller için sırasıyla yüzde 0,28 ve yüzde 6,2 yüzde 1,1'e karşılık P7 yaşında yüzde 0,1 (sırasıyla n=3-4, P=0,0004 ve 0,0007; Ek Şekil S4). Bu histolojik bulgularla tutarlı olarak, glomerüler ve nefron segmentine özgü belirteçleri kodlayan genlerin ekspresyonundaki önemli azalma, podosin, nefrin, aquaporin 1 (Aqp1), sodyum-fosfat yardımcı taşıyıcı 2a (NaPi2a), üromodulin, sodyum-potasyum klorür ortak taşıyıcı 2 ( Nkcc2) ve tiazide duyarlı sodyum klorür yardımcı taşıyıcı (Ncc) Altı2-Tfam^-/-fareler (Şekil 2b). Birlikte ele alındığında, bu veriler Altı2-Tfam^-/- böbreklerolgun proksimal nefron segmentlerinin ve glomerüllerin sayısında ilerleyici bir azalma sergiler.

Altı2-eGFP/Cre aktivitesi, TFAM eksikliği olan kap mezenşiminden türetilen nefron segmentleriyle sonuçlandığından, üreter tomurcuklarından türetilen CD epitel hücrelerinin olgunlaşmasının Altı{{2}'da etkilenmeyeceğini tahmin ettik. }Tfam^-/-böbrekler. Distal tübülde ve CD'de N-asetil-D-galaktoz ile reaksiyona giren Dolichos biflorus aglutinin ile boyamanın Altı2-Tfam^-/-böbrekler. P7 yaşında, Dolichos biflorus aglutinin için pozitif boyanmış alanlar, mutantlar için toplam alanın yüzde 13.91'ini 0.9'unu oluştururken, kontrol için yüzde 1.93 0.1'i oluşturdu (n ¼ 3, P ¼ { {10}}.0002; Ek Şekil S4). Her ikisi de CD epitel hücrelerinde ifade edilen sodyum kanalı epitelyal 1 alfa alt biriminin (Scnn1a) veya aquaporin 2'nin (Aqp2) mRNA ifadesi, kontrol ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde azalmadı (Şekil 2b). Six'in aksine2-Tfam^-/-böbrekler, CD epitel hücrelerine yol açan homeobox B7 (HOXB7) progenitör hücrelerinde Tfam inaktivasyonu, CD nefron marker ekspresyonu ve hafif tübüler dilatasyon kaybına neden olur, ancak sistogenez değil (Ek Şekil S5). Birlikte ele alındığında, verilerimiz SIX2 progenitör hücrelerde TFAM fonksiyonunun kaybının yeni nefron yapılarının gelişimini engellemediğini, ancak terminal nefron olgunlaşmasını engellediğini göstermektedir.

Tfam^-/-kistler ortak nefron segment belirteçlerinde yetersizdir

Histogenetik kökeni karakterize etmek içinTfam^-/- böbrekkistlerin IF analizlerini yaptık.Tfam^-/- böbreklerat age P14 and examined the expression of nephron segment markers megalin (proximal tubule), uromodulin (medullary thick ascending limb of Henle), thiazide sensitive sodium chloride cotransporter (distal tubule), and aquaporin 2 (CD). The majority of cysts with a maximal diameter of >50 mm did not express these segment-specific markers, indicating a lack of cellular differentiation (Figure 3a, Supplementary Figure S6). Furthermore, approximately 50% of cysts with a maximal diameter of >50 mm, proksimal tübülün distalindeki nefron segmentlerinden ve Henle'nin inen halkasından kaynaklandığını düşündüren intraluminal üromodulin birikintileri ile karakterize edildi (Şekil 3b).

mt fonksiyonunda ve morfolojisinde ilerleyici anormalliklerTfam^-/- epitel hücreleri

Tfam silinmesinin metabolik sonuçlarının zaman sürecini karakterize etmek için, önce Tfam ve TFAM tarafından düzenlenen mt-Co1, mt-Cyb ve mt-Atp6'nın mRNA seviyelerini inceledik.Tfam^-/- böbreklerP0, P7 ve P14 yaşlarında. Beklendiği gibi, Tfam, mt-Co1, mt-Cyb ve mt-Atp6 mRNA seviyeleri önemli ölçüde azaldı (Şekil 4a).Tfam^-/-eGFP ile etiketlenen epitel hücreleri (Altı {{0}}mT/mG; Tfam / fareler), MT-CO1 protein ifadesinde önemli bir azalma sergilemiştir (Ek Şekil S7). mt DNA kopya sayısı, TFAM eksikliğinin bir özelliği olan mt tükenmesi ile tutarlı olarak yüzde 63 oranında azaltıldı (Şekil 4a). Buna karşılık, nikotinamid adenin dinükleotidi kodlayan nükleer genlerin ifadesi: ubikinon oksidoredüktaz çekirdek alt birimi 3 (Ndufs3) ve süksinat dehidrojenaz kompleksi flavoprotein alt birimi A (Sdha) P0 yaşında etkilenmedi, ancak P7 ve P14 yaşında azaldı (Şekil 4a). Mt geninden ve protein analizinden elde edilen bu bulgular, Tfam / epitelyumdaki mt kopya sayısının ilerleyici kaybı ile tutarlıdır.

Daha sonra, P7 yaşında izole edilen primer proksimal tübül epitel hücrelerinde (PTEC'ler) Tfam inaktivasyonunun metabolik etkilerini araştırdık.Tfam^-/- PTEC'ler, bazal oksijen tüketim oranlarında önemli azalmalar sergiledi (mutantlar için 40.77 4.10'a karşı kontroller için 61.75 5.18 pmol/dak/104 hücre, her biri n=3, P =0.034), ATP bağlantılı solunum (mutantlar için 33.11 3.91 ve kontroller için 46.92 4.91 pmol/dak/104 hücre, n{{18} } her biri, P=0.093), maksimum solunum (mutantlar için 116.8 14.19, kontroller için 225.5 13.55 pmol/dk/104 hücre, n{{ 28}} her biri, P=0.005) ve yedek solunum kapasitesi (mutantlar için 76.05 10.18 ve kontroller için 163.7 8.61 pmol/dak/104 hücre , n her biri =3, P=0.003; Şekil 4b).

mt'nin tükenme ve hasar derecesini daha da karakterize etmek için inceledikTfam^-/- böbreklertransmisyon elektron mikroskobu ve {{0}}boyutlu yapılandırılmış aydınlatma mikroskobu (3D SIM). P7 yaşında, mitokondri, Tfam nakavt farelerde önceki bulgularla tutarlı olan düzensiz şekiller ve balonlaşma sergiledi. Transmisyon elektron mikroskobik analizi, artan boyut ve anormal cristae gibi mitokondrinin yapısal anormalliklerinin, mutantlar ve kontrol arasındaki morfolojik farklılıklar P0 yaşında daha az belirgin olduğu ve yaşla birlikte daha şiddetli hale geldiği için postnatal olarak ilerlediğini gösterdi (Şekil 4c). ). mt hacmini ve ağ boyutunu Altı2-mT/mG'de incelemek için 3D SIM kullanıldı; P7 yaşındaki Altı2-mT/mG kontrol faresi ile karşılaştırıldığında Tfam / mutantlar; mt hacmi, IF boyama ile voltaja bağlı anyon seçici kanal 1 için boyanmış 25 ila 40 eGFP-pozitif kortikal epitel hücreleri incelenerek, bölüm başına 5 ila 8 tübüllük kesitlerde ölçülmüştür. eGFP pozitif hücre başına toplam mt hacminin önemli ölçüde azaldığını bulduk (mutantlar için 62.66 16.46 mm3/hücre ve kontroller için 177.4 30.17 mm3 /hücre, her biri n ¼ 3 , P ¼ 0.0289) ve toplam hücre hacmi başına toplam mt hacminin oranında kontrollerde 0.230 0.01'den 0'a bir değişiklikle ilişkilendirildi.{{ 33}}.016 Altı2-Tfam / mutant (her biri n=3, P=0.0017; Şekil 4c). İncelenen tüm eGFP-pozitif hücrelerde karşılaşılan en büyük mt ağını ölçen maksimum mt ağ boyutu Altıda azaltıldı2-Tfam^-/- böbrekler(143.2 23.2 mm3, mutantlar için 318.3 49.45 mm3, kontroller için, n ¼ 3, P ¼ 0.0327). Birlikte ele alındığında, ultrastrüktürel ve SIM bulguları ile mt geni ve protein analizinden elde edilen bulgular, mt kopya sayısının progresif kaybıyla tutarlıdır.Tfam^-/- epitel.

cistancheiçin ..... iyidirpolikistik böbrek hastalığı

TFAM eksikliği böbrek epitel metabolizmasını glikolize doğru kaydırır

PTEC'lerböbrekATP üretimi için yağ asidi b-oksidasyonu ve OXPHOS kullanırlar ve glukoneogenetiktirler.18 Tfam inaktivasyonu ile ilişkili metabolik değişiklikler hakkında ek bilgiler elde etmek için, RNA dizileme analizini gerçekleştirdik.böbreklerSix'ten2-Tfam^-/-ve Cre littermate kontrol fareleri, P7 yaşında. Heksokinaz 2 (Hk2) ve enolaz 2 (Eno2) gibi glikolizde yer alan anahtar düzenleyici genlerin yukarı doğru düzenlendiğini bulduk. Buna karşılık, trikarboksilik asit döngüsünde yer alan çoğu genin ifadesi azalmıştır (örneğin, izositrat dehidrojenaz 1 [Idh1]), asetil-koenzim A açiltransferaz 1B gibi yağ asidi b-oksidasyonunda yer alan genlerin ifadesi gibi ( Acaa1b), orta zincirli asil-koenzim A dehidrojenaz (Acadm) (Şekil 5a ve b, Ek Şekil S8). Trikarboksilik asit döngüsü-oksidasyon genlerinde yer alan genlerin ekspresyonunun azalmasıyla uyumlu olarak, dondurulmuş yağda kırmızı O boyama ile saptandığı üzere nötr lipidlerin birikmesi olmuştur.böbrekP14 yaşındaki kesitler (Şekil 5c).

Murin ve insan PKD dokularında azaltılmış TFAM ekspresyonu, mt tükenmesi ile ilişkilidir

Çünkü Altı2-Tfam^-/- böbreklerPKD'ye güçlü bir benzerlik taşıyordu(polikistik böbrek hastalığı) böbrekler, daha sonra TFAM'ın PKD'de düzensiz olup olmadığını değerlendirdik(polikistik böbrek hastalığı)Dokular. İlk önce 2 iyi kurulmuş genetik PKD fare modelinde TFAM ve TFAM tarafından düzenlenen gen ekspresyonunu inceledik. Pkd kaynaklı tam böbrek homojenatlarında Tfam mRNA seviyeleri önemli ölçüde azaldı^-/- ve Cys^cpk/cpkPKD1'de mutasyon taşıyan fareler(polikistik böbrek hastalığı)veya Cys1. Bu, mitokondriyal ve nükleer olarak kodlanmış mt genlerinin ekspresyonundaki bir azalmanın yanı sıra düzensiz glikolitik gen ekspresyonu ile ilişkilendirildi. Altıya benzer2-Tfam^-/-böbrekler, PKK(polikistik böbrek hastalığı)^-/- ve Cys^cpk/cpk böbrekleryüksek Eno2 ve Hk2 ve önemli ölçüde azalmış fosfogliserat kinaz (Pgk) 1, piruvat dehidrojenaz kinaz (Pdk) 1 ve Pdk4 transkript seviyeleri ile karakterize edildi (Şekil 6a). IF boyama ile değerlendirildiği gibi TFAM protein ekspresyonu, bitişik kistik olmayan tübüllerden gelen epitelyal hücrelere kıyasla kist astar epitel hücrelerinde azaldı (Şekil 6b). Bu, RNA floresan in situ hibridizasyonu ile azaltılmış mt-Co1 ve mt-Atp6 ekspresyonu ile ilişkilendirildi (Şekil 6b, Ek Şekil S9); 3D SIM tarafından belirlenen mt hacmi, komşu, kistik olmayan tübüllerden gelen epitel hücreleri veya normal kontrolden gelen PTEC'lerle karşılaştırıldığında yüzde 55 azaldıböbrekler. Normal kontrol PTEC'leri ile kistik olmayan tübüllerden gelen PTEC'ler arasında mt hacim farkı bulunmadı (Şekil 6c).

TFAM ekspresyonu kaybının insan PKD'sinin ortak bir moleküler özelliği olup olmadığını incelemek(polikistik böbrek hastalığı), 5 ADPKD hastasından alınan nefrektomi numunelerini immünohistokimya, IF boyama, RNA floresan in situ hibridizasyon ve 3D SIM ile analiz ettik. Azaltılmış TFAM ifadesi yüzde 75,2 artı yüzde -7,5'inde gözlendi.böbrekimmünohistokimya ile analiz edilen kistler. Bu, RNA floresan in situ hibridizasyonu ile MT-CO1 ve MT-ATP6'nın azalmış bir ekspresyonu ile ilişkilendirildi (Şekil 7a, Ek Şekil S10); Kist astar epitel hücrelerindeki mt hacmi, 3D SIM ile değerlendirildiğinde yaklaşık yüzde 70 oranında azaldı (Şekil 7b). Birlikte ele alındığında, 2 PKD'nin analizi(polikistik böbrek hastalığı)fare modelleri ve insan ADPKD dokuları, TFAM eksikliği ve mt tükenmesinin PKD'de yaygın bulgular olduğunu öne sürdü(polikistik böbrek hastalığı)dokular ve patogenezini etkilemesi muhtemeldir.böbrekkistik hastalık.

cistanche ne işe yararpolikistik böbrek hastalığı

Tartışma

Bu makalenin II. Bölümü (Tartışma) hakkında bilgi için buraya tıklayın.

Alıntı: 'Böbrekepitel hedefli mitokondriyal transkripsiyon faktörü A eksikliği şiddetli kistik hastalık ile ilişkili ilerleyici mitokondriyal tükenme ile sonuçlanır ' Ken Ishii1,2,11 ve ark.

---BöbrekUluslararası (2021) 99, 657-670