huNyelv
Haza / Tudás / Tartalom

Tudás

A NAD(P)(H) kvantifikációs eredményeinek metaanalízise emlősszövetek közötti variabilitást mutat Ⅱ

Jun 01, 2023

A premortem versus post mortem szövetgyűjtés hatása a NAD(P)(H) szintekre.

Azt jósoltuk, hogy a NAD(P)(H) redox állapotában megfigyelhető eltérések lehetnek, amelyek a szövetgyűjtési eljárásoktól függenek. A kérdés megválaszolásához megvizsgáltuk a pre- és post mortem szövetgyűjtési eljárások hatását a NAD(P)(H) redox állapotra. Ehhez az elemzéshez patkány májszövetekből származó értékeket hasonlítottunk össze, tekintettel az elpusztítási protokolljukat meghatározó tanulmányok nagyobb számára. Amikor nyilvánosságra hozták, az összes áttekintett tanulmány azt állította, hogy a szövetmintákat hidegen tartották, és a NAD(P)(H) mérések előtt azonnal jégen extrahálták vagy –80 fokon lefagyasztották. Ez az elemzés megállapította, hogy nem volt szignifikáns különbség a NAD plusz koncentrációkban patkánymájban (6a. ábra) az eutanázia előtt vagy után extrahált szövetek között. A patkánymájban közölt NADH-szintek azonban szignifikánsan magasabbak a post mortem mintákban (6b. ábra). A teljes NAD(H)-szintben (6c. ábra) nem figyeltek meg eltérést, de a NAD plusz/NADH arány alacsonyabb volt az eutanáziát követően gyűjtött szövetekben (6d. ábra), ami összhangban van a NADH-szintekben megfigyelt eltérésekkel. A NADP plusz, NADPH és a NADP plusz/NADPH arány eredményeit patkánymájban a szövetgyűjtés időpontja szerint csoportosítva a 9. kiegészítő ábra mutatja; azonban a post mortem minták elégtelen száma nem teszi lehetővé, hogy értelmezzük a szövetgyűjtési időpont hatását a NADP(H) szintekre. Egérmájban nem volt különbség a pre- és post mortem NAD plusz szint között, azonban a jelentési vizsgálatok száma korlátozott volt (6e. ábra). NemNADH,NADP plusz, vagyNADPHpost mortem adatok beegérmájösszehasonlításra volt elérhető.

Flavonoid (2)

Kattintson ide a Hebrs Cistanche letöltéséhez


Vita

Számos közelmúltbeli tanulmány kimutatta, hogy a NAD(P)(H) szabályozás elengedhetetlen a sejt homeosztázisához és a redox állapothoz. A rágcsálóktól kapott adatok olyan tanulmányokhoz vezettek, amelyek az emberi vér NAD plusz szintjét vizsgálták, mint a teljes test NAD plusz szintjének kevésbé invazív mutatóját. A közelmúltban végzett klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a NAD plusz szintek csökkentek kóros állapotokban23, 47 és megemelkedtek a NAD plusz fokozó stratégiák után23, 44, 48, 49. Elvégeztük az 1946 és 2021. június 20. között közzétett összes tanulmány metaanalízisét, amelyek kvantitatív adatokat tartalmaztak az emlősfajok NAD(P)(H) szintjéről, különös tekintettel az egerekre, patkányokra és emberekre, mivel ezek képviselik a legtöbbet. az orvosbiológiai területen tanulmányozott fajokat. Ezt az elemzést részben azért végezték, hogy meghatározzák a NAD(P)(H) koncentrációk átlagos standard szintjét a normál emlősszövetekben, tekintettel ezeknek a méréseknek a jól ismert eltéréseire a vizsgálatok között. Reméljük, hogy ezek az adatok felhasználhatók standardizált protokollok ösztönzésére a NAD és a kutatás területén, és elősegítik a NAD(P)(H) szintek és redox arányok megbízható biomarkerekként való alkalmazását a betegségek és a kezelési rendek esetében.

Annak ellenére, hogy a rágcsálószövetekre vonatkozó mérések jelentős eltéréseket mutatnak, ez a metaanalízis néhány kivételtől eltekintve hasonló átlagos NAD plusz szintet mutatott a szövetekben. Érdekes módon az egér vázizomzata alacsonyabb medián NAD pluszszintet mutatott (2a. ábra), mint más erősen metabolikus szövetek (pl. máj, vese, szív és agy). Ez eltérő NAD(H) redox állapotokat jelezhet a vázizomzatban, vagy nagyobb problémákra utalhat a rostos szövetekben a metabolitok extrakciójával kapcsolatban. Ezeket a megfigyeléseket azonban nem tudták ellenőrizni embereken, mivel a véren és az izomzaton kívül hiányzik a mintavételből származó szövet.

Flavonoid-1

Számos lehetséges tényező befolyásolhatja a szövetmintákban végzett fiziológiás NAD(P)(H) mérések pontosságát. Amikor közölték, minden tanulmány úgy írta le, hogy a szöveteket begyűjtötték és közvetlenül folyékony nitrogénbe merítették, vagy jégen tartották fagyasztás vagy feldolgozás előtt, hogy megőrizzék a hőérzékeny frakciókat (NAD plus és NADP plus). A pH-nak a különböző NAD(P)(H) frakciókra gyakorolt ​​hatása, mint például a redukált NAD(P)H formák savlabilis jellege, a vizsgálatok többségében pH-semleges extrakciós oldószerek alkalmazásához vezetett. . Tekintettel azonban a redukált és oxidált metabolitok gyors interkonverziójára, valamint az anoxiának a NAD(H)50–53-ra gyakorolt ​​hatására, fontos a szöveti metabolitok gyors extrakciójának biztosítása és a celluláris NAD(P)(H) kioltására szolgáló megfelelő eljárások biztosítása is. )-redox/fogyasztó enzimek, például fehérjementesítés révén. Ezen a vonalon a pre- és post mortem szövetgyűjtés elemzése azt mutatja, hogy a post mortem elemzés kedvez a NAD plusz csökkentésének. A szöveti NAD plusz mennyiségének csökkenését korábban már leírták in vivo olyan patkányok agyában, szívében és májában, amelyek hosszabb ideig tartó 2{10}órás hipoxiás atmoszférának voltak kitéve54, amely környezet részben összefoglalható hosszabb ideig tartó poszt- feláldozza a szövetgyűjtést gyorsfagyasztás előtt. Ez arra utalhat, hogy a reprezentatív NAD(P)(H) mérések elérése érdekében a szövetek érzéstelenítés alatti kivonását vagy az elpusztítás utáni metabolitelemzésre szánt szövetek azonnali begyűjtését kell prioritásként kezelni.

Különböző kvantifikációs módszerekre is van lehetőség, amelyek mindegyikének más-más korlátai vannak, hogy hozzájáruljanak a NAD(P)(H) mérések általános vizsgálaton belüli változékonyságához. Az elmúlt két évtizedben a leggyakrabban alkalmazott módszerek az enzimciklus-vizsgálatok, az LC-MS és a HPLC voltak. Ezen módszerek mindegyikére hatással vannak a metabolit extrakciós technikák, a mennyiségi meghatározási paraméterek és a megfelelő minőségellenőrzés végrehajtása. LC–MS segítségével Lu et al. kimutatták, hogy a NAD(P)(H) metabolitok redukált és oxidált formái közötti interkonverzió eltérő sebességgel megy végbe különböző extrakciós pufferekben vagy oldószerekben acetonitril:metanol:víz és 0.1 M hangyasav keverékkel, ami legmagasabb visszanyerés a legkevesebb interkonverzióval31. LC–MS használatakor azonban ez az interkonverzió nyomon követhető a vizsgálat egyes mintái között belső kontrollok, például NAD(P)(H) izotópok hozzáadásával, ami az LC–MS technika előnye a HPLC-vel és az enzimekkel szemben. kerékpáros vizsgálatok31,33,55. Mindazonáltal még a jól kontrollált LC–MS technikák mellett is számos tényező zavarhatja a mért jelet, beleértve a mátrixhatásokat és az ionizációs hatékonyság változásait. Például egyes tanulmányok 13C-vel jelölt élesztőkivonatokat használnak belső standardként az LC–MS-alapú metabolomikában. A kivont minta metabolit mátrixának 13C-vel jelölt élesztőkivonat metabolit mátrixszal való megspékelése azonban különféle következményekkel járhat, például ionelnyomással, ami csökkenti a jelölt és/vagy jelöletlen metabolitok jelét, és ha nem, az abszolút mennyiségi meghatározás hibáihoz vezethet. alapos minőségértékeléssel56 fedezték fel. Továbbá, bár az LC–MS technikák elméletileg lehetővé teszik több NAD(P)(H) metabolit mérését egy kísérletben, még mindig vannak korlátok, mivel optimális hígítást kell futtatni, ha a kérdéses metabolitok koncentrációja nagy eltéréseket mutat. Így az LC–MS módszerek összetettsége az egyszerűbb enzimciklus-vizsgálatokkal szembeni előnyeik ellenére alapos optimalizálást tesz szükségessé. A közelmúltban új analitikai módszereket fejlesztettek ki, mint például a NAD plusz bioszenzorokat és a képalkotáson alapuló tömegspektrometriát, de ezekből a technikákból még mindig nem áll rendelkezésre elegendő mennyiségi adat ahhoz, hogy be lehessen vonni egy metaanalízisbe. Bár a metaanalízisünkben szereplő egyik tanulmány papíralapú biolumineszcens bioszenzort használt a NAD plusz szint mérésére egérmájban és más mintatípusokban57. Ez a vizsgálat a hasonló kimutatási módszer miatt bekerült a biolumineszcens vizsgálatok csoportjába (1a. ábra).


Flavonoid

Ebből az elemzésből 677 vizsgálat adatait kizárták. Ez magában foglalta azokat a tanulmányokat, amelyek relatív NAD(P)(H) eredményeket (51 százalék) adtak kvantitatív helyett, valamint olyan tanulmányokat, amelyekben a NAD(P)(H) koncentrálódik.nem volt normalizálvaszövet súlya, fehérjetartalom, vagyvérmennyiség(13 százalék). A kizárt vizsgálatok 36 százalékát nem megfelelő mintákon (pl. nem emlős alanyokon, sejt- vagy szövetkultúrákon) végezték. A kizárt vizsgálatokon túl a metaanalízis fő korlátai közé tartozik a preanalitikai eljárások (pre- vagy post mortem extrakció vagy extrakciós puffer információk) és/vagy az analitikai módszerek változatossága vagy az azokkal kapcsolatos jelentett információk hiánya. a kor, a nem, a genetikai háttér, az étrend és a takarmányozási állapot a rágcsálók feláldozásánál.
Bár metaanalízisünk rávilágít a tanulmányok közötti változékonyságra és a NAD(P) (H) kvantitatív mérések szabványosításának szükségességére, elemzésünk nem értékeli vagy vitatja aaz összehasonlító eredmények érvényességeegyéni vizsgálaton belül. Tekintettel a több NAD(P)(H) metabolit következményeire, amelyek biomarkerként szolgálnakaz emberek egészsége, a szabványosítás vagy alapos vizsgálat optimalizálása az analitikai éselemző eljárásoklehetővé teszia vizsgálatok eredményeinek jobb összehasonlítása. Ez a növekedéssel még fontosabbá válikszámos klinikai vizsgálat, amelyek a szövetek NAD(P)(H) szintjének megváltoztatására használt gyógyszerek vagy kiegészítők hatását vizsgálják.javítja az emberek egészségét.

Flavonoid (11)

Mód

Irodalomkeresés. "Epub Ahead of Print", "Folyamatban lévő és egyéb nem indexelt idézetek", "Verziók", "PubMed-Not-MEDLINE", "Daily update", "Front segment heti frissítés", "Vissza 1946-tól kezdődően elölrőlszegmens" hivatkozásokat kerestek 1946 és 2021. június 20. között a MEDLINE ALL (Ovidius) adatbázisban, ésfelülvizsgálták azokat a cikkeket, amelyek mennyiségi adatokat tartalmaznak a NAD(P)(H) metabolit szintjéről az emlősök szöveteiben.az S1 függelékben sorakoznak. A keresési lekérdezési stratégia 3377 cikket eredményezett. További vérfókuszú kutatás voltugyanazt az adatbázist használva, és 1513 cikket eredményezett (S2 melléklet).
Szűrési módszertan. Az emlősök szöveteiben és vérében a NAD(P)(H) metabolit mennyiségi meghatározását bemutató absztraktokat és címeket teljes szövegű szűrésnek vetették alá. Minden absztrakt véleményt egy második felülvizsgálattal ellenőriztekés minden konfliktus megoldódott. Az absztrakt szűrést követően 643 publikációt választottak ki teljes szövegű áttekintésrea szövet-fókuszált keresés és a 272 a vér-fókuszú keresés (kiegészítő 10. ábra). Tanulmányok, amelyek csak előA küldött relatív NAD(P)(H) metabolitadatokat a teljes szöveges szűrés során kizártuk, kivévea NAD-ról szóló tanulmányokplusz/NADH arányok. Az eredmények szigorúan szövetekből, sejtekből, izolált organellumokból származnaktápközegben vagy a perfúzióból származó vér eluenséből kizárták. A teljes szövegű áttekintés a 667 kizárásához vezetett(457 plusz 210) cikk elsősorban a NAD metabolitokra vonatkozó adatok hiánya miatt (50,5 százalék), az adatok nem megfelelőekpéldányok (36,3 százalék), vagy relatív/tetszőleges mértékegységként bemutatott adatok (13,2 százalék). Végül 241 cikk került bea kvalitatív metaanalízisben és a 205 a kvantitatív metaanalízisben (10. kiegészítő ábra). Bár a miénkA kezdeti keresés 1946-tól 2021. június 20-ig publikált tanulmányokat tartalmazott. Amint fentebb említettük, a legrégebbi tanulmányaz elfogadási kritériumainknak megfelelő mennyiségi NAD(P)(H) adatokat 1961-ben tették közzé


Adatkinyerés.

A NAD(P)(H) metabolitok számszerű adatait vagy közvetlenül a cikkekből nyertük, vagy egy félautomata adatkinyerő szoftverrel (WebPlotDigitizer58) nyertük ki a cikk ábráiból. Ezen túlmenően, ahol alkalmazható, feljegyezték a szövetmintavételi időpontokat az elpusztításhoz és/vagy a szövet-/vérmintavételi módszerekhez (azaz az érzéstelenítés és/vagy eutanázia módszere, szövetkezelés és tárolási hőmérséklet) viszonyítva. Az állatmodellek esetében a fajokat, jellemzőket (pl. törzs, genotípus, életkor és testtömeg) és a környezeti feltételeket (pl. alvási ciklus, étrend típusa, etetési gyakoriság és táplálkozási állapot a szövetmintavételhez viszonyítva) rögzítettük. Ezen túlmenően minden vizsgálathoz kivonták a kezeléseket (pl. gyógyszeres kezelések, műtétek, besugárzás, tumorindukció és a vizsgálati alanyokon alkalmazott egyéb eljárások), valamint a vizsgálati csoportok összes információját (pl. kezelési vagy betegségcsoportok és megfelelő kontrollok). Végül a NAD(P)(H) kvantifikációs módszer módszere (pl. enzimes vizsgálatok, tömegspektrometrián alapuló, HPLC, NMR, biolumineszcencia) és a publikáció sajátosságai (pl. publikáció címe, hivatkozási kód [DOI, Medline UI, PMID] vagy hiperhivatkozás és a kiadás éve) feljegyezték (2. kiegészítő anyag).



Adatelemzés. Az analízis előtt az összes koncentrációt nmol/g szövetre vagy nmol/g fehérje értékre konvertáltuk szövetminták esetén, illetve nmol/ml értékre a vérfrakciók esetében. A fehérjetartalomra normalizált eredmények alacsony száma miatt csak a szövettömegre és a vértérfogatra normalizált eredményeket jelenítjük meg. A statisztikai elemzést a GraphPad Prism 9.3.1-es verziójával végeztük (GraphPad Software Inc., San Diego, California, USA,Az adatok elérhetőségeA jelen tanulmány során kinyert és elemzett összes adat megtalálható ebben a publikált cikkben és annak kiegészítőjébeninformációs fles.Beérkezett: 2022. április 29.; Elfogadás: 2023. február 7



Hivatkozások

1. Menzies, KJ, Zhang, H., Katsyuba, E. & Auwerx, J. Protein acetylation in metabolit – Metabolites and cofactors. Nat. Rev. Endocrinol. 12, 43 (2016).
2. Chambon, P., Weill, JD, Doly, J., Strosser, MT & Mandel, P. Egy új adenilvegyület kialakulásáról májmagok enzimatikus kivonataival. Biochem. Biophys. Res. Commun. 25, 638–643 (1966).
3. Hassa, PO, Haenni, SS, Elser, M. & Hottiger, MO Nukleáris ADP-ribozilációs reakciók emlőssejtekben: Hol tartunk ma és hová tartunk?. Microbiol. Mol. Biol. R 70, 789–829 (2006).
4. Takasawa, S., Nata, K., Yonekura, H. & Okamoto, H. Ciklikus ADP-ribóz inzulinszekrécióban hasnyálmirigy béta-sejtekből. Science 259, 370–373 (1993).
5. Wolf, IMA et al. A T-sejt aktiválás élharcosa: kezdeti, lokalizált Ca2 plusz jelek, amelyeket NAADP és az 1-es típusú rianodin receptor közvetít. Sci. Jel. 8, ra102 (2015).
6. Malavasi, F. et al. Az ADP ribozil-cikláz/CD38 géncsalád evolúciója és működése a fiziológiában és patológiában. Physiol. Rev. 88, 841–886 (2008).
7. Gasser, A., Bruhn, S. & Guse, AH. A nikotinsav-adenin-dinukleotid-foszfát másodlagos hírvivő funkciója, amelyet egy továbbfejlesztett enzimatikus ciklusvizsgálat* mutatott ki. J. Biol. Chem. 281, 16906–16913 (2006).
8. Kulkarni, CA & Brookes, PS Cellular compartmentation és a NAD plus redox/nem redox funkciói. Antioxidáns. Redox Signal.31, 623–642 (2019).
9. Xiao, W., Wang, R.-S., Handy, DE és Loscalzo, J. NAD(H) és NADP(H) redox párok és celluláris energia metabolizmus. Antioxidáns. Redox jel. 28, 251–272 (2018).

10. Love, NR et al. A NAD kináz szabályozza az állati NADP bioszintézist, és evolúciósan eltérő kalmodulin-függő mechanizmusok modulálják. Proc. Natl. Acad. Sci. 112, 1386–1391 (2015).

Kérdezz többet:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plusz 86 15292862950









Akár ez is tetszhet