Kapcsolatba lépni:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

A vese epiteliális célzott mitokondriális transzkripciós faktor A hiánya progresszív mitokondriális deplécióhoz vezet a súlyos cisztás betegséggel összefüggésben--I. rész

Ken Ishii^1,2,11 et al

A kóros mitokondriális működés az akut és krónikus betegségek jól felismerhető jellemzőjevese betegségek. Betekintést nyerni a mitokondriumok szerepébevesehomeosztázis és patogenezis, a mitokondriális transzkripciós faktor A (TFAM), a mitokondriális DNS replikációjához és transzkripciójához szükséges fehérjét céloztuk meg, amely kritikus szerepet játszik a mitokondriális tömeg és funkció fenntartásában. Megvizsgálni a mitokondriális működés zavarának következményeitvesehámsejtek, inaktiváltuk a TFAM-ot a sine oculis-szal kapcsolatos homeobox 2-kifejezésébenveseprogenitor sejtek. A TFAM-hiány szignifikánsan csökkent mitokondriális génexpressziót, mitokondriális depléciót, a nephron érésének gátlását és súlyos posztnatális cisztás betegség kialakulását eredményezte, ami korai halálhoz vezetett. Ez abnormális mitokondriális morfológiával, az oxigénfogyasztás csökkenésével és a megnövekedett glikolitikus fluxussal volt összefüggésben. Továbbá azt találtuk, hogy a TFAM expressziója csökkent egérben és emberbenpolicisztás vesék, amit mitokondriális kimerülés kísért. Így adataink azt sugallják, hogy a TFAM expressziójának diszregulációja és a mitokondriális kimerülés a sejtek molekuláris jellemzői.vesecisztás betegség, amely hozzájárulhat a patogeneziséhez.

KULCSSZAVAK: glikolízis; vesefejlődés; mitokondriumok;policisztás vesebetegség; TFAM

cistanchearra jópolicisztás vesebetegség

Fordítási nyilatkozat

Egérgenetikát használtunk a mitokondriális diszfunkció szerepének megértéséhezvesehomeosztázis. A mitokondriális transzkripciós faktor A (TFAM) inaktiválása a sine oculishoz kapcsolódó homeobox 2 epiteliális progenitor sejtekbenvese-kudarcsúlyos miattpolicisztás vese betegség. Eredményeink azt mutatják, hogy a progresszív mitokondriális diszfunkció hibás epiteliális differenciálódással ésvese-cisztogenezis. Továbbá megállapítottuk, hogy a TFAM expressziója és a mitokondriális szám csökkent emberbenpolicisztás veseszövet. Vizsgálataink arra utalnak, hogy a mitokondriális egészség javítását célzó terápiás stratégiák előnyösek lehetnek az autoszomális domináns betegek kezelésében.policisztás vesebetegség.

A mitokondriális (mt) diszfunkció egy jól ismert kóros jellemzővese betegségekés sejtsérülést, gyulladást és fibrózist válthat ki.1 Avese, a tubuláris epiteliális sejtek nagymértékben függenek az oxidatív foszforilációból (OXPHOS) keletkező adenozin-trifoszfáttól (ATP), mivel több energiaigényes epiteliális transzport funkciót látnak el. Ezért a hatékony mt ATP termelés fenntartása elengedhetetlen a normál veseműködéshez és a szisztémás elektrolit homeosztázishoz. Ezenkívül a legújabb bizonyítékok azt mutatják, hogy a mitokondriumoknak jelentős szerepük van a génszabályozásban, a sejtjelátvitelben és a sejtdifferenciálódásban a közbenső metabolitok és a reaktív oxigénfajták (ROS) létrehozása révén.2 Ezen előrelépések ellenére az mt jelátvitel szerepe a közönséges betegségek patogenezisébenvesebetegségeknem jól érthető.

Az mt függvény vizsgálatáhozvese-homeosztázis és patogenezis, a mitokondriális transzkripciós faktor A-t (TFAM) céloztuk meg. A TFAM egy sejtmag által kódolt faktor, amely nélkülözhetetlen az mt működéséhez, az mt kópiaszám fenntartásához és az mt DNS szerkezeti stabilitásához, mivel szabályozza az mt genom replikációját és transzkripcióját a promoter DNS meghajlításával.3,4 Az emlős mt DNS 37 gént tartalmaz, 13 amelyek közül a légzési lánc komplex fehérje alegységeit kódolja, 22 transzfer RNS-t és 2 riboszomális RNS-t kódol.3 Így a TFAM közvetlenül részt vesz az mt elektrontranszport és az ATP szintézis szabályozásában olyan gének transzkripcióján keresztül, mint a mitokondriálisan kódolt citokróm b ( MT-CYB), a mitokondriálisan kódolt citokróm c-oxidáz 1. alegység (MT-CO1) és a mitokondriálisan kódolt ATP szintáz membrán 6. alegysége (MTATP6).3,5 TFAM nélkül a sejtek elveszítik az ATP-termelés képességét az OXPHOS-on keresztül, nem tudnak jelentős mennyiségű mt-t előállítani. ROS, és fokozatosan kimerülnek a mitokondriumok.6–9 Genetikai vizsgálatok kimutatták, hogy a TFAM elengedhetetlen a normál embriogenezishez, mivel a globális homozigóta Tfam inaktiváció méhen belüli kialakulását eredményezte. embrionális letalitást a 10.5. napon, míg a heterozigóta hiány, bár ~40 százalékkal csökkentette az mt kópiaszámot és légzési lánc hiányhoz vezetett, nem vezetett embrionális letalitáshoz.6 Így a TFAM genetikai célzása hasznos kísérleti stratégia a szerep vizsgálatára a progresszív mt diszfunkció a sejtdifferenciációban és a szöveti homeosztázisban. A Tfam sejttípus-specifikus feltételes inaktiválása azt sugallja, hogy az OXPHOS és/vagy az mt ROS képződése kritikus fontosságú a sejtdifferenciálódás, a működés és a normál fiziológia szempontjából.6–10.

A nukleáris vagy mt génmutációk miatti elsődleges mt rendellenességek jelentkezhetnekvese betegségleggyakrabban tubulointersticiális sérülésként vagy izolált tubuláris diszfunkcióként nyilvánul meg.11,12 Bár bizonyos emberi betegségek, például neurodegeneratív rendellenességek,13 patogenezisében szerepet játszanak, a TFAM specifikus mutációit okozzák.vese-betegséget nem jelentettek. A közelmúltban a csökkent TFAM-expressziót a krónikushoz kapcsoltákvesebetegség. Az mt integritás elvesztése a Tfam inaktiválása miatt tubulointerstitiális betegséget ésvese- kudarcegerekben, ami részben az mt DNS stressz által kiváltott ciklikus GMP-AMP szintáz (cGAS) – interferon gének stimulátora (STING) – függő gyulladásos válaszok aktiválódása miatt következett be.

Itt beszámolunk arról, hogy a feltételes Tfam-inaktivált egerekben a sine oculis-hoz kapcsolódó homeobox 2 (SIX2) – nephron progenitor sejtekben1515 súlyos cisztás betegség alakul ki, és idő előtt elpusztul.vese-kudarcmint fiatal fiatal egerek.Tfam^-/- az egereket a nefronérés hibái jellemezték, ami a mt kimerülésével, az OXPHOS csökkenésével és a glikolízis felé való metabolikus eltolódással járt együtt.Tfam^-/- vese-hámszövet. Tekintettel a cisztás betegség súlyosságáraTfam^-/- egereket, 2 egérmodellt elemeztünkpolicisztás vesebetegség(PKD), amelyek a policisztin-1 (PKD(policisztás vesebetegség)1) vagy cisztin-1 (Cys1), valamint autoszomális domináns policisztás vesebetegségben (ADPKD) szenvedő betegek emberi szövetei. Ezt megállapítjukTfam^-/- mind az egér, mind a humán PKD cisztáiban szabályozatlan(policisztás vesebetegség), szövetek. Összességében tanulmányaink azt sugallják, hogy a TFAM szabályozási zavara és az mt-kiürülés a jellemző jellemzőivese-cisztás betegségek, és hozzájárulhatnak patogenezisükhöz.

cistanchearra jópolicisztás vesebetegség

EREDMÉNYEK

A SIX2 sejtvonalú sejtekben a Tfam inaktivációja súlyos cisztás betegséget okoz, aminek következtébenvese-kudarcAz mt függvény vizsgálata érdekében avese-epitéliumban inaktiváltuk a Tfam-ot SIX{0}}expresszáló progenitor sejtekben, amelyekből a gyűjtőcsatorna (CD) kivételével minden nephron szegmens keletkezik.15 Ehhez kereszteztük a Tfam floxed allélt olyan bakteriális mesterséges kromoszóma transzgenikus egerekkel, amelyek expresszálnak. fokozott zöld fluoreszcens protein/Cre rekombináz fúziós fehérje (eGFP/Cre) a Six2 promoter transzkripciós szabályozása alatt (1a. ábra).16 Az egerek homozigóták a Tfam floxed allélra és heterozigóták az eGFP/Cre transzgénre.Hat2-eGFP/Cretg/^{tg plusz}; Tfam^fl/fl) innentől kezdve Six-ként2-Tfam^-/- mutánsok. Hat2-Tfam^-/- az egerek a várt Mendel-arányban születtek, és születésükkor szemrevételezéssel nem voltak megkülönböztethetők a Cre alomtárs kontrolloktól. Azonban a testsúly különbségei a hat között2-Tfam^-/- a mutánsok és a Cre alomtárs kontrollok a 14. szülés utáni napon (P) váltak nyilvánvalóvá (5,7 plusz -0,3 g a mutánsok esetében, vs. 7,5 plusz -0,3 g a kontrolloknál, mindegyik n=4, P =0.004; S1 kiegészítő táblázat). Hat2-Tfam^-/- mutáns egereket a megnagyobbodottvesea kontrollokhoz képest (vese/testtömeg arány: 1,45 százalék plusz -0,19 százalék mutánsoknál vs. 0,60 százalék plusz - 0,02 százalék a kontrollnál, n {{8} } mindegyik, P < 0,001;="" 1b="" ábra,="" s1="" kiegészítő="" táblázat),="" és="" p20="" és="" p30="" kor="" között="" halt="" meg="" (1b="" ábra).="" a="" mutáns="" kohorszban="" a="" fiatalkori="" letalitás="" összefüggésbe="">vese-kudarcsúlyos cisztás betegségből adódóan, a vér karbamid-nitrogénszintje 68,40 plusz -5,32 mg/dl mutáns egereknél, szemben a 16.8 2.0 mg/dl-vel a kontrolloknál ( n= 6, illetve 7; P < 0,0001;="" 1b.="" és="" c.="" ábra).="" ezenkívül="" a="" six2-tfam/mutánsoknál="" jelentős="" albuminuria="" alakult="" ki="" (a="" vizelet="" albumin/kreatinin="" aránya="" 43,58="" plusz="" -362,475,18="" mg/g="" six2-tfam/mutánsokban,="" szemben="" a="" 3,39="" mg/g-mal="" a="" kontrollokban="" p14,="" n="6" és="" 10,="" p="">< 0,0001).="" ez="" összhangban="" van="" a="" cre="" rekombináz="" expressziós="" mintázatával="" a="" six2="" nephron="" progenitor="" sejtekben,="" amelyek="" cap="" mezenchima="" eredetű="" sejteket="">vese-tubulusok és podociták.15 Ellentétben a hattal2-Tfam^-/- mutánsok, a SIX2 progenitor sejtekben heterozigóta Tfam-hiányban szenvedő egerek normálisan fejlődtek, termékenyek voltak, és nem fejlődtek ki egyértelműenvesebetegség(S1 kiegészítő ábra).

1. ábra|A SIX2 sejtvonalbeli sejtekben a Tfam inaktivációja súlyos cisztás betegséget és veseelégtelenséget eredményez. (a) Egy vázlat, amely szemlélteti a kísérleti megközelítést és a célzott szekvenciák elhelyezkedését a Tfam floxed allélen belül. Az alomtárs kontrollból (Cre ) és Sixből izolált teljes genomiális vese DNS polimeráz láncreakciós elemzése2-Tfam^-/-egerek a születés utáni napon (P) 7; a nem rekombináló Tfam floxed allélt 2-lox (2) jelöli; a rekombinált allél a 1-lox, a vad típusú allél a wt; þ vagy - jelzi a Six2-eGFP/Cre transzgén jelenlétét vagy hiányát. (b) Bal oldali panelek, fényképek a Cre kontroll és a hat veséjéről2-Tfam^-/- egerek P20 korban. A vesesúlyt (KW) a testtömeg százalékában (BW) fejezzük ki (n= 4–14). Jobb oldali panelek, vér karbamid-nitrogén (BUN) szintje a Cre alomtárs kontroll (co) és a Six rendszerben2-Tfam^-/-egerek P7 életkorban (n=7, illetve 6) és Kaplan-Meier túlélési görbéi a Cre-kontroll és a hat2- esetébenTfam^-/- egereket a log-rank teszttel összehasonlítva (n=10–13). (c) A Cre kontroll és a Six formalinnal rögzített, paraffinba ágyazott vesemetszeteinek reprezentatív képei2-Tfam^-/-P7 és P29 korú egereket hematoxilinnel és eozinnal (H&E) festettek, és immunhisztokémiával elemezték a-simaizom aktin (ACTA2) és cluster-differenciálódási (CD) antigén 31-re. A számjelek cisztás struktúrákat, a csillagok pedig a glomerulusokat ábrázolják. ¼ 1 mm-es rudak a teljes vese keresztmetszeténél, 100 mm-es nagy teljesítményű H&E-képeknél és 50 mm-es IHC-képeknél. Az adatokat átlag plusz - SEM-ként fejeztük ki, és a 2-farkú Student-féle t-teszttel elemeztük. ***P < 0,001.="" a="" kép="" megtekintésének="" optimalizálásához="" tekintse="" meg="" a="" cikk="" online="" változatát="" a="" www.kidney-international.org="">

Hat elemzése2-Tfam^-/- egerek, amelyek a ROSA26-ACTB-tdTomato,-eGFP Cre riporter allélt is expresszálták, a továbbiakban Six2-mT/mG;Tfam^-/- egerek, ami azt jelzi, hogy a cisztás struktúrák túlnyomó többsége aTfam^-/- a vesék olyan sejtekből származnak, amelyeknek a kórelőzményében Six{0}}eGFP/Cre expressziót észleltek (S2 kiegészítő ábra). Ciszták hatban2-Tfam^-/- vesea proliferáció bizonyítékát mutatta, amint azt a Ki67-pozitív cisztát bélelő hámsejtek jelenléte bizonyítja (átlagosan az összes cisztát burkoló hámsejtek 40 százaléka), míg a hasított kaszpáz 3-ra pozitív sejteket nem észlelték a cisztákon belül (S3 kiegészítő ábra). ). Ezek az eredmények összhangban vannak a foszforilált extracelluláris szignál által szabályozott kináz (p-ERK) és a b-katenin szintjének növekedésével hatban2-Tfam^-/- veseszövet (kiegészítő S3 ábra). Összességében adataink azt mutatják, hogy hat2-Tfam^-/- A vesék olyan molekuláris jellemzőket mutatnak, amelyekhez gyakran társulnakvese-cisztás betegségek.

3. ábra |Tfam^-/-a ciszták nem fejeznek ki közös nefronszegmens-specifikus markereket. (a) Hat2-mT/mG formalinnal rögzített, paraffinba ágyazott vesemetszeteinek reprezentatív képei;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) Hat2-mT/mG formalinnal rögzített, paraffinba ágyazott vesemetszeteinek reprezentatív képei;Tfam^-/-eGFP-re és uromodulinra festett egereket P14 korban IF-fel. A csillagok cisztákat ábrázolnak intraluminális uromodulinnal. Az intraluminális uromodulin jelenlétét 50-100 maximális átmérőjű cisztákban vizsgálták.μm vagy 100 mm-nél nagyobb maximális átmérőjű cisztákban. Rudak=(a,b) 100 mm. A kép megtekintésének optimalizálásához tekintse meg a cikk online változatát a címenwww.kidney-international.org.

cistanchearra jóvese

A Six{0}}Tfamban hibás a nefronérés^-/-egerek

Mivel akár több hétbe is telhet, amíg a szövetspecifikus Tfam-inaktivált egerekben patológia alakul ki17, a következőkben megvizsgáltuk avese-betegség kialakulása hatban2-Tfam^-/-egerek. P0, P7 és P14 korú kontroll és mutáns egerek veséit gyűjtöttük, és szövettani módszereket, immunfluoreszcens (IF) festést és génexpressziós elemzést alkalmaztunk.vesekivonatok értékeléshez. Az IF SIX2 és E-cadherin P0 életkorban végzett festése azt mutatta, hogy a kontroll és a hat2- vesékTfam^-/-szövettanilag hasonlóak voltak. A kérgi nefrogén zóna struktúrák kialakulása, mint például a SIX2þ cap mesenchyma, az E-cadherint expresszáló uretercsúcsok és a születő nefron struktúrák, mint pl.vese-hólyagok és vessző alakú és S alakú testek nem blokkoltak hatban2-Tfam^-/-vesék (2a. ábra). Ezek a szövettani eredmények összhangban voltak a nefrogén markereket kódoló gének expressziós szintjével. A Six2, a páros box 2 (Pax2), a LIM homeobox protein 1 (Lhx1) és a spalt-like transzkripciós faktor 1 (Sall1) mRNS szintjei nem különböztek szignifikánsan a kontroll és a Six között2-Tfam^-/- egerek összesenvesehomogenizálja P0vese(2b. ábra). Ez arra utalt, hogy a TFAM inaktivációja a SIX2 nephron progenitorokban nem befolyásolta szignifikánsan a nefrogén struktúrák kialakulását.

Bár a születőben lévő nefronszerkezet képződését nem gátolta, az alciánkék/periódussav–Schiff és lótusz tetragonolobus lektinnel végzett festés hibás terminális nefronérést jelez Hatban2-Tfam^-/-P{{0}} korú egerek. Alcian blue/periodikus sav – Schiff, amely megfesti a tubuláris alapmembránokat és a kefeszegélyt, és a lótusz tetragonolobus lektin, amely specifikus oligoszacharidokat azonosít a proximális tubulussejtek kefeszegélyében, egyaránt csökkent a mutáns vesékben. A 2c. ábra az alciánkék/periódussav–Schiff festést mutatja a P0, P7 és P14 időpontokban. A Lotus tetragonolobus lektin hisztokémiája és a Wilms tumor 1 fehérje IF-festése a P{{10}}, P7 és P14 időpontokban az S4 kiegészítő ábrán látható. A P0 életkorban a lótusz tetragonolobus lektinnel pozitívan festődő terület 2,10 százalék, 0,51 százalék és {{30}},39 százalék volt 0,1 százalék a P7 éves korban, szemben a 6,25 százalékos 0,28 százalékos és 6,2 százalékos 1,1 százalékos kontrollokkal (n ¼ 3–4, P ¼ 0,0004 és 0,0007; S4 kiegészítő ábra). Ezekkel a szövettani leletekkel összhangban van a glomeruláris és nefronszegmens-specifikus markereket kódoló gének expressziójának jelentős csökkenése: podocin, nephrin, aquaporin 1 (Aqp1), nátrium-foszfát kotranszporter 2a (NaPi2a), uromodulin, nátrium-kálium-klorid kotranszporter 2 Nkcc2) és a tiazidokra érzékeny nátrium-klorid kotranszporter (Ncc) in Six2-Tfam^-/-egerek (2b. ábra). Összességében ezek az adatok arra utalnak, hogy hat2-Tfam^-/- veseaz érett proximális nefronszegmensek és glomerulusok számának fokozatos csökkenését mutatják.

Mivel a Six{0}}eGFP/Cre aktivitás TFAM-hiányos cap mesenchyma eredetű nefronszegmenseket eredményez, azt jósoltuk, hogy az ureterbimbóból származó CD-hámsejtek érése nem lesz hatással hat{{2} }Tfam^-/-vese. Ezzel a felfogással összhangban van, hogy a Dolichos biflorus agglutininnel való festés, amely reakcióba lép az N-acetil-D-galaktózzal a disztális tubulusban és a CD-ben, a Dolichos biflorus agglutinin-pozitív struktúrák viszonylagos túlreprezentáltságát jelezte hatban2-Tfam^-/-vese. P7 életkorban a Dolichos biflorus agglutininre pozitívan festődött területek a mutánsok teljes területének 13,91%-át 0,9%-át tették ki, szemben a kontrollé 1,93%-kal 0,1%-kal (n ¼ 3, P ¼ { {10}}.0002; S4 kiegészítő ábra). A nátriumcsatorna epiteliális 1 alfa alegységének (Scnn1a) vagy az aquaporin 2-nek (Aqp2) mRNS expressziója, amelyek egyaránt expresszálódnak CD-hámsejtekben, nem csökkent szignifikánsan a kontrollhoz képest (2b. ábra). Hattal ellentétben2-Tfam^-/-vesék, Tfam inaktivációja a homeobox B7 (HOXB7) progenitor sejtekben, amelyek CD epiteliális sejteket eredményeznek, ami a CD nephron marker expressziójának elvesztését és enyhe tubuláris dilatációt, de nem cisztogenezist eredményez (kiegészítő S5 ábra). Összességében adataink azt mutatják, hogy a SIX2 progenitor sejtekben a TFAM funkció elvesztése nem gátolja a születő nefron struktúrák kialakulását, de gátolja a terminális nefron érését.

Tfam^-/-cisztákban hiányoznak a közös nefronszegmens markerek

A hisztogenetikai eredet jellemzéséreTfam^-/- vese-ciszták, IF elemzéseket végeztünkTfam^-/- veseat 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-t az uromodulin intraluminális lerakódásai jellemezték, ami a proximális tubulustól és a Henle leszálló hurkától disztális nefron szegmensekből való eredetre utalt (3b. ábra).

Progresszív rendellenességek az mt funkcióban és morfológiábanTfam^-/- hámsejtek

A Tfam deléció metabolikus következményeinek időbeli lefutásának jellemzésére először megvizsgáltuk a Tfam és a TFAM által szabályozott mt-Co1, mt-Cyb és mt-Atp6 mRNS szintjét.Tfam^-/- veseP0, P7 és P14 korban. Ahogy az várható volt, a Tfam, mt-Co1, mt-Cyb és mt-Atp6 mRNS szintje jelentősen csökkent (4a. ábra).Tfam^-/-az eGFP-vel jelölt hámsejtek (Six{0}}mT/mG; Tfam / egerek) az MT-CO1 fehérje expressziójának jelentős csökkenését mutatták (S7 kiegészítő ábra). Az mt DNS kópiaszáma 63 százalékkal csökkent, ami összhangban van az mt deplécióval, amely a TFAM-hiány jellemzője (4a. ábra). Ezzel szemben a nikotinamid-adenin-dinukleotidot kódoló nukleáris gének: az ubikinon-oxidoreduktáz mag 3-as alegysége (Ndufs3) és a szukcinát-dehidrogenáz komplex flavoprotein A alegysége (Sdha) nem változott P0 életkorban, de csökkent P7 és P14a korban (Figure P14a). Ezek az mt gén és fehérje analízis eredményei összhangban vannak a Tfam / epithelium mt kópiaszámának fokozatos csökkenésével.

Ezt követően a Tfam inaktivációjának metabolikus hatásait vizsgáltuk P7 éves korban izolált primer proximális tubulus epiteliális sejtekben (PTEC).Tfam^-/- A PTEC-k szignifikáns csökkenést mutattak a bazális oxigénfogyasztás mértékében (40.77 4.10 mutánsoknál vs. 61.75 5.18 pmol/perc/104 sejt a kontrolloknál, mindegyik n=3, P =0.034), ATP-hez kötött légzés (33.11 3.91 mutánsoknál vs. 46.{15}}.91 pmol/perc/104 sejt kontrolloknál, n{{18} } mindegyik, P=0.093), maximális légzés (116.8 14.19 mutánsoknál vs. 225.5 13.55 pmol/perc/104 sejt a kontrolloknál, n{{ 28}} egyenként, P=0.005), és tartalék légzési kapacitás (76.05 10.18 mutánsoknál vs. 163.7 8.61 pmol/perc/104 sejt a kontrolloknál) , n =3 mindegyik, P=0,003; 4b. ábra).

A mt kimerülés és károsodás mértékének további jellemzésére megvizsgáltukTfam^-/- vesetranszmissziós elektronmikroszkóppal és {{0}}dimenziós strukturált megvilágítási mikroszkóppal (3D SIM). P7 életkorban a mitokondriumok szabálytalan alakot és léggömböket mutattak, ami összhangban van a Tfam knockout egerek korábbi eredményeivel. A transzmissziós elektronmikroszkópos analízis azt mutatta, hogy a mitokondriumok szerkezeti rendellenességei, mint például a megnövekedett méret és a kóros cristae, posztnatálisan előrehaladtak, mivel a mutánsok és a kontroll közötti morfológiai különbségek kevésbé voltak nyilvánvalóak P0 életkorban, és az életkorral súlyosbodtak (4c. ábra). ). 3D SIM-kártyát használtunk a mt mennyiség és a hálózat méretének vizsgálatára hat2- mT/mG-ban; Tfam/mutánsok összehasonlítva hat2-mT/mG kontroll egérrel P7 életkorban; Az mt térfogatát metszetenként 5-8 tubulus keresztmetszetében mértük, 25-40 eGFP-pozitív kérgi epiteliális sejtet vizsgálva, amelyeket IF-festéssel festettek meg feszültségfüggő anion-szelektív 1-es csatornára. Azt találtuk, hogy az egy eGFP pozitív sejtre jutó teljes mt térfogat szignifikánsan csökkent (62.66 16.46 mm3/sejt mutánsoknál vs. 177.4 30.17 mm3/sejt a kontrolloknál, egyenként n ¼ 3 , P ¼ 0.0289), és a teljes mt-térfogat/teljes sejttérfogat arányának 0.230 0.01-ről 0-ra való változásához kapcsolódott a kontrollokban.{{ 33}}.016 Six2-Tfam/mutánsokban (n ¼ 3 mindegyik, P ¼ 0,0017; 4c ábra). A maximális mt-hálózat mérete, amely az összes vizsgált eGFP-pozitív cellában talált legnagyobb mt-hálózatot méri, hatban csökkent2-Tfam^-/- vese(143.2 23.2 mm3 mutánsoknál vs. 318.3 49.45 mm3 kontrolloknál, egyenként n ¼ 3, P ¼ 0.0327). Összességében az ultrastrukturális és SIM-leletek, valamint az mt gén- és fehérjeanalízis eredményei összhangban vannak az mt kópiaszámának progresszív csökkenésével.Tfam^-/- hámszövet.

Cistanchearra jópolicisztás vesebetegség

A TFAM-hiány a vese epiteliális metabolizmusát a glikolízis irányába tolja el

PTEC-ek avesezsírsav-b-oxidációt és OXPHOS-t használnak az ATP előállításához, és glükoneogenetikusak.18 Annak érdekében, hogy további betekintést nyerjünk a Tfam inaktiválásával összefüggő metabolikus változásokba, RNS-szekvenálási elemzést végeztünkvesehattól2-Tfam^-/-és Cre alomtárs kontroll egerek P7 korban. Megállapítottuk, hogy a glikolízisben részt vevő kulcsfontosságú szabályozó gének, mint például a hexokináz 2 (Hk2) és az enoláz 2 (Eno2), felfelé szabályozottak. Ezzel szemben a trikarbonsavciklusban részt vevő legtöbb gén expressziója csökkent (pl. izocitrát-dehidrogenáz 1 [Idh1]), csakúgy, mint a zsírsav-b-oxidációban részt vevő gének, mint például az acetil-koenzim A aciltranszferáz 1B ( Acaa1b), közepes láncú acil-koenzim A dehidrogenáz (Acadm) (5a és b ábra, S8 kiegészítő ábra). A trikarbonsavciklusban részt vevő gének csökkent expressziójával összhangban az oxidációs gének a semleges lipidek felhalmozódása volt, amit az olajvörös O festés mutatott ki fagyasztottban.vesemetszeteket P14 éves korban (5c. ábra).

A csökkent TFAM expresszió egér és humán PKD szövetekben az mt kimerülésével jár

Mert hat2-Tfam^-/- veseerősen hasonlított a PKD-re(policisztás vesebetegség) vese, ezt követően felmértük, hogy a TFAM nem szabályozott-e PKD-ben(policisztás vesebetegség)szövetek. Először a TFAM és a TFAM által szabályozott génexpressziót vizsgáltuk két jól bevált genetikai PKD egérmodellben. A Tfam mRNS szintje szignifikánsan csökkent a Pkd-ből származó teljes vese homogenizátumokban^-/- és Cys^cpk/cpkegerek, amelyek mutációkat hordoznak bármelyik PKD1-ben(policisztás vesebetegség)vagy Cys1. Ez a mitokondriálisan és a nukleárisan kódolt mt gének expressziójának csökkenésével, valamint a glikolitikus gén expressziójának diszregulációjával volt összefüggésben. Hasonló a hathoz2-Tfam^-/-vese, PKD(policisztás vesebetegség)^-/- és Cys^cpk/cpk veseemelkedett Eno2 és Hk2, valamint szignifikánsan csökkent foszfoglicerát kináz (Pgk) 1, piruvát dehidrogenáz kináz (Pdk) 1 és Pdk4 transzkriptum szintek (6a. ábra). A TFAM fehérje expressziója, az IF festéssel értékelve, csökkent a cisztát bélelő hámsejtekben, összehasonlítva a szomszédos, nem cisztás tubulusokból származó epiteliális sejtekkel (6b. ábra). Ez a csökkent mt-Co1 és mt-Atp6 expresszióval volt összefüggésben az RNS fluoreszcencia in situ hibridizációja révén (6b. ábra, S9 kiegészítő ábra); A 3D SIM-kártyával meghatározott mt térfogat 55 százalékkal csökkent a szomszédos, nem cisztás tubulusokból származó hámsejtekhez vagy a normál kontrollból származó PTEC-ekhez képest.vese. Nem találtunk különbséget a normál kontroll PTEC és a nem cisztás tubulusokból származó PTEC között a mt térfogatban (6c. ábra).

Annak vizsgálata, hogy a TFAM expresszió elvesztése a humán PKD közös molekuláris jellemzője-e(policisztás vesebetegség), 5 ADPKD-beteg nefrektómiás mintáit elemeztük immunhisztokémiával, IF-festéssel, RNS-fluoreszcenciával in situ hibridizációval és 3D SIM-vel. Csökkent TFAM-expressziót figyeltek meg 75,2 százalékban plusz -7,5 százalékbanvese-ciszták immunhisztokémiai elemzésével. Ez összefüggésbe hozható az MT-CO1 és MT-ATP6 csökkent expressziójával az RNS fluoreszcencia in situ hibridizációja révén (7a. ábra, S10. kiegészítő ábra); A cisztát bélelő hámsejtekben az mt térfogata körülbelül 70 százalékkal csökkent a 3D SIM-felmérés alapján (7b. ábra). Összességében 2 PKD elemzése(policisztás vesebetegség)egérmodellek és humán ADPKD szövetek azt sugallják, hogy a TFAM-hiány és az mt-kiürülés gyakori jelenség a PKD-ben(policisztás vesebetegség)szövetekben, és valószínűleg befolyásolják a patogenezistvese-cisztás betegség.

a cistanche jópolicisztás vesebetegség

Vita

Kattintson ide a cikk II. részével (Megbeszélés) kapcsolatos információkért.

Kivonat innen: 'VeseAz epiteliális célzott mitokondriális transzkripciós faktor A hiánya súlyos cisztás betegséggel járó progresszív mitokondriális deplécióhoz vezet (Ken Ishii1,2,11 et al.).

---VeseInternational (2021) 99, 657–670