Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ ВхатсАпп: 008618081934791

Недостатак митохондријалног транскрипционог фактора А циљаног епитела бубрега доводи до прогресивног исцрпљивања митохондрија повезаних са тешком цистичном болешћу--И део

Кен Исхии^1,2,11 ет ал

Абнормална митохондријска функција је добро позната карактеристика акутних и хроничнихбубрега болести. Да бисте стекли увид у улогу митохондрија убубрегахомеостазу и патогенезу, циљали смо митохондријални транскрипциони фактор А (ТФАМ), протеин потребан за репликацију и транскрипцију митохондријалне ДНК који игра критичну улогу у одржавању митохондријалне масе и функције. Да се ​​испитају последице поремећене функције митохондрија убубрегаепителних ћелија, инактивирали смо ТФАМ у хомеобок-у везаном за сине оцулис 2-који експресујебубрегапрогениторске ћелије. Недостатак ТФАМ-а је резултирао значајно смањеном експресијом митохондријалног гена, деплецијом митохондрија, инхибицијом сазревања нефрона и развојем тешке постнаталне цистичне болести, што је резултирало прераном смрћу. Ово је било повезано са абнормалном морфологијом митохондрија, смањењем потрошње кисеоника и повећаним гликолитичким флуксом. Штавише, открили смо да је експресија ТФАМ смањена код мишева и људиполицистични бубрези, што је било праћено исцрпљивањем митохондрија. Дакле, наши подаци сугеришу да су дисрегулација експресије ТФАМ-а и исцрпљивање митохондрија молекуларне карактеристикебубрегацистична болест која може допринети његовој патогенези.

КЉУЧНЕ РЕЧИ: гликолиза; развој бубрега; митохондрије;полицистична болест бубрега; ТФАМ

цистанцхеје добро заполицистична болест бубрега

Транслатионал Статемент

Користили смо генетику миша да бисмо разумели улогу митохондријалне дисфункцијебубрегахомеостаза. Инактивација митохондријалног транскрипционог фактора А (ТФАМ) у хомеобок 2 епителним прогенитор ћелијама везаним за сине оцулис резултирала јебубрежнинеуспехзбог тешкеполицистични бубрег болест. Наши налази показују да је прогресивна митохондријална дисфункција повезана са дефектном диференцијацијом епитела ибубрежницистогенеза. Штавише, установили смо да су експресија ТФАМ и број митохондрија смањени код људиполицистични бубрегткива. Наше студије сугеришу да терапијске стратегије, које имају за циљ побољшање здравља митохондрија, могу бити корисне у лечењу пацијената са аутозомно доминантнимполицистични бубрегболест.

Митохондријална (мт) дисфункција је добро позната патолошка карактеристика уобичајенихбубрега болестии може изазвати ћелијске повреде, запаљење и фиброзу.1 Убубрега, тубуларне епителне ћелије су веома зависне од аденозин трифосфата (АТП) генерисаног оксидативном фосфорилацијом (ОКСПХОС) јер обављају вишеструке функције транспорта епитела које троше енергију. Стога је одржавање ефикасне производње мт АТП-а од суштинског значаја за нормалну функцију бубрега и системску хомеостазу електролита. Поред тога, недавни докази указују да митохондрије имају главну улогу у регулацији гена, ћелијској сигнализацији и ћелијској диференцијацији путем стварања посредних метаболита и реактивних врста кисеоника (РОС).2 Упркос овом напретку, улога мт сигнализације у патогенези уобичајенихбубрегаболестиније добро схваћено.

Да бисте истражили мт функцију убубрежнихомеостазе и патогенезе, циљали смо митохондријални транскрипциони фактор А (ТФАМ). ТФАМ је нуклеарно кодирани фактор неопходан за мт функцију, одржавање броја копија мт и структурну стабилност мт ДНК јер регулише репликацију и транскрипцију мт генома савијањем промоторске ДНК.3,4 Мт ДНК сисара садржи 37 гена, 13 од којих кодирају протеинске подјединице комплекса респираторног ланца, 22 кодирају трансферне РНК и 2 рибосомске РНК.3 Дакле, ТФАМ је директно укључен у регулацију транспорта мт електрона и синтезу АТП-а путем транскрипције гена као што је цитохром б кодиран у митохондријима ( МТ-ЦИБ), митохондријално кодирана подјединица цитокром ц оксидазе 1 (МТ-ЦО1) и митохондријски кодирана мембранска подјединица АТП синтазе 6 (МТАТП6).3,5 Без ТФАМ-а, ћелије губе способност да производе АТП преко ОКСПХОС-а, не могу генерисати значајне количине мт РОС и прогресивно исцрпљују митохондрије.6–9 Генетске студије су показале да је ТФАМ неопходан за нормалну ембриогенезу јер је глобална хомозиготна инактивација Тфам довела до интраутерине смртност до ембрионалног дана 10,5, док хетерозиготни недостатак, иако је смањио број копија мт за ~40 процената и довео до недостатка респираторног ланца, није довео до ембрионалне леталности.6 Дакле, генетско циљање ТФАМ-а је корисна експериментална стратегија за испитивање улоге прогресивне мт дисфункције у ћелијској диференцијацији и хомеостази ткива. Условна инактивација Тфам-а специфична за тип ћелије сугерише да је генерисање ОКСПХОС и/или мт РОС кључно за ћелијску диференцијацију, функцију и нормалну физиологију.6–10

Примарни мт поремећаји због нуклеарних или мутација мт гена могу се појавити сабубрега болестнајчешће се манифестује као тубулоинтерстицијална повреда или изолована тубуларна дисфункција.11,12 Иако је уплетена у патогенезу одређених људских болести као што су неуродегенеративни поремећаји,13 специфичне мутације у ТФАМ-у које изазивајубубрежниболест није пријављена. Недавно је смањена експресија ТФАМ-а повезана са хроничномбубрегаболест. Губитак интегритета мт услед инактивације Тфам-а је проузроковао тубулоинтерстицијалну болест ибубрежни неуспехкод мишева, што је делимично било последица активације мт ДНК изазване стресом цикличне ГМП-АМП синтазе (цГАС) – стимулатора интерферонских гена (СТИНГ) – зависних инфламаторних одговора.14

Овде извештавамо да мишеви са условном инактивацијом Тфам-а у хомеобок-у 2 (СИКС2) који експримирају нефронске прогениторне ћелије15 развијају тешку цистичну болест и прерано умиру одбубрежнинеуспехкао млади млади мишеви.Тфам^-/- мишеве су карактерисали дефекти у сазревању нефрона, што је било повезано са деплецијом мт, смањењем ОКСПХОС-а и метаболичким померањем ка гликолизи уТфам^-/- бубрежниепител. С обзиром на тежину цистичне болести уТфам^-/- мишева, анализирали смо 2 мишја моделаполицистични бубрегболест(ПКД), које су резултат мутација у било којем полицистину-1 (ПКД(полицистична болест бубрега)1) или цистин-1 (Цис1), као и људска ткива пацијената са аутозомно доминантном полицистичном болешћу бубрега (АДПКД). Ми то утврђујемоТфам^-/- је дисрегулисан у цистама из мишје и људске ПКД(полицистична болест бубрега), марамице. Узети заједно, наше студије сугеришу да су дисрегулација ТФАМ-а и смањење мт карактеристичне карактеристикебубрежницистичне болести и могу имати доприносну улогу у њиховој патогенези.

цистанцхеје добро заполицистична болест бубрега

РЕЗУЛТАТИ

Инактивација Тфам у ћелијама лозе СИКС2 узрокује тешку цистичну болест која резултирабубрежнинеуспехДа би се истражила мт функција убубрежниепитела, инактивирали смо Тфам у СИКС2-прогениторским ћелијама које експримирају све сегменте нефрона, осим сабирног канала (ЦД).15 За ово смо укрстили Тфам флокед алел са бактеријским вештачким хромозомским трансгеним мишевима који експримирају појачани зелени флуоресцентни протеин/Цре рекомбиназа фузиони протеин (еГФП/Цре) под транскрипционом контролом промотора Сик2 (Слика 1а).16 Мишеви хомозиготни за Тфам флоксирани алел и хетерозиготни за еГФП/Цре трансген (Шест2-еГФП/Цретг/^{тг плус}; Тфам^фл/фл) се одавде надаље назива шест2-Тфам^-/- мутанти. шест2-Тфам^-/- мишеви су рођени у очекиваним Менделовим омјерима и нису се разликовали од контроле Цре легла визуелном инспекцијом при рођењу. Међутим, разлике у телесној тежини између Шест2-Тфам^-/- контроле мутаната и Цре легла постале су очигледне до постнаталног дана (П) 14 (5,7 плус -0,3 г за мутанте наспрам 7,5 плус -0,3 г за контроле, н=4 свака, П =0.004; Додатна табела С1). шест2-Тфам^-/- мутантних мишева су карактерисали увећанибубрезиу поређењу са контролама (бубрега/однос телесне тежине од 1,45 процената плус -0.19 процената за мутанте наспрам 0.60 процената плус - 0.02 процената за контролу, н {{8} } сваки, П < 0,001;="" слика="" 1б,="" додатна="" табела="" с1)="" и="" умрла="" између="" старости="" п20="" и="" п30="" (слика="" 1б).="" малолетна="" смртност="" у="" мутантној="" кохорти="" била="" је="" повезана="">бубрежнинеуспеход тешке цистичне болести са нивоом азота урее у крви од 68,40 плус -5,32 мг/дл за мутантне мишеве наспрам 16.8 2.0 мг/дл за контроле ( н= 6 и 7, респективно; П < 0.0001;="" слике="" 1б="" и="" ц).="" штавише,="" сик2-тфам/мутанти="" су="" развили="" значајну="" албуминурију="" (однос="" албумин/креатинин="" у="" урину="" 43,58="" плус="" -362,475,18="" мг/г="" у="" сик2-тфам/мутанти="" наспрам="" 3,39="" мг/г="" у="" контролама="" на="" п14,="" н="6" и="" 10="" респективно;="" п="">< 0,0001).="" ово="" је="" у="" складу="" са="" обрасцем="" експресије="" цре="" рекомбиназе="" у="" сикс2="" нефронским="" прогенитор="" ћелијама,="" које="" доводе="" до="" капи="" мезенхима="">бубрежнитубуле и подоцити.15 За разлику од Шест2-Тфам^-/- мутанти, мишеви са хетерозиготним Тфам недостатком у СИКС2 прогениторским ћелијама развијали су се нормално, били су плодни и нису се развијали отворенобубрегаболест(Допунска слика С1).

Слика 1|Инактивација Тфам у ћелијама лозе СИКС2 доводи до тешке цистичне болести и бубрежне инсуфицијенције. (а) Шематски приказ који илуструје експериментални приступ и локацију циљаних секвенци унутар Тфам флоксираног алела. Анализа ланчане реакције полимеразом укупне геномске ДНК бубрега изоловане из контроле легла (Цре ) и Сик2-Тфам^-/-мишеви у доби од постнаталног дана (П) 7; нерекомбинујући Тфам флоксирани алел је означен са 2-лок (2); рекомбиновани алел по 1-лок, алел дивљег типа по вт; þ или - указују на присуство или одсуство Сик2-еГФП/Цре трансгена. (б) Леви панели, фотографије бубрега из Цре контроле и Сик2-Тфам^-/- мишеви старости П20. Тежина бубрега (КВ) је изражена као проценат телесне тежине (БВ) (н= 4–14). Десни панели, нивои азота урее у крви (БУН) у Цре легла контроли (цо) и Сик2-Тфам^-/-мишеви у старости П7 (н=7 и 6, респективно) и Каплан-Меиерове криве преживљавања за Цре контролу и шест2-Тфам^-/- мишеви у поређењу са тестом логаритамског ранга (н=10–13). (ц) Репрезентативне слике фиксираних формалином, парафинских пресека бубрега из Цре цонтрол и Сик2-Тфам^-/-мишеви узраста П7 и П29 обојени хематоксилином и еозином (Х&Е) и анализирани имунохистохемијским путем на актин глатких мишића (АЦТА2) и антиген 31 за диференцијацију кластера (ЦД). Знакови бројева приказују цистичне структуре, а звездице приказују гломеруле. Шипке ¼ 1 мм за цео попречни пресек бубрега, 100 мм за Х&Е слике велике снаге и 50 мм за ИХЦ слике. Подаци су изражени као средња вредност плус - СЕМ и анализирани су 2-репом Студентовог т-теста. ***П < 0,001.="" да="" бисте="" оптимизовали="" гледање="" ове="" слике,="" погледајте="" онлајн="" верзију="" овог="" чланка="" на="">

Анализа Шест2-Тфам^-/- мишеви, који су такође експримирали РОСА26-АЦТБ-тдТомато,-еГФП Цре репортер алел, који се овде назива Сик2-мТ/мГ;Тфам^-/- мишева, што указује да је велика већина цистичних структура уТфам^-/- бубрези су добијени из ћелија са историјом експресије Сик2-еГФП/Цре (додатна слика С2). Цисте у шест2-Тфам^-/- бубрезипоказао је доказ пролиферације, што је показано присуством Ки67- позитивних епителних ћелија које облажу цисте (у просеку 40 процената свих епителних ћелија које облажу цисте), док ћелије позитивне на цепану каспазу 3 нису откривене унутар циста (додатна слика С3 ). Ови налази су у складу са повећаним фосфорилисаним екстрацелуларним сигналом регулисаном киназом (п-ЕРК) и нивоима б-катенина у Шести2-Тфам^-/- ткиво бубрега (додатна слика С3). Узети заједно, наши подаци показују да је Шест2-Тфам^-/- бубрези показују молекуларне карактеристике које се често повезују сабубрежницистичне болести.

Слика 3 |Тфам^-/-цисте не изражавају уобичајене маркере специфичне за сегмент нефрона. (а) Репрезентативне слике пресека бубрега фиксираних у формалин, парафином од шест2-мТ/мГ;Тфам^-/-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 мм. (б) Репрезентативне слике пресека бубрега фиксираних у формалин, парафином од шест2-мТ/мГ;Тфам^-/-мишеви старости П14 обојени на еГФП и уромодулин помоћу ИФ. Звездице приказују цисте са интралуминалним уромодулином. Испитивано је присуство интралуминалног уромодулина у цистама са максималним пречником од 50-100μм или код циста већег од 100 мм у максималном пречнику. Шипке=(а,б) 100 мм. Да бисте оптимизовали гледање ове слике, погледајте онлајн верзију овог чланка наввв.киднеи-интернатионал.орг.

цистанцхеје добро забубрега

Сазревање нефрона је неисправно у Сик2-Тфам^-/-мишеви

Пошто може проћи и до неколико недеља пре него што мишеви са ткивно специфичном Тфам инактивацијом развију патологију,17 смо затим испитали временски токбубрежниразвој болести код шест2-Тфам^-/-мишеви. Сакупили смо бубреге контролних и мутантних мишева у узрасту П0, П7 и П14 и користили хистолошке методе, имунофлуоресцентно (ИФ) бојење и анализу генске експресије у целинибубрегаизводи за процену. ИФ бојење за СИКС2 и Е-кадхерин у узрасту П0 показало је да бубрези из контроле и шест2-Тфам^-/-били хистолошки слични. Формирање структура кортикалне нефрогене зоне, као што је СИКС2þ мезенхим капице, врхови уретера који експримирају Е-кадхерин, и настајуће структуре нефрона као што субубрежнивезикуле и тела у облику зареза и С није блокирана у шест2-Тфам^-/-бубрези (слика 2а). Ови хистолошки налази били су у складу са нивоима експресије гена који кодирају нефрогене маркере. Сик2, упарени бокс 2 (Пак2), ЛИМ хомеобок протеин 1 (Лхк1) и нивои мРНА фактора транскрипције сличног спалт-у 1 (Салл1) нису се значајно разликовали између контролне и шестице2-Тфам^-/- мишева укупнобубрегахомогенати из П0бубрези(Слика 2б). Ово сугерише да инактивација ТФАМ-а у СИКС2 прогениторима нефрона није значајно утицала на формирање нефрогених структура.

Иако формирање структуре нефрона у настајању није било инхибирано, бојење алцијанском плавом/периодном киселином–Сцхифф и лотос тетрагонолобус лектином указало је на дефектно терминално сазревање нефрона код шест2-Тфам^-/-мишеви старости П{{0}}. Алциан блуе/периодична киселина-Сцхифф, која боји тубуларне базалне мембране и ивицу четкице, и лотус тетрагонолобус лектин, који идентификује специфичне олигосахариде у рубу четкице ћелија проксималних тубула, оба су смањена у мутантним бубрезима. Слика 2ц приказује бојење алцијанском плавом/периодном киселином – Шифом у временским тачкама П0, П7 и П14. Хистохемија лектина Лотус тетрагонолобус и ИФ бојење за Вилмсов тумор 1 протеин у временским тачкама П{{10}}, П7 и П14 приказани су на додатној слици С4. У узрасту П0, релативна површина која је позитивно обојена лектином лотоса тетрагонолобуса била је 2,10 процената, 0,51 процената и {{30}},39 процената 0,1 проценат у узрасту П7 наспрам 6,25 процената 0,28 процената и 6,2 процената 1,1 проценат за контроле, респективно (н=3–4, П=0,0004 и 0,0007, респективно; Додатна слика С4). У складу са овим хистолошким налазима је значајно смањење експресије гена који кодирају маркере специфичне за гломеруларне и нефронске сегменте подоцин, нефрин, аквапорин 1 (Акп1), натријум-фосфатни котранспортер 2а (НаПи2а), уромодулин, натријум-калијум хлорид (котранспортер2). Нкцц2), и котранспортер натријум хлорида (Нцц) осетљив на тиазиде у шест2-Тфам^-/-мишеви (слика 2б). Узети заједно, ови подаци сугеришу да Шест2-Тфам^-/- бубрезипоказују прогресивно смањење броја зрелих проксималних сегмената нефрона и гломерула.

Пошто активност Сик2-еГФП/Цре доводи до ТФАМ-дефицијентних сегмената нефрона добијених из мезенхима капице, предвидели смо да сазревање епителних ћелија ЦД-а, које потичу из уретерног пупољка, неће бити погођено код шест{{2} }Тфам^-/-бубрези. У складу са овом идејом је да бојење Долицхос бифлорус аглутинином, који реагује са Н-ацетил-Д-галактозом у дисталном тубулу и ЦД-у, указује на релативну превелику заступљеност Долицхос бифлорус аглутинин-позитивних структура у шест2-Тфам^-/-бубрези. У узрасту П7, позитивно обојене површине за Долицхос бифлорус аглутинин чиниле су 13,91 процената 0,9 процената укупне површине за мутанте наспрам 1,93 процената 0,1 процената за контролу (н ¼ 3, П ¼ { {10}}.0002; Додатна слика С4). Експресија мРНК епителне 1 алфа подјединице натријумовог канала (Сцнн1а) или аквапорина 2 (Акп2), који су обоје експримирани у ЦД епителним ћелијама, није значајно смањена у поређењу са контролом (Слика 2б). За разлику од Шест2-Тфам^-/-бубрези, инактивација Тфам у хомеобок Б7 (ХОКСБ7) прогениторним ћелијама, које доводе до ЦД епителних ћелија, што резултира губитком експресије маркера ЦД нефрона и благе тубуларне дилатације, али не и цистогенезе (додатна слика С5). Узети заједно, наши подаци показују да губитак ТФАМ функције у СИКС2 прогениторним ћелијама не блокира развој нефронских структура у настајању, већ инхибира терминално сазревање нефрона.

Тфам^-/-цисте имају недостатак уобичајених маркера нефронских сегмента

За карактеризацију хистогенетског пореклаТфам^-/- бубрежницисте, урадили смо ИФ анализеТфам^-/- бубрезиat 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 мм су окарактерисане интралуминалним наслагама уромодулина, што указује на порекло од сегмената нефрона дистално од проксималног тубула и Хенлеове силазне петље (слика 3б).

Прогресивне абнормалности у мт функцији и морфологији уТфам^-/- епителне ћелије

Да бисмо окарактерисали временски ток метаболичких последица делеције Тфам-а, прво смо испитали нивое мРНА Тфам-а и мт-Цо1, мт-Циб и мт-Атп6 регулисане ТФАМ-ом уТфам^-/- бубрезиу узрасту П0, П7 и П14. Као што се очекивало, нивои мРНА Тфам, мт-Цо1, мт-Циб и мт-Атп6 су значајно смањени (слика 4а).Тфам^-/-епителне ћелије означене са еГФП (шест {{{0}} мТ/мГ; Тфам / мишеви) показале су значајно смањење експресије протеина МТ-ЦО1 (додатна слика С7). Број копија мт ДНК смањен је за 63 процента, што је у складу са осиромашењем мт, што је знак недостатка ТФАМ (Слика 4а). Насупрот томе, експресија нуклеарних гена који кодирају никотинамид аденин динуклеотид: подјединицу 3 језгра убихинон оксидоредуктазе (Ндуфс3) и флавопротеинску подјединицу А (Сдха) комплекса сукцинат дехидрогеназе није била погођена у старости П0, али је смањена у доби П7 и П14а (Слика П7 и П14). Ови налази из анализе мт гена и протеина су у складу са прогресивним губитком броја копија мт у Тфам / епителу.

Затим смо истражили метаболичке ефекте инактивације Тфам у примарним епителним ћелијама проксималних тубула (ПТЕЦ) изолованим у старости П7.Тфам^-/- ПТЕЦс су показали значајно смањење базалних стопа потрошње кисеоника (40.77 4.10 за мутанте наспрам 61.75 5.18 пмол/мин/104 ћелије за контроле, н=3 свака, П =0.034), АТП-везано дисање (33.11 3.91 за мутанте наспрам 46.92 4.91 пмол/мин/104 ћелије за контроле, н{{18} } сваки, П=0.093), максимално дисање (116.8 14.19 за мутанте наспрам 225.5 13.55 пмол/мин/104 ћелије за контроле, н{{ 28}} сваки, П=0.005), и резервни респираторни капацитет (76.05 10.18 за мутанте наспрам 163.7 8.61 пмол/мин/104 ћелије за контроле , н =3 сваки, П=0.003; Слика 4б).

Да бисмо даље карактерисали степен исцрпљености и оштећења мт, испитали смоТфам^-/- бубрезитрансмисијском електронском микроскопијом и {{0}}димензионалном структурираном илуминационом микроскопијом (3Д СИМ). У доби П7, митохондрије су показале неправилне облике и балон, који су у складу са претходним налазима код Тфам нокаут мишева. Трансмисиона електронска микроскопска анализа је показала да су структурне абнормалности митохондрија, као што су повећана величина и абнормалне кристе, напредовале постнатално јер су морфолошке разлике између мутаната и контроле биле мање очигледне у старости П0 и постале су теже са годинама (Слика 4ц ). 3Д СИМ је коришћен за испитивање мт запремине и величине мреже у шест2-мТ/мГ; Тфам/мутанти у поређењу са шест2-мТ/мГ контролним мишевима у старости П7; мт запремина је мерена у попречним пресецима од 5 до 8 тубула по пресеку, испитивањем 25 до 40 еГФП-позитивних кортикалних епителних ћелија обојених на ањонско-селективни канал 1 зависан од напона ИФ бојењем. Открили смо да је укупна запремина мт по еГФП позитивној ћелији значајно смањена (62.66 16.46 мм3/ћелији за мутанте наспрам 177.4 30.17 мм3/ћелији за контроле, н ¼ 3 свака , П ¼ 0.0289) и био је повезан са променом односа укупне запремине мт по укупној запремини ћелије са 0.230 0.01 у контролама на 0.{{ 33}}.016 у шест2-Тфам / мутанти (н=3 сваки, П=0,0017; Слика 4ц). Максимална величина мт мреже, која мери највећу мт мрежу која се налази у свим испитаним ћелијама позитивним на еГФП, смањена је у шест2-Тфам^-/- бубрези(143.2 23.2 мм3 за мутанте наспрам 318.3 49.45 мм3 за контроле, н ¼ 3 свака, П ¼ 0.0327). Узети заједно, ултраструктурни и СИМ налази и налази из анализе мт гена и протеина су у складу са прогресивним губитком броја мт копија уТфам^-/- епител.

Цистанцхеје добро заполицистична болест бубрега

Недостатак ТФАМ-а помера метаболизам бубрежног епитела ка гликолизи

ПТЕЦ убубрегакористе б-оксидацију масних киселина и ОКСПХОС за генерисање АТП-а и глуконеогенетски су.18 Да бисмо стекли додатни увид у метаболичке промене повезане са инактивацијом Тфам-а, извршили смо анализу секвенцирања РНКбубрезиод шест2-Тфам^-/-и Цре легла контролни мишеви у старости П7. Открили смо да су кључни регулаторни гени укључени у гликолизу, као што су хексокиназа 2 (Хк2) и енолаза 2 (Ено2), повећани. Насупрот томе, смањена је експресија већине гена укључених у циклус трикарбоксилне киселине (нпр. изоцитрат дехидрогеназа 1 [Идх1]), као и експресија гена укључених у б-оксидацију масних киселина, као што је ацетил-коензим А ацилтрансфераза 1Б ( Ацаа1б), ацил-коензим А дехидрогеназе средњег ланца (Ацадм) (слика 5а и б, додатна слика С8). У складу са смањеном експресијом гена укључених у циклус трикарбоксилне киселине - оксидациони гени били су акумулација неутралних липида као што је откривено уљно црвеним О бојењем у замрзнутомбубрегасекције у узрасту П14 (Слика 5ц).

Смањена експресија ТФАМ у мишјим и људским ПКД ткивима је повезана са смањењем мт

Јер шест2-Тфам^-/- бубрезиимао велику сличност са ПКД(полицистична болест бубрега) бубрези, затим смо проценили да ли је ТФАМ био нерегулисан у ПКД(полицистична болест бубрега)марамице. Прво смо испитали ТФАМ и ТФАМ регулисану експресију гена у 2 добро успостављена генетска ПКД модела миша. Нивои Тфам мРНА су значајно смањени у хомогенатима целог бубрега из Пкд^-/- и Цис^{цпк/цпк}мишеви, који носе мутације било у ПКД1(полицистична болест бубрега)или Цис1. Ово је било повезано са смањењем експресије митохондријалних и нуклеарно кодираних мт гена, као и са дисрегулисаном експресијом гликолитичких гена. Слично као Сик2-Тфам^-/-бубрези, ПКД(полицистична болест бубрега)^-/- и Цис^{цпк/цпк} бубрезикарактерисали су повишени нивои Ено2 и Хк2 и значајно смањени нивои фосфоглицерат киназе (Пгк) 1, пируват дехидрогеназе киназе (Пдк) 1 и Пдк4 (Слика 6а). Експресија ТФАМ протеина, како је процењено ИФ бојењем, смањена је у епителним ћелијама цисте у поређењу са епителним ћелијама из суседних нецистичних тубула (Слика 6б). Ово је било повезано са смањеном експресијом мт-Цо1 и мт-Атп6 флуоресценцијом РНК ин ситу хибридизацијом (слика 6б, додатна слика С9); мт запремина, како је одређена 3Д СИМ-ом, смањена је за 55 процената у поређењу са епителним ћелијама из суседних, нецистичних тубула или ПТЕЦ-има из нормалне контролебубрези. Разлике у запремини мт између нормалних контролних ПТЕЦ-а и ПТЕЦ-а из нецистичних тубула нису пронађене (Слика 6ц).

Да се ​​испита да ли је губитак експресије ТФАМ уобичајена молекуларна карактеристика хумане ПКД(полицистична болест бубрега), анализирали смо узорке нефректомије од 5 пацијената са АДПКД имунохистохемијом, ИФ бојењем, РНК флуоресценцијом ин ситу хибридизацијом и 3Д СИМ. Смањена експресија ТФАМ-а је примећена код 75,2 процената плус -7,5 проценатабубрежницисте анализиране имунохистохемијом. Ово је било повезано са смањеном експресијом МТ-ЦО1 и МТ-АТП6 флуоресценцијом РНК ин ситу хибридизацијом (слика 7а, додатна слика С10); мт запремина у епителним ћелијама слузнице цисте смањена је за приближно 70 процената како је процењено помоћу 3Д СИМ (Слика 7б). Узето заједно, анализа 2 ПКД(полицистична болест бубрега)модели миша и људска АДПКД ткива сугеришу да су недостатак ТФАМ-а и смањење мт уобичајени налази у ПКД(полицистична болест бубрега)ткива и вероватно ће утицати на патогенезубубрежницистична болест.

цистанцхе је добар заполицистична болест бубрега

Дискусија

Кликните овде за информације о делу ИИ (Дискусија) овог чланка.

Извод из: 'БубрегНедостатак митохондријалног транскрипционог фактора А циљаног епитела доводи до прогресивног исцрпљивања митохондрија повезаних са тешком цистичном болешћу ' од Кен Исхии1,2,11 ет ал.

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