Déan teagmháil le:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Fachtóir trascríobh miteachondrial spriocdhírithe epithelial duán A eascraíonn as easnamh ídiú mitochondrial forásach a bhaineann leis an ngalar cisteach tromchúiseach--Cuid I

Ken Ishii^1,2,11 et al

Is gné dea-aitheanta de ghéarmhíochaine agus ainsealacha é feidhm mitochondrial neamhghnáchaduán tinneas. Chun léargas a fháil ar ról na mitochondria iduánhoiméastáis agus pataigineas, dhíríomar ar fhachtóir trascríobh miteachondrial A (TFAM), próitéin a theastaíonn le haghaidh macasamhlú agus trascríobh DNA miteachondrial a bhfuil ról ríthábhachtach aige maidir le mais agus feidhm miteachondrial a chothabháil. Chun scrúdú a dhéanamh ar na hiarmhairtí a bhaineann le feidhm mitochondrial suaite iduáncealla epithelial, dhíghníomhachaíomar TFAM i mbosca baile sine oculis 2-á chur in iúlduáncealla progenitor. Mar thoradh ar easnamh TFAM tháinig laghdú suntasach ar léiriú géine mitochondrial, ídiú mitochondrial, cosc ​​ar aibiú nephron, agus forbairt galar cisteach iarbhreithe, a raibh bás roimh am mar thoradh air. Bhí baint aige seo le moirfeolaíocht neamhghnácha mitochondrial, laghdú ar thomhaltas ocsaigine, agus flosc glycolytic méadaithe. Ina theannta sin, fuaireamar amach gur laghdaíodh léiriú TFAM i murine agus daonnaduáin polycystic, a raibh ídiú mitochondrial ag gabháil leis. Mar sin, tugann ár gcuid sonraí le fios gur gnéithe móilíneacha iad dírialú slonn TFAM agus ídiú mitochondrial.duángalair chisteach a d'fhéadfadh cur lena pathogenesis.

EOCHAIRFHOCAL: glicealú; forbairt duáin; mitochondria;galar duáin polycystic; TFAM

cistéiris maith le haghaidhgalar duáin polycystic

Ráiteas Aistritheach

Bhaineamar úsáid as géineolaíocht luiche chun ról mhífheidhm mitochondrial a thuiscintduánhoiméastáis. Mar thoradh ar dhíghníomhú fachtóir trascríobh mitochondrial A (TFAM) i gcealla giniúna epithelial homeobox 2 bainteach le sine oculis.duánachteipmar gheall ar dianduáin polycystic galar. Léiríonn ár dtorthaí go bhfuil baint ag mífheidhm mitochondrial forásach le difreáil epithelial lochtach agusduánachcystogenesis. Ina theannta sin, fuaireamar amach gur laghdaíodh slonn TFAM agus líon mitochondrial i ndaoineduáin polycysticfíochán. Tugann ár staidéir le fios go bhféadfadh straitéisí teiripeacha, a bhfuil sé mar aidhm acu sláinte mitochondrial a fheabhsú, a bheith tairbheach maidir le cóireáil othar a bhfuil ceannasacht uathshómach acu.duáin polycysticgalar.

Gné phaiteolaíoch atá aitheanta go maith is ea mífheidhmiú mitochondrial (mt).duán tinneasagus is féidir leo gortú ceallacha, athlasadh, agus fiobróis a spreagadh.1 Saduán, tá cealla epithelial feadánacha ag brath go mór ar adenosine triphosphate (ATP) a ghintear ó phosphorylation ocsaídiúcháin (OXPHOS) toisc go gcomhlíonann siad feidhmeanna iompair epithelial il-íditheach fuinnimh. Dá bhrí sin, tá cothú táirgeadh éifeachtach ATP mt riachtanach do ghnáthfheidhm na duáin agus homeostasis leictrilít sistéamach. Ina theannta sin, léiríonn fianaise le déanaí go bhfuil ról mór ag mitochondria i rialáil géine, comharthaíocht cheallacha, agus idirdhealú cille trí mheitibilítí idirghabhálach agus speicis ocsaigin imoibríocha (ROS) a ghiniúint.duántinneasnach dtuigtear go maith.

Feidhm mt a imscrúdú iduánachhoiméastáis agus pathogenesis, dhíríomar ar fhachtóir trascríobh mitochondrial A (TFAM). Is fachtóir ionchódaithe núicléach é TFAM atá riachtanach le haghaidh feidhm mt, cothabháil uimhir chóip mt, agus cobhsaíocht struchtúrach mt DNA toisc go rialaíonn sé macasamhlú agus trascríobh an ghéanóm mt trí thionscnóir lúbthachta DNA.3,4 Tá 37 géinte, 13 i DNA mamaigh mt. díobh sin ionchódaíonn fo-aonaid próitéine de choimpléasc an tslabhra riospráide, ionchódaíonn 22 RNA aistrithe, agus 2 RNA ribosómacha.3 Mar sin, tá baint dhíreach ag TFAM le rialáil iompair mt leictreon agus sintéis ATP trí ghéinte cosúil le cíteocróim ionchódaithe mitochondrial b ( MT-CYB), fo-aonad cíteochrome c oxidase c oxidase ionchódaithe go mitochondireach 1 (MT-CO1) agus fo-aonad membrane synthase ATP 6 (MTATP6).3,5 atá ionchódaithe go mitochondrially 6 (MTATP6).3,5 Gan TFAM, cailleann cealla a gcumas ATP a tháirgeadh trí OXPHOS, ní féidir leo méideanna suntasacha mt a ghiniúint ROS, agus ídiú de réir a chéile ar na miteacoindria.6–9 Tá sé léirithe ag staidéir ghéiniteacha go bhfuil TFAM riachtanach don ghnáth-shrith-ghéineas mar go raibh ionútarach mar thoradh ar dhíghníomhú domhanda homozygous Tfam. marfacht faoi lá suthach 10.5, ach níor tharla marfacht suthach mar gheall ar easnamh heitrisigeach, cé gur laghdaigh sé uimhir chóipeála mt faoi ~40 faoin gcéad agus gur tháinig easnamh sa slabhra riospráide dá bharr.6 Mar sin, is straitéis úsáideach thurgnamhach é spriocdhíriú géiniteach TFAM chun an ról a scrúdú de mhífheidhm mt forásach i difreáil cheallacha agus hoiméastáis fíocháin. Mhol díghníomhú coinníollach cineál-shonrach Tfam go bhfuil OXPHOS agus/nó giniúint mt ROS ríthábhachtach maidir le difreáil cheallacha, feidhm, agus gnáthfhiseolaíocht.6–10

D’fhéadfadh neamhoird mt príomhúla de bharr sócháin géine núicléacha nó mt a bheith i láthair leduán galaris coitianta a léirítear mar ghortú tubulointerstitial nó mífheidhm feadánacha leithlis.11,12 Cé go bhfuil baint aige le pataigineas galair áirithe daonna amhail neamhoird néar-mheathlúcháin,13 sócháin shonracha i TFAM is cúis leduánachníor tuairiscíodh galar. Níos déanaí, tá léiriú laghdaithe TFAM nasctha le ainsealachduángalar. Cailleadh sláine mt mar gheall ar dhíghníomhú Tfam ba chúis le galar tubulointerstitial agusduánach teipi lucha, a tharla go páirteach mar gheall ar ghníomhachtú mt DNA timthriallach de bharr strus-spreagtha GMP-AMP synthase (cGAS)–spreagthóir géinte interferon (STING)-freagraí athlastacha ag brath.14

Tuairiscímid anseo go bhforbraíonn lucha le díghníomhú coinníollach Tfam i homeobox 2 (SIX2) a bhaineann le sine oculis-a chuireann in iúl cealla ginearaí nephron15 galar cisteach trom agus go bhfaigheann siad bás roimh am de bharr.duánachteipmar lucha óga óga.Tfam^-/- Bhí lochtanna ar aibiú nephron ag baint le lucha, a bhain le ídiú mt, laghdú ar OXPHOS, agus aistriú meitibileach i dtreo glicealú iTfam^-/- duánachepithelium. Mar gheall ar dhéine an ghalair chisteach iTfam^-/- lucha, rinneamar anailís ar 2 mhúnla luch deduáin polycysticgalar(PKD), a eascraíonn as sócháin i gceachtar de na polycystin-1 (PKD(galar duáin polycystic)1) nó cystin-1 (Cys1), chomh maith le fíocháin daonna ó othair a bhfuil galar duáin polycystic ceannasach uathsomach (ADPKD). Bunaímid é sinTfam^-/- dírialaithe i gcists ó PKD murine agus daonna araon(galar duáin polycystic), fíocháin. Nuair a chuirtear le chéile, tugann ár gcuid staidéir le fios go bhfuil dírialú TFAM agus ídiú mt ina sainghnéithe deduánachgalair chisteach agus d’fhéadfadh go mbeadh ról ranníocach acu ina bpataigineas.

cistéiris maith le haghaidhgalar duáin polycystic

TORTHAÍ

Is cúis le galar cisteach tromchúiseach mar thoradh ar dhíghníomhú Tfam i SIX2 cealla lineageduánachteipD'fhonn imscrúdú a dhéanamh ar fheidhm mt saduánachepithelium, dhíghníomhachaíomar Tfam i SÉ2-chealla giniúna a chur in iúl, as a n-eascraíonn gach deighleog néaróin, seachas an ducht bailithe (CD). próitéin fluaraiseach feabhsaithe glas/próitéin chomhleá ath-chomhcheangail Cre (eGFP/Cre) faoi rialú tras-aistrithe an tionscnóra Six2 (Fíor 1a).16 Lucha homaisigeach don ailléil flocsaithe Tfam agus heitrisigeach don eGFP/Cre transgene (Sé2-eGFP/Cretg/^{tg móide}; Tfam^fl/fl) dá dtagraítear as seo amach mar Sé2-Tfam^-/- mutants. Sé2-Tfam^-/- rugadh lucha ag na cóimheasa Mendelian a rabhthas ag súil leo agus níorbh fhéidir iad a idirdhealú ó rialuithe cre littermate trí amharc-iniúchadh tráth breithe. Mar sin féin, difríochtaí i meáchan coirp idir Sé2-Tfam^-/- tháinig rialuithe mutants agus cre bruscair chun solais faoin lá iarbhreithe (P) 14 (5.7 móide -0.3 g le haghaidh mutants vs. 7.5 móide -0.3 g le haghaidh rialuithe, n=4 an ceann, P =0.004; Tábla Forlíontach S1). Sé2-Tfam^-/- Bhí tréithe lucha mutant méadaitheduáini gcomparáid le rialtáin (duán/cóimheas meáchan coirp de 1.45 faoin gcéad móide -0.19 faoin gcéad le haghaidh mutants vs. 0.60 faoin gcéad móide - 0.02 faoin gcéad le haghaidh rialaithe, n {{8} } an ceann, P < 0.001;="" fíor="" 1b,="" tábla="" forlíontach="" s1)="" agus="" fuair="" sé="" bás="" idir="" aois="" p20="" agus="" p30="" (fíor="" 1b).="" bhí="" baint="" ag="" marfacht="" ógánach="" sa="" chohórt="" mutant="">duánachteipó ghalar tromchúiseach cisteach le leibhéil nítrigine úiré fola de 68.40 móide -5.32 mg/dl do lucha tsóiteáin in aghaidh 16.8 2.0 mg/ dl le haghaidh rialuithe ( n= 6 agus 7, faoi seach; P < 0.0001;="" fíor="" 1b="" agus="" c).="" ina="" theannta="" sin,="" d'fhorbair="" six2-tfam="" mutants="" albaiminiúir="" shuntasach="" (cóimheas="" albaimin="" fuail/creatinine="" 43.58="" móide="" -362.475.18="" mg/g="" i="" sé2-tfam="" mutants="" vs.="" 3.39="" mg/g="" i="" rialuithe).="" ag="" p14,="" n="6" agus="" 10="" faoi="" seach;="" p="">< 0.0001).="" tá="" sé="" seo="" comhsheasmhach="" leis="" an="" bpatrún="" slonn="" de="" cre="" recombinase="" i="" six2="" cealla="" giniúna="" nephron,="" as="" a="" dtagann="" caipín="">duánachfeadáin agus podocytes.15 I gcodarsnacht le Sé2-Tfam^-/- mutants, lucha a raibh easnamh heitrisigeach Tfam orthu i SIX2 cealla giniúna a forbraíodh de ghnáth, bhí siad torthúil, agus níor tháinig forbairt shoiléir orthuduángalar(Fíor Forlíontach S1).

Fíor 1|Mar thoradh ar dhíghníomhú Tfam i SIX2 cealla lineage tá galar cisteach tromchúiseach agus teip duánach. (a) Scéimreach a léiríonn cur chuige turgnamhach agus suíomh na seicheamh spriocdhírithe laistigh den ailléil flocsaithe Tfam. Anailís imoibriú slabhrúil pholaiméiráis ar DNA duáin iomlán ghéanómach aonraithe ó rialú bruscair (Cre ) agus Sé2-Tfam^-/-lucha ag aois lá iarbhreithe (P) 7; is é 2-lox (2); an ailléil ath-chomhcheangailte le 1-lox, an cineál fiáin ailléil ag wt; þ nó - cuir in iúl láithreacht nó neamhláithreacht na Sé2-eGFP/Cre transgene. (b) Painéil ar chlé, grianghraif de na duáin ó Cre control agus Six2-Tfam^-/- lucha ag aois P20. Sloinntear meáchain duán (KWanna) mar chéatadán de mheáchan coirp (BW) (n= 4–14). Painéil ar dheis, leibhéil nítrigine úiré san fhuil (BUN) i rialú an bhruscar Creim (co) agus Sé2-Tfam^-/-lucha ag aois P7 (n=7 agus 6, faoi seach) agus cuair marthanais Kaplan-Meier do rialú Cre agus Sé2-Tfam^-/- lucha i gcomparáid leis an triail log-ranga (n=10–13). (c) Íomhánna ionadaíocha de chodanna duán atá leabaithe le paraifín atá fosaithe go foirmiúil ó Cre rialaithe agus Sé2-Tfam^-/-lucha ag aois P7 agus P29 daite le hematocsailín agus eóisin (H&E) agus anailísithe ag imdhíon-histochemistry le haghaidh actin matán-réidh (ACTA2) agus antaigin difreála braisle (CD) 31. Léiríonn comharthaí uimhreacha struchtúir chisteach agus léiríonn réiltíní glomeruli. Barraí ¼ 1 mm le haghaidh trasghearrtha duáin iomlána, 100 mm le haghaidh íomhánna ardchumhachta H&E, agus 50 mm le haghaidh íomhánna IHC. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán móide - SEM agus rinneadh anailís orthu ag 2-t-thástáil an Mhic Léinn. ***P < 0.001.="" chun="" breathnú="" ar="" an="" íomhá="" seo="" a="" bharrfheabhsú,="" féach="" le="" do="" thoil="" ar="" an="" leagan="" ar="" líne="" den="" alt="" seo="" ag="">

An anailís ar Sé2-Tfam^-/- lucha, a léirigh freisin ailléil tuairisceora ROSA26-ACTB-tdTomato,-eGFP Cre, dá ngairtear Six2-mT/mG anseo;Tfam^-/- lucha, rud a léiríonn go bhfuil formhór mór na struchtúir chisteach iTfam^-/- díorthaíodh na duáin ó chealla a raibh stair de Sé2-eGFP/Cre slonn acu (Fíor Forlíontach S2). Cysts i Sé2-Tfam^-/- duáinléirigh fianaise iomadú mar atá léirithe ag láithreacht cealla epithelial líneáil chisteach dearfach Ki67- (ar an meán w40 faoin gcéad de na cealla epithelial líneáil cyst), ach níor aimsíodh cealla dearfach do caspase scoilte 3 laistigh de chistíní (Figiúr Forlíontach S3 ). Tá na torthaí seo comhsheasmhach le leibhéil mhéadaithe kinase eischilleánach arna rialáil le comhartha fosfarlaithe (p-ERK) agus b-catenin i Sé2-Tfam^-/- fíochán duáin (Fíor Forlíontach S3). Nuair a chuirtear le chéile, léiríonn ár sonraí go bhfuil Sé2-Tfam^-/- Léiríonn na duáin gnéithe móilíneacha a bhaineann go minic leoduánachgalair chisteach.

Fíor 3 |Tfam^-/-ní chuireann cysts comharthaí coitianta deighleog-shonrach in iúl do nephron. (a) Íomhánna ionadaíocha de chodanna duánach leabaithe pairifín-fosaithe ó Six2-mT/mG;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) Íomhánna ionadaíocha de chodanna duánach leabaithe pairifín-fosaithe ó Six2-mT/mG;Tfam^-/-lucha ag aois P14 daite le haghaidh eGFP agus uromodulin ag IF. Léiríonn réiltíní cysts le uromodulin intraluminal. Scrúdaíodh láithreacht uromodulin intraluminal i gcistin le trastomhas uasta de 50-100.μm nó i cysts níos mó ná 100 mm ar trastomhas uasta. Barraí=(a,b) 100 mm. Chun breathnú ar an íomhá seo a bharrfheabhsú, féach le do thoil ar an leagan ar líne den alt seo agwww.kidney-international.org.

cistéiris maith le haghaidhduán

Tá aibiú Nephron lochtach i Six2-Tfam^-/-lucha

Toisc go bhféadfadh sé suas le roinnt seachtainí a thógáil sula bhforbróidh lucha le díghníomhú Tfam a bhaineann go sonrach le fíocháin,17 rinneamar scrúdú ar an gcúrsa ama ina dhiaidh sin.duánachforbairt galair i Sé2-Tfam^-/-lucha. Bhailíomar duáin ó lucha rialaithe agus tsóiteáin ag aoiseanna P0, P7, agus P14 agus d’úsáideamar modhanna histologacha, staining inmunofluorescence (IF), agus anailís léiriú géine ina iomláine.duánsleachta le measúnú. MÁ léirigh staining do SIX2 agus E-cadherin ag aois P0 go bhfuil na duáin ó smacht agus Six2-Tfam^-/-bhí cosúlachtaí histologically. Foirmiú struchtúir chrios nephrogenic cortical, mar shampla SIX2þ cap mesenchyme, E-cadherin - ag cur leideanna ureteric in iúl, agus struchtúir nephron nascent marduánachníor cuireadh bac ar fheithiclí agus ar choirp camóg-chruthach agus S-chruthach i Sé2-Tfam^-/-duáin (Fíor 2a). Bhí na torthaí histologa seo comhsheasmhach le leibhéil slonn na ngéinte ag ionchódú marcóirí nephrogenic. Ní raibh difríocht mhór idir leibhéil mRNA Six2, bosca péireáilte 2 (Pax2), próitéin homeobox LIM 1 (Lhx1), agus fachtóir trascríobh spalt 1 (Sall1) idir rialú agus Six2-Tfam^-/- lucha san iomlánduánaonchineálach ó P{0}}duáin(Fíor 2b). Mhol sé seo nach raibh tionchar suntasach ag díghníomhú TFAM i SIX2 progenitors nephron ar fhoirmiú struchtúir nephrogenic.

Cé nár cuireadh bac ar fhoirmiú struchtúir néaróin nascent, léirigh staining le gorm alcach/aigéad tréimhsiúil–Schiff agus Lotus tetragonolobus lectin aibiú nephron teirminéil lochtach i Sé2-Tfam^-/-lucha in aois P{{0}}. Alcian gorm/aigéad tréimhsiúil-Schiff, a stains seicní íoslach feadánacha agus teorainn scuab, agus Lotus tetragonolobus lectin, a aithníonn olagaishiúicrídí ar leith sa teorainn scuab na cealla tubule cóngarach, an dá laghdú i duáin mutant. Taispeánann Fíor 2c gorm ailceach/aigéad peiriadach – staining Schiff ag na pointí ama P0, P7, agus P14. Léirítear histocheimic Lotus tetragonolobus lectin agus staining IF do phróitéin meall Wilms 1 ag na pointí ama P{{1{{0}} i bhFíor Forlíontach S4. Ag aois P0, ba é 2.10 faoin gcéad , 0.51 faoin gcéad agus {{30}} an t-achar coibhneasta a dhathaigh go dearfach le Lotus tetragonolobus lectin}. 0.1 faoin gcéad ag aois P7 i gcoinne 6.25 faoin gcéad 0.28 faoin gcéad agus 6.2 faoin gcéad 1.1 faoin gcéad le haghaidh rialuithe, faoi seach (n ¼ 3-4, P ¼ 0.0004 agus 0.0007, faoi seach; Fíor Forlíontach S4). Ag teacht leis na torthaí histeolaíocha seo tá an laghdú suntasach ar léiriú na ngéinte a ionchódaíonn marcóirí glomerular agus nephron-shonrach podocin, neifrín, aquaporin 1 (Aqp1), comhtransporter sóidiam-fosfáit 2a (NaPi2a), uromodulin, comhiompróir clóiríd sóidiam-potaisiam 2 ( Nkcc2), agus comhiompróir clóiríd sóidiam atá íogair ó thaobh tiazide (Ncc) i Sé2-Tfam^-/-lucha (Fíor 2b). Nuair a chuirtear le chéile iad, tugann na sonraí seo le fios go bhfuil Six2-Tfam^-/- duáinlaghdú comhleanúnach a thaispeáint ar líon na ndeighleoga nephron cóngaracha aibí agus glomeruli.

Toisc go mbíonn deighleoga nephron díorthaithe ag caipín mesenchyme de bharr gníomhaíocht Six2-eGFP/Cre, thuar muid nach mbeadh aon tionchar ar aibiú cealla epithelial CD, atá díorthaithe ó bachlóga ureteric, i Sé{{2} }Tfam^-/-duáin. Ag teacht leis an nóisean seo is ea gur léirigh staining le Dolichos biflorus agglutinin, a imoibríonn le N-aicéitil-D-galactose i bhfeadán distal agus CD, ró-ionadaíocht choibhneasta ar struchtúir Dolichos biflorus agglutinin-dearfach i Sé2-Tfam^-/-duáin. Ag aois P7, b'ionann limistéir dhaite go dearfach do Dolichos biflorus agglutinin 13.91 faoin gcéad 0.9 faoin gcéad den limistéar iomlán le haghaidh mutants i gcomparáid le 1.93 faoin gcéad 0.1 faoin gcéad don rialú (n ¼ 3, P ¼ {). {10}}.0002; Fíor Forlíontach S4). Níor tháinig laghdú suntasach ar abairt mRNA de fho-aonad alfa epithelial cainéal sóidiam 1 (Scnn1a) nó aquaporin 2 (Aqp2), a chuirtear in iúl i gcealla epithelial CD, i gcomparáid leis an rialú (Fíor 2b). I gcodarsnacht le Sé2-Tfam^-/-duáin, díghníomhú Tfam i gcealla progenitor homeobox B7 (HOXB7), rud a fhágann go bhfuil cealla epithelial CD ann, rud a fhágann go gcailltear léiriú marcóir CD nephron agus dilatation feadánacha éadrom ach ní cystogenesis (Figiúr Forlíontach S5). Nuair a chuirtear le chéile, tugann ár sonraí le fios nach gcuireann caillteanas feidhm TFAM i gcealla progenitor SIX2 bac ar fhorbairt struchtúir néaróin nascent ach go gcuireann sé bac ar aibiú nephron críochfoirt.

Tfam^-/-tá cysts easnamhach i marcóirí deighleog nephron coitianta

Chun an bunús histogenetic deTfam^-/- duánachcysts, rinneamar anailísí IF arTfam^-/- duáinat 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 >Bhí 50 mm mar thréith ag taiscí intraluminal de uromodulin, a mhol bunús ó dheighleoga nephron distal go dtí an tubule cóngarach agus lúb íslitheach Henle (Fíor 3b).

Mínormáltachtaí forásacha i bhfeidhm mt agus moirfeolaíocht iTfam^-/- cealla epithelial

Chun tréimhse ama na n-iarmhairtí meitibileach a bhaineann le scriosadh Tfam a thréithriú, rinneamar scrúdú ar dtús ar leibhéil mRNA de mt-Co1, mt-Co1, mt-Cyb, agus mt-Atp6 arna rialáil le TFAM.Tfam^-/- duáinag aois P0, P7, agus P14. De réir mar a bhíothas ag súil leis, laghdaíodh leibhéil mRNA Tfam, mt-Co1, mt-Cyb, agus mt-Atp6 go suntasach (Fíor 4a).Tfam^-/-Léirigh cealla epithelial clibáilte le eGFP (Sé{{{0}mT/mG; Tfam / lucha) laghdú suntasach i slonn próitéin MT-CO1 (Fíor Forlíontach S7). Laghdaíodh uimhir chóip DNA mt 63 faoin gcéad , atá ag teacht le hídiú mt, sainmharc easnamh TFAM (Fíor 4a). I gcodarsnacht leis sin, níor cuireadh isteach ar léiriú géinte núicléacha ionchódú nicotinamide adenine dinucleotide: fo-aonad croí ubiquinone oxidoreductase 3 (Ndufs3) agus fo-aonad flavoprotein casta succinate dehydrogenase A (Sdha) ag aois P0 ach laghdaíodh é ag aois P7 agus P14 (Fíor 4a). Tá na torthaí seo ón anailís géine agus próitéin mt comhsheasmhach leis an gcaillteanas forásach ar chóipuimhir mt in Tfam / epithelium.

An chéad uair eile rinneamar imscrúdú ar éifeachtaí meitibileach díghníomhaithe Tfam i gcealla epithelial tubule proximal bunscoile (PTECanna) scoite amach ag aois P7.Tfam^-/- Thaispeáin PTECanna laghduithe suntasacha ar rátaí tomhaltais basal ocsaigine (40.77 4.10 do shóiteáin vs. 61.75 5.18 pmol/min/104 cealla le haghaidh rialuithe, n=3 an ceann, P =0.034), riospráid ATP-nasctha (33.11 3.91 le haghaidh mutants vs. 46.92 4.91 pmol/min/104 cealla le haghaidh rialuithe, n{{18} } an ceann, P=0.093), riospráid uasta (116.8 14.19 le haghaidh mutants vs. 225.5 13.55 pmol/min/104 cealla le haghaidh rialuithe, n{{ 28}} an ceann, P=0.005), agus cumas riospráide spártha (76.05 10.18 do shóiteáin vs. 163.7 8.61 pmol/min/104 cealla le haghaidh rialuithe , n =3 an ceann, P=0.003; Fíor 4b).

Chun an méid ídithe agus damáiste mt a shainiú tuilleadh, rinneamar scrúdúTfam^-/- duáintrí mhicreascópacht leictreoin tarchurtha agus {{0}}mhicreascópacht soilsithe struchtúrtha tríthoiseach (3D SIM). Ag aois P7, léirigh mitochondria cruthanna neamhrialta agus balún, atá ag teacht le torthaí roimhe seo i lucha cnagála Tfam. Léirigh anailís mhicreascópach leictreon tarchuir gur tháinig neamhghnáchaíochtaí struchtúracha na miteacoindria, amhail méid méadaithe agus cristae neamhghnácha, chun cinn i ndiaidh na breithe toisc nach raibh na difríochtaí moirfeolaíocha idir mutants agus an rialú chomh soiléir ag aois P0 agus go raibh siad níos déine le haois (Fíor 4c ). Baineadh úsáid as 3D SIM chun toirt mt agus méid líonra a scrúdú i Sé2-mT/mG; Tfam / mutants i gcomparáid le Sé2-mT/mG lucha rialaithe ag aois P7; Tomhaiseadh mt toirte i tras-ailt de 5 go 8 feadáin in aghaidh an ailt, ag scrúdú 25 go 40 cealla epithelial cortical eGFP-dearfach dhaite le haghaidh voltas-spleách cainéal anion-roghnach 1 ag IF staining. Fuaireamar amach gur tháinig laghdú suntasach ar an méid iomlán mt in aghaidh na cille deimhneach eGFP (62.66 16.46 mm3/ cill le haghaidh mutants vs. 177.4 30.17 mm3 /cill le haghaidh rialuithe, n ¼ 3 an ceann , P ¼ 0.0289) agus bhí baint aige le hathrú ar an gcóimheas toirte iomlán mt in aghaidh toirte iomlán na cille ó 0.230 0.01 i rialuithe go 0.{{ 33}}.016 i Sé2-Tfam / mutants (n ¼ 3 an ceann, P ¼ 0.0017; Fíor 4c). Laghdaíodh an t-uasmhéid líonra mt, a thomhaiseann an líonra mt is mó a aimsíodh i ngach cill eGFP-dearfach a scrúdaíodh, i Sé2-Tfam^-/- duáin(143.2 23.2 mm3 le haghaidh mutants vs. 318.3 49.45 mm3 le haghaidh rialuithe, n ¼ 3 an ceann, P ¼ 0.0327). Nuair a chuirtear le chéile iad, tá torthaí ultrastruchtúir agus SIM agus na torthaí ó anailís géine agus próitéine mt comhsheasmhach le caillteanas forásach ar chóipuimhir mt iTfam^-/- epithelium.

Cistancheis maith le haghaidhgalar duáin polycystic

Aistríonn easnamh TFAM meitibileacht epithelial duánach i dtreo glicealú

PTECs snaduánb-ocsaídiú aigéid shailligh agus OXPHOS a úsáid le haghaidh giniúna ATP agus tá siad gluconeogenetic.18 Chun léargas breise a fháil ar athruithe meitibileach a bhaineann le díghníomhú Tfam, rinneamar anailís seicheamhaithe RNA arduáinó Sé2-Tfam^-/-agus C lucha a rialaíonn an maolán bruscair ag R7 d'aois. Fuaireamar amach go raibh na príomhghéinte rialála a bhaineann le glicealú, mar heicsokinase 2 (Hk2) agus enolase 2 (Eno2), uasrialaithe. I gcodarsnacht leis sin, laghdaíodh léiriú an chuid is mó de na géinte a bhí páirteach sa timthriall aigéad tricarboxylic (m.sh., isocitrate dehydrogenase 1 [Idh1]), mar a bhí léiriú na ngéinte a bhfuil baint acu le b-ocsaídiú aigéad sailleach, mar shampla acetyl-coenzyme A acyltransferase 1B ( Acaa1b), meán-slabhra acyl-coenzyme A dehydrogenase (Acadm) (Fíor 5a agus b, Fíor Forlíontach S8). Ag teacht le léiriú laghdaithe na ngéinte a bhí bainteach leis an timthriall aigéid tricarbocsaileacha - géinte ocsaídiúcháin bhí carnadh lipidí neodracha mar a aimsíodh ag staining ola dearg O i reoite.duáncodanna ag aois P14 (Fíor 5c).

Tá baint ag léiriú laghdaithe TFAM i bhfíocháin PKD murine agus daonna le ídiú mt

Mar gheall ar Six2-Tfam^-/- duáinbhí cosúlacht láidir aige le PKD(galar duáin polycystic) duáin, rinneamar measúnú ar an gcéad dul síos an raibh TFAM dírialaithe i PKD(galar duáin polycystic)fíocháin. Rinneamar scrúdú ar léiriú géine rialaithe TFAM agus TFAM ar dtús i 2 mhúnla luchóg PKD géiniteach seanbhunaithe. Laghdaíodh leibhéil mRNA Tfam go suntasach in aonchineálacha duán uile ó Pkd^-/- agus Cys^cpk/cpklucha, a iompraíonn sócháin i gceachtar den dá PKD1(galar duáin polycystic)nó Cys1. Bhain sé seo le laghdú ar léiriú na ngéinte mt atá ionchódaithe go mitochondrially agus go núicléach chomh maith le léiriú géine glycolytic dírialaithe. Cosúil le Sé2-Tfam^-/-duáin, PKD(galar duáin polycystic)^-/- agus Cys^cpk/cpk duáinArb iad is sainairíonna iad Eno2 agus Hk2 ardaithe agus laghdaigh siad go suntasach leibhéil phosphoglycerate kinase (Pgk) 1, pyruvate dehydrogenase kinase (Pdk) 1, agus Pdk4 (Fíor 6a). Laghdaíodh léiriú próitéin TFAM, arna mheas ag staining IF, i gcealla epithelial an líneáil chisteach i gcomparáid le cealla epithelial ó fheadáin neamhchisteacha cóngaracha (Fíor 6b). Bhí baint aige seo le léiriú laghdaithe mt-Co1 agus mt-Atp6 ag hibridiú fluaraiseacht RNA in situ (Fíor 6b, Fíor Forlíontach S9); Laghdaíodh toirt mt, mar a chinntear ag 3D SIM, 55 faoin gcéad i gcomparáid le cealla epithelial ó fheadáin neamhchisteacha nó PTEC ó ghnáthrialúduáin. Níor aimsíodh difríochtaí i dtoirt mt idir gnáthrialú PTECanna agus PTECanna ó fheadáin neamhchisteacha (Fíor 6c).

Scrúdú a dhéanamh an bhfuil caillteanas slonn TFAM ina ghné mhóilíneach choitianta de PKD daonna(galar duáin polycystic), rinneamar anailís ar eiseamail nephrectomy ó 5 othar ADPKD de réir imdhíon-histochemistry, staining IF, hibridiú fluaraiseacht RNA in situ, agus 3D SIM. Breathnaíodh slonn laghdaithe TFAM i 75.2 faoin gcéad móide -7.5 faoin gcéad deduánachcysts anailís ag immunohistochemistry. Bhí baint aige seo le léiriú laghdaithe de MT-CO1 agus MT-ATP6 ag hibridiú fluaraiseacht RNA in situ (Fíor 7a, Fíor Forlíontach S10); Laghdaíodh toirt mt i gcealla epithelial an líneáil chisteach thart ar 70 faoin gcéad mar a mheasúnaíodh ag 3D SIM (Fíor 7b). Tógtha le chéile, an anailís ar 2 PKD(galar duáin polycystic)mhol samhlacha luiche agus fíocháin ADPKD daonna gur torthaí coitianta i PKD iad easnamh TFAM agus ídiú mt(galar duáin polycystic)fíocháin agus is dócha go mbeidh tionchar acu ar phataigineasduánachgalar cisteach.

Tá cistanche go maith dogalar duáin polycystic

Plé

Cliceáil anseo le haghaidh faisnéise faoi Chuid II (Plé) den Airteagal seo.

Sliocht as:'Duánfachtóir tras-scríobh spriocdhírithe epithelial mitochondrial Tá easnamh mar thoradh ar ídiú mitochondrial forásach a bhaineann le galar cisteach tromchúiseach ' le Ken Ishii1,2,11 et al.

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