Beinþynning er stórt lýðheilsuvandamál fyrir sífellt aldraðra íbúa heimsins

Vinsamlegast hafðu sambandoscar.xiao@wecistanche.comfyrir meiri upplýsingar

Ágrip:Beinþynning er verulegt lýðheilsuvandamál um allan heim, þar sem beinþynning eftir tíðahvörf vegna estrógenskorts leiðir til um það bil 3/4 tilvika. Í þessari rannsókn voru 18 eldri Merino ær teknar úr eggjastokkum og 10 voru viðmiðunarhópar. Þrjár af eggjastokkum sem voru meðhöndlaðar voru meðhöndlaðar vikulega með 400 mg af metýlprednisóloni í 5 mánuði og þrjár vikulega í 2 mánuði, fylgt eftir með 3-mánaðar batatímabili. Eftir 2 mánuði voru fimm samanburðardýr og sex dýr sem höfðu verið tekin úr eggjastokkum aflífuð. Eftir 5 mánuði voru allar ærnar sem eftir voru aflífaðar. Nýrnasýnum var safnað eftir slátrun fyrir qPCR greiningu á NPT1, PTH1R, NPT2a, NPT2c, Klotho, FGFR1Illc, VDR, CYP24A1, CYP27B1, TRPV5, TRPV6, CalD9k, CalD28k, PMCA og NCX1. Sauðfé sem var eggjastokkað var með marktækt meiri VDR tjáningu samanborið við aðra hópa. Sauðburður sem var tekinn með eggjastokkum sem fengu sykurstera í 2 mánuði og síðan líknardráp eftir 5 mánuði sýndu marktækan mun á TRPV5, CYP24A1 og klotó genatjáningu samanborið við aðra hópa. Munur á klotho tjáningu var mest áberandi eftir aðlögun fyrir endurteknar mælingar (p=0.1). Klotho er þekkt sem "and-öldrun" hormónið og tekur þátt í kalsíum- og fosfórumbrotum. Klotho getur tekið þátt í endurheimt beinþéttni í sauðfé sem hefur verið eytt í eggjastokkum sem fengu sykurstera í 2 mánuði og síðan líknardráp eftir 5 mánuði. Mælt er með frekari rannsóknum á hlutverki klotho.

Vinsamlegast smelltu hér til að vita meira

Leitarorð:beinþynning; kindur; D-vítamín; fosfatgerð; qPCR; umbrot kalsíums; fosfór umbrot; klótó

1. Inngangur

Beinþynning er stórt lýðheilsuvandamál fyrir sífellt eldra íbúa heimsins, kostaði Bandaríkin næstum 17 milljarða Bandaríkjadala árið 205 og spáð er að hún muni vaxa í 25 milljarða Bandaríkjadala árið 2025 [1,2]. Um það bil 70-75 prósent af beinþynningarbyrði stafar af beinþynningu eftir tíðahvörf hjá konum [1], frumbeinþynningu þar sem estrógenskortur leiðir til minnkaðrar beinmyndunar og aukinnar beinupptöku, sem leiðir til minnkaðs beinmassa og beinviðkvæmni [3] . Beinþynning getur einnig komið fram vegna sérstakra orsaka, svo sem sykursterameðferðar. Sauðkindin er rótgróið stórdýralíkan fyrir mismunandi beinagrindarsjúkdóma manna, þar á meðal beinþynningu[4]. Einn af kostunum við stórt dýralíkan, eins og sauðkindina, er hæfileikinn til að prófa bæklunarígræðslur, skurðaðgerðir og lífefni [4]Auk þess er sauðkindin tiltölulega ódýr, auðveld í meðhöndlun og gefur mikið efni til prófunar. [4,5].

Algengustu líkönin af beinþynningu eru 12 mánuðir eftir skurðaðgerð á eggjastokkum og 6-mánaðar sauðfé með kalsíum- og D-vítamínskorti sem gefið er sykurstera[4]. Með því að nota blöndu af þekktum beinþynningarörvandi þáttum, þar á meðal eggjastokkatöku, sykursterameðferð og kalsíumsnauðu fæði, hefur okkur tekist að koma á fót sauðalíkani af beinþynningu á aðeins 5 mánuðum [6,7], þannig að dregið hefur úr húsnæði, vinnu, og fóðurkostnaður sem fylgir gerð líkana. Í þessu líkani kom í ljós að eggjastokkanám eykur sermisþéttni C-enda telopeptíða af kollageni af tegund I (CTX-I, beinuppsogsmerki) og osteókalsíns (beinveltumerki) samanborið við samanburðarsauðfé. Sauðfé sem fékk sykursterameðferð í 2 mánuði hafði hærri sermisþéttni CTX-I og lægri sermisþéttni osteókalsíns. Að auki var beinþéttleiki lærleggs og lendarhryggs og heildarmagnsbeinþéttni og beinþéttni nærlægs sköflungs lægri í hópum sem fengu tilraunameðferð samanborið við samanburðarhópa, sérstaklega hjá ær sem fengu sykurstera meðhöndlaðar með eggjastokkum [6]. Einnig kom í ljós að umbrot amínósýra og fitu var breytt í sauðfé sem var tekið úr eggjastokkum og meðhöndlað með sykurstera [7].cistanche wirkungSvipaðar breytingar hafa einnig fundist í öðrum beinþynningarlíkönum í sauðfé [8].

Cistanche getur gegn öldrun

D-vítamín móttækileg gen og fosfatkerfi hafa ekki áður verið könnuð í eggjastokkalíkönum af sauðfé. D-vítamín, þar af 1,25-díhýdroxývítamín D er virka formið, leiðir að lokum til aukinnar plasmaþéttni jónaðs kalsíums og fosfórs með því að bindast D-vítamín viðtaka (VDR)-retínóíð X viðtaka heterodimer og breyta tjáningu fjölmargra vítamíns. D-svörun gen, svo sem kalsíumbindandi prótein (calbindin D9 og 28k (CalD9k, CalD28k)) og kalsíumgöng (tímabundin viðtaka hugsanleg katjónarás undirfjölskyldu V meðlimur 5 og 6 (TRPV5, TRPV6), plasmahimnu kalsíum ATPasi (PMCA) , natríum-kalsíumskipti 1(NCX1)[9]. Framleiðsla á 1,25-díhýdroxývítamín D er þétt stjórnað skref, þar sem nýrna-lo-hýdroxýlasi (CYP27B1) hvatar umbreytingu á 25-hýdroxývítamín D í 1,25-díhýdroxývítamín D, og ​​ensímið 24-hýdroxýlasa(CYP24A1) brýtur niður bæði 25-hýdroxývítamín D og 1,25-díhýdroxývítamín D í óvirkar aukaafurðir.cistanche BretlandiFosfatkerfið stjórnar einnig styrk fosfórs og kalsíums í plasma [10]. Lyfið í þessu kerfi er fibroblast vaxtarþáttur 23, sem er framleiddur af beinfrumum í beinum og stjórnar fyrst og fremst styrk fosfórs í plasma með því að bindast co-factor klotho til að draga úr tjáningu natríum-fosfat samflutningsefna (NPT1, NPT2a, NPT2c) [11]. Vegna innbyrðis tengdra áhrifa kalkkirtilshormóns og 1,25-díhýdroxý D-vítamíns, hefur verið krefjandi að ákvarða áhrif FGF23 á kalsíumumbrot, en vísbendingar eru um að það geti stjórnað frásogi kalsíums og nýrna í þörmum kalsíum endurupptaka[12,13].

Sykursterar hafa fjölmörg áhrif á umbrot kalsíums og fosfórs, þar á meðal hamla kalsíumupptöku í þörmum, minnkað endurupptöku kalsíums í nýrnapíplum og minnkað endurupptöku fosfórs í nýrum [14-16]. Að auki hafa litlar rannsóknir kannað áhrif estrógenskorts á D-vítamínvirk gen og fosfatkerfi [17,18].

Þetta eggjastokkauppnám, lágkalsíumfæði, sykursterameðhöndlað sauðfé líkan af beinþynningu gaf tækifæri til að gefa bráðabirgðaupplýsingar um áhrif þessara meðferða á tjáningu fosfatandi og D-vítamínvirkra gena í sauðfjárnýrum. Markmið þessarar rannsóknar voru tvíþætt: (1) ákvarða hvort brottnám eggjastokka eða brottnám eggjastokka og sykursterameðferð breyttu tjáningu D-vítamíns og fosfatengdra gena í nýrum; (2) ákvarða tengslin milli D-vítamíns í nýrum og fosfatengdra gena, D-vítamín í sermi og beinveltumerki í sermi (CTX-I og osteocalcin).

2. Efni og aðferðir

Ítarlegar aðferðir við þróun eggjastokka- og sykursterameðhöndlaðra sauðfjárlíkans af beinþynningu hafa áður verið birtar [6]. Í stuttu máli var aldraðar Merino ær (7-9 ára,n=28) skipt af handahófi í hópa: samanburðar(n=10)eggjastokkar (OVX) (n=12), eggjastokkar og sykursterameðferð (40 mg metýlprednisólón með inndælingu undir húð) mánaðarlega í 2 mánuði fylgt eftir með engin meðferð í 3 mánuði (n=3) og sykursterameðferð (400 mg metýlprednisólón) mánaðarlega í 5 mánuði (n=3) .sítrus bioflavonoidsSauðkindin voru hýst í hlöðu og fóðruð annað hvort viðmiðunarfóðri (115g/kg kalsíums; 2,2g/kind á dag) eða lágt kalsíum (5 g/kg kalsíums; 1g/kind á dag) sauðfjárkögglaþykkni [19]. Viðhaldsþörf fyrir ófrískar ær er 1,2 g/kind á dag[19].

Blóðsýnum var safnað með bláæðastungum 2 mánuðum og 5 mánuðum eftir aðgerð. Osteocalcin var mæld með Micro Vue Osteocalcin ónæmisgreiningarsettinu og CTX-I með IDS Serum CrossLaps ELISA settinu, eins og áður hefur verið greint frá [6] Heildarþéttni kalsíums og fosfórs í sermi var mældur með litrófsmælingu á AU680 Clinical Chemistry Analyzer (Beckman Coulter, Brea) , CA, Bandaríkjunum). Styrkur 25-hýdroxývítamíns D í sermi var mældur með samsætuþynningarvökvaskiljun;raphy massagreiningu hjá Endolab, Canterbury Health Laboratories, Christchurch, Nýja Sjálandi.

Eftir mánuði voru 5 ær úr samanburðarhópnum og 6 úr OVX hópnum aflífaðar og krufðar. Eftir 5 mánuði voru ærnar sem eftir voru einnig aflífaðar (viðmiðunarhópur n =5, OVX hópur n=6, OVX plús 2m sykursterar n=3 og OVX plús 5m sykursterar n=5 ) og krufið. Nýrnasýnum var safnað innan 30 mínútna frá andláti og þeim var skipt í tvennt, þar sem annað sýni var sett í 10 prósent hlutlaust jafnað formalín og unnið til vefjafræði, og hitt snöggfryst í fljótandi köfnunarefni og geymt við -80 gráðu þar til hematoxýlín og hematoxýlín var unnið og eósínlitaðir hlutar nýrna voru skoðaðir af aðalhöfundi og staðfestu að ekki væri um verulegar skemmdir að ræða.

Allar tilraunaaðferðir voru samþykktar af dýrasiðanefnd Massey háskólans (samþykki númer 14/103) og framkvæmdar samkvæmt siðareglum um notkun lifandi dýra til rannsókna við Massey háskólann, Palmerston North, Nýja Sjáland.

RNA útdráttur og qPCR voru framkvæmdar eins og áður hefur verið lýst [20,21]. Í stuttu máli var Tri Reagent (Gigma-Aldrich Inc, Merck KGaA, Darmstadt, Þýskalandi) notað til að draga út RNA samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Erfðafræðilegt DNA var fjarlægt með Ambion Turbo DNA lausu (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, Bandaríkjunum) samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Styrkur RNA var ákvarðaður með Qubit 2.0 flúormæli og Qubit RNA breiðsviðsgreiningarsetti (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, Bandaríkjunum) og RNA gæði metin með því að ákvarða 260/280 hlutfallið og keyra á agarósa hlaupi. Transcriptor first streng cDNA nýmyndunarsettið (Roche) var notað til að búa til cDNA. Hver 20 μL hvarfblanda innihélt 600 ng af RNA, 2,5 μM oligo（dT）, 8mM RT hvarfstuðpúða, 1 mM dNTP, 10U bakritasa, 20 U RNase hemli og RNase-Dnasa-frítt vatn. Hvarfið var framkvæmt við 55 gráður í 30 mínútur, 85 gráður í 5 mínútur og síðan kælt við 4 gráður með því að nota Applied Biosystems Veriti Thermal Cycler (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, Bandaríkjunum). Rauntíma qPCR var framkvæmt með því að nota StepOne Plus rauntíma PCR vélina (Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific Inc, Waltham, MA, Bandaríkjunum). Hver PCR blanda innihélt 5 uL Power SYBR Green PCR master mix (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA), áfram og afturábak grunnur í styrkleikanum sem tilgreindur er í töflu S1,10 ng af cDNA, og síðan búið til allt að 10 μL með RNase, DNase-fríu vatni. PCR samskiptareglan samanstóð af 95 gráður í 20 s, 40 lotur við 95 gráður fyrir og 60 gráður fyrir, og að lokum, bræðsluferill á bilinu 60 gráður til 95 gráður með hitunarhraða 0,3 gráður /15 s. Vatn og hvarfblanda án bakrits voru innifalin sem neikvæð viðmið í hverri PCR keyrslu og öll sýni voru keyrð í tvíriti. Eftirfarandi gen voru metin: NPT1, PTH1R, NPT2a, NPT2c, Klotho, FGFR1IIC, VDR, CYP24A1, CYP27B1, TRPV5, TRPV6, CalD9k, CalD28k, PMCA og NCX1. PKG1 og SDHA hafa áður reynst vera stöðugt tjáð í sauðfjárnýrum [20], og sýni voru eðlileg miðað við tjáningu þessara gena og genavirkni með því að nota 2-AACt aðferðina [22].

Tölfræðileg greining var gerð með því að nota R Studio 1.3.1093[23] með R útgáfunni

4.0.3 and the tidyverse, nlme 3.1-150 og Gary

2.1.2 pakkar. Línuleg líkön voru notuð á log10 umbreytt genfalt tjáningargögn. Í fyrsta líkaninu var genatjáning útkomubreytan en hópur (viðmiðunar- eða OVX en að undanskildum sykurstera meðhöndluðum sauðfé) og tími (aflífað við 2 m eða 5 m) voru háðar breytur, með víxlverkunarhugtaki (hópur: tími) innifalinn. Í öðru líkaninu var genatjáning útkomubreytan, en hópurinn (viðmiðun, OVX, OVX með sykursterameðferð í 2 m og OVX með sykursterameðferð í 5 m) var háða breytan.cynomorium bæturÞar sem verið var að prófa margar niðurstöðubreytur (gen) fyrir mismun milli hópa, voru p-gildi leiðrétt fyrir margar prófanir með því að nota raðbundna Holm aðferð [24]. Styrkur kalsíums, fosfórs og 25-hýdroxývítamíns D í sermi var prófaður í genatjáningarlíkönunum, en var ekki marktækur og, þar sem ekki var marktækur munur á milli hópa, var hann fjarlægður. Að auki var aðalþáttagreining notuð til að meta hvort log10 umbreytt genafald tjáningargögn væru mismunandi eftir hópum, tíma líknardráps eða 25-hýdroxývítamín D styrk í sermi. Spearman's parwise fylgni og dreifingarrit voru notuð til að rannsaka fylgni á milli log10 umbreyttra genafalda tjáningargagna og sermisgreiningarefna.

3. Úrslit

3.1.Áhrif eggjastokkanáms, tími frá eggjastokkatöku og sykursterameðferðar á styrk kalsíums, fosfórs og 25-hýdroxývítamín D í sermi

Allar niðurstöður fyrir styrk kalsíums, fosfórs og 25-hýdroxývítamíns D í sermi í hverjum hópi eru sýndar á mynd 1." Enginn marktækur munur var á styrk kalsíums, fosfórs og 25-hýdroxývítamíns D í sermi á milli eggjastokka- og kalsíumsnautt fæði hópur og hópur sem ekki var eggjastokkar með fullnægjandi kalsíumfæði, og tími frá eggjastokkatöku, 2 mánuðir og 5 mánuðir. Þessar niðurstöður benda til þess að eggjastokkanám ásamt kalsíumsnauðu fæði hafi engin áhrif á kalsíumþéttni í sermi. Sauðfé sem var tekin úr eggjastokkum fyrir og meðhöndluð með sykursterum í marga mánuði, fylgt eftir með líknardráp eftir 5 mánuði, var með marktækt lægri sermisþéttni kalsíums (p =0.0462, adj R20.13) samanborið við 5 m eggjastokka með lágkalsíumfæði og 5 m eggjastokkaskurðir á kalsíumsnautt fæði og sykurstera meðhöndlaðar kindur. Hins vegar bendir könnun á gögnum til þess að þetta gæti stafað af einu dýri sem var með blóðkalsíumskort (1,52 mmól/L, viðmiðunarbil 2.0-2,7 mmól/L); fjarlæging af þetta dýr fjarlægði alla þýðingu.eyðimerkurhyacinthAllar aðrar kindur voru með kalsíumþéttni í sermi innan viðmiðunarmarka. Enginn munur sást á þéttni fosfórs í sermi eða 25-hýdroxývítamín D í 5 m eggjastokkum sem höfðu verið teknir úr eggjastokkum og sykurstera meðhöndlaðir.

3.2.Áhrif eggjastokkatöku og tími frá eggjastokkatöku á D-vítamín og fosfatóníntengda genatjáningu í nýrum

Genatjáning D-vítamíns og fosfatengdra gena tengdist ekki eggjastokkatöku eða tíma frá eggjastokkatöku (Mynd 2). Undantekningin var D-vítamín viðtakinn (VDR), þar sem OVX hópurinn hafði marktækt meiri VDR tjáningu (p=0.05, adj R2 0.16); þessi þýðing hvarf þó eftir leiðréttingu fyrir endurteknum ráðstöfunum.

3.3. Áhrif eggjastokkanáms og sykursterameðferðar á D-vítamín og fosfatóníntengda genatjáningu í nýrum 5 mánuðum eftir aðgerð

Allar niðurstöður eru sýndar á mynd 3. Tjáning PTH1R var marktækt meiri í OVX sauðfé sem fengu sykurstera í 5 mánuði samanborið við hina hópana (p=0.04, adj R40.18), en TRPV5 (p{ {8}}.01, adj R20.31) og CYP24A1(p=0.005, adj R40.40) tjáning var marktækt meiri hjá OVX sauðfé sem fengu sykurstera í 2 mánuði samanborið við hina hópana.

Tjáning klótó var marktækt mismunandi milli allra hópa (p =0.01, adj R20.48), með lægstu tjáningu í samanburðarsauðfé. OVX sauðfé sem var meðhöndlað með sykursterum í 2 mánuði var með hæstu tjáningu (p =0.002), þar á eftir komu OVX kindur (p=0.008) og síðan OVX kindur sem fengu sykurstera í 5 mánuði (p{ {10}}.03). Hins vegar, þegar leiðrétt var fyrir endurteknar mælingar, var genatjáning ekki marktækt frábrugðin þessum hópum, þar sem klotho sýndi mestan mun á OVX sauðfé sem var meðhöndlað með sykursterum í 5 mánuði (p=0.1).

Á sama hátt var tjáning VDR marktækt mismunandi milli allra hópa (p=0.03, adj R20.38). Mesta tjáning VDR var í OVX sauðfé sem var meðhöndlað með sykursterum í marga mánuði (p=0.009), fylgt eftir með OVX sauðfé (p=0.01), síðan OVX sauðfé sem var meðhöndlað með sykursterum í 5 mánuði (p=0.05), og lægsta tjáningin var til staðar í stjórn kindum.

3.4.PCA af heildargenatjáningu milli hópa

PCA greining á OVX, eftirliti og líknardrápi eftir 2 og 5 mánuði tókst ekki að aðgreina mismunandi hópa (Mynd S1). PCL og PC2 útskýrðu 69,6 prósent af breytileikanum. Á sama hátt tókst PCA greining á hópum sem voru aflífaðir eftir 5 mánuði ekki að aðgreina mismunandi hópa. PCL og PC2 útskýrðu 53,2 prósent af breytileikanum (Mynd S2). PCA greining sýndi að ekki var hægt að útskýra heildargenatjáningu með styrk kalsíums og fosfórs í sermi af 25-hýdroxývítamín D (Mynd S3).

3.5.Parwise fylgni milli allra greiningarefna og genatjáningar

Burtséð frá stöðu eggjastokkanáms, kalsíuminnihalds í fæðunni, tíma frá brottnám eggjastokka (2m eða 5m) eða sykursterameðferðar, var tjáning NPT1 gena marktæk og jákvæð fylgni (p<001) with="" pth1r,="" npt2c,="" klotho,="" cyp24a1,="" trpv5,="" cald9k,="" and="" cald28k="" gene="" expression.="" pth1r="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><001) with="" npt2c,="" klotho,="" cyp24a1,="" cyp27b1,="" trpv5,="" and="" cald28k.="" npt2a="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><0.001) with="" fgfr1wic.="" klotho="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><0.001) with="" cyp24a1,="" cyp27b1,="" trpv5,="" and="" cald28k.="" cyp24a1="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><0.001) with="" trpv5="" and="" cald28k.="" trpv6="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><0.001) with="" cal9dk="" and="" pmca,="" while="" cal9dk="" was="" significantly="" positively="" correlated=""><0.001) with="" cald28k="" and="" pmca.="" none="" of="" the="" serum="" analytes="" measured="" (osteocalcin,="" ctx,="" 25ohd,="" ca,="" and="" p)="" were="" correlated="" with="" the="" expression="" of="" any="" genes.="" the="" full="" pairwise="" correlations="" are="" shown="" in="" figure="">

4. Umræður

Niðurstöður þessarar rannsóknar benda til þess að meðferð á eggjastokkum með sykursterum hafi haft mest áhrif á tjáningu gena, en sjálf eggjastokkanám og tíminn frá eggjastokkatöku (2 og 5 mánuðir) hafi lítil áhrif á genatjáningu. Í einþáttagreiningu sást marktækur munur á tjáningu TRPV5, CYP24A1 og klótó-gena hjá sauðfé sem hafði verið eytt í eggjastokkum sem fengu sykurstera í 2 mánuði og síðan líknardráp eftir 5 mánuði og á PTH1R hjá sauðfé sem hafði verið skorið úr eggjastokkum sem fengu sykurstera í 5 mánuði. Munurinn var mest áberandi í klotho tjáningu eftir aðlögun fyrir endurteknar mælingar.

Magnbundin tölvusneiðmynd af nærri sköflungi þessara kinda sýndi að eggjastokkanám minnkaði heildarmagn beinþéttni (vBMD) um 8 prósent, eggjastokkanám með sykursterameðferð í 5 mánuði um 27 prósent og eggjastokkanám með sykurstera í 2 mánuði og 2 mánuði. um 13 prósent [6]. Athyglisvert er að beinþéttni æðar, æðabeinasvæði og beinsteinainnihald æðar voru svipað eða hærra en samanburðarhópar í sauðfé sem hafði verið eytt í eggjastokkum sem voru meðhöndlaðir með sykursterum í 2 mánuði og aflífaðir eftir 5 mánuði, sem bendir til bata á beinmassa [6]. Sykursterar hafa nokkur vel skjalfest áhrif á bein sem leiða til þróunar sykurstera af völdum beinþynningar. Þessi áhrif fela í sér að hindra myndun forfrumna og beinfrumuefna, auka beinfrumumyndun og minnka beinmyndun, sem allt dregur úr beinmyndun [25,26]. Á sama tíma auka sykursterar beinuppsog með því að minnka OPG tjáningu, auka RANKL tjáningu, auka myndun osteoclasts, minnka osteoclast apoptosis og auka seytingu cathepsins og matrix metalloproteinasa með osteoclasts [25,26].

Klotho er óaðskiljanlegur hluti fosfatkerfisins, þar sem það binst fibroblast growth factor 23(FGF23) í nýrum. Klótó-FGF23 flókið binst síðan FGFR1IIC viðtakanum, sem kemur af stað nokkrum frumuferlum og leiðir að lokum til uppstýringar á nýrna 24-hýdroxýlasa(CYP24A1) tjáningu og niðurstjórnun nýrna la-hýdroxýlasa (CYP27B1) og nýrnapípla. Na/P II samflutningsefni (NPT2a og 2c) [10]. Aukin tjáning (munur á því sem var mest áberandi eftir leiðréttingu fyrir endurteknum mælingum) klotho í sauðfé á sykursterum í 2 mánuði og síðan aflífað eftir 5 mánuði getur skýrt aukna CYP241 tjáningu sem einnig sést í þessum hópi sauðfjár, þrátt fyrir að enginn marktækur munur sé á styrkur 25OHD í sermi.

Klotho er þekkt sem öldrunarpróteinið og klótó-skorts mýs hafa litla beinmyndun og beinupptöku, sem leiðir til lítillar beinveltu beinfæðingar [27,28]. Að auki eru sérstakar klótó genafjölbreytni tengd minni beinþéttni í mönnum [29,30]. Leysanlegt klótó stjórnar snemma vaxtarsvörun prótein 1 (EGR-1) og framkallar tjáningu beinaðgreiningarmerkja í osteoblast frumurækt [31]Að auki geta sykursterar bælt vefjafrumuvaxtarþátt 232]. Ef til vill endurspeglar meiri klótó tjáning í sauðfé á sykursterum í 2 mánuði og síðan aflífuð eftir 5 mánuði bataferli þessarar sauðfjár eftir sykursterameðferð og, miðað við hlutverk þess í beinamyndun og upptöku, er hugsanlegt að það sé lykildrifkraftur endurheimtar beina. og því hugsanlega meðferðarmarkmið fyrir beinþynningu hjá mönnum.

Hins vegar höfðu OVX kindur einnig aukna klótó tjáningu samanborið við samanburðar kindur. Á sama hátt sýndi ein rannsókn á arómatasa-skorti músum að estrógenskortur jók klótó próteinmagn og estradíól meðferð minnkaði klótó tjáningu í þessum músum [17]. Hjá músum lækkar estrógen NPT2a í ferli sem er óháð klotho/FGF23 og PTH [18]. Hins vegar sáust þessi áhrif ekki í sauðkindinni sem var tekin úr eggjastokkum í þessari rannsókn. Annars er lítið til um áhrif estrógenskorts á klótó. Frekari rannsóknir ættu að kanna áhrif bæði eggjastokkanáms og sykurstera á tjáningu klótó, miðað við hlutverk þess í öldrun og við langvinnan nýrnasjúkdóm.

TRPV5 er kalsíumgöng þekju sem er aðallega tjáð í fjarlægum píplum og tengipíplum nýrna [20,33]. TRPV5 rásin er formlega opin en gangast undir kalsíumháða óvirkjun í tengslum við calmodulin, kalsíum-skynja prótein [34]. TRPV5 tjáningu má auka með PTH og 1,25(OH)D3 [35]. Ein kind sem var á sykursterum í 2 mánuði og síðan aflífuð eftir 5 mánuði var blóðkalsíum og var kalsíumþéttni í sermi marktækt lægri í sauðfé í þessum hópi samanborið við hina hópana. Það er því líklegt að aukin TRPV5 tjáning sé afleiðing af minnkaðri styrk kalsíums í sermi hjá þessum dýrum. Sýnt hefur verið fram á að sykursterar draga úr kalsíumupptöku í þörmum með því að draga úr tjáningu TRPV6 og CalD9k [36,37] og auka útskilnað kalsíums í þvagi [14], en klínískt marktæk blóðkalsíumlækkun hjá heilbrigðum einstaklingum er sjaldgæf. Á sama hátt sýndu kindurnar með lága kalsíumþéttni í sermi engin klínísk merki um blóðkalsemísk stífkrampa. Að öðrum kosti gæti aukin tjáning TRPV5 hjá sauðfé á sykursterum í 2 mánuði og síðan aflífuð eftir 5 mánuði endurspeglað bataferlið, þar sem til að skipta um endurheimt beinþéttni, svæði og beinsteinainnihald, þarf aukið uppsog kalsíums úr nýrum.

Hjá sauðfé sem fengu sykurstera í 5 mánuði jókst tjáning PTH1R samanborið við hina hópana. Að auki, samanborið við aðra hópa, var lítill munur á tjáningu milli kinda í hópnum. Þó að enginn munur hafi sést á styrk kalsíums í sermi hjá sauðfé sem fengu sykurstera í 5 mánuði, gæti þetta kannski tengst aukinni verkun PTH og viðtaka þess. Áhrif sykurstera á seytingu og verkun PTH eru óljós. Sumar rannsóknir á mönnum hafa komist að því að sjúklingar sem fengu sykurstera hafa aukna þéttni PTH í sermi, ásamt minni kalsíumupptöku, auknum kalsíumútskilnaði í þvagi og minnkaðan beinmassa [38,39]. Hins vegar hafa flestar rannsóknir ekki fundið neinar breytingar á styrk PTH í sermi hjá mönnum á sykursterameðferð [38,40,41]. Ein rannsókn hefur sýnt að ef til vill eru áhrif sykurstera á að breyta seytingu PTH, með aukinni pulsatile seytingu PTH hjá einstaklingum sem fengu sykurstera[4]. Aðrir hafa einnig sýnt aukna tjáningu PTH1R í mesenchymal stofnfrumum og osteoblast-líkum frumum sem svar við meðferð með dexametasóni [43,44]. Sem slík er aukning á nýrna-PTH1R tjáningu í sauðfé sem fengu sykurstera í 5 mánuði líklega vegna 5 mánaða sykursterameðferðar.

Þó að brottnám á eggjastokkum ásamt vægu kalsíumsnauðu fæði hafi í för með sér lágmarksbreytingar á tjáningu gena, virtist það breyta tjáningu VDR, þar sem kindur sem voru teknar með eggjastokkum á vægu kalsíumsnauðu fæði höfðu meiri VDR tjáningu samanborið við samanburðar kindur. Þetta er í mótsögn við rannsókn á rottum sem gerðar voru á eggjastokkum þar sem þeir sem fengu mataræði með eðlilegu kalsíummagni sýndu aukna VDR tjáningu um nýru, en þeir sem fengu lágt kalsíumfæði höfðu minnkað VDR tjáningu [45]. Erfitt er í þessari sauðfjárrannsókn að greina áhrif eggjastokkanáms á nýrnatjáningu VDR frá áhrifum kalsíumsnauðs fæðis. Hins vegar var enginn marktækur munur á sermisþéttni kalsíums milli hópa (að undanskildum sykursterahópnum) sem bendir til þess að lítið kalsíumfæði hafi lítil áhrif og ef til vill eru áhrifin á VDR vegna eggjastokkatöku. Hins vegar þarf frekari rannsóknir til að kanna þessi tengsl.

Tvær fyrri rannsóknir hafa kannað aðskilin tengsl milli D-vítamínvirkra gena og fosfatatengdra gena í sauðfjárnýrum [20,21]. Hins vegar hafa tengsl milli D-vítamíns og fosfatunarferla ekki verið könnuð. Athyglisvert er að mikilvægasta fylgnin milli gena sem greint er frá í þessum tveimur ritum á einnig við um genatengslin í þessari sauðfjárrannsókn sem nú stendur yfir, sem bendir til samræmis í niðurstöðum milli rannsókna og tengslanna milli þessara gena.cistanche salsa þykkniAf áhugaverðum tengslum sem ekki hefur verið greint frá áður, eins og búast mátti við, miðað við lykilhlutverk þess í umbrotum kalsíums, var tjáning PTH1R í mikilli fylgni við CalD28k, CalD9k, TRPV5 CYP27B1, CYP24A1, VDR, Klotho og NPT2c. Tjáning klótó var í sterkri fylgni við genatjáningu á TRPV5, sem er í samræmi við aðrar heimildir sem sýna að klótó stjórnar TRPV5 og stuðlar að endurupptöku kalsíums í nýrum [46,47].

Því miður var ekki hægt að aðskilja mismunandi hópa á grundvelli D-vítamínviðbragða og fosfatandi genatjáningar með PCA greiningu. Þetta er líklega vegna helstu takmörkunar þessarar rannsóknar - lítillar úrtaksstærðar. Með aðeins 3-6 dýr í hverjum hópi hefur þetta líklega takmarkað getu til að greina mun á tjáningu gena milli hópa.

5. Ályktanir

Niðurstöður þessarar rannsóknar sýna að mest áberandi munur á tjáningu gena var í nýrnaklótótjáningu í sauðfé sem var tekið úr eggjastokkum sem fengu sykurstera í 2 mánuði og síðan 5 mánaða batatímabil. Þar sem klotho er „and-öldrunar“ hormónið og gegnir mikilvægu hlutverki í umbrotum kalsíums og fosfats, er mögulegt að þetta hormón taki mikilvægan þátt í endurheimt beinþéttni og svæðis í meðhöndluðum sauðfé og gæti því hugsanlega verið meðferðarmarkmið fyrir beinþynningu í mönnum. Hins vegar er þörf á frekari rannsóknum á áhrifum sykurstera og eggjastokkatöku á klótó.

Þessi grein er dregin út úr Animals 2022, 12, 67. https://doi.org/10.3390/ani12010067 https://www.mdpi.com/journal/animals