Hluti Tvei Munur á þvagpróteómi í hundasykursýki með og án tilvistar öralbúmínmíu

Niðurstöður

Að lokum voru sjö normoalbuminuria hundar með sykursýki DM I, sjö sykursýkishundar með microalbuminuria DM II og sjö heilbrigðir hundar í samanburðarhópnum teknir með í próteingreiningu. Hundar með sykursýki voru greindir á grundvelli klínískra sjúkdóma. Þau uppfylltu öll skilyrði fyrir sykursýki: fastandi blóðsykursgildi Stærra en eða jafnt og 11 mmól/L (200 mg/dL) og glúkósaþurrð. Öralbúmínmía var skilgreind sem hlutfall albúmíns og kreatíníns í þvagi Stærra en eða jafnt og 0,1 og minna en eða jafnt og 0,3 [18–20]. Enginn hundanna hafði merki um langvinnan nýrnasjúkdóm (slagbilsblóðþrýstingur, kreatínín í sermi og hlutfall próteins og kreatíníns í þvagi innan lífeðlisfræðilegra marka). Klínísk einkenni rannsóknarhópanna eru sýnd í töflu 1 og viðbótartöflu S1.

Smelltu hér til að fá Cistanche fríðindi

Rannsókn okkar leiddi í ljós 286 algenga próteinbletti á tvívíddargelum úr sykursýkishópunum tveimur og samanburðarhópnum. Frá þessum próteinum hafa 11 sýnt tölfræðilega marktæka mismunandi tjáningu (p Minna en eða jafnt og 0.05), og því voru þau skorin úr rafhleðsluhlaupinu. Af þessum 11 þvagpróteinum voru fimm jákvætt auðkennd af MALDI-TOF MS. Fimm prótein sem voru jákvætt auðkennd með MALDI-TOF voru skorin úr einu dæmigerðu hlaupi hvers hóps. Skurðir blettir samsvaruðu hver öðrum. Tafla 2 inniheldur lista yfir jákvætt auðgreind prótein, ásamt nöfnum þeirra, genum og UniProt basaaðildarnúmerum. Með Delta2D forritinu var eitt af fimm próteinum: Sinkfingurpróteini 2 úthlutað til að vera uppstýrt aðeins í hópi sykursjúkra hunda með öralbúmínmigu, en hópur hunda með sykursýki með eðlilega albúmínúru var á sama stigi og samanburðarhópurinn. Fjórum af fimm auðkenndum þvagpróteinum (Glutaredoxin-3, Haptoglobin, Zinkfingur C2HC lén-innihaldandi prótein 1A, Glutathione S-transferase Mu 1 var úthlutað til uppstjórnunar í tveimur sykursýkishópum (tafla 2, mynd 1). Mynd 1 sýnir dæmigerða tvívíða rafdrætti hlaupbletti af marktækt (p Minna en eða jafnt og 0.05) próteinum sem tjáð eru með mismun í samanburðarhópnum á móti sykursýkishópunum. Mynd 2 sýnir samruna mynd af þéttum rafhleðslugelum frá öll tilraunin. Hlutfall – hlutfall hópsins þýðir hlutfallslegt rúmmál bletta: rúmmál tiltekins bletts í samanburðarhópnum er nefnari hlutfallsbreytu (Rt > 1,5 yfirtjáning, Rt < 0,67 bæling). Til að meta frekar fimm aðgreiningar prótein, var Panther forritið notað til að úthluta þeim í viðeigandi líffræðilegt ferli.

Umræða

Þvag í sykursýki er aðgengileg uppspretta próteina og var áður rannsakað hjá mönnum og dýralíkönum á margan hátt, einnig með próteómískum aðferðum. Eftir því sem við best vitum er engin rannsókn til varðandi próteingreiningu á þvagi úr hundum af völdum sykursýki. Fyrsta markmið okkar var að komast að því hvort próteinsnið í þvagi af sykursýki hjá hundum sé frábrugðið normoalbuminumia, microalbuminumia og heilbrigðum einstaklingum.

Þessi rannsókn sýndi fram á breytingar sem eiga sér stað í próteómi þvags með sykursýki.

Við höfum greint fimm þvagprótein með mismunandi tjáningu í hundum með sykursýki: Glutathione S-transferase Mu 1, sinkfingur C2HC lénsprótein 1A, haptóglóbín, glútaredoxín-3 og sinkfingraprótein 2. Öll þessi prótein voru uppstillt hjá sykursjúkum. þvagi. Eina uppstýrða próteinið hjá míkróalbúmínum hundum var Zinc Finger Protein 2. Það mætti ​​hugsa sér að tengja þetta prótein við framgang sjúkdómsins.

Talið er að sjálfsofnæmisferlið gegni mögulega mikilvægu hlutverki í meinafræði hundasykursýki og þess vegna kom það fram í fyrri rannsókn okkar á tárfilmu fyrir sykursýki [10], með því að greina prótein sem tengjast bólgu. Í þessari rannsókn könnuðum við þvag og miðað við niðurstöðuna gátum við einnig staðfest þessa forsendu. Við sáum uppstýringu nokkurra bólguvalda í þvagsýnum sem voru einangruð frá sykursýkissjúklingum í hundum.

Glutathione S-transferase Mu 1 GSTM1 er helsta frumu andoxunarefnið sem verndar gegn eiturefnum í umhverfinu sem og ROS (oxygen reactive species) miðlað frumuskaða. N-asetýlsýstein, forvera sameind fyrir GSH lífmyndun, dregur úr alvarleika sykursýki í alloxan-völdum sykursýki líkaninu [21] og oftjáningu á glútamat systein lígasa, ensíminu sem tekur þátt í hraðatakmarkandi skrefi GSH nýmyndunar, verndar briseyjar gegn oxunarálagi [ 22]. GSH afeitrar ROS, dregur úr peroxíðum og afeitrar mörg efnasambönd með glútaþíon-s-transferasa (GST) samtengingu [21]. Í rannsókn okkar sáum við uppstýringu Glutathione S-transferasa Mu 1 í báðum sykursýkishópum. Þessi niðurstaða bendir til þess að GSTM1 gæti stuðlað að þróun sykursýkissjúklinga. Við gerum ráð fyrir að oftjáning GSTM1 í þvagi af sykursýki sé jákvæð, varnarviðbrögð. Frekari rannsókn á hundaþvagi við sykursýki ætti að gera með stærri sjúklingahópum til að sannreyna tjáningu þessa próteins hjá próteinþvagsjúklingum.

Haptoglóbín (Hp) er plasma glýkóprótein sem er myndað af lifrarfrumum og seytt sem svar við bólgu og sýkingu [23]. Meginhlutverk Hp er að binda frítt blóðrauða (Hb) sem losnar við eyðingu rauðkorna í æð [24], sem mynda Hp–Hb flókið og með því að koma í veg fyrir oxunarálag á æðakerfið. Klínískar rannsóknir benda til þess að Hp fjölbreytni sé áhættuþáttur fyrir þróun hjarta- og æðasjúkdóma og óháður spámaður um hjarta- og æðasjúkdóma hjá þessum sjúklingum [25]. Það eru tvær algengar samsætur fyrir Hp (1 og 2) og því þrjár algengar Hp arfgerðir: Hp 1-1, Hp 2-1 og Hp 2-2. Andoxunarvörnin sem Hp veitir er arfgerðarháð; próteinið sem Kóðað er af Hp 1-1 veitir betri andoxunarvörn samanborið við það sem Kóðað er af Hp 2-2. Ein rannsókn sýndi að sykursjúkir einstaklingar með Hp 2-2 eru líklegri til að fá nýrnakvilla, sjónukvilla og hjarta- og æðasjúkdóma en þeir sem eru með Hp 2-1 eða Hp 1-1 arfgerðin [26]. Hugsanleg aðferð sem Hp2-2 arfgerðin getur valdið aukinni hættu á fylgikvillum í æðum er vegna aukinnar oxunarálags og/eða bólgu. Þess vegna getur minnkað oxunarálag hjá sjúklingum með sykursýki sem nota andoxunarefnisuppbót hjálpað til við að draga úr hættu á hjarta- og æðasjúkdómum [27]. Í rannsókn okkar var haptóglóbín auðkennt sem uppstýrt þvagprótein í tveimur sykursýkishópum. Við gerum ráð fyrir að oftjáning í þessu próteini geti tengst eyðingu í æð hjá hundum með sykursýki. Nauðsynlegt er að ákvarða hvort haptóglóbín tengist aukinni hættu á þróun nýrnakvilla af völdum sykursýki hjá stærri hópi hunda á ýmsum stigum nýrnakvilla með sykursýki.

Cistanche bætiefni og Cistanche þykkni

Glútaredoxín-3. Glútaredoxín nýta afoxunarmátt glútaþíons til að viðhalda og stjórna frumuafoxunarástandi og redoxháðum boðleiðum, til dæmis með því að hvata afturkræf prótein S-glútaþíonýleringu. Vegna almenns mikilvægis þessara ferla hefur glútaredoxín verið gefið í skyn við ýmsar lífeðlisfræðilegar og sjúkdómstengdar aðstæður, svo sem ónæmisvörn, ofstækkun hjarta, súrefnisskortur-endursúrefnismóðgun, taugahrörnun og krabbameinsþróun, framvindu auk meðferðar hjá mönnum og dýralíkönum [28]. Nákvæmt hlutverk glútaredoxíns-3 er enn óljóst.

Sinkfingurprótein 2. Sinkfingurprótein ZIC2 er kóðað af ZIC2 geninu og getur haft samskipti við DNA og prótein [29] Genaverufræði (GO) skýringar tengdar ZIC2 geninu innihalda DNA-bindandi umritunarþáttavirkni og chromatin DNA bindingu [30] . Þessi prótein taka þátt í stjórnun margra þrepa efnaskipta RNA, þar á meðal mRNA-skeðingu, pólýadenýleringu, flutning, þýðingu og rotnun. Nokkur sinkfingurprótein skipta sköpum fyrir marga þætti ónæmisstjórnunar með því að miða á mRNA fyrir niðurbrot og mótun merkjaleiða [31]. Það er skortur á upplýsingum varðandi zinkfingurprótein 2 við sykursýki. Það er athyglisvert að í rannsókn okkar höfum við tekið eftir oftjáningu á þessu próteini í míkróalbúmínúrísku þvagi. Vissulega er það þess virði að víkka rannsóknina og greina framlag Sinc Finger Protein 2 í meinalífeðlisfræði sykursýki.

Stöðluð Cistanche

Ályktanir

Í stuttu máli, eftir því sem við best vitum, er þessi rannsókn sú fyrsta sem rannsakar þvagprótein hunda með sykursýki. Svo virðist sem ákveðin sérstök prótein séu tjáð í þvagi og hægt er að tengja þessi merki við meinafræði sykursýki. Rannsókn okkar styður núverandi skoðun á fylgikvillum sykursýki sem sjúkdóm þar sem bólga, oxunarálag og skert afoxunarástand frumna gegna mikilvægu hlutverki, sem gerir þessa ferla að markmiði fyrir hugsanlega framtíðarmeðferð. Vegna takmarkana þessarar forrannsóknar ætti að gera frekari rannsóknir á hundaþvagi við sykursýki, með stærri sjúklingahópum til að sannreyna mikilvægi þeirra við greiningu og horfur sjúkdómsins.

Cistanche pillur

Heimildir

18. Whittemore, JC; Gill, VL; Jensen, WA; Radecki, SV; Lappin, MR Mat á tengslum milli öralbúmínmíu og þvagalbúmíns-kreatínínhlutfalls og almenns sjúkdóms í hundum. Sulta. Dýralæknir. Med. Assoc. 2006, 229, 958–963.

19. Gentilini, F.; Dondi, F.; Mastrorilli, C.; Giunti, M.; Calzolari, C.; Gandini, G.; Mancini, D.; Bergamini, PF staðfesting á ónæmisþvagmælingarprófi fyrir menn til að mæla albúmín frá hundum í þvagi og heila- og mænuvökva. J. Vet. Diagn. Rannsaka. 2005, 17, 179–183.

20. Nabity, MB; Boggess, MM; Kashtan, CE; Lees, GE Dagleg breyting á þvagpróteini: Kreatínínhlutfall í kvenkyns hundum með stöðuga gauklapróteinmigu af völdum X-tengdra arfgengra nýrnakvilla. J. Vet. Nemandi. Med. 2007, 21, 425–430.

21. Bekris, LM; Shephard, C.; Peterson, M.; Hoehna, J.; Yserloo, BV; Rutledge, E.; Farin, F.; Kavanagh, TJ; Lernmark, A. Glutathiones-Transferase M1 og T1 fjölbreytni og tengsl við sykursýki af tegund 1. Aldur við upphaf. Sjálfsofnæmi 2005, 38, 567–575.

22. Tran, POT; Parker, SM; LeRoy, E.; Franklin, CC; Kavanagh, TJ; Zhang, T.; Zhou, H.; Vliet, P.; Óseið, E.; Harmon, JS; o.fl. Adenoviral oftjáning á glútamýlsýstein lígasa hvata undireiningunni verndar brishólma gegn oxunarálagi. J. Biol. Chem. 2004, 279, 53988–53993.

23. Raynes, JG; Örn, S.; McAdam, KP Bráðfasa próteinmyndun í lifrarkrabbameinsfrumum manna: Mismunandi stjórnun á sermi amyloid A (SAA) og Haptoglobin með Interleukin-1 og Interleukin-6. Clin. Exp. Immunol. 1991, 83, 488–491.

24. Murray, RK; Connell, GE; Pert, JH. Hlutverk haptóglóbíns í úthreinsun og dreifingu á blóðrauða blóðrauða. Blóð 1961, 17, 45–53.

25. Levy, AP; Hochberg, I.; Jablonski, K.; Resnick, HE; Lee, ET; Besti, L.; Howard, BV Sterk hjartarannsókn Haptoglobin svipgerð er sjálfstæður áhættuþáttur fyrir hjarta- og æðasjúkdóma hjá einstaklingum með sykursýki: The Strong Heart Study. Sulta. Coll. Cardiol. 2002, 40, 1984–1990.

26. Nakhoul, FM; Miller-Lotan, R.; Awaad, H.; Asleh, R.; Levy, AP tilgáta—Haptoglobin arfgerð og sykursýkisnýrnakvilli. Nat. Clin. Æfðu þig. Nephrol. 2007, 3, 339–344.

27. Seferovi´c, JP; Ašanin, M.; Seferovi´c, PM Haptoglobin og Haptoglobin Arfgerðir í sykursýki: Silfurkúla til að bera kennsl á svörun andoxunarmeðferðar? Eur. J. Fyrri. Cardiol. 2018, 25, 1498–1501.

28. Lillig, CH; Berndt, C.; Holmgren, A. Glutaredoxin Systems. Biochim. Lífeðlisfræði. Acta General Subj. 2008, 1780, 1304–1317.

29. Aruga, J.; Hatayama, M. Comparative Genomics of the Zic Family Genes. Í Zic Family: Þróun, þróun og sjúkdómur; Aruga, J., Ed.; Framfarir í tilraunalækningum og líffræði; Springer: Singapore, 2018; bls. 3–26; ISBN 978-981-10-7311-3.

30. Zic2 stuðlar að æxlisvexti og meinvörpum með PAK4 í lifrarfrumukrabbameini—ScienceDirect.

31. Fu, M.; Blackshear, PJ RNA-bindandi prótein í ónæmisreglugerð: Áhersla á CCCH sinkfingraprótein. Nat. Séra Immunol. 2017, 17, 130–143.

Dagmara Winiarczyk 1, Mateusz Winiarczyk 2, Katarzyna Michalak 3, Stanisław Winiarczyk 3 og Łukasz Adaszek 3

1 deild fyrir innri sjúkdóma smádýra, Lífvísindaháskólinn í Lublin, 20-400 Lublin, Póllandi

2 Department of Vitreoretinal Surgery, Medical University of Lublin, 20-059 Lublin, Poland; winiarm86@gmail.com

3 Department of Epizootiology, University of Life Sciences í Lublin, 20-400 Lublin, Póllandi; artica@wp.pl (KM); genp53@interia.pl (SW); ukaszek0@wp.pl (Ł.A.)