Meta‑analisis Keputusan Kuantifikasi NAD(P)(H) Menunjukkan Kebolehubahan Merentas Tisu Mamalia Ⅱ

Jun 01, 2023

Kesan pengumpulan tisu pramortem berbanding post-mortem pada tahap NAD(P)(H).

Kami meramalkan bahawa mungkin terdapat beberapa perbezaan yang boleh dilihat dalam keadaan redoks NAD(P)(H) yang bergantung kepada prosedur penuaian tisu. Untuk menjawab soalan ini, kami meneliti kesan prosedur pengumpulan tisu pra versus post-mortem pada status redoks NAD(P)(H). Untuk analisis ini, kami membandingkan nilai daripada tisu hati tikus memandangkan bilangan kajian yang lebih besar yang menentukan protokol pengorbanan mereka. Apabila didedahkan, semua kajian yang disemak menyatakan bahawa sampel tisu disimpan sejuk dan segera diekstrak pada ais atau beku pada -80 darjah sebelum pengukuran NAD(P)(H). Analisis ini menentukan bahawa tidak terdapat perbezaan yang signifikan dalam NAD ditambah kepekatan dalam hati tikus (Rajah 6a) antara tisu yang diekstrak sebelum atau selepas euthanasia. Walau bagaimanapun, paras NADH yang dilaporkan dalam hati tikus adalah jauh lebih tinggi dalam sampel bedah siasat (Rajah 6b). Tiada perbezaan dalam jumlah tahap NAD(H) (Rajah 6c) diperhatikan tetapi nisbah NAD tambah /NADH adalah lebih rendah dalam tisu yang dikumpul selepas euthanasia (Rajah 6d), yang konsisten dengan variasi yang diperhatikan dalam tahap NADH. NADP tambah, NADPH, dan nisbah NADP tambah /NADPH menghasilkan hati tikus yang dikumpulkan mengikut titik masa penuaian tisu ditunjukkan dalam Rajah Tambahan 9; walau bagaimanapun, bilangan sampel bedah siasat yang tidak mencukupi tidak membenarkan kami mentafsir kesan titik masa penuaian tisu pada tahap NADP(H). Dalam hati tikus, tiada perbezaan antara tahap tambah NAD pra-dan post-mortem, bagaimanapun, bilangan kajian pelaporan adalah terhad (Rajah 6e). TidakNADH,NADP tambah, atauNADPHdata bedah siasat dalamhati tikustelah tersedia untuk perbandingan.

Flavonoid (2)

Klik Di Sini Untuk Mendapatkan Hebrs Cistanche


Perbincangan

Banyak kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa peraturan NAD (P) (H) adalah penting untuk homeostasis selular dan status redoks. Data yang diperoleh daripada tikus telah membawa kepada kajian yang memeriksa paras tambah NAD darah manusia, sebagai penunjuk yang kurang invasif bagi paras tambah NAD seluruh badan. Kajian klinikal terkini menunjukkan bahawa paras tambah NAD telah dikurangkan dalam keadaan penyakit23,47 dan dinaikkan berikutan strategi peningkatan NAD ditambah23,44,48,49. Kami melakukan meta-analisis semua kajian yang diterbitkan antara 1946 dan 20 Jun 2021, yang mengandungi data kuantitatif untuk tahap NAD(P)(H) dalam spesies mamalia dengan tumpuan khusus pada tikus, tikus dan manusia kerana ia mewakili paling banyak mengkaji spesies dalam bidang bioperubatan. Analisis ini dilakukan sebahagiannya untuk menentukan tahap standard purata kepekatan NAD(P)(H) dalam tisu mamalia normal memandangkan varians yang terkenal dalam langkah-langkah ini merentas kajian. Kami berharap data ini boleh digunakan untuk merangsang protokol piawai dalam bidang penyelidikan NAD ditambah dan untuk menggalakkan penggunaan tahap NAD(P)(H) dan nisbah redoks sebagai biomarker yang boleh dipercayai untuk rejimen penyakit dan rawatan.

Walaupun terdapat banyak kebolehubahan dalam ukuran merentas tisu tikus, meta-analisis ini memaparkan purata NAD ditambah tahap yang sama merentas tisu dengan beberapa pengecualian. Menariknya, otot rangka tetikus mempamerkan paras tambah NAD median yang lebih rendah (Rajah 2a) berbanding tisu lain yang sangat metabolik (iaitu, hati, buah pinggang, jantung dan otak). Ini mungkin menunjukkan status redoks NAD(H) yang berbeza dalam otot rangka atau mungkin menunjukkan isu yang lebih besar dengan pengekstrakan metabolit dalam tisu berserabut. Walau bagaimanapun, pemerhatian ini tidak dapat disahkan pada manusia kerana kekurangan sampel tisu di luar darah dan otot.

Flavonoid-1

Terdapat banyak faktor berpotensi yang boleh menjejaskan ketepatan pengukuran NAD(P)(H) fisiologi dalam sampel tisu. Apabila dilaporkan, semua kajian menggambarkan tisu sebagai dituai dan terus direndam ke dalam nitrogen cecair, atau disimpan di atas ais sebelum dibekukan atau diproses untuk mengekalkan pecahan sensitif haba (NAD tambah dan NADP tambah ). Kesan pH pada pelbagai pecahan NAD(P)(H), seperti sifat labil asid bagi bentuk NAD(P)H yang dikurangkan, telah membawa kepada penggunaan pelarut pengekstrakan neutral pH oleh majoriti kajian. . Walau bagaimanapun, memandangkan pertukaran pantas metabolit terkurang dan teroksida serta kesan anoksia pada NAD(H)50–53, ia juga penting untuk memastikan pengekstrakan metabolit tisu cepat dan prosedur yang sesuai untuk pelindapkejutan NAD(P)(H selular). )-enzim redoks/penggunaan, seperti melalui penyahproteinan. Sepanjang garis ini, analisis kami terhadap pengumpulan tisu pra-berbanding post-mortem menunjukkan bahawa analisis post-mortem memihak kepada pengurangan NAD plus. Pengurangan tisu NAD plus sebelum ini telah diterangkan secara in vivo dalam otak, jantung dan hati tikus yang terdedah kepada 2.5-suasana hipoksik yang berpanjangan54, persekitaran yang mungkin sebahagiannya direkabentuk semula oleh tempoh pasca- korbankan pengumpulan tisu sebelum dibekukan. Ini mungkin menunjukkan bahawa pengekstrakan tisu semasa di bawah anestetik atau mengutamakan penuaian segera tisu yang bertujuan untuk digunakan untuk analisis metabolit selepas pengorbanan, harus berlaku untuk mendapatkan ukuran NAD(P)(H) yang mewakili.

Terdapat juga potensi untuk pelbagai kaedah kuantifikasi, setiap satu mempunyai had yang berbeza, untuk menyumbang kepada kebolehubahan intra-kajian keseluruhan pengukuran NAD(P)(H). Dalam dua dekad yang lalu, kaedah yang paling kerap digunakan ialah ujian kitaran enzim, LC-MS, dan HPLC. Setiap kaedah ini dipengaruhi oleh teknik pengekstrakan metabolit, parameter kuantifikasi, dan pelaksanaan kawalan kualiti yang betul. Menggunakan LC–MS, Lu et al. telah menunjukkan bahawa pertukaran antara bentuk terkurang dan teroksida metabolit NAD(P)(H) berlaku pada kadar yang berbeza dalam pelbagai penimbal pengekstrakan atau pelarut dengan asetonitril:metanol: air dengan 0.1 M campuran asid formik menghasilkan pemulihan tertinggi dengan pertukaran paling sedikit31. Walau bagaimanapun, apabila menggunakan LC-MS interconversion ini boleh dipantau antara sampel individu kajian dengan menggunakan kawalan dalaman seperti isotop NAD(P)(H), yang merupakan kelebihan teknik LC-MS berbanding HPLC dan enzim. ujian berbasikal31,33,55. Walau bagaimanapun, walaupun dengan teknik LC-MS yang dikawal dengan baik, pelbagai faktor boleh mengganggu isyarat yang diukur, termasuk kesan matriks dan variasi dalam kecekapan pengionan. Sebagai contoh, beberapa kajian menggunakan ekstrak yis berlabel 13C sebagai piawaian dalaman dalam metabolomik berasaskan LC-MS. Walau bagaimanapun, penambahan matriks metabolit sampel yang diekstrak dengan matriks metabolit ekstrak yis berlabel 13C boleh mendatangkan pelbagai akibat, seperti penindasan ion, yang mengurangkan isyarat metabolit berlabel dan/atau tidak berlabel, dan boleh membawa kepada ralat dalam kuantifikasi mutlak jika tidak. dikesan melalui penilaian kualiti yang menyeluruh56. Selain itu, walaupun teknik LC-MS secara teorinya membenarkan pengukuran berbilang metabolit NAD(P)(H) dalam satu eksperimen, masih terdapat batasan kerana pencairan optimum mesti dijalankan jika metabolit yang diminati mempunyai perbezaan besar dalam kepekatan. Oleh itu, walaupun kelebihan mereka berbanding ujian kitaran enzim yang lebih mudah, kerumitan kaedah LC-MS mengenakan keperluan untuk pengoptimuman menyeluruh. Baru-baru ini kaedah analisis baharu, seperti NAD ditambah biosensor dan spektrometri jisim berasaskan pengimejan, telah dibangunkan tetapi masih terdapat data kuantitatif yang tidak mencukupi yang dihasilkan daripada teknik ini untuk dimasukkan ke dalam analisis meta. Walaupun, satu kajian termasuk dalam meta-analisis kami menggunakan biosensor bioluminescent berasaskan kertas untuk mengukur tahap NAD ditambah dalam hati tetikus dan jenis sampel lain57. Kajian ini telah dimasukkan dalam kumpulan ujian bioluminesen kerana kaedah pengesanan yang sama (Rajah 1a).


Flavonoid

Untuk tujuan analisis ini, data daripada 677 kajian telah dikecualikan. Ini termasuk kajian yang memberikan hasil relatif NAD(P)(H) (51 peratus ) dan bukannya kuantitatif, serta kajian di mana NAD(P)(H) tertumputidak dinormalkan kepadaberat tisu, kandungan protein, atauisipadu darah(13 peratus). 36 peratus daripada kajian yang dikecualikan telah dilakukan pada spesimen yang tidak sesuai (cth, subjek bukan mamalia, kultur sel atau tisu). Di sebalik kajian yang dikecualikan, batasan utama dalam meta-analisis ini termasuk variasi, atau kekurangan maklumat yang dilaporkan berkaitan dengan, prosedur pra-analisis (pengekstrakan pra-atau pasca-mortem atau maklumat penimbal pengekstrakan) dan/atau kaedah analisis, bersama dengan umur, jantina, latar belakang genetik, diet, dan status pemakanan sebagai korban untuk tikus.
Walaupun meta-analisis kami menyerlahkan kebolehubahan antara kajian dan keperluan untuk menyeragamkan pengukuran kuantitatif NAD(P) (H), analisis kami tidak menilai atau membahaskankesahan keputusan perbandingandalam kajian individu. Memandangkan implikasi pelbagai metabolit NAD(P)(H) berfungsi sebagai biomarker bagikesihatan pada manusia, penyeragaman atau pengoptimuman kajian menyeluruh pra-analisis danprosedur analisisakan membenarkanperbandingan keputusan yang lebih baik merentas kajian. Ini menjadi lebih penting dengan peningkatanbilangan kajian klinikal yang menguji kesan ubat atau suplemen yang digunakan untuk mengubah tahap NAD(P)(H) tisu kepadameningkatkan kesihatan manusia.

Flavonoid (11)

Kaedah

Pencarian literatur. "Epub Mendahului Cetakan", "Sedang Dalam Proses & Petikan Tidak Berindeks Lain", "Versi", "PubMed-Not-MEDLINE", "Kemas kini harian", "Kemas kini mingguan segmen hadapan", "Kembali dari 1946 untuk bermula dari hadapanpetikan segmen" antara 1946 dan 20 Jun 2021, dalam pangkalan data MEDLINE ALL (Ovid) telah dicari dandisemak untuk artikel yang mengandungi data kuantitatif tahap metabolit NAD(P)(H) dalam tisu mamalia seperti di luarberbaris di Lampiran S1. Strategi pertanyaan carian menghasilkan 3377 artikel. Carian tertumpu darah tambahan adalahdilakukan menggunakan pangkalan data yang sama dan menghasilkan 1513 artikel (Lampiran S2).
Kaedah saringan. Abstrak dan tajuk yang melaporkan kuantifikasi metabolit NAD(P)(H) dalam tisu mamalia dan darah menjalani pemeriksaan teks penuh. Semua ulasan abstrak telah disahkan dengan ulasan keduadan sebarang konflik telah diselesaikan. Berikutan saringan abstrak, 643 penerbitan telah dipilih untuk semakan teks penuh untukcarian tertumpu tisu dan 272 untuk carian tertumpu darah (Tambahan Rajah 10). Kajian yang hanya pradata metabolit NAD(P)(H) relatif dihantar telah dikecualikan semasa pemeriksaan teks penuh, kecualikajian melaporkan NADtambah lagiNisbah /NADH. Keputusan diperolehi secara ketat daripada tssues, sel, organel terpencil yang dikekalkandalam media, atau daripada eluen darah daripada perfusi telah dikecualikan. Semakan teks penuh ini membawa kepada pengecualian 667(457 tambah 210) artikel disebabkan terutamanya oleh kekurangan data metabolit NAD (50.5 peratus ), data yang diperoleh daripada tidak sesuaispesimen (36.3 peratus ), atau data yang dibentangkan sebagai unit relatif/arbitrari (13.2 peratus ). Akhirnya, 241 artikel telah dimasukkan ke dalammeta-analisis kualitatif dan 205 dalam meta-analisis kuantitatif (Tambahan Rajah 10). Walaupun kamicarian awal termasuk kajian yang diterbitkan dari 1946 hingga 20 Jun 2021. Seperti yang dinyatakan di atas, kajian tertua dengandata NAD(P)(H) kuantitatif yang memenuhi kriteria penerimaan kami telah diterbitkan pada tahun 1961


Pengekstrakan data.

Data berangka untuk metabolit NAD(P)(H) sama ada diperolehi terus daripada artikel atau diekstrak daripada angka artikel menggunakan perisian pengekstrakan data separa automatik (WebPlotDigitizer58). Selain itu, jika berkenaan, masa pensampelan tisu menunjukkan relatif kepada pengorbanan dan/atau kaedah pensampelan tisu/darah (iaitu kaedah anestesia dan/atau euthanasia, pengendalian tisu dan suhu penyimpanan) telah direkodkan. Untuk model haiwan, spesies, ciri (cth terikan, genotip, umur, dan berat), dan keadaan persekitaran (cth kitaran tidur, jenis diet, kekerapan makan, dan keadaan pemakanan berbanding pensampelan tisu) telah direkodkan. Selain itu, untuk semua kajian, rawatan (cth rawatan farmakologi, pembedahan, penyinaran, induksi tumor, dan prosedur lain yang digunakan untuk subjek kajian) dan semua maklumat kumpulan kajian (cth kumpulan rawatan atau penyakit dan kawalan yang sepadan) telah diekstrak. Akhir sekali, kaedah kaedah kuantifikasi NAD(P)(H) (cth ujian enzimatik, berasaskan spektrometri jisim, HPLC, NMR, bioluminescence) dan khusus penerbitan (iaitu tajuk penerbitan, kod rujukan [DOI, Medline UI, PMID] atau hiperpautan dan tahun penerbitan) telah dicatatkan (Bahan Tambahan 2).



Analisis data. Sebelum analisis, semua kepekatan ditukar kepada nmol/g tisu atau nmol/g protein untuk sampel tisu atau nmol/ml untuk pecahan darah. Disebabkan bilangan keputusan yang rendah yang dinormalkan kepada kandungan protein, kami hanya menunjukkan hasil yang dinormalkan kepada berat tisu dan isipadu darah. Analisis statistik telah dilakukan dengan GraphPad Prism versi 9.3.1 (GraphPad Sofware Inc., San Diego, California, USA,Ketersediaan dataSemua data yang diekstrak dan dianalisis semasa kajian ini disertakan dalam artikel yang diterbitkan ini dan tambahannyamaklumat lari.Diterima: 29 April 2022; Diterima: 7 Februari 2023



Rujukan

1. Menzies, KJ, Zhang, H., Katsyuba, E. & Auwerx, J. Asetilasi protein dalam metabolisme—Metabolit dan kofaktor. Nat. Rev. Endokrinol. 12, 43 (2016).
2. Chambon, P., Weill, JD, Doly, J., Strosser, MT & Mandel, P. Mengenai pembentukan sebatian adenylic novel oleh ekstrak enzimatik nukleus hati. Biokim. Biophys. Res. Commun. 25, 638–643 (1966).
3. Hassa, PO, Haenni, SS, Elser, M. & Hottiger, MO Reaksi ribosilasi ADP nuklear dalam sel mamalia: Di manakah kita hari ini dan ke mana kita akan pergi?. mikrobiol. Mol. biol. R 70, 789–829 (2006).
4. Takasawa, S., Nata, K., Yonekura, H. & Okamoto, H. Cyclic ADP-ribose dalam rembesan insulin daripada sel beta pankreas. Sains 259, 370–373 (1993).
5. Serigala, IMA et al. Pelopor pengaktifan sel T: Isyarat awal Ca2 ditambah setempat yang dimediasi oleh NAADP dan reseptor ryanodine jenis 1. Sci. Isyarat. 8, ra102 (2015).
6. Malavasi, F. et al. Evolusi dan fungsi keluarga gen ADP Ribosyl cyclase/CD38 dalam fisiologi dan patologi. Fisiol. Wahyu 88, 841–886 (2008).
7. Gasser, A., Bruhn, S. & Guse, AH Fungsi utusan kedua asid nikotinik adenine dinukleotida fosfat didedahkan oleh ujian kitaran enzimatik yang dipertingkatkan*. J. Biol. Kimia. 281, 16906–16913 (2006).
8. Kulkarni, CA & Brookes, PS Petak selular dan fungsi redoks/bukan redoks NAD plus . Antioksida. Isyarat Redoks.31, 623–642 (2019).
9. Xiao, W., Wang, R.-S., Handy, DE & Loscalzo, J. NAD(H) dan NADP(H) pasangan redoks dan metabolisme tenaga selular. Antioksida. Isyarat Redoks. 28, 251–272 (2018).

10. Cinta, NR et al. Kinase NAD mengawal biosintesis NADP haiwan dan dimodulasi melalui mekanisme yang bergantung kepada calmodulin yang berbeza secara evolusi. Proc. Natl. Acad. Sci. 112, 1386–1391 (2015).


Minta lebih lanjut:

E-mel:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: tambah 86 15292862950









Anda mungkin juga berminat