Kajian Mengenai Fungsi Pelindung Cistanche Pada Buah Pinggang:Perbezaan Bergantung kepada Androgen dalam Jumlah MRNA CYP dalam Buah Pinggang Babi

Perbezaan Bergantung kepada Androgen dalam Jumlah mRNA CYP dalam Buah Pinggang Babi

Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Kami sebelum ini melaporkan perbezaan jantina dan baka yang bergantung kepada androgen dalam jumlah mRNA isoform CYP dalam hati babi. Untuk menjelaskan sama ada terdapat perbezaan jantina dan baka dalambuah pinggang, kami memeriksa jumlah beberapa mRNA CYP dalam buah pinggang menggunakan kedua-dua jantina 5-Landrace, Meishan dan/atau babi F1 (LM dan ML) kacukan mereka. Perbezaan jantina yang ketara dalam jumlah beberapa mRNA CYP ditemui: lelaki < perempuan="" untuk="" cyp2a19="" dan="" cyp3a29;="" dan="" lelaki=""> perempuan untuk CYP4A24/25 dalam semua baka. Perbezaan jantina dalam jumlah mRNA CYP2B22 (lelaki < perempuan)="" dan="" dalam="" mrna="" cyp2c33="" dan="" cyp2c49="" (lelaki=""> perempuan) juga diperhatikan dalam semua baka kecuali babi Landrace. Tambahan pula, perbezaan jantina yang ketara (lelaki testosteronpropionat menunjukkan bahawa perbezaan jantina dan baka dalam jumlah mRNA CYP tersebut, sekurang-kurangnya sebahagiannya, bergantung pada tahap serumtestosteron. Tambahan pula, kesan androgen pada jumlah mRNA CYP dalam buah pinggang tidak semestinya berkorelasi dengan mereka di hati, menunjukkan bahawa terdapat faktor selektif tisu yang bertanggungjawab untuk ekspresi gen CYP yang berkaitan dengan androgen. Perlindungan daripadaCistanchepadabuah pinggangadalah serba boleh, yang dikaitkan dengan unsur-unsur seperti echinacoside, verbascoside, flavonoid, dan jumlah phenethyl alcohol glycosides yang terkandung dalamCistanche. Cistanchebukan sahaja dapat melindungibuah pinggangdaripada lebih banyak kerosakan tetapi juga membaiki kerosakan yang sedia ada kepadabuah pinggang. Oleh itu,Cistancheadalah herba yang paling kerap digunakan dalam preskripsi perubatan tradisional Cina.Cistanchemempunyai nilai perubatan yang sangat tinggi.

Kata kunci:testosteron; CYP;buah pinggang; perbezaan jantina; perbezaan baka; babi;buah pinggangsel;Cistanche

Misaki Kojima , dan Masakuni Degawab

Unit Genom Haiwan, Institut Sains Ternakan dan Padang Rumput, Pertubuhan Penyelidikan Pertanian dan Makanan Kebangsaan (NARO); 2 Ikenodai, Tsukuba, Ibaraki 305–0901, Jepun: dan bLaboratory of Molecular Toxicology, School of Pharmaceutical Sciences, University of Shizuoka; 52–1 Yada, Suruga-Ku, Shizuoka 422–8526, Jepun. Diterima pada 16 April 2021; diterima pada 19 Mei 2021

PENGENALAN

Enzim pemetabolisme dadah (DME), seperti CYP, sulfotransferases (SULTs), dan uridin 5′-diphosphate (UDP)- glucuronosyltransferases (UGTs), memainkan peranan penting dalam metabolisme xenobiotik, termasuk ubat dan sebatian endogen seperti hormon steroid. dan lipid.1,2) Babi domestik (Sus scrofa domesticus), termasuk babi mini, adalah penting dalam kajian farmakologi dan toksikologi kerana persamaan fungsi DME antara manusia dan babi, terutamanya CYPs.3-7) Kami sebelum ini telah melaporkan seks dan membiak perbezaan dalam jumlah mRNA DME hepatik, termasuk isoform CYP, antara babi Landrace dan Meishan, dan kami seterusnya menunjukkan bahawa tahap androgen serum adalah salah satu faktor kritikal yang menghasilkan perbezaan ini.8)

Cistanchetubulosamenghalangpenyakit buah pinggang,klik di sini untuk mendapatkan sampel

Thebuah pinggangserta hati adalah tisu penting yang bertanggungjawab untuk metabolisme dan perkumuhan xenobiotik termasuk ubat-ubatan dan sebatian endogen dan merupakan salah satu sasaran yang paling kerap untuk ketoksikan akibat dadah.9,10) Telah dilaporkan bahawa isoform CYP kepunyaan Keluarga CYP1, CYP2, CYP3, dan CYP4 wujud dalam babibuah pinggang.11–15) Kebanyakan isoform CYP tersebut memainkan peranan penting dalam metabolisme xenobiotik dan/atau lipid dalam haiwan dan manusia eksperimen.9,10,16,17) Tambahan pula, ekspresi isoform Cyp4a dan Cyp4b dalam tetikusbuah pinggangdikawal oleh androgen.18–21)

Dalam kajian ini, kami mula-mula mengkaji perbezaan jantina dan baka dalam jumlah mRNA CYP (CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29, CYP3A4, CYP3A4, CYP3A4, CYP3A29, 4B1A4, CYP3A29, 4B1A4 danbuah pinggangdaripada Meishan, Landrace, dan babi F1 kacukan mereka. Tambahan pula, kami mengkaji sama ada androgen adalah faktor kritikal yang menentukan jantina dan perbezaan baka dalam jumlah mRNA CYP dalam babi.buah pinggang, dengan eksperimen dengan pengebirian dan/atau pentadbirantestosteronpropionat (TP).

BAHAN DAN KAEDAH

Haiwan

Landrace, Meishan, dan babi kacukan F1 (LM, Landrace betina × Meishan jantan; ML, Meishan betina × Landrace jantan) telah digunakan, sama seperti yang digunakan dalam kajian kami sebelum ini.22) Secara ringkasnya, babi disimpan di Institut Kebangsaan Sains Ternakan dan Padang Rumput, Tsukuba, Jepun. Semua babi diberi makanan bijirin komersial dan diberi air secara ad libitum. Babi dibunuh oleh kejutan elektrik diikuti dengan pemadaman antara 10:00 dan 11:00 pagi. Beberapa ekor babi Landrace dan Meishan jantan dikebiri pada usia 1 bulan dan dieuthanasikan pada usia 5 bulan. Sebahagian daripada buah pinggang atau hati dari setiap babi dengan cepat dikeluarkan, dibekukan dalam nitrogen cecair, dan disimpan pada suhu -80 darjah sehingga analisis seterusnya.

Kajian ini telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan Haiwan Institut Kebangsaan Ternakan dan Sains Padang Rumput (No. 1711B060, 1811B032, 1911B068, 20B005NILGS). Semua haiwan dikendalikan secara manusiawi di bawah garis panduan Jawatankuasa.

Rawatan Androgen

Seperti yang diterangkan dalam laporan terdahulu, 23,24)testosteronpropionat (TP, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) yang dilarutkan dalam minyak jagung disuntik secara intramuskular lima kali pada selang 48-h ke dalam kaki belakang setiap babi, pada dos 10 mg/kg berat badan; babi-babi itu dimatikan 24 jam selepas suntikan terakhir.

Jumlah SerumTestosteron

Jumlah serumtestosterondalam babi jantan individu diukur menggunakanTestosteronEnzo-linked immunosorbent assay (ELISA) Kit (Enzo Life Sciences Inc., NY, USA) mengikut arahan pengilang, seperti yang diterangkan sebelum ini.24) Selain itu, data yang diperoleh dalam kajian terdahulu kami juga digunakan.24,25)

Jumlah mRNA CYP

Jumlah RNA disediakan daripada tisu individu menggunakan TRIzol Reagent (Invitrogen Corp., Carlsbad, CA, USA), dan digunakan untuk menentukan jumlah CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP2C49, CYP2A3, CYP2A3, CYP2A3, CYP2A3, CYP2A3, CYP2A3, mRNA CYP4A24/25 dan CYP4B1. Jumlah mRNA ini dinilai menggunakan RT-PCR masa nyata menggunakan Sistem PCR Masa Nyata 7500 dan campuran induk hijau SYBR (PE Applied Systems, Tokyo, Jepun), seperti yang diterangkan sebelum ini, 25) kecuali mRNA CYP3A. Jumlah mRNA CYP3A22, CYP3A29, dan CYP3A46 telah diperiksa menggunakan Eagle Taq Master Mix dengan ROX (Roche Molecular Systems, Inc., Branch burg, NJ, USA) seperti yang dilaporkan sebelum ini.22) Set primer dan probe TaqMan yang digunakan pada masa kini kajian adalah sama seperti dalam kajian terdahulu kami22,25) kecuali untuk CYP1A1, CYP1A2, CYP4A24/25 dan CYP4B1, dengan urutan primer adalah seperti berikut: CYP1A1, 5'-ACT TCA TCC CTA TCC TCC GTT ACC{{53} }′ (ke hadapan) dan 5′-GCA TTC TCG TCC ATC CTC CTC TTG TC-3′ (terbalik); CYP1A2, 5′-GCT ATC GGG ACT TTG ACA AGA ACT-3′ (depan) dan 5′-CCA GGA GAT GGC TGT GGT AAT TG-3′ (terbalik); CYP4A24/25, 5′-CAC CGT GCC GCC AGG ATA-3′ (ke hadapan) dan 5′-CAA GGA GGA GGA TGT CCA GGA A-3′ (terbalik); CYP4B1; 5′-GAG CAC CAG CAT CGT TGT CG-3′ (ke hadapan) dan 5′-TCC CCA GAT CCT CCC CCT G-3′ (terbalik). Protein ribosom L7 (RPL7) digunakan sebagai standard dalaman. Jumlah setiap cDNA dinilai dengan kaedah lengkung piawai relatif mengikut Buletin Pengguna PE Gunaan Biosistem #2 (1997). Lengkung standard untuk menentukan jumlah mRNA CYP dijana menggunakan campuran tindak balas RT dengan jumlah RNA daripada hati 5-khinzir Landrace betina sebulan, atau daripada buah pinggang 5-bulan babi Landrace atau Meishan betina, mengikut tujuan

Analisis Statistik

Perbezaan ketara secara statistik dinilai oleh ujian post hoc Tukey selepas ANOVA atau ujian-t Pelajar. Korelasi antara parameter yang ditunjukkan ditentukan oleh analisis regresi.

KEPUTUSAN

Jumlah mRNA CYP dalam Buah Pinggang Landrace dan Babi Meishan

Jumlah mRNA CYP pertama kali diukur dalam buah pinggang kedua-dua jantina 5-khinzir Landrace dan Meishan yang berumur sebulan. Untuk membandingkan jumlah setiap mRNA CYP antara buah pinggang dan hati, jumlah setiap mRNA CYP dalam buah pinggang dinyatakan sebagai nisbah relatif kepada jumlah yang sepadan dalam hati 5-babi Landrace betina berumur sebulan, dan keputusan ditunjukkan dalam Jadual 1.

Dalam semua babi yang diperiksa, jumlah mRNA CYP4A24/25 dan CYP4B1 dalam buah pinggang adalah lebih tinggi daripada yang ada di hati, manakala CYP lain adalah sebaliknya (Jadual 1). Di samping itu, walaupun mRNA CYP2E1 dan CYP3A22 dikesan dalam buah pinggang, jumlah tersebut adalah di bawah satu perseribu daripada mereka dalam hati dalam setiap baka (data tidak ditunjukkan).

Dalam kedua-dua baka babi, jumlah mRNA CYP2A19 dan CYP3A29 adalah lebih rendah pada lelaki berbanding perempuan (Jadual 1, Rajah 1). Sebaliknya, jumlah mRNA CYP4A24/25 dalam kedua-dua baka babi adalah jauh lebih tinggi pada lelaki berbanding perempuan. Tambahan pula, dalam babi Meishan, jumlah mRNA CYP2C33 dan CYP2C49 adalah lebih tinggi pada lelaki berbanding wanita. Tiada perbezaan jantina dalam jumlah mRNA CYP2C33 dan CYP2C49 diperhatikan dalam babi Landrace. Tiada perbezaan jantina yang ketara dalam jumlah mRNA CYP1A1, CYP1A2, CYP2B22, dan CYP4B1 diperhatikan dalam kedua-dua baka babi, walaupun perbezaan jantina dalam jumlah mRNA CYP2B22 dalam babi Meishan adalah signifikan oleh ujian-t Pelajar. Tambahan pula, mRNA CYP3A46 dikesan dalam kedua-dua jantina babi Landrace, manakala ia berada di bawah had pengesanan dalam kedua-dua jantina babi Meishan.

Breed  differences  in  the  amounts  of  several  CYP mRNAs were also found. The amounts of CYP2B22 and CYP4B1 mRNAs in Landrace pigs were signifificantly higher than those  in sex-matched Meishan pigs, while those of CYP2C49 and CYP3A29  mRNAs  were the  opposite.  A  significant  breed  difference (Meishan > Landrace) in the amounts of CYP2C33 and CYP4A24/25  mRNA  was  also  observed in  males,  but  no  such  difference  was  found in  females.  Furthermore, the  breed  differences  (Landrace >Meishan) dalam jumlah mRNA CYP1A1, CYP1A2, dan CYP2A19 antara babi Landrace dan Meishan yang dipadankan jantina juga diperhatikan.

Kesan Androgen pada Ekspresi Gen CYP Berkaitan Jantina Perwakilan Untuk menjelaskan kebergantungan androgen ekspresi gen CYPs (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, dan CYP3A29) dalam buah pinggang, kesan rawatan kastrasi dan/atau TP diperiksa menggunakan 5-babi Meishan dan Landrace berusia sebulan (Rajah 1). Dalam jantan yang dikebiri bagi kedua-dua baka, jumlah mRNA CYP2A19 adalah lebih tinggi daripada pada jantan utuh yang sepadan. Tambahan pula, rawatan TP ke atas jantan yang dikebiri dan betina utuh bagi kedua-dua baka babi mengakibatkan penurunan dalam jumlah mRNA. Jumlah mRNA CYP2B22 dan CYP3A29 meningkat dalam babi Meishan yang dikebiri, tetapi tidak dalam babi Landrace yang dikebiri, berbanding dengan jantan utuh yang sepadan. Rawatan TP ke atas jantan yang dikebiri dan betina utuh bagi kedua-dua baka babi mengakibatkan pengurangan dalam jumlah mRNA tersebut, walaupun tiada kesan ketara TP pada mRNA CYP2B22 dalam mRNA Meishan dan CYP3A29 yang dikebiri dalam babi Landrace yang dikebiri telah diperhatikan kerana inter- yang besar. perbezaan individu.

Jadual 1. Jumlah Relatif mRNA Isoform CYP Renal dalam 5-Babi Landrace dan Meishan Berumur Sebulan

Rajah 1. Kesan Pengambilan dan/atau Pentadbiran TP terhadap Jumlah mRNA CYP dalam 5-Buah Pinggang Babi Berumur Sebulan

TP disuntik secara intramuskular ke dalam {{0}}lelaki dan babi Landrace dan Meishan yang dikebiri berumur sebulan, seperti yang diterangkan dalam Bahan dan Kaedah. Jumlah setiap mRNA CYP dalam buah pinggang ditentukan oleh RT-PCR masa nyata dan dinormalkan kepada RPL7 sebagai standard dalaman. Lengkung standard dijana menggunakan campuran tindak balas RT dengan jumlah RNA daripada buah pinggang babi Landrace betina 5-bulan, kecuali untuk penentuan jumlah mRNA CYP2C49, di mana lengkung standard dijana menggunakan campuran tindak balas RT dengan jumlah RNA daripada buah pinggang 5-babi Meishan betina berumur sebulan. Setiap lajur mewakili min bagi setiap kumpulan percubaan dan setiap bar mewakili sisihan piawai (SD) bagi min (n= 6 untuk babi Landrace dan Meishan jantan dan betina utuh; n= 3 untuk yang lain). a,b Perbezaan ketara daripada babi jantan utuh yang sepadan telah dinilai oleh ujian post hoc Tukey: ap < 0.{{20}}5,="" bp="">< 0.01.="" c,="" d="" perbezaan="" ketara="" daripada="" babi="" yang="" tidak="" dirawat="" tp="" yang="" sepadan,="" seperti="" yang="" dinilai="" oleh="" ujian-t="" pelajar:="" cp="">< 0.05,="" dp="">< 0.01.="" petak="" dalam="" cyp2b22="" dan="" cyp3a29="" masing-masing="" menunjukkan="" babi="" meishan="" dan="" landrace,="" dengan="">

Jumlah mRNA CYP2C33 berkurangan dalam babi Meishan yang dikebiri, tetapi tidak dalam babi Landrace yang dikebiri, berbanding dengan jantan utuh yang sepadan, dan rawatan TP ke atas jantan dan betina yang dikebiri bagi kedua-dua baka babi mengakibatkan peningkatan dalam jumlah mRNA. Dalam babi Meishan, jumlah mRNA CYP2C49 juga dikurangkan dengan pengebirian, dan rawatan TP ke atas jantan yang dikebiri dan betina utuh membawa kepada peningkatan dalam jumlahnya. Tiada kesan pengebirian atau rawatan TP seperti itu diperhatikan dalam babi Landrace.

Rajah 2. Kesan Kastrasi dan/atau Pentadbiran TP terhadap Jumlah mRNA CYP4A24/25 dan CYP4B1 dalam Buah Pinggang dan Hati 5-Khinzir Berumur Sebulan

TP disuntik secara intramuskular ke dalam {{{{10}}}}lelaki jantan yang dikebiri dan babi betina utuh Landrace dan Meishan, seperti yang diterangkan dalam Bahan dan Kaedah. Jumlah setiap mRNA CYP dalam buah pinggang dan hati ditentukan oleh RT-PCR masa nyata dan dinormalkan kepada RPL7 sebagai standard dalaman. Lengkung standard dijana menggunakan campuran tindak balas RT dengan jumlah RNA daripada buah pinggang 5-babi Landrace betina berusia sebulan. Setiap lajur mewakili min dalam setiap kumpulan percubaan dan setiap bar mewakili SD bagi min (n= 6 untuk babi Landrace dan Meishan jantan dan betina utuh; n= 3 untuk yang lain). Perbezaan ketara daripada babi jantan utuh yang sepadan telah dinilai oleh ujian post hoc Tukey: ap < 0.01.="" b,="" c="" perbezaan="" ketara="" daripada="" babi="" yang="" tidak="" dirawat="" tp="" yang="" sepadan,="" seperti="" yang="" dinilai="" oleh="" ujian-t="" pelajar:="" bp="">< 0.05,="" cp=""><>

To date, there are no reports concerning the constitutive amounts of CYP4A24/25  and  CYP4B1 mRNAs and sex differences in their amounts in the pig liver, although a clear sex  difference  (male >perempuan) dalam jumlah mRNA CYP4A24/25 diperhatikan di sini dalam buah pinggang babi (Jadual 1). Oleh itu, untuk menjelaskan kesan androgen pada ekspresi mRNA tersebut dalam buah pinggang dan hati kedua-dua babi Landrace dan Meishan, kami mengkaji bukan sahaja kesan pengebirian tetapi juga kesan rawatan TP ke atas jantan yang dikebiri dan betina utuh ( Rajah 2). Jumlah mRNA CYP4A24/25 dalam buah pinggang telah dikurangkan dalam kedua-dua babi Landrace dan Meishan melalui pengebirian, dan rawatan TP bagi jantan dan betina utuh yang dikebiri bagi kedua-dua baka babi mengakibatkan peningkatan dalam jumlahnya. Walau bagaimanapun, dalam hati kedua-dua baka babi, tiada kesan pengebirian seperti itu diperhatikan, dan juga tiada perbezaan jantina dalam jumlah mRNA CYP4A24/25 diperhatikan. Begitu juga, tiada kesan ketara rawatan TP terhadap jumlah mRNA CYP4A24/25 hepatik diperhatikan dalam kedua-dua baka babi, walaupun peningkatan jumlahnya dengan rawatan TP diperhatikan hanya pada jantan babi Landrace yang dikebiri. Tambahan pula, mRNA CYP4B1 tidak menunjukkan perbezaan jantina dalam kedua-dua buah pinggang (Rajah 2 dan Jadual 1) dan hati bagi setiap baka babi. Dalam kedua-dua baka babi, jumlah mRNA CYP4B1 tidak berubah dengan ketara oleh pengebirian dan/atau rawatan TP (Rajah 2).

Kami sebelum ini telah mendapati bahawa rawatan TP mengakibatkan peningkatan dalam jumlah mRNA CYP3A46 dalam hati babi Landrace.22) Oleh itu, kesan rawatan TP dan pengebirian ke atas jumlah mRNA dalam buah pinggang telah diperiksa dengan lebih lanjut menggunakan {{3} }babi Landrace berumur sebulan (Rajah 1). Walaupun pengebirian lelaki tidak mempunyai kesan yang ketara ke atas jumlah mRNA CYP3A46 dalam buah pinggang, rawatan TP lelaki dikebiri dan wanita utuh mengakibatkan penurunan jumlah mRNA CYP3A46. Tambahan pula, mRNA CYP3A46 berada di bawah had pengesanan dalam kedua-dua buah pinggang dan hati semua babi Meishan yang dirawat dengan pengambian dan/atau TP.22)

Faktor Genetik Bertanggungjawab untuk Ekspresi Berkaitan Jantina mRNA CYP

We have previously reported that sex-related expression of CYP mRNAs in the pig liver is, at least in part, dependent on the amount of serum testosterone,8) and  that  the  amount  is  determined  by  autosomal  dominant  inheritance.25) Therefore, using F1 progeny (LM and ML) of Landrace and Meishan pigs, the amounts of sex-related CYP mRNAs in the kidney were measured (Fig. 3). Incidentally, the amounts of serum testosterone in 5-month-old male LM and ML pigs, as well as Meishan pigs, were >40 ng/mL, dan babi Landrace jantan 5-bulan adalah<23 ng>

In both LM and ML pigs, the mRNA amounts of CYP2A19, CYP2B22, and CYP3A29 in males were much lower than those in  females,  while  the  converse  was  observed  for  CYP2C33 and CYP4A24/25.  For CYP2C49 mRNA,  a  significant  sex  difference (males >betina) telah diperhatikan dalam babi ML, tetapi tiada perbezaan yang ketara diperhatikan dalam babi LM kerana perbezaan antara individu yang besar di kalangan babi LM jantan. mRNA CYP3A46 dikesan dalam babi LM dan ML, serta babi Landrace, dan perbezaan jantina (lelaki< females)="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was observed in lm and ml pigs ="">

Rajah 3. Perbezaan Jantina dalam Jumlah mRNA CYP dalam Buah Pinggang 5-Babi LM dan ML Berumur Sebulan

Jumlah mRNA setiap CYP dalam buah pinggang ditentukan oleh RT-PCR masa nyata dan dinormalkan kepada RPL7 sebagai standard dalaman. Lengkung piawai dijana menggunakan campuran tindak balas RT dengan jumlah RNA daripada buah pinggang babi Landrace betina 5-bulan, kecuali untuk penentuan jumlah mRNA CYP2C49, di mana lengkung standard dijana menggunakan tindak balas RT campuran dengan jumlah RNA daripada buah pinggang 5-babi Meishan betina berumur sebulan. Setiap bulatan menunjukkan babi individu (masing-masing n= 6 dan 9 untuk babi LM jantan dan betina; n= 7 dan 10 untuk babi ML jantan dan betina). Bar menunjukkan purata dalam setiap kumpulan. a,b Perbezaan ketara antara jantan dan betina dalam setiap baka telah dinilai oleh ujian-t Pelajar: ap < 0.05,="" bp=""><>

Hubungan antara Jumlah Testosteron Serum dan Ekspresi mRNA CYP Berkaitan Jantina dalam Buah Pinggang

Kepekatan androgen serum dianggap sebagai salah satu faktor kritikal yang menghasilkan perbezaan jantina dan baka dalam jumlah beberapa mRNA CYP dalam buah pinggang babi. Oleh itu, hubungan antara kepekatan androgen serum dan ekspresi berkaitan jantina mRNA CYP (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A29, CYP3A46, dan CYP4A24/25) dalam buah pinggang telah diperiksa lebih lanjut menggunakan 1- {17}} dan 5-babi berumur sebulan. Sebahagian daripada 1-babi berumur sebulan (tidak matang,< 10 ng  testosterone/ml ="" serum) ="" were ="" treated ="" with ="" tp="" and="" used="" as="" samples="" for="" the="" present="" experiments.="" the="" concentrations="" of="" serum="" testosterone="" in="" the="" tp-treated="" pigs="" were ="" 28–59 ng/ml. ="" in ="" addition, ="" serum ="" testosterone ="" amount ="" increased="" in="" an="" age-dependent="" manner="" in="" males25) ="" but ="" not ="" in ="" females="" of="" all="" the="" pigs=""><7 ng  testosterone/ml ="" serum) ="" used. ="" therefore,="" as="" representative="" samples="" of="" females,="" 1-month-old="" and ="" 5-month-old ="" pigs ="" but ="" not ="" 3-month-old ="" pigs ="" were ="" used ="" for ="" the="" present="">

The mRNA amounts of CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29, and CYP3A46 in all the pigs with high concentrations (>lebih kurang 30 ng/mL) testosteron serum adalah rendah berbanding dengan semua babi dengan kepekatan rendah testosteron serum (<30 ng l). ="" in ="" particular, ="" the ="" amount ="" of ="" cyp3a29="" mrna="" decreased="" in="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent ="" manner ="" in ="" all ="" the ="" breeds ="" of ="" pig ="" examined ="" (fig. ="" 4). ="" furthermore,="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent="" decrease="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was also observed ="" in="" all="" the="" pigs="" except="" meishan="">

Walau bagaimanapun, jumlah mRNA CYP2C33 dan CYP4A24/25 meningkat mengikut kepekatan testosteron serum dalam semua baka babi yang diperiksa (Rajah 5). Jumlah mRNA CYP2C49 meningkat dalam cara yang bergantung kepada kepekatan testosteron serum dalam babi Meishan, LM, dan ML tetapi tidak dalam babi Landrace. Di samping itu, sedikit peningkatan dalam jumlah mRNA CYP2C49 telah diperhatikan dalam 1-babi Landrace dan Meishan yang dirawat TP. Ini menunjukkan bahawa ekspresi kesan berkaitan TP tersebut bergantung pada tahap ekspresi faktor transkripsi responsif TP untuk ekspresi gen CYP2C49, yang terlibat dalam pematangan.

PERBINCANGAN

Dalam kajian ini, kami pada mulanya menemui perbezaan jantina dan baka dalam jumlah beberapa mRNA CYP dalam buah pinggang menggunakan 5-khinzir Landrace dan Meishan yang berumur sebulan, serta keturunan F1 (LM dan ML) mereka. Selepas itu, untuk menjelaskan kesan androgen pada jumlah mRNA CYP buah pinggang, kami mengkaji kesan pengambilan dan/atau rawatan TP pada jumlah tersebut. Keputusan ini diringkaskan dalam Jadual 2. Dengan menganalisis perbezaan jantina dan baka berkenaan dengan kepekatan testosteron serum, kami di sini menunjukkan bahawa testosteron serum adalah sekurang-kurangnya satu daripada faktor kritikal yang menghasilkan perbezaan dalam jumlah setiap mRNA CYP dalam buah pinggang.

Rajah 4. Korelasi Negatif antara Kepekatan Testosteron Serum dan Jumlah mRNA CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29 dan CYP3A46 dalam Buah Pinggang Babi

Kepekatan testosteron serum dan jumlah mRNA CYP diukur seperti yang diterangkan dalam Bahan dan Kaedah. Sebahagian daripada kepekatan testosteron serum babi individu diambil daripada data yang diperoleh sebelum ini.24,25) Setiap simbol mewakili setiap babi individu. Petak terbuka dan lozenges, 1-masing-masing jantan dan betina berumur sebulan, babi Landrace dan Meishan (n= 3 untuk kedua-dua jantina babi Landrace dan Meishan); segi empat sama kelabu, 3-khinzir Landrace jantan dan Meishan berumur sebulan (n= 4 untuk babi Landrace dan n= 6 untuk babi Meishan); petak tertutup dan lozenges, 5-masing-masing jantan dan betina berumur sebulan, babi Landrace dan Meishan (n= 6 untuk kedua-dua jantina babi Landrace dan Meishan); segi tiga tertutup dan terbuka, 5-babi LM jantan dan betina berumur sebulan, masing-masing (n= 6 untuk jantan dan n= 9 untuk betina); segi tiga terbalik tertutup dan terbuka, 5-babi ML jantan dan betina berumur sebulan, masing-masing (n= 7 untuk jantan dan n= 10 untuk betina); bulatan tertutup dan terbuka, 1-babi Landrace jantan dan betina berumur sebulan dan babi Meishan yang dirawat dengan TP, masing-masing (n= 3 untuk kedua-dua jantina babi Landrace dan Meishan). Korelasi telah diperiksa menggunakan data daripada semua haiwan yang diuji dan ditentukan oleh analisis regresi, di mana r ialah pekali korelasi.

Kami sebelum ini mendapati perbezaan jantina (lelaki< female)="" in="" the="" amounts="" of="" cyp1a1="" and="" cyp1a2="" mrnas="" in="" the="" liver="" of="" meishan, lm, and ml pigs but not in landrace pigs.23–25) however, ="" no ="" such ="" sex ="" differences were ="" observed in the ="" kidney ="" of landrace="" and="" meishan="" pigs.="" on="" the="" contrary,="" there="" was="" a="" sex="" difference="" (male="" >="" female)="" in="" the="" amount="" of="" cyp4a24/25="" mrna="" in ="" the ="" kidney ="" but ="" not ="" in ="" the ="" liver. ="" sex ="" differences ="" in ="" the ="" amounts="" of="" cyp2a19,="" cyp2c33,="" and="" cyp2c49="" mrnas="" in="" the="" pig="" kidney,="" especially="" in="" meishan,="" lm,="" and="" ml="" pigs,="" correlated="" with="" the="" previous="" results="" in="" the="">< female="" for="" cyp2a19;="" male="" >="" female="" for="" cyp2c33="" and="" cyp2c49.="" interestingly, ="" sex ="" differences ="">< female)="" in="" the="" amounts="" of="" cyp2b22,="" cyp3a29, and/or cyp3a46="" mrnas="" in="" the="" kidney="" of="" meishan,="" lm,="" and="" ml="" pigs="" were="" the="" opposite="" of="" that="" previously obtained in the liver.22) sex differences in the amount of ="" cyp2a19,="" cyp3a29,="" and="" cyp4a24/25 ="" mrnas ="" were ="" observed ="" in the kidney of all the breeds of pig examined. although ="" sex ="" differences ="" in cyp2b22,="" cyp2c33, ="" and/or cyp2c49 ="" were ="" observed in meishan, lm, ="" and ml ="" pigs, ="" no ="" such ="" sex ="" differences ="">

Jadual 2. Ringkasan Perbezaan Jantina dan Baka Bergantung kepada Androgen dalam Ekspresi Gen Isoform CYP dalam Buah Pinggang Babi

These  sex  and  breed  differences  can  be  explained  by  the  differences  in  the  concentration  of  serum  testosterone  in  male pigs. Male 5-month-old Meishan, LM, and ML pigs had high concentrations of serum testosterone (>lebih kurang 40 ng/mL) manakala babi Landrace mempunyai kepekatan yang rendah (<23 ng l). ="" because ="" the ="" amount ="" of ="" cyp2a19="" and="" cyp3a29 ="" mrnas ="" considerably ="" decreased ="" in ="" pigs ="" with ="">lebih kurang 20 ng/mL testosteron serum, perbezaan jantina (lelaki< female)  in ="" their ="" amounts ="" were ="" observed ="" in ="" all ="" the ="" breeds ="" of ="" pig. ="" likewise, ="" since ="" the ="" amount ="" of ="" cyp4a24/25="" mrna="" increased="" in="" a="" serum="" testosterone="" concentration-dependent manner up to 80 ng/ml, a sex difference (male =""> female) was observed in all the breeds of pig. However, because  clear changes in the amount of CYP2B22, CYP2C33, and CYP2C49 mRNAs occurred at >30 ng/mL testosteron serum, perbezaan jantina dalam jumlahnya diperhatikan dalam babi Meishan, LM, dan ML tetapi tidak dalam babi Landrace. Sehubungan itu, perbezaan jantina dan baka tersebut dianggap bergantung kepada kepekatan testosteron serum. Hipotesis ini disokong lagi oleh eksperimen menggunakan babi yang dikebiri dan/atau dirawat dengan TP. Iaitu, jumlah mRNA tersebut dalam lelaki yang dikebiri (<12 ng  testosterone/ml ="" in ="" serum) ="" were ="" almost ="" the="" same="" as="" the="" corresponding="" females.="" serum="" concentrations="" of="" testosterone="" in="" 5-month-old="" castrated="" males="" and="" intact="" females="" rose="" to="">100 ng/mL pada rawatan TP. Akibatnya, dalam babi yang dirawat TP, jumlah mRNA CYP2C33 dan CYP4A24/25, CYP2C33 dan CYP4A24/25 mRNA meningkat sebanyak atau lebih tinggi daripada babi Meishan jantan 5-bulan, dan jumlah CYP2B22, CYP3A29, dan CYP3A46 mRNA menurun sebanyak yang terdapat pada babi jantan yang sepadan.

Perbezaan dalam profil rembesan hormon pertumbuhan (GH) antara jantan dan betina dalam kebanyakan haiwan, terutamanya dalam tikus, dianggap menyebabkan perbezaan jantina dalam jumlah beberapa enzim metabolisme dadah, termasuk CYP, dalam hati.26) Sebagai contoh, perbezaan jantina dalam jumlah mRNA isoform Ugh, Sult, dan Cyp4a dalam hati tikus dipengaruhi oleh rembesan GH dan/atau androgen bercorak lelaki, manakala perbezaan jantina tersebut dikawal terutamanya oleh androgen dalam buah pinggang.21,27 ,28) Selain itu, lokus urus niaga, dinamakan penindasan bergantung kepada GH (GDR), dicadangkan untuk mengawal selia gen bagi steroid khusus wanita 15 -hidroksilase (Cyp2a4) dalam hati tikus,29) tetapi gen ini dilaporkan. untuk dikawal secara timbal balik oleh androgen dalam hati dan buah pinggang tikus jantan.30) Sebaliknya, kami sebelum ini mendapati bahawa dalam babi Landrace dengan perbezaan jantina dalam profil rembesan GH,31) tidak terdapat perbezaan jantina dalam jumlah mRNA hepatik beberapa isoform CYP, SULT dan UGT yang menunjukkan perbezaan jantina dalam babi Meishan.22–25,32) Oleh itu, perbezaan jantina dalam babi dianggap bergantung terutamanya kepada perbezaan kepekatan testosteron serum. Walau bagaimanapun, kerana profil rembesan GH diubahsuai oleh androgen,33–35) kemungkinan perubahan dalam jumlah mRNA yang diperhatikan pada pengambian dan/atau pentadbiran TP berlaku, sekurang-kurangnya sebahagiannya, melalui perubahan pengantara androgen dalam GH. corak rembesan tidak boleh diketepikan.

Breed  differences  in  amounts  of  the  mRNAs  of  CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, and CYP4B1  between  sex-matched  Landrace  and  Meishan  pigs  were  also  observed  in  the  kidney  (Table  1),  while  no  such  clear  breed  differences  were  observed  in  the  liver.22,25) Additionally, as for CYP2C49 mRNA,  individual  differences  in  each  breed  of  pig  were  observed  regardless  of  serum  testosterone  concentration,  suggesting that these varieties have genetic diversity. Incidentally, pig  breeds  are  not  genetically  homogeneous.  Interestingly,  CYP3A46 mRNA was  clearly  detected in  both the  kidney  and  the liver of Landrace pigs but was below the detection limit in  both organs of Meishan pigs.22) Furthermore, CYP3A46 mRNA was  clearly  detected  in  both  the  kidney  and  the  liver  of  LM  and ML pigs, indicating that expression of CYP3A46 mRNA, as well as serum testosterone,25)  is  determined  by  autosomal  dominant inheritance. Because 5-month-old male LM and ML pigs, but not Landrace pigs, had high concentrations of serum  testosterone (>40 ng/mL), perbezaan jantina dalam jumlah mRNA CYP3A46 diperhatikan dalam babi LM dan ML tetapi tidak dalam babi Landrace. Penemuan ini sangat mencadangkan bahawa faktor genetik (baka) dan pemilihan tisu, bersama-sama dengan testosteron serum, terlibat dalam tahap ekspresi berkaitan jantina dan baka bagi beberapa gen CYP. Malangnya, faktor ini masih tidak jelas.

Kesimpulannya, kami di sini menunjukkan bahawa terdapat perbezaan jantina dan baka dalam jumlah mRNA isoform keluarga CYP2, CYP3, dan CYP4 dalam buah pinggang babi, dan sangat mencadangkan bahawa perbezaan tersebut bergantung kepada faktor tuan rumah genetik, termasuk kepekatan androgen serum. . Tambahan pula, kami menunjukkan perbezaan tisu antara buah pinggang dan hati dalam ekspresi gen CYP berkaitan seks/androgen dan sangat mencadangkan bahawa terdapat faktor pemilihan tisu yang bertanggungjawab terhadap ekspresi gen CYP yang berkaitan dengan androgen. Penyelidikan untuk mengenal pasti faktor perumah genetik berkaitan jantina dan faktor pemilihan tisu yang bertanggungjawab terhadap pengawalseliaan gen CYP diperlukan pada masa hadapan. Walau apa pun, memandangkan androgen adalah salah satu faktor tuan rumah yang menentukan tahap ekspresi beberapa CYP yang bertanggungjawab untuk metabolisme dadah, pengukuran kepekatan testosteron serum dianggap menyumbang kepada pembangunan rawatan dadah individu yang sesuai.

Ucapan terima kasih

Kerja ini disokong sebahagiannya oleh Geran-in-Aid untuk Penyelidikan Saintifik daripada Persatuan Promosi Sains Jepun (No. 19K06463, MK). Penulis mengucapkan terima kasih kepada Unit Operasi Tsukuba 7, Pusat Sokongan Teknikal Wilayah Tengah, NARO, Tsukuba, Jepun untuk penjagaan haiwan dan untuk mengumpul tisu.

RUJUKAN

1) Almazroo OA, Miah MK, Venkataramanan R. Metabolisme dadah dalam hati. Clin. Dis. Hati, 21, 1–20 (2017).

2) Nebert DW, Wikvall K, Miller WL. Sitokrom manusia P450 dalam kesihatan dan penyakit. Philos. Trans. R. Soc. London. B Biol. Sci., 368, 20120431 (2013).

3) Burkina V, Rasmussen MK, Pilipenko N, Zamaratskaia G. Perbandingan xenobiotic-metabolizing human, porcine, rodent, and piscine cytochrome P450. Toksikologi, 375, 10–27 (2017).

4) Nielsen SD, Bauhaus Y, Zamaratskaia G, Junqueira MA, Blaabjreg K, Petrat-Melin B, Young JF, Rasmussen MK. Ekspresi konstitutif dan aktiviti cytochrome P450 dalam babi konvensional. Res. Doktor haiwan. Sci., 111, 75–80 (2017).

5) Puccinelli E, Gervasi PG, Longo V. Xenobitotic metabolizing cytochrome P450 dalam babi, model haiwan yang menjanjikan. Curr. Dadah Metab., 12, 507-525 (2011).

6) Schelstraete W, Clerck LD, Govaert E, Millecam J, Devreese M, Deforce D, Bocxlaer JV, Croubels S. Pencirian CYP450 yang memetabolisme dadah hepatik dan usus babi: perbandingan dengan ortolog manusia dari perspektif kuantitatif, aktiviti dan selektiviti. Sci. Rep., 9, 9233 (2019).

7) Skaanild MT. Porcine Cytochrome P450 dan metabolisme. Curr. Pharm. Des., 12, 1421–1427 (2006).

8) Kojima M. Perbezaan jantina dan baka dalam ekspresi gen konstitutif enzim metabolisme dadah hepatik dalam babi Meishan dan Landrace: perbezaan pengantara testosteron. Jpn. Agric. Res. S., 54, 7–12 (2020).

9) Bajaj P, Chowdhury SK, Yucha R, Kelly EJ, Xiao G. Model buah pinggang yang muncul untuk menyiasat metabolisme, pengangkutan dan ketoksikan dadah dan xenobiotik. Metab Dadah. Dispos., 46, 1692–1702 (2018).

10) Knights KM, Rowland A, Miners JO. Metabolisme ubat buah pinggang pada manusia: potensi interaksi ubat-endobiotik yang melibatkan cytochrome P450 (CYP) dan UDP-glucuronosyltransferase (UGT). Br. J. Clin. Pharmacol., 76, 587–602 (2013).

11) Kojima M, Morozumi T. Pengklonan enam cDNA panjang penuh yang mengekod enzim sitokrom P450 babi dan ekspresi gen enzim ini dalam hati dan buah pinggang. J. Health Sci., 50, 518–529 (2004).

12) Lundell K. Pengklonan dan ekspresi dua hati babi novel dan hidroksilase asid lemak buah pinggang [cytochrome P450 (CYP)4A24 dan CYP4A25]. Biokim. J., 363, 297–303 (2002).

13) Nannelli A, Chirulli V, Longo V, Gervasi PG. Ekspresi dan induksi oleh rifampicin CYP2B dan CYP3A yang dikawal oleh CAR- dan PXR dalam hati, buah pinggang, dan saluran pernafasan babi. Toksikologi, 252, 105– 112 (2008).

14) Puccinelli E, Gervasi PG, La Marca M, Buffy P, Longo V. Ungkapan dan kebolehdorongan oleh fenobarbital CYP2C33, CYP2C42, CYP2C49, CYP2B22 dan CYP3As dalam hati babi, buah pinggang dan tisu hidung, usus kecil. Xenobiotica, 40, 525–535 (2010).

15) Shang H, Guo K, Liu Y, Yang J, Wei H. Ekspresi konstitutif mRNA CYP3A dalam tisu babi kecil Bama. Gene, 524, 261–267 (2013).

16) Imaoka S, Hiroi T, Tamura Y, Yamazaki H, Shimada T, Komori M, Degawa M, Funai Y. Pengaktifan mutagenik 3-metoxy-4-amino azobenzene oleh sitokrom renal tikus P450 CYP4B1: Pengklonan dan pencirian tetikus CYP4B1. Gerbang. Biokim. Biophys., 321, 255–262 (1995).

17) Jarrar YB, Lee SJ. Kefungsian molekul polimorfisme genetik sitokrom P450 4 (CYP4) dan implikasi klinikalnya. Int. J. Mol. Sci., 20, 4274 (2019).

18) Hiratsuka M, Matsuura T, Watanabe E, Sato M, Suzuki Y. Perbezaan jantina dalam tahap konstitutif aktiviti hidroksilase asid laurik buah pinggang dan protein berkaitan CYP4A dalam tikus. biol. Pharm. Lembu jantan., 19, 512–517 (1996).

19) Degawa M, Miura S, Hashimoto Y. Sitokrom mikrosomal renal yang bergantung kepada androgen P-450 bertanggungjawab untuk N-hidroksilasi dan pengaktifan mutagen 3-metoxy-4-amino azobenzene dalam BALB/c tetikus. Kanser Res., 50, 2729–2733 (1990).

20) Isern J, Meseguer A. Peraturan hormon dan pencirian tetikus Cyp4b1 gen rantau 5'-flanking. Biokim. Biophys. Res. Commun., 307, 139–147 (2003).

21) Zhang Y, CD Klaassen. Peraturan hormon isoform Cyp4a dalam hati dan buah pinggang tikus. Xenobiotica, 43, 1055–1063 (2013).

22) Kojima M, Degawa M. Perbezaan jantina dalam tahap mRNA konstitutif CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29 dan CYP3A46 dalam hati babi: Perbandingan antara babi Meishan dan Landrace. Metab Dadah. Farmakokinetik., 31, 185–192 (2016).

23) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Perbezaan berkaitan jantina novel dalam ekspresi konstitutif enzim subfamili sitokrom P4501A hepatik dalam babi Meishan. Biokim. Pharmacol., 75, 1076–1082 (2008).

24) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Androgen-mediated down-regulasi gen subfamili CYP1A dalam hati babi. J. Endokrinol., 207, 203-211 (2010).

25) Kojima M, Degawa M. Tahap androgen serum ditentukan oleh warisan dominan autosomal dan mengawal gen CYP berkaitan seks dalam babi. Biokim. Biophys. Res. Commun., 430, 833–838 (2013).

26) DJ Waxman, Holloway MG. Perbezaan jantina dalam ekspresi enzim metabolisme dadah hepatik. Mol. Pharmacol., 76, 215–228 (2009).

27) Buckley DB, CD Klaassen. Mekanisme ekspresi mRNA UDP glucuronosyltransferase yang berbeza jantina dalam hati dan buah pinggang tetikus. Metab Dadah. Dispos., 37, 834–840 (2009).

28) Alnouti Y, Klaassen CD. Mekanisme peraturan khusus jantina sulfotransferases tikus (Sults). Xenobiotica, 41, 187–197 (2011).

29) Aida K, Negishi M. Lokus trans-acting mengawal penindasan transkrip gen hidroksilase steroid khusus wanita 15 - dalam tikus jantan. J. Mol. Endokrinol., 11, 213-222 (1993).

30) Squires EJ, Negishi M. Regulasi timbal balik penindasan bergantung jantina testosteron 15 -hidroksilase (P-45015 ) dalam hati dan buah pinggang tikus jantan oleh androgen. Bukti untuk satu gen. J. Biol. Chem., 263, 4166–4171 (1988).

31) Arbona JR, Marple DN, Russell RW, Rahe CH, Mulvaney DR, Sartin JL. Corak rembesan dan kadar pelepasan metabolik hormon pertumbuhan babi dalam babi yang dipilih untuk pertumbuhan. J. Anim. Sci., 66, 3068–3072 (1988).

32) Kojima M, Degawa M. Perbezaan jantina dalam ekspresi gen konstitutif sulfotransferases dan UDP-glucuronosyltransferases dalam hati babi: Peraturan pengantara Androgen. Metab Dadah. Farmakokinetik., 29, 192–197 (2014).

33) Chowen JA, Frago LM, Argente J. Peraturan rembesan GH oleh steroid seks. Eur. J. Endokrinol., 151 (Bekalan 3), U95–U100 (2004).

34) Dubreuil P, Pelletier P, Couture Y, Lapierre H, Petitclerc D, Moris set J, Gaudreau P, Brazeau P. Kesan pengebirian dan testosteron pada pelepasan hormon pertumbuhan endogen dan somatocrinin dalam babi jantan yang utuh dan dikebiri. Domest. Anim. Endokrinol., 6, 15–24 (1989).

35) Giustina A, Veldhuis JD. Patofisiologi peraturan neurorembesan hormon pertumbuhan dalam haiwan eksperimen dan manusia. Endokr. Rev., 19, 717–797 (1998).