原标题:Science 子刊:医治高血压肾病有望经过代谢干涉来完成!
长时间的高盐摄入会添加患高血压的危险,而高血压是一种常见的慢性病,一般以为它会危害肾脏的肾小球,导致尿蛋白添加,然后引起肾脏疾病。
为了研讨肾脏疾病,科研人员运用了一个多组学战略,即整兼并剖析了代谢组学、磷蛋白组学和蛋白组学的数据,发现了代谢组操控的与生理功用相关的要害通路和机制,其效果宣布在《Science Signaling》期刊上。
DOI: 10.1126/scisignal.aax9760
首要,研讨者树立一个高血压和蛋白尿大鼠模型——the Dahl salt-sensitive (DSS),高盐饮食对DSS大鼠的血压影响分为两个阶段,1.血压在第一周内开端升高;2.跟着血压升高,伴有肾危害。
将DSS大鼠从正常饮食(0.4%)改为高盐饮食(4%)7天和21天,对现取的肾小管和肾小球进行非靶向代谢组学剖析(untargeted metabolome analysis)。
对盐灵敏的大鼠进行安排特异性表型和非靶向代谢组学剖析
成果显现,在诱发高血压时,蛋白尿添加,安排或肾小球在第7d末无危害,而在21d,蛋白尿含量增多、很多安排危害,一起影响皮质管状安排和肾小球。
之后对DSS大鼠的肾小球和肾小管进行靶向代谢剖析(Targeted metabolomic analysis),发现第21天,三磷酸腺苷(ATP)/二磷酸腺苷(ADP)比值明显下降,氧化脂质5-羟基十二碳酸(5-hydroxyeicosatetraenoic acid, 5-HETE)、9-HETE和15-HETE在肾小球中添加,而在小管中不添加,标明肾小球的代谢功用呈现妨碍。
而非肾小管。
代谢组学改动或许直接导致磷酸化蛋白依靠信号的改动,因而,对DSS大鼠进行根据MS的磷蛋白组学剖析,尤其是肾小球。
磷蛋白组学剖析
经过定量剖析大约3000个磷酸肽,发现有90个磷酸肽在第7天被调理,而只要5个磷酸肽在第21天被调理。一起, Prkaa2作为AMPK的催化亚基,它的按捺位点磷酸化削减,可以使AMPK激活,然后诱导RPTOR激活位点也发作磷酸化,终究激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantarget of rapamycin complex 1, mTORC1)。其间,AMPK指单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosinemonophosphate-activated protein kinase)。简而言之,代谢信号经过mTOR和AMPK信号传递。
蛋白质组学剖析提醒了参加支链氨基酸分化代谢的酶丰度添加,然后解说了代谢物丰度下降的原因。标明代谢过程中酶的改动是肾小球疾病的一个保存特征。
蛋白质组-代谢组整合剖析
该研讨旨在剖析诱发高血压后1周、3周的肾小球和肾小管的改动,发现代谢危害发作在肾小球,而肾小管的改动主要与氨基酸处理的改动有关。前期肾小球是用于能量的耗费,详细触及GTP、脂质分化和不同氨基酸品种的运用,这些导致AMPK信号和磷酸化依靠信号传递到细胞骨架,调理代谢产品蛋白的改动。
经过多层组学供给了高血压肾危害的概略,指出代谢或饮食干涉或许是防备和医治肾小球疾病和高血压肾病的新挑选!
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参考资料:
[1] https://stke.sciencemag.org/content/12/611/eaax9760
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