Nghiên cứu về chức năng bảo vệ của Cistanche trên thận: Sự khác biệt phụ thuộc vào Androgen về số lượng CYP MRNA trong thận lợn
Mar 13, 2022
Sự khác biệt phụ thuộc androgen về số lượng mRNA CYP trong thận lợn
Tiếp xúc:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Trước đây, chúng tôi đã báo cáo sự khác biệt về giới tính và giống phụ thuộc androgen về số lượng mRNA của đồng dạng CYP trong gan lợn. Để làm rõ liệu có sự khác biệt về giới tính và giống trong cácquả thận, chúng tôi đã kiểm tra số lượng một số mRNA CYP trong thận bằng cách sử dụng cả hai giới tính của Landrace 5- tháng tuổi, Meishan và / hoặc lợn lai F1 (LM và ML) của chúng. Sự khác biệt giới tính đáng kể về số lượng một số mRNA CYP đã được tìm thấy: nam Từ khóa:testosterone; CYP;quả thận; chênh lệch giới tính; sự khác biệt về giống; lợn;quả thậntế bào;Cistanche Misaki Kojima và Masakuni Degawab Đơn vị Bộ gen Động vật, Viện Khoa học Chăn nuôi và Đồng cỏ, Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Lương thực Quốc gia (NARO); 2 Ikenodai, Tsukuba, Ibaraki 305–0901, Nhật Bản: và b Phòng nghiên cứu Độc chất Phân tử, Trường Khoa học Dược phẩm, Đại học Shizuoka; 52–1 Yada, Suruga-Ku, Shizuoka 422–8526, Nhật Bản. Nhận ngày 16 tháng 4 năm 2021; chấp nhận ngày 19 tháng 5 năm 2021 Các enzym chuyển hóa thuốc (DME), chẳng hạn như CYPs, sulfotransferase (SULT) và uridine 5′-diphosphate (UDP) - glucuronosyltransferase (UGTs), đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa của xenobiotics, bao gồm thuốc và các hợp chất nội sinh như hormone steroid và lipid.1,2) Lợn nhà (Sus scrofa domesticus), kể cả lợn mini, rất quan trọng trong các nghiên cứu dược lý và độc tính vì sự tương đồng về chức năng DME giữa người và lợn, đặc biệt là CYPs.3–7) Trước đây chúng tôi đã báo cáo về giới tính và sự khác biệt về giống về số lượng mRNA DME ở gan, bao gồm cả đồng dạng CYP, giữa lợn Landrace và lợn Meishan, và chúng tôi đã chứng minh thêm rằng mức androgen huyết thanh là một trong những yếu tố quan trọng tạo ra những khác biệt này. Cistanchetubulosangăn cảnbệnh thận,bấm vào đây để lấy mẫu Cácquả thậncũng như gan là mô quan trọng chịu trách nhiệm chuyển hóa và bài tiết xenobiotics bao gồm thuốc và các hợp chất nội sinh và là một trong những mục tiêu thường xuyên nhất đối với độc tính do thuốc gây ra. Các họ CYP1, CYP2, CYP3 và CYP4 tồn tại trong lợnquả thận.11–15) Hầu hết các đồng dạng CYP đó đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa xenobiotics và / hoặc lipid ở động vật thí nghiệm và con người.quả thậnđược điều chỉnh bởi androgen. 18–21) Trong nghiên cứu này, lần đầu tiên chúng tôi kiểm tra sự khác biệt về giới tính và giống về số lượng mRNA CYP (CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29, CYP3A46, CYP4A24 / 25) và CYP4B1quả thậncủa Meishan, Landrace, và những con lợn F1 lai của họ. Hơn nữa, chúng tôi đã kiểm tra xem liệu androgen có phải là một yếu tố quan trọng xác định sự khác biệt về giới tính và giống về số lượng các mRNA CYP đó ở lợn hay khôngquả thận, bằng các thí nghiệm với thiến và / hoặc quản lýtestosteronepropionat (TP). Landrace, Meishan và lợn lai F1 của họ (LM, Landrace cái × đực Meishan; ML, cái Meishan × đực Landrace) đã được sử dụng, giống như những con được sử dụng trong các nghiên cứu trước đây của chúng tôi.22) của Khoa học Chăn nuôi và Đồng cỏ, Tsukuba, Nhật Bản. Tất cả lợn được cho ăn theo chế độ ăn ngũ cốc thương mại và được cung cấp thêm nước. Lợn bị giết do điện giật, sau đó là cách ly từ 10: 00 đến 11: 00 sáng. Một số lợn Landrace và Meishan đực bị thiến khi 1 tháng tuổi và tử thi khi 5 tháng tuổi. Một phần thận hoặc gan của mỗi con lợn nhanh chóng được lấy ra, đông lạnh trong nitơ lỏng, và giữ ở -80 độ cho đến các phân tích tiếp theo. Nghiên cứu này đã được phê duyệt bởi Ủy ban Chăm sóc Động vật của Viện Khoa học Chăn nuôi và Đồng cỏ Quốc gia (Số 1711B060, 1811B032, 1911B068, 20B005NILGS). Tất cả động vật đều được xử lý một cách nhân đạo theo hướng dẫn của Ủy ban. Như đã mô tả trong các báo cáo trước, 23,24)testosteronepropionat (TP, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, Hoa Kỳ) hòa tan trong dầu ngô được tiêm bắp năm lần, cách nhau 48- giờ vào chân sau của mỗi con lợn, với liều 10 mg / kg trọng lượng cơ thể; những con lợn đã được cho chết trong 24 giờ sau khi tiêm lần cuối cùng. Lượng huyết thanhtestosteroneở từng con lợn đực được đo bằng cách sử dụngTestosteroneBộ xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết enzym (ELISA) Kit (Enzo Life Sciences Inc., NY, USA) theo hướng dẫn của nhà sản xuất, như đã mô tả trước đây.24) Ngoài ra, dữ liệu thu được trong các nghiên cứu trước đây của chúng tôi cũng được sử dụng. 24,25) RNA tổng số được chuẩn bị từ các mô riêng lẻ bằng thuốc thử TRIzol (Invitrogen Corp., Carlsbad, CA, USA), và được sử dụng để xác định lượng CYP1A1, CYP1A2, CYP2A19, CYP2B22, CYP2E1, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29, CYP3A46, Các mRNA CYP4A24 / 25 và CYP4B1. Số lượng mRNA này được đánh giá bằng RT-PCR thời gian thực sử dụng Hệ thống PCR thời gian thực 7500 và hỗn hợp tổng thể xanh SYBR (Hệ thống ứng dụng PE, Tokyo, Nhật Bản), như đã mô tả trước đây, 25) ngoại trừ mRNA CYP3A. Số lượng mRNA CYP3A22, CYP3A29 và CYP3A46 đã được kiểm tra bằng cách sử dụng Eagle Taq Master Mix với ROX (Roche Molecular Systems, Inc., Branch burg, NJ, USA) như đã báo cáo trước đây. 22) Bộ mồi và đầu dò TaqMan được sử dụng hiện nay nghiên cứu giống như các nghiên cứu trước đây của chúng tôi22,25) ngoại trừ CYP1A1, CYP1A2, CYP4A24 / 25 và CYP4B1, trong đó các trình tự mồi như sau: CYP1A1, 5′-ACT TCA TCC CTA TCC TCC GTT ACC {{53} } ′ (Thuận) và 5′-GCA TTC TCG TCC ATC CTC TTG TC -3 ′ (ngược); CYP1A2, 5′-GCT ATC GGG ACT TTG ACA AGA ACT -3 ′ (thuận) và 5′-CCA GGA GAT GGC TGT GGT AAT TG -3 ′ (ngược); CYP4A24 / 25, 5′-CAC CGT GCC GCC AGG ATA -3 ′ (thuận) và 5′-CAA GGA GGA GGA TGT CCA GGA A -3 ′ (ngược); CYP4B1; 5′-GAG CAC CAG CAT CGT TGT CG -3 ′ (thuận) và 5′-TCC CCA GAT CCT CCC CCT G -3 ′ (ngược). Protein ribosome L7 (RPL7) được sử dụng làm chất chuẩn nội. Số lượng của mỗi cDNA được đánh giá bằng phương pháp đường cong chuẩn tương đối theo PE Applied Biosystems User Bulletin # 2 (1997). Các đường cong tiêu chuẩn để xác định số lượng mRNA CYP được tạo ra bằng cách sử dụng hỗn hợp phản ứng RT với RNA tổng số từ gan của lợn Landrace 5- tháng tuổi hoặc từ thận của 5- tháng tuổi lợn Landrace cái hoặc lợn Meishan, tùy theo mục đích Sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê được đánh giá bằng bài kiểm tra sau hoc môn Tukey sau ANOVA hoặc bài kiểm tra t của Học sinh. Mối tương quan giữa các tham số chỉ ra được xác định bằng phân tích hồi quy. Số lượng mRNA CYP lần đầu tiên được đo trong thận của cả hai giới tính của lợn Landrace và Meishan 5- tháng tuổi. Để so sánh số lượng của mỗi CYP mRNA giữa thận và gan, số lượng của mỗi CYP mRNA trong thận được biểu thị bằng một tỷ lệ tương đối với số lượng tương ứng trong gan của 5- lợn Landrace cái tháng tuổi, và kết quả được thể hiện trong Bảng 1. Ở tất cả những con lợn được kiểm tra, số lượng mRNA CYP4A24 / 25 và CYP4B1 trong thận cao hơn nhiều so với ở gan, trong khi ở những CYP khác thì ngược lại (Bảng 1). Ngoài ra, mặc dù mRNA CYP2E1 và CYP3A22 được phát hiện trong thận, nhưng số lượng này thấp hơn một phần nghìn so với mRNA trong gan ở mỗi giống (dữ liệu không được hiển thị). Ở cả hai giống lợn, số lượng mRNA CYP2A19 và CYP3A29 ở con đực thấp hơn con cái (Bảng 1, Hình 1). Ngược lại, số lượng mRNA CYP4A24 / 25 ở cả hai giống lợn ở con đực cao hơn đáng kể ở con cái. Hơn nữa, ở lợn Meishan, số lượng mRNA CYP2C33 và CYP2C49 ở con đực cao hơn đáng kể so với con cái. Không có sự khác biệt về giới tính nào như vậy về số lượng mRNA CYP2C33 và CYP2C49 được quan sát thấy ở lợn Landrace. Không có sự khác biệt giới tính đáng kể nào về số lượng mRNA CYP1A1, CYP1A2, CYP2B22 và CYP4B1 ở cả hai giống lợn, mặc dù sự khác biệt giới tính về số lượng mRNA CYP2B22 ở lợn Meishan là đáng kể bằng thử nghiệm t của Student. Hơn nữa, mRNA CYP3A46 được phát hiện ở cả hai giới của lợn Landrace, trong khi nó nằm dưới giới hạn phát hiện ở cả hai giới của lợn 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) với số lượng mRNA CYP1A1, CYP1A2 và CYP2A19 giữa lợn Landrace và Meishan phù hợp giới tính cũng được quan sát thấy. Ảnh hưởng của Androgen lên sự biểu hiện gen của các CYP đại diện liên quan đến giới tính Để làm rõ sự phụ thuộc androgen của sự biểu hiện gen của CYPs (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49 và CYP3A29) trong thận, ảnh hưởng của quá trình thiến và / hoặc điều trị TP. được kiểm tra bằng cách sử dụng lợn Meishan và Landrace 5- tháng tuổi (Hình 1). Ở những con đực bị thiến của cả hai giống, số lượng mRNA CYP2A19 cao hơn ở những con đực nguyên vẹn tương ứng. Hơn nữa, việc xử lý TP đối với những con đực bị thiến và những con cái còn nguyên vẹn của cả hai giống lợn đã làm giảm lượng mRNA. Số lượng mRNA CYP2B22 và CYP3A29 tăng ở lợn Meishan bị thiến, nhưng không tăng ở lợn Landrace bị thiến, so với những con đực còn nguyên vẹn tương ứng. Xử lý TP đối với con đực bị thiến và con cái nguyên vẹn của cả hai giống lợn dẫn đến giảm số lượng mRNA đó, mặc dù không có ảnh hưởng đáng kể của TP đối với mRNA CYP2B22 trong mRNA Meishan và CYP3A29 bị thiến ở lợn Landrace bị thiến được quan sát thấy do có sự xen kẽ lớn sự khác biệt của cá nhân. Bảng 1. Số lượng tương đối mRNA của đồng dạng CYP ở thận ở lợn Landrace và Meishan 5- tháng tuổi Hình 1. Ảnh hưởng của quá trình Thiến và / hoặc Quản lý TP đối với số lượng mRNA CYP trong 5- Thận lợn tháng tuổi TP đã được tiêm bắp vào lợn Landrace và Meishan đực đã thiến {0}} tháng tuổi và lợn cái Landrace và Meishan còn nguyên vẹn, như được mô tả trong Vật liệu và Phương pháp. Số lượng của mỗi CYP mRNA trong thận được xác định bằng RT-PCR thời gian thực và được chuẩn hóa thành RPL7 như một tiêu chuẩn nội bộ. Các đường cong tiêu chuẩn được tạo ra bằng cách sử dụng hỗn hợp phản ứng RT với tổng số RNA từ thận của lợn Landrace cái 5- tháng tuổi, ngoại trừ việc xác định lượng mRNA CYP2C49, trong đó các đường cong tiêu chuẩn được tạo ra bằng cách sử dụng hỗn hợp phản ứng RT với RNA tổng số từ thận của lợn Meishan cái 5- tháng tuổi. Mỗi cột biểu thị giá trị trung bình của mỗi nhóm thử nghiệm và mỗi thanh biểu thị độ lệch chuẩn (SD) của giá trị trung bình (n=6 đối với lợn Landrace và lợn Meishan đực và cái còn nguyên vẹn; n=3 đối với những con khác). a, b Sự khác biệt đáng kể so với những con lợn đực nguyên vẹn tương ứng được đánh giá bằng bài kiểm tra sau bài học của Tukey: ap <0. {{2="" 0}}="" 5,="" bp=""><0,01. c,="" d="" sự="" khác="" biệt="" đáng="" kể="" so="" với="" các="" lợn="" không="" được="" xử="" lý="" tp="" tương="" ứng,="" được="" đánh="" giá="" bằng="" phép="" thử="" t="" của="" học="" sinh:="" cp=""><0,05, dp=""><0,01. các="" hình="" vuông="" ở="" cyp2b22="" và="" cyp3a29="" lần="" lượt="" chỉ="" ra="" lợn="" meishan="" và="" lợn="" landrace,="" với="" độ="" phóng=""> Lượng mRNA CYP2C33 giảm ở lợn Meishan bị thiến, nhưng không giảm ở lợn Landrace bị thiến, so với những con đực còn nguyên vẹn tương ứng, và việc xử lý TP ở những con đực bị thiến và những con cái còn nguyên vẹn của cả hai giống lợn dẫn đến sự gia tăng số lượng mRNA. Ở lợn Meishan, lượng mRNA CYP2C49 cũng giảm khi bị thiến, và việc xử lý TP đối với những con đực bị thiến và những con cái còn nguyên vẹn đã làm tăng số lượng của nó. Không có tác dụng nào của việc thiến hoặc xử lý TP như vậy được quan sát thấy ở lợn Landrace. Hình 2. Ảnh hưởng của việc Thiến và / hoặc Quản lý TP đối với số lượng mRNA CYP4A24 / 25 và CYP4B1 trong Thận và Gan của 5- Lợn tháng tuổi TP được tiêm bắp cho lợn Landrace và Meishan {{{{1 0}}}} một tháng tuổi bị thiến đực và cái còn nguyên vẹn và lợn Landrace và Meishan, như được mô tả trong Vật liệu và Phương pháp. Số lượng của mỗi CYP mRNA trong thận và gan được xác định bằng RT-PCR thời gian thực và được chuẩn hóa thành RPL7 như một tiêu chuẩn nội bộ. Các đường cong chuẩn được tạo ra bằng cách sử dụng hỗn hợp phản ứng RT với tổng số RNA từ thận của lợn Landrace cái 5- tháng tuổi. Mỗi cột đại diện cho giá trị trung bình trong mỗi nhóm thử nghiệm và mỗi thanh đại diện cho SD của giá trị trung bình (n=6 đối với lợn Landrace và lợn Meishan đực và cái còn nguyên vẹn; n=3 đối với những con khác). Sự khác biệt đáng kể so với những con lợn đực nguyên vẹn tương ứng được đánh giá bằng bài kiểm tra sau bài học của Tukey: ap <0. 01.="" b,="" c="" sự="" khác="" biệt="" đáng="" kể="" so="" với="" các="" lợn="" không="" được="" xử="" lý="" tp="" tương="" ứng,="" được="" đánh="" giá="" bằng="" phép="" thử="" t="" của="" student:="" 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 >nữ) với số lượng CYP4A24 / 25 mRNA được quan sát thấy ở đây trong thận lợn (Bảng 1). Trước đó, để làm rõ tác động của androgen đối với sự biểu hiện của các mRNA đó trong thận và gan của cả lợn Landrace và lợn Meishan, chúng tôi đã xem xét không chỉ tác động của quá trình thiến mà còn cả tác dụng của việc điều trị TP đối với những con đực bị thiến và những con cái còn nguyên vẹn ( Hình 2). Số lượng mRNA CYP4A24 / 25 trong thận đã giảm ở cả lợn Landrace và lợn Meishan bằng cách thiến, và việc xử lý TP đối với những con đực bị thiến và những con cái còn nguyên vẹn của cả hai giống lợn đã làm tăng số lượng của nó. Tuy nhiên, trong gan của cả hai giống lợn, không có tác động nào như vậy của quá trình thiến được quan sát thấy và cũng không quan sát thấy sự khác biệt về giới tính về số lượng mRNA CYP4A24 / 25. Tương tự như vậy, không có ảnh hưởng đáng kể nào của việc điều trị TP đối với lượng mRNA CYP4A24 / 25 ở gan được quan sát thấy ở cả hai giống lợn, mặc dù sự gia tăng số lượng của nó khi điều trị bằng TP chỉ được quan sát thấy ở những con đực bị thiến của lợn Landrace. Hơn nữa, mRNA CYP4B1 cho thấy không có sự khác biệt về giới tính ở cả thận (Hình 2 và Bảng 1) và gan đối với từng giống lợn. Ở cả hai giống lợn, lượng mRNA CYP4B1 không bị thay đổi đáng kể khi thiến và / hoặc xử lý TP (Hình 2). Trước đây, chúng tôi đã phát hiện ra rằng điều trị TP dẫn đến tăng lượng mRNA CYP3A46 trong gan của lợn Landrace.22) Do đó, ảnh hưởng của việc điều trị TP và thiến đối với lượng mRNA trong thận đã được kiểm tra thêm bằng cách sử dụng {{3} } lợn Landrace tháng tuổi (Hình 1). Mặc dù nam giới bị thiến không có ảnh hưởng đáng kể đến số lượng mRNA CYP3A46 trong thận, điều trị TP đối với nam giới bị thiến và nữ giới nguyên vẹn dẫn đến giảm lượng mRNA CYP3A46. Hơn nữa, mRNA CYP3A46 nằm dưới giới hạn phát hiện ở cả thận và gan của tất cả các con lợn Meishan được điều trị bằng thiến và / hoặc TP.22) 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 và những con số này ở lợn Landrace đực 5- tháng tuổi là<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 >con cái) đã được quan sát thấy ở lợn ML, nhưng không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát thấy ở lợn LM vì sự khác biệt đáng kể giữa các cá thể giữa lợn LM đực. MRNA CYP3A46 được phát hiện ở lợn LM và ML, cũng như lợn Landrace, và sự khác biệt về giới tính (đực< females)="" in="" the="" amount="" of="" cyp3a46 mrna was observed in lm and ml pigs =""> Hình 3. Sự khác biệt về giới tính về số lượng mRNA CYP trong thận của lợn LM và ML 5- tháng tuổi Lượng mRNA của mỗi CYP trong thận được xác định bằng RT-PCR thời gian thực và được chuẩn hóa thành RPL7 như một tiêu chuẩn nội bộ. Các đường cong tiêu chuẩn được tạo ra bằng cách sử dụng hỗn hợp phản ứng RT với RNA tổng số từ thận của lợn Landrace cái 5- tháng tuổi, ngoại trừ việc xác định lượng mRNA CYP2C49, trong đó các đường cong tiêu chuẩn được tạo ra bằng phản ứng RT hỗn hợp với RNA tổng số từ thận của lợn Meishan cái 5- tháng tuổi. Mỗi vòng tròn hiển thị một con lợn riêng lẻ (n=6 và 9 cho lợn LM đực và cái tương ứng; n = 7 và 1 0 cho lợn ML đực và cái, tương ứng). Thanh cho biết mức trung bình trong mỗi nhóm. a, b Sự khác biệt đáng kể giữa con đực và con cái ở mỗi giống được đánh giá bằng bài kiểm tra t của Student: ap <0. 05,="" bp=""><> Nồng độ androgen huyết thanh được cho là một trong những yếu tố quan trọng tạo ra sự khác biệt về giới tính và giống về số lượng một số mRNA CYP trong thận lợn. Do đó, mối quan hệ giữa nồng độ androgen huyết thanh và biểu hiện liên quan đến giới tính của các mRNA CYP (CYP2A19, CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A29, CYP3A46 và CYP4A24 / 25) trong thận được kiểm tra thêm bằng cách sử dụng 1-, { {17}} và 5- lợn tháng tuổi. Một số lợn 1- tháng tuổi (chưa trưởng thành,< 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 (>xấp xỉ. 30 ng / mL) testosterone huyết thanh thấp so với ở tất cả những con lợn có nồng độ testosterone huyết thanh thấp (<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=""> Tuy nhiên, số lượng mRNA CYP2C33 và CYP4A24 / 25 lại tăng phụ thuộc vào nồng độ testosterone trong huyết thanh ở tất cả các giống lợn được kiểm tra (Hình 5). Số lượng mRNA CYP2C49 tăng phụ thuộc vào nồng độ testosterone trong huyết thanh ở lợn Meishan, LM và ML nhưng không tăng ở lợn Landrace. Ngoài ra, số lượng mRNA CYP2C49 ít tăng lên được quan sát thấy ở lợn Landrace và Meishan 1- tháng tuổi được xử lý bằng TP. Điều này cho thấy rằng sự biểu hiện của hiệu ứng liên quan đến TP phụ thuộc vào mức độ biểu hiện của (các) yếu tố phiên mã đáp ứng TP đối với biểu hiện gen CYP2C49, có liên quan đến quá trình trưởng thành. Trong nghiên cứu này, ban đầu chúng tôi nhận thấy sự khác biệt về giới tính và giống về số lượng một số mRNA CYP trong thận khi sử dụng lợn Landrace và Meishan 5- tháng tuổi, và thế hệ con cháu F1 (LM và ML) của chúng. Sau đó, để làm rõ ảnh hưởng của androgen lên số lượng mRNA CYP ở thận, chúng tôi đã xem xét tác động của quá trình thiến và / hoặc điều trị TP đối với những lượng đó. Các kết quả này được tóm tắt trong Bảng 2. Bằng cách phân tích sự khác biệt về giới tính và giống liên quan đến nồng độ testosterone huyết thanh, chúng tôi ở đây đã chứng minh rằng testosterone huyết thanh ít nhất là một trong những yếu tố quan trọng tạo ra sự khác biệt về số lượng của mỗi CYP mRNA trong quả thận. Hình 4. Tương quan tiêu cực giữa nồng độ testosterone trong huyết thanh và lượng mRNA CYP2A19, CYP2B22, CYP3A29 và CYP3A46 trong thận lợn Nồng độ testosterone trong huyết thanh và lượng CYP mRNA được đo như mô tả trong Tài liệu và Phương pháp. Một số nồng độ testosterone trong huyết thanh của từng con lợn được lấy từ dữ liệu thu được trước đó. 24,25) Mỗi ký hiệu đại diện cho từng con lợn. Mở hình vuông và hình thoi, tương ứng 1- con đực và con cái tháng tuổi của lợn Landrace và Meishan (n = 3 cho cả hai giới tính của lợn Landrace và Meishan); hình vuông màu xám, 3- lợn đực Landrace và Meishan đực tháng tuổi (n=4 đối với lợn Landrace và n = 6 đối với lợn Meishan); hình vuông và hình thoi kín, 5- con đực và con cái, tương ứng, của Landrace và Meishan (n=6 cho cả hai giới của Landrace và Meishan); hình tam giác đóng và mở, lần lượt là 5- lợn LM đực và lợn cái tháng tuổi (n=6 cho đực và n=9 cho cái); hình tam giác ngược đóng và mở, lần lượt là 5- lợn đực và cái ML cái tháng tuổi (n=7 đối với con đực và n=10 đối với con cái); vòng tròn kín và mở, 1- lợn Landrace và Meishan đực và cái tháng tuổi được điều trị bằng TP, tương ứng (n = 3 cho cả hai giới tính của lợn Landrace và Meishan). Các mối tương quan được kiểm tra bằng cách sử dụng dữ liệu từ tất cả các động vật được kiểm tra và xác định bằng phân tích hồi quy, trong đó r là hệ số tương quan. Trước đây chúng tôi đã tìm thấy sự khác biệt về giới tính (nam< 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 =""> Bảng 2. Tóm tắt sự khác biệt về giống và giới tính phụ thuộc Androgen trong biểu hiện gen của đồng dạng CYP ở thận lợn 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 (>xấp xỉ. 40 ng / mL) trong khi ở lợn Landrace có nồng độ thấp (<23 ng l). ="" because ="" the ="" amount ="" of ="" cyp2a19="" and="" cyp3a29 ="" mrnas ="" considerably ="" decreased ="" in ="" pigs ="" with ="">xấp xỉ. 20 ng / mL testosterone huyết thanh, khác biệt giới tính (nam< 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 testosterone huyết thanh, sự khác biệt về giới tính về lượng của chúng đã được quan sát thấy ở lợn Meishan, LM và ML nhưng không phải ở lợn Landrace. Theo đó, sự khác biệt về giới tính và giống được cho là phụ thuộc vào nồng độ testosterone trong huyết thanh. Giả thuyết này được hỗ trợ thêm bởi các thí nghiệm sử dụng lợn bị thiến và / hoặc được xử lý bằng TP. Cụ thể, số lượng mRNA đó ở những con đực bị thiến (<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 khi điều trị TP. Do đó, ở lợn được xử lý bằng TP, số lượng mRNA CYP2C33 và CYP4A24 / 25, CYP2C33 và CYP4A24 / 25 mRNA tăng nhiều bằng hoặc cao hơn ở lợn Meishan đực 5- tháng tuổi và lượng MRNA CYP2B22, CYP3A29 và CYP3A46 giảm nhiều như ở lợn đực tương ứng. Sự khác biệt trong hồ sơ bài tiết hormone tăng trưởng (GH) giữa con đực và con cái ở nhiều loài động vật, đặc biệt là ở loài gặm nhấm, được cho là dẫn đến sự khác biệt về giới tính về số lượng của một số enzym chuyển hóa thuốc, bao gồm cả CYP, trong gan.26) Ví dụ, sự khác biệt về giới tính về lượng mRNA của các dạng đồng dạng Ugh, Sult và Cyp4a trong gan chuột bị ảnh hưởng bởi sự bài tiết GH và / hoặc androgen ở mô hình nam, trong khi những khác biệt về giới tính đó chủ yếu được điều chỉnh bởi androgen trong thận. 21,27 28) Hơn nữa, một vị trí giao dịch, được đặt tên là ức chế phụ thuộc GH (GDR), được đề xuất để điều chỉnh gen cho steroid {9}} hydroxylase (Cyp2a4) dành riêng cho nữ trong gan chuột, 29) nhưng gen này đã được báo cáo được điều hòa qua lại bởi androgen trong gan và thận của chuột đực.30) Ngược lại, trước đây chúng tôi đã phát hiện ra rằng ở lợn Landrace có sự khác biệt về giới tính trong hồ sơ bài tiết GH, 31) không có sự khác biệt về giới tính trong lượng mRNA ở gan của một số đồng dạng CYP, SULT và UGT Điều đó cho thấy sự khác biệt về giới tính ở lợn Meishan.22–25,32) Do đó, sự khác biệt về giới tính ở lợn được cho là chủ yếu phụ thuộc vào sự khác biệt về nồng độ testosterone trong huyết thanh. Tuy nhiên, do cấu trúc bài tiết của GH bị thay đổi bởi androgen, 33–35) khả năng những thay đổi về lượng mRNA được quan sát thấy khi thiến và / hoặc sử dụng TP xảy ra, ít nhất một phần, thông qua sự thay đổi qua trung gian androgen trong GH. mô hình tiết không thể được loại trừ. 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), sự khác biệt giới tính về số lượng mRNA CYP3A46 đã được quan sát thấy ở lợn LM và ML nhưng không phải ở lợn Landrace. Những phát hiện này gợi ý mạnh mẽ rằng các yếu tố di truyền (giống) và chọn lọc mô, cùng với testosterone huyết thanh, có liên quan đến mức độ biểu hiện liên quan đến giới tính và giống của một số gen CYP. Thật không may, những yếu tố này vẫn chưa rõ ràng. Kết luận, chúng tôi ở đây chứng minh rằng có sự khác biệt về giới tính và giống về số lượng mRNA của các đồng dạng họ CYP2, CYP3 và CYP4 trong thận lợn và gợi ý mạnh mẽ rằng những khác biệt đó phụ thuộc vào các yếu tố vật chủ di truyền, bao gồm cả nồng độ androgen trong huyết thanh . Hơn nữa, chúng tôi cho thấy sự khác biệt về mô giữa thận và gan về biểu hiện liên quan đến giới tính / androgen của gen CYP và gợi ý mạnh mẽ rằng có một yếu tố chọn lọc mô chịu trách nhiệm cho sự biểu hiện liên quan đến androgen của gen CYP. Nghiên cứu để xác định yếu tố vật chủ di truyền liên quan đến giới tính và yếu tố chọn lọc mô chịu trách nhiệm điều hòa các gen CYP là cần thiết trong tương lai. Trong mọi trường hợp, vì androgen là một trong những yếu tố chủ xác định mức độ biểu hiện của một số CYP chịu trách nhiệm chuyển hóa thuốc, việc đo nồng độ testosterone trong huyết thanh được coi là góp phần vào việc phát triển điều trị bằng thuốc phù hợp. Công việc này được hỗ trợ một phần bởi Khoản viện trợ cho Nghiên cứu Khoa học từ Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản (số 19K06463, MK). Các tác giả cảm ơn Đơn vị hoạt động Tsukuba 7, Trung tâm Hỗ trợ Kỹ thuật Miền Trung, NARO, Tsukuba, Nhật Bản đã chăm sóc động vật và thu thập mô. 1) Almazroo OA, Miah MK, Venkataramanan R. Chuyển hóa thuốc ở gan. Clin. Liver Dis., 21, 1–20 (2017). 2) Nebert DW, Wikvall K, Miller WL. Các cytochromes P450 ở người về sức khỏe và bệnh tật. Philos. Dịch. R. Soc. Luân Đôn. B Biol. Khoa học viễn tưởng, 368, 20120431 (2013). 3) Burkina V, Rasmussen MK, Pilipenko N, Zamaratskaia G. So sánh cytochrome P450 của người, lợn, động vật gặm nhấm và piscine chuyển hóa xenobiotic. Độc chất học, 375, 10–27 (2017). 4) Nielsen SD, Bauhaus Y, Zamaratskaia G, Junqueira MA, Blaabjreg K, Petrat-Melin B, Young JF, Rasmussen MK. Sự biểu hiện cấu trúc và hoạt động của cytochrome P450 ở lợn thông thường. Res. Bác sĩ thú y. Khoa học viễn tưởng, 111, 75–80 (2017). 5) Puccinelli E, Gervasi PG, Longo V. Xenobitotic chuyển hóa cytochrome P450 ở lợn, một mô hình động vật có triển vọng. Curr. Thuốc Metab., 12, 507–525 (2011). 6) Schelstraete W, Clerck LD, Govaert E, Millecam J, Devreese M, Deforce D, Bocxlaer JV, Croubels S. Đặc điểm của CYP450 chuyển hóa thuốc trong gan và ruột của lợn: so sánh với chính xác của người từ góc độ định lượng, hoạt tính và chọn lọc. Khoa học. Rep., 9, 9233 (2019). 7) Skaanild MT. Porcine Cytochrome P450 và sự trao đổi chất. Curr. Dược phẩm. Des., 12, 1421–1427 (2006). 8) Kojima M. Sự khác biệt về giới tính và giống trong biểu hiện gen cấu thành của các enzym chuyển hóa thuốc ở gan ở lợn Meishan và Landrace: Sự khác biệt qua trung gian testosterone. Jpn. Nông nghiệp. Res. Q., 54, 7–12 (2020). 9) Bajaj P, Chowdhury SK, Yucha R, Kelly EJ, Xiao G. Các mô hình thận mới nổi để điều tra sự trao đổi chất, vận chuyển và độc tính của thuốc và xenobiotics. Metab ma túy. Dispos., 46, 1692–1702 (2018). 10) Hiệp sĩ KM, Rowland A, Thợ mỏ JO. Chuyển hóa thuốc qua thận ở người: khả năng tương tác thuốc-endobiotic liên quan đến cytochrom P450 (CYP) và UDP-glucuronosyltransferase (UGT). Br. J. Clin. Pharmacol., 76, 587–602 (2013). 11) Kojima M, Morozumi T. Nhân bản sáu cDNA có chiều dài đầy đủ mã hóa các enzym cytochrom P450 của lợn và biểu hiện gen của các enzym này trong gan và thận. J. Health Sci., 50, 518–529 (2004). 12) Lundell K. Nhân bản và biểu hiện hai hydroxylase axit béo gan và thận lợn mới [cytochrome P450 (CYP) 4A24 và CYP4A25]. Hóa sinh. J., 363, 297–303 (2002). 13) Nannelli A, Chirulli V, Longo V, Gervasi PG. Biểu hiện và cảm ứng bằng rifampicin của CYP2B và CYP3A được điều chỉnh bởi CAR- và PXR trong gan, thận và đường hô hấp của lợn. Độc chất học, 252, 105– 112 (2008). 14) Puccinelli E, Gervasi PG, La Marca M, Buffy P, Longo V. Biểu hiện và cảm ứng bởi phenobarbital của CYP2C33, CYP2C42, CYP2C49, CYP2B22 và CYP3As trong gan, thận, ruột non và các mô mũi của lợn. Xenobiotica, 40, 525–535 (2010). 15) Shang H, Guo K, Liu Y, Yang J, Wei H. Biểu hiện cấu tạo của mRNA CYP3A trong mô lợn thu nhỏ Bama. Gene, 524, 261–267 (2013). 16) Imaoka S, Hiroi T, Tamura Y, Yamazaki H, Shimada T, Komori M, Degawa M, Funai Y. Kích hoạt đột biến 3- metoxy -4- amino azobenzene bằng cytochrome P450 CYP4B1 của chuột: Nhân bản và đặc điểm của CYP4B1 chuột. Vòm. Hóa sinh. Biophys., 321, 255–262 (1995). 17) Jarrar YB, Lee SJ. Chức năng phân tử của đa hình di truyền cytochrome P 450 4 (CYP4) và ý nghĩa lâm sàng của chúng. Int. J. Mol. Khoa học viễn tưởng, 20, 4274 (2019). 18) Hiratsuka M, Matsuura T, Watanabe E, Sato M, Suzuki Y. Sự khác biệt về giới tính trong mức độ cấu thành của các hoạt động hydroxylase axit lauric ở thận và các protein liên quan đến CYP4A ở chuột. Biol. Dược phẩm. Bull., 19, 512–517 (1996). 19) Degawa M, Miura S, Hashimoto Y. Tế bào vi mô thận phụ thuộc androgen P -450 chịu trách nhiệm về quá trình N-hydroxyl hóa và kích hoạt đột biến của 3- methoxy -4- amino azobenzene trong BALB / c con chuột. Cancer Res., 50, 2729–2733 (1990). 20) Isern J, Meseguer A. Quy định nội tiết tố và đặc điểm của gen Cyp4b1 vùng 5 'của chuột. Hóa sinh. Lý sinh. Res. Commun., 307, 139–147 (2003). 21) Zhang Y, Klaassen CD. Điều hòa nội tiết tố đồng dạng Cyp4a trong gan và thận chuột. Xenobiotica, 43, 1055–1063 (2013). 22) Kojima M, Degawa M. Sự khác biệt về giới tính trong mức mRNA cấu thành của CYP2B22, CYP2C33, CYP2C49, CYP3A22, CYP3A29 và CYP3A46 ở gan lợn: So sánh giữa lợn Meishan và lợn Landrace. Metab ma túy. Pharmacokinet., 31, 185–192 (2016). 23) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Một sự khác biệt mới liên quan đến giới tính trong biểu hiện cấu thành của các enzym phân họ cytochrome P4501A ở lợn Meishan. Hóa sinh. Pharmacol., 75, 1076–1082 (2008). 24) Kojima M, Sekimoto M, Degawa M. Quá trình điều hòa giảm qua trung gian androgen của các gen phụ CYP1A trong gan lợn. J. Endocrinol., 207, 203–211 (2010). 25) Kojima M, Degawa M. Mức androgen trong huyết thanh được xác định bởi sự di truyền trội trên NST thường và quy định các gen CYP liên quan đến giới tính ở lợn. Hóa sinh. Lý sinh. Res. Commun., 430, 833–838 (2013). 26) Waxman DJ, Holloway MG. Sự khác biệt về giới tính trong biểu hiện của các enzym chuyển hóa thuốc ở gan. Mol Pharmacol., 76, 215–228 (2009). 27) Buckley DB, Klaassen CD. Cơ chế biểu hiện mRNA UDP glucuronosyltransferase phân kỳ giới tính ở gan và thận chuột. Metab ma túy. Dispos., 37, 834–840 (2009). 28) Alnouti Y, CD Klaassen. Cơ chế điều chỉnh giới tính cụ thể của sulfotransferase chuột (Sults). Xenobiotica, 41, 187–197 (2011). 29) Aida K, Negishi M. Một locus tác động phiên mã quy định sự ức chế phiên mã của gen hydroxylase steroid 15 - dành riêng cho con cái ở chuột đực. J. Mol. Endocrinol., 11, 213–222 (1993). 30) Squires EJ, Negishi M. Quy định đối ứng về sự ức chế phụ thuộc vào giới tính của testosterone 15 - hydroxylase (P -45015) trong gan và thận của chuột đực bằng androgen. Bằng chứng cho một gen duy nhất. J. Biol. Chem., 263, 4166–4171 (1988). 31) Arbona JR, Marple DN, Russell RW, Rahe CH, Mulvaney DR, Sartin JL. Mô hình bài tiết và tỷ lệ thanh thải trao đổi chất của hormone tăng trưởng lợn ở lợn được chọn để tăng trưởng. J. Hoạt hình. Khoa học viễn tưởng, 66, 3068–3072 (1988). 32) Kojima M, Degawa M. Sự khác biệt về giới tính trong biểu hiện gen cấu tạo của sulfotransferase và UDP-glucuronosyltransferase trong gan lợn: Điều hòa qua trung gian androgen. Metab ma túy. Pharmacokinet., 29, 192–197 (2014). 33) Chowen JA, Frago LM, Argente J. Quy chế tiết GH bằng steroid sinh dục. Eur. J. Endocrinol., 151 (Phụ lục 3), U95 – U100 (2004). 34) Dubreuil P, Pelletier P, Couture Y, Lapierre H, Petitclerc D, Moris set J, Gaudreau P, Brazeau P. Thiến ảnh hưởng đến testosterone đối với sự giải phóng hormone tăng trưởng nội sinh và somatocrinin ở lợn đực nguyên vẹn và bị thiến. Thống lĩnh. Hoạt hình. Endocrinol., 6, 15–24 (1989). 35) Giustina A, Veldhuis JD. Sinh lý bệnh điều hòa thần kinh tiết hormone sinh trưởng ở động vật thí nghiệm và người. Nội dung. Rev., 19, 717–797 (1998).GIỚI THIỆU
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Loài vật
Điều trị androgen
Lượng huyết thanhTestosterone
Số lượng mRNA CYP
Phân tích thống kê
KẾT QUẢ
Số lượng mRNA CYP trong thận của lợn Landrace và Meishan
Các yếu tố di truyền chịu trách nhiệm về sự biểu hiện liên quan đến giới tính của mRNA CYP
Mối quan hệ giữa lượng Testosterone trong huyết thanh và sự biểu hiện của mRNA CYP liên quan đến giới tính trong thận
THẢO LUẬN
Sự nhìn nhận
NGƯỜI GIỚI THIỆU
