Koordinieren Sie die Regulierung des systemischen und renalen Tryptophanstoffwechsels durch die Arzneimitteltransporter OAT1 und OAT3
Mar 20, 2022
Jeffry C. Granados1, Anne Richelle2, Jahir M. Gutierrez1, Patrick Zhang3, Xinlian Zhang4, Vibha Bhatnagar5, Nathan E. Lewis1,2,6und Sanjay K. Nigam2,7,*
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche-Erfahrung
Wie Organe zirkulierende Metaboliten wahrnehmen, ist eine Schlüsselfrage. Hier zeigen wir, dass die multispezifischen organischen Anionentransporter von Arzneimitteln, OAT1 (SLC22A6 oder NKT) und OAT3 (SLC22A8), eine Rolle im Organsinn spielen. Metabolomanalysen des Serums von Oat1- und Oat3-Knockout-Mäusen zeigten Veränderungen bei Tryptophan-Derivaten, die am Metabolismus und der Signalübertragung beteiligt sind. Einige dieser Metaboliten stammen aus dem Darmmikrobiom und sind als urämische Toxine involviertchronischNiereErkrankung. Die direkte Wechselwirkung mit den Transportern wurde durch zellbasierte Transportassays unterstützt. Um die Auswirkungen des Verlusts der OAT1- oder OAT3-Funktion auf die Niere zu bewerten, ein Organ, in dem diese Aufnahmetransporter stark exprimiert werden, wurden Knockout-Transkriptomdaten auf ein auf „Stoffwechselaufgaben“ basierendes Computermodell abgebildet, das über 150 Zellfunktionen auswertet. Trotz der Veränderungen der Tryptophan-Metaboliten in beiden Knockouts waren nur im Oat1-Knockout mehrere Tryptophan-bezogene Zellfunktionen erhöht. Somit reagiert die Niere, da sie der Fähigkeit beraubt ist, Kynurenin, Kynurenat, Anthranilat und N-für-Mylanthranilat über OAT1 aufzunehmen, indem sie ihre eigenen Tryptophan-bezogenen Biosynthesewege aktiviert. Die Ergebnisse stützen die Remote Sensing and Signalling Theory, die beschreibt, wie „Drogen“-Transporter dabei helfen, die Spiegel von Metaboliten und Signalmolekülen zu optimieren, indem sie den Austausch zwischen den Organen erleichtern. Da OAT1 und OAT3 durch viele Arzneimittel gehemmt werden, implizieren die Daten das Potenzial für Arzneimittel-Metaboliten-Wechselwirkungen. Tatsächlich führte die Behandlung von Menschen mit Probenecid, einem OAT-Inhibitor zur Behandlung von Gicht, zu erhöhten zirkulierenden Tryptophan-Metaboliten. Da Zulassungsbehörden außerdem empfohlen haben, Arzneimittel auf OAT1- und OAT3-Bindung oder -Transport zu testen, können diese Metaboliten als endogene Biomarker verwendet werden, um festzustellen, ob Arzneimittelkandidaten mit OAT1 und/oder OAT3 interagieren.
Die organischen Anionentransporter OAT1 (SLC22A6, ursprünglich NKT (1)) und OAT3 (SLC22A8, ursprünglich ROCT (2)) befinden sich im proximalen Tubulus desNiereund Plexus choroideus des Gehirns und steuern die physiologische Verteilung und Ausscheidung zahlreicher Medikamente und Umweltgifte sowie körpereigener Stoffwechselprodukte wie -Ketoglutarat, Prostaglandine und Urat (3, 4). Darüber hinaus helfen Haferflocken bei der Regulierung der Menge aufgenommener Naturprodukte und aus dem Darmmikrobiom stammender Verbindungen (z. B. Epicatechin, 3--Indoxylsulfat, p-Kresolsulfat) (5, 6).
OAT1 und OAT3, Mitglieder der SLC22-Familie, gehören zu den bekanntesten multispezifischen Wirkstofftransportern. Diese Gruppe von Arzneimitteltransportern umfasst andere Mitglieder der Superfamilien SLC (Solute Carrier) und ABC (ATP-bindende Kassette) (7, 8). Es gibt umfangreiche Literatur zu den pharmazeutischen und toxikologischen Rollen dieser Transporter, doch die endogenen Funktionen dieser evolutionär konservierten Proteine sowie das regulatorische Netzwerk, an dem sie beteiligt sind, stehen erst am Anfang (9). Diese multispezifischen Transporter beeinflussen viele Aspekte der Physiologie und Pathophysiologie, wahrscheinlich durch ihre Funktion in Kombination mit mono- oder oligospezifischen Transportern. Drei gut charakterisierte pathophysiologische Beispiele sind die Rolle von OAT1, OAT3, URAT1 und ABCG2 bei Gicht (10), die Rolle von OAT1 und OAT3 bei der Akkumulation von urämischen Toxinen im Zusammenhang mit chronischer GichtNiere(CKD) (11, 12) und die SLC22-Familie bei akuten ErkrankungenNiereVerletzung (13).
Aufgrund des großen Spektrums kleiner organischer Anionenverbindungen, die von OAT1 und OAT3 transportiert werden, kann eine breite Palette von Xenobiotika und endogenen Molekülen möglicherweise um den Zugang zu und die renale Clearance durch diese OAT-Transporter konkurrieren (14, 15). Dies hat wichtige Auswirkungen, da viele der Metaboliten, einschließlich derjenigen, die aus dem Darmmikrobiom stammen und von OAT1 und OAT3 transportiert werden, die endogene Physiologie regulieren und mit der Entwicklung klinischer Erkrankungen wie CNE, metabolisches Syndrom und Diabetes in Verbindung gebracht wurden (14, 16, 17). Beispielsweise wurde die Menge an CMPF (3-Carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropansäure), einem Substrat von OAT3, im Kreislauf mit Diabetes in Verbindung gebracht. CMPF ist ein Furan-Fettsäure-Metabolit, der in Fischölen, Pflanzenölen, Butter und anderen Nahrungsmitteln vorkommt und die Funktion der Bauchspeicheldrüsenzellen stört, was zu einer Glukoseintoleranz führt (18, 19). Zu den möglichen Folgen einer Konkurrenz auf Transporterebene zwischen einem Medikament und dem transportierten endogenen Metaboliten gehören (a) veränderte intrazelluläre Konzentrationen von Metaboliten, da ein transportiertes Medikament den Eintritt des Metaboliten in die Zelle blockiert; (b) veränderte Serumkonzentrationen des Arzneimittels, des Metaboliten oder beider, was zu erhöhten Halbwertszeiten und/oder Metabolitenspiegeln führt; und (c) veränderter systemischer Metabolismus, der aus distalen Kaskadenwirkungen auf mehrere Stoffwechselwege entsteht, die von OAT1 oder OAT3 oder beiden abhängen.
Wir wendeten einen systembiologischen Ansatz an, der Metabolomik- und Transkriptomdaten von Oat1- und Oat3knockout (KO)-Mäusen verwendete, um die wichtigsten Stoffwechselfunktionen zu analysieren, die von OAT1 und OAT3 beeinflusst werden. Die Serum-Metabolomdaten der Oat1- und Oat3-KO-Mäuse repräsentierten die Auswirkungen, die diese Transporter auf den endogenen systemischen Metabolismus haben. Wir verwendeten die Transkriptomdaten aus derNiere, dem Ort der Expression der codierenden Transportergene, um die Aktivität von Hunderten von Stoffwechselfunktionen mithilfe der Analyse metabolischer Aufgaben zu bewerten. Dabei konnten wir das Verständnis extrazellulärer Metabolitenveränderungen durch den Verlust des OAT1- oder OAT3-Transporters um eine Analyse betroffener intrazellulärer Stoffwechselwege ergänzen.
Zusammen liefern der hier verwendete Multi-Omics-Ansatz und die systembiologische Analyse ein Porträt der lokalen und systemischen Stoffwechsel- und Signalwege, die separat und gemeinsam von OAT1 und OAT3 moduliert werden. Wir zeigen, dass OAT1 nicht nur den Tryptophan-Stoffwechsel systemisch reguliert, sondern auch eine Schlüsselrolle in den Tryptophan-Stoffwechselwegen innerhalb des Gewebes spielt, in dem es gefunden wird. Daher weisen unsere Ergebnisse darauf hin, dass Studien zu neuen Arzneimitteleinheiten nicht nur die Wirkungen der Arzneimittel-Metaboliten-Wechselwirkung (DMI) im Serum berücksichtigen sollten, sondern auch mögliche Verschiebungen im Zellstoffwechsel aufgrund des Verlusts des Metaboliteneinstroms durch Konkurrenz auf der Ebene des Transporters bewerten sollten. Um die Relevanz unserer Arbeit für den Menschen zu untermauern, zeigen wir, dass viele der bei Knockout-Mäusen beobachteten Veränderungen der Serumspiegel von Tryptophan-Metaboliten auch beim Menschen nach Verabreichung von Probenecid beobachtet werden, einem Medikament zur Behandlung von Gicht, das OAT1 und OAT3 hemmt.
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Ergebnisse
Zusammenfassung des Gesamtansatzes
Die SLC22-Genfamilie (OATs, OCTs, OCTNs) kodiert für Transporter, die an der Aufnahme vieler einzigartiger Verbindungen über mehrere Gewebe hinweg beteiligt sind, obwohl sich ein Großteil der Forschung auf eine Handvoll Mitglieder (SLC22A1, SLC22A2, SLC22A6, SLC22A8) konzentriert hat, die damit umgehen viele gängige Medikamente (20, 21). Diese Gene sind jedoch hoch konserviert, mit Orthologen in Fliegen, Würmern, Fischen und Seeigeln (22); Dies impliziert, dass sie über den Umgang mit Drogen hinaus eine wichtige physiologische Rolle spielen. Um die endogene Rolle von OAT1 und OAT3 bei der Kontrolle des Stoffwechsels auf Gewebe- und Organismusebene unabhängig von ihrer bekannten Rolle als Wirkstoff- und Toxintransporter zu bestimmen, analysierten wir gewebespezifische Transkriptomdaten und Serum-Metabolomdaten (Abb. 1). Wir verglichen Daten von Mäusen mit einem genetischen Mangel an entweder Oat1 oder Oat3 und ihren Wildtyp-Kontrollen. Diese Datensätze wurden zuvor aus chemoinformatischer Sicht untersucht (23) und um einen breiten Überblick über betroffene Stoffwechselwege zu geben (24), aber hier legen wir einen Schwerpunkt auf ihre spezifische Rolle bei der Disposition von Tryptophan-Metaboliten. Denn diese beiden Transporter befinden sich imNiere, haben wir analysiertNiereTranskriptomdaten unter Verwendung der Metabolic Task Analysis, einer systembiologischen Methode, die Gene gemäß ihrer koordinierten Rolle in der Biosynthese einer begrenzten Menge wichtiger Metaboliten-Zwischenprodukte aus verschiedenen Metaboliten-Inputs gruppiert (siehe Abschnitt „Methoden“ für weitere Einzelheiten). Wir haben diese Studien im Rahmen von Vitro-Transport-Assays unterstützt; Wir untermauern die klinische Relevanz unserer Ergebnisse auch mit Human-Metabolomik-Daten.
Bekannte Merkmale von Oat1-KO- und Oat3-KO-Mäusen Fast alle Merkmale von Oat1- oder Oat3-defizienten Mäusen ähneln denen von Wildtypmäusen (25–27) (Tabelle 1). Die Knockout-Mäuse sind lebensfähig, wobei das Überleben mit dem von Wildtyp-Mäusen vergleichbar ist. Darüber hinaus zeigen sie keine offensichtlichen Entwicklungs- oder Wachstumsanomalien, und die histologische und physiologische Untersuchung dieser verschiedenen Knockouts (im Alter von ~ 2–8 Monaten) ergab wenig oder keine Unterschiede zum Wildtyp, außer dass die Oat3-KO-Mäuse einen etwas niedrigeren Blutdruck hatten ( 28). Ein Trend zur hepatischen Lipidablagerung im Oat1 KO wurde ebenfalls festgestellt, aber nur bei sehr alten Mäusen (29).
Diese Transporter-Knockout-Mäuse wurden auch aus pharmakologischer und toxikologischer Sicht charakterisiert (Tabelle 2). OAT1 und OAT3 spielen eine wichtige Rolle beim Umgang mit verschiedenen Arzneimitteln und Toxinen, sowohl umweltbedingt als auch endogen produziert (30–38). Beide Knockout-Mäuse reagieren auf Schleifen- und Thiaziddiuretika verändert, da diese Medikamente nicht in das Lumen des Nephrons gelangen können – ein Prozess, der von der OAT1-- oder OAT3--vermittelten Aufnahme in die proximale Tubuluszelle abhängt . Oat1 KO-Tiere sind aufgrund eines Mangels an quecksilberinduzierter Nephrotoxizität geschütztNiereAufnahme von Quecksilberkonjugaten. Beide Mäuse sammelten urämische Toxine im Serum an und zeigten eine verringerte Harnsäuresekretion. Die Ex-vivo-Analyse von Geweben von Oat1-KO- oder Oat3-KO-Mäusen zeigt eine verringerte Aufnahme mehrerer Virostatika.
Wir haben berichtet, dass Tiere mit Hafer1--Mangel möglicherweise eine verminderte Expression von OAT3 aufweisen (39). Eine Reihe von Studien hat jedoch gezeigt, dass die funktionelle Auswirkung davon im Basalzustand bestenfalls bescheiden ist. Zum Beispiel der Oat1-KnockoutNierenhaben einen deutlich verringerten PAH-Transport, aber keinen offensichtlichen Transportverlust des OAT3-Substrats Östronsulfat (26). Eine chemoinformatische Analyse hat eine Reihe von molekularen Eigenschaften identifiziert, die Metaboliten unterscheiden, die in Oat1-Mäusen im Vergleich zu Oat3-defizienten Mäusen verändert sind (23). Darüber hinaus embryonaleNiereOrgankulturen beider Mauslinien transportierten unterschiedliche Arten von Virostatika (36–38). Es gibt auch Unterschiede in den Arten von urämischen Toxinen, die in Oat1 gegenüber Oat3 KO gefunden werden (34).
Der Tryptophanstoffwechsel ist bei Oat1- und Oat3-KO-Mäusen systemisch verändert
Veröffentlichte metabolomische Analysen von Oat1-KO- und Oat3-KO-Mäusen deuten auf physiologisch wichtige Veränderungen im Umgang mit endogenen Metaboliten und Produkten des Darmmikrobioms hin, einschließlich einiger urämischer Toxine (34, 35). Hier analysierten wir 731 Metaboliten bekannter Identität im Serum von Kontroll- und Oat1-KO-Mäusen. Ebenso wurden 611-Metaboliten bekannter Identität im Serum von Kontroll- und Oat3-KO-Mäusen nachgewiesen.
Bei Oat1-KO-Mäusen stellten wir fest, dass 63 Metaboliten im Aminosäure-Superweg (Ergänzungstabelle S1) signifikant erhöht waren (p Weniger als oder gleich 0.05, 54 Metaboliten, darunter 12 Metaboliten). hatte fache Veränderungen von mehr als 3) oder tendenziell signifikant erhöht (0,05 kleiner als oder gleich p kleiner als oder gleich 0,10, neun Metaboliten), was darauf hindeutet, dass sie entweder OAT1-Substrate sind oder dass ihre Serumkonzentrationen davon abhängen auf OAT1. Bei Oat3-KO-Mäusen stellten wir fest, dass zehn Metaboliten im Aminosäure-Superweg signifikant erhöht waren, während 11 zu einer signifikanten Erhöhung tendierten (Ergänzungstabelle S2). Als Ergänzung zu den p-Werten haben wir auch Cohen's d berechnet, das große Effektstärken (im Bereich von 1,76 bis 4,17) für Tryptophan-Metaboliten zeigte. In Übereinstimmung mit anderen pharmakologischen und physiologischen Daten, die von den OAT1- und OAT3-Knockout-Mäusen oder ihrem Gewebe erhalten wurden und auf wichtige funktionelle Unterschiede hindeuten (23, 36, 38), Vergleich der Veränderungen der Serummetaboliten auf dem Weg des Aminosäure-Superpfads zwischen Oat1 KO (63 Metaboliten) und Oat3 KO (21 Metaboliten)-Mäuse zeigten in diesen Untergruppen nur zehn überlappende Metaboliten (Ergänzungstabelle S3).
Jeder Metabolit wurde mithilfe der Metabolon-Software in einen von acht Superpathways (Aminosäure, Kohlenhydrat, Cofaktoren und Vitamine, Energie, Lipid, Nukleotid, Peptid, Xenobiotika) und einen von 90 Subpathways eingeteilt. Von den 17 Metaboliten, die sich im Serum sowohl der Oat1-KO- als auch der Oat3-KO-Tiere signifikant anreicherten, gehörten vier zum Subpathway des Tryptophan-Metabolismus, was darauf hindeutet, dass diese beiden Transporter eine wichtige gemeinsame Rolle bei der Regulation des systemischen Tryptophan-Metabolismus spielen (Abb. 2). . Unabhängig davon gehörte der Tryptophan-Stoffwechsel zu den am stärksten angereicherten Sub-Wegen für beide Knockout-Modelle (Abb. 3). Sechzehn Abbildung 3. Der Tryptophanstoffwechsel ist einer der am stärksten veränderten Stoffwechselwege in beiden Knockout-Mäusen. Ein Vulkanplot für Hafer1 KO (n=5) zeigt die Tryptophan-Metaboliten im Vergleich zu allen anderen gemessenen Metaboliten. B, der Tryptophanstoffwechsel ist der am zweithäufigsten angereicherte Stoffwechselweg für signifikant erhöhte Metaboliten. C, Vulkandiagramm für Oat3 KO (n=3), das die Tryptophan-Metaboliten im Vergleich zu allen anderen gemessenen Metaboliten zeigt. D, Tryptophan-Stoffwechsel ist der am stärksten angereicherte Stoffwechselweg für signifikant erhöhte Metaboliten, basierend auf der Metabolon-Subpfad-Analyse. Rolle von OAT1 und OAT3 im Tryptophanstoffwechsel 4 J. Biol. Chem. (2021) 296 100575Tryptophan-Metaboliten wurden im Serum beider Mäuse gemessen, und 12 waren in mindestens einer Gruppe signifikant verändert. Bei den Oat1-KO-Mäusen waren 11 Metaboliten erhöht, darunter einer (N-Formylant-Hranilat), der im Serum der Oat3-KO nicht gemessen wurde (Tabelle 3). Die Analyse des Oat3 KO ergab, dass sechs der 16 Metaboliten signifikant verändert waren oder in Richtung signifikant verändert waren. Von einigen dieser Metaboliten, einschließlich derjenigen, die von Bakterien in der Darmmikroflora stammen, ist bekannt, dass sie distale Wirkungen auf mehrere andere Organe haben. Beispielsweise ist 3-Indoxylsulfat mit dem Fortschreiten von assoziiertNiereKrankheit und urämisches Syndrom (12, 40). Die Daten zeigen, dass OAT1 und OAT3 zusammenarbeiten, um den systemischen Tryptophanstoffwechsel zu regulieren, und dennoch haben sie auch spezifische Funktionen innerhalb des Tryptophanstoffwechsels, indem sie unterschiedliche Sätze von Metaboliten handhaben, die verschiedene biochemische Reaktionen beeinflussen.
Bewertung der Arzneimittel-Metaboliten-Wechselwirkungen beim Menschen unter Beteiligung eines OAT-hemmenden Arzneimittels und Tryptophan-Metaboliten
Probenecid, ein Medikament zur Behandlung von Gicht, wurde Menschen verabreicht, um den kurzfristigen Einfluss eines OAT-bindenden Medikaments mit hoher Affinität auf die Spiegel zirkulierender Metaboliten zu bestimmen. Probenecid hat drei gut etablierte Ziele: SLC22A12 (URAT1, Rst), OAT1 und OAT3, die alle eng verwandte Gene in der Transportergruppe für organische Anionen der SLC22-Familie von Trägern für gelöste Stoffe sind. URAT1 ist ein Harnsäuretransporter, der sich auf der apikalen Membran (der dem Urin zugewandten Seite) des proximalen Tubulus befindet, daher wird erwartet, dass OAT1 und OAT3, die multispezifisch sind und auf der dem Blut zugewandten Seite des proximalen Tubulus exprimiert werden, a ausüben stärkere Wirkung auf das Serummetabolom. Vergleiche von Stoffwechselmessungen im Blut vor und 5 h nach der Dosierung zeigen wesentliche Veränderungen des Tryptophan-Metabolismus-Unterwegs (Tabelle 4). Aufgrund unterschiedlicher Plattformen gab es in diesem Teilpfad 22 Metaboliten, von denen 16 signifikant verändert waren. Vierzehn Metaboliten wurden auf allen drei Plattformen gemessen und zeigten mehrere Gemeinsamkeiten zwischen den Knockout-Mäusen und den mit Probenecid behandelten Menschen (Abb. 4). Zum Beispiel wurden Anstiege von 3--Indoxylsulfat, Kynurenin, N-Acetylkynurenin und Indollactat sowohl bei Knockout-Mäusen als auch bei Menschen beobachtet. Es gab jedoch mehr Überschneidungen zwischen der Oat1-KO-Maus und Menschen, die mit Probenecid behandelt wurden. Alle acht Metaboliten, die im Oat1 KO signifikant erhöht waren, waren auch bei den mit Arzneimitteln behandelten Menschen signifikant erhöht. Nur Serotonin, das in der Oat3-KO-Maus erhöht war, wurde beim Menschen nicht verändert.
Mäuse, die mit einem OAT-hemmenden Medikament behandelt wurden, zeigen Veränderungen im Tryptophanstoffwechsel
Als Zwischenprodukt zwischen unseren Knockout-Mausmodellen und Menschen behandelten wir Wildtyp-Mäuse mit Probenecid, einem gut etablierten OAT-hemmenden Medikament. Diese medikamentöse Behandlung führte zur Erhöhung von sechs Tryptophan-Metaboliten, darunter Kynurenin, Kynurenat und Indolelactat (Abb. 5). Diese Metaboliten waren in einem oder beiden Knockout-Experimenten und bei den mit Probenecid behandelten Menschen erhöht.
Somit unterstützen die Gesamtergebnisse bei mit Probenecid behandelten Menschen und Mäusen sowie den Knockout-Mäusen die Rolle von OAT1 und OAT3 bei der Regulierung der zirkulierenden Spiegel von Tryptophan-Metaboliten.
Tryptophan-Metaboliten interagieren mit humanen OAT1- und OAT3-In-vitro-Transportassays Um unsere Ergebnisse zu bestätigen, führten wir In-vitro-Transportassays mit Zellen durch, die humanes OAT1 und OAT3 überexprimieren. Viele der Metaboliten in diesem Subpathway wurden gegen diese Transporter getestet (Tabelle 3), aber andere Metaboliten bleiben unerforscht. Transportassays für Indolessigsäure (ILA) zeigten, dass ILA mit OAT1 und OAT3 interagiert (IC50=229.1 ± 74,56 μM bzw. 74,49 ± 23,29 μM) (Abb. 6). Darüber hinaus interagierte Serotonin, das im Oat3-KO einzigartig erhöht war, in vitro nur mit OAT3 (IC50=288.2 ± 167,0 μM) (Daten nicht gezeigt). Die IC50-Werte wurden dann mit bekannten Km-Werten integriert, um Hemmkonstanten zu berechnen. Die Hemmkonstante (Ki) für ILA mit OAT1 betrug 119,3 μM.
Knockout-Nieren-Metabolom-Task-Analyse zeigt eine zentrale Rolle für OAT1 bei der Wahrnehmung von Tryptophan-Metaboliten im proximalen Tubulus
Wir haben Microarray-Daten aus dem verwendetNierenvon Oat1 KO, Oat3 KO und ihren Wildtypkontrollen, um zu identifizieren, wie die Transporterveränderungen die beeinflussenNiereStoffwechselfunktionen. Zu diesem Zweck haben wir eine systembiologische Methode (Stoffwechselaufgabenanalyse (41) aus dem CellFie-Tool) verwendet, die vorhersagt, wie sich Änderungen in der Genexpression auf eine vordefinierte Liste von 175 Stoffwechselaufgaben (Ergänzungstabelle S4) auswirken, die die allgemeinen Stoffwechselsysteme von a abdeckt Zelle (Energie-, Nukleotid-, Kohlenhydrat-, Aminosäure-, Lipid-, Vitamin- und Cofaktor- und Glykanstoffwechsel). Wie in Methoden beschrieben, nimmt die Berechnung eines „Stoffwechselaufgaben-Scores“ transkriptomische Daten und weist jedem Gen einen Genaktivitäts-Score zu. Ein Stoffwechselmodell im Genommaßstab wird verwendet, um eine Liste von Reaktionen zu erstellen, die erforderlich sind, um jede der 175 Stoffwechselaufgaben zu erfüllen. Somit kann die Transkriptomanalyse direkt verwendet werden, um die relative Aktivität jeder metabolischen Funktion unter den verschiedenen Bedingungen quantitativ zu vergleichen (z. B. Wildtyp versus Oat1 KO, Wildtyp versus Oat3 KO).
Wir fanden heraus, dass Tryptophan-bezogene metabolische Aufgaben bei den Mäusen mit einem großen Unterschied zwischen Hafer-KO- und Wildtyp-Mäusen üblich waren. Was jedoch unerwartet war, war, dass dieNiereTryptophan-bezogene metabolische Aufgaben waren abhängig von OAT1, aber nicht von OAT3. Bei den Oat1-KO-Mäusen hatte die Synthese von Kynurenin, Kynurenat, Anthranilat und N-für-Mylanthranilat aus Tryptophan erhöhte metabolische Aufgabenwerte, während jede dieser Aufgaben bei den Oat3-KO-Mäusen einen verringerten metabolischen Aufgabenwert aufwies. Dies stimmt mit den Serum-Metabolomik-Analysen überein, die signifikante Erhöhungen der Kynurenin-, Kynurenat-, Anthranilat- und N-für-Mylanthranilat-Spiegel im Oat1-KO zeigen.
Diskussion
OAT1 und OAT3 sind für ihre Rolle bei der Eliminierung von Hunderten von Medikamenten bekannt (42). In-vivo- und In-vitro-Studien von OAT1 und OAT3 haben jedoch gezeigt, dass diese Proteine am Transport zahlreicher endogener und von Darmmikroben stammender Metaboliten, urämischer Toxine, Signalmoleküle, aufgenommener Nährstoffe, industrieller Toxine und natürlicher Produkte beteiligt sind (9, 24, 26, 34, 35, 43). Dies scheint auch für andere multispezifische Arzneimitteltransporter der Fall zu sein, was darauf hindeutet, dass ihr Beitrag zum endogenen Metabolismus stark unterschätzt wird (44).
Diese multispezifischen Arzneimitteltransporter werden in fast allen Geweben stark exprimiert und spielen in Abbildung 4 eine besonders wichtige Rolle. Tryptophan-Metaboliten waren bei Hafer-Knockout-Mäusen und Probenecid-behandelten Menschen erhöht. Ein Venn-Diagramm von signifikant veränderten Tryptophan-Metaboliten bei Knockout-Mäusen und Menschen, die mit Probenecid behandelt wurden. Von den 14 Metaboliten, die allen drei Plattformen gemeinsam sind, waren 12 in mindestens einem der Experimente signifikant erhöht. Vier Metaboliten waren in jedem Experiment signifikant erhöht. B, chemische Strukturen von Metaboliten, die in jedem Experiment erhöht sind: 3- Indoxylsulfat, Indolelactat, Kynurenin und N-Acetylkynurenin. C, Boxplots für jeden Metaboliten in den mit Probenecid behandelten Menschen (n=20), Oat1-KO-Mäusen (n=5) und Oat3-KO-Mäusen (n=3). Linien in Boxplots geben den Median an. Rolle von OAT1 und OAT3 im Tryptophanstoffwechsel. Biol. Chem. (2021) 296 100575 7Epithel- und Endothelbarrieren zwischen Blut und anderen Körperflüssigkeiten/Kompartimenten (z. B. Blut-Hirn-Schranke, Blut-Retina-Schranke, Blut-CSF-Schranke, Nasen-Hirn-Schranke, Blut-Urin-Schranke). Als Regulatoren des systemischen Metabolismus sowie des lokalen Metabolismus innerhalb ihres Expressionsgewebes kann die Art der Studien und Analysen, die wir hier beschrieben haben, wenn sie für alle "Drogen"-Transporter durchgeführt werden, unsere physiologischen Ansichten dieser evolutionär konservierten Proteine radikal verändern.
Die klinisch-pharmazeutische Bedeutung dieser Transporter ist immens, und die Zulassungsbehörden haben empfohlen, neue Arzneimittelentitäten gegen mindestens sieben multispezifische Arzneimitteltransporter (OAT1, OAT3, OATP1B1, OATP1B3, OCT2, P-GP, BCRP) zu screenen, um die Möglichkeit von Arzneimittel- Arzneimittelwechselwirkungen (DDI) – Fälle, in denen zwei oder mehr Arzneimittel um den Zugang zu demselben Transporter konkurrieren. Transporter-vermittelte DDIs können die Konzentration der Medikamente im Blut verändern, was möglicherweise zu unerwünschten klinischen Wirkungen führt (45). In Anbetracht der Anzahl der Substrate für OAT1 und OAT3 kann ein ähnliches Phänomen zwischen Arzneimitteln und Metaboliten im Umlauf auftreten. Diese DMIs haben auch das Potenzial, die Gewebefunktion zu beeinflussen, da Metaboliten und Signalmoleküle möglicherweise nicht in die Zelle eindringen und ihre Wirkung auf die normale Zellphysiologie ausüben können. Die vorliegende Studie unterstützt diese Möglichkeit.
In unseren Metabolomik-Analysen des Serums von Oat1- und Oat3-Knockout-Mäusen gab es deutliche Veränderungen bei Tryptophan-verwandten Metaboliten. Der Anstieg der systemischen Spiegel von Metaboliten aufgrund des Fehlens dieser Transporter an der Blutschnittstelle mit demNiere, warf die Möglichkeit einer verminderten intrazellulären Konzentration in aufNiereproximale Tubuluszellen. Wie könnten diese Zellen wiederum darauf reagieren? Um diese Frage zu beantworten, haben wir eine transkriptomikbasierte metabolische Aufgabenanalyse verwendet. Wir identifizierten mehrere lokale (Nieren-)Tryptophan-bezogene metabolische Aufgaben, die durch das Fehlen der Transporter beeinflusst wurden. Diese Veränderungen der Metabolic Task Scores werden durch kompensatorische Erhöhungen der Expression der Metabolic Task-assoziierten Gene im Zusammenhang mit OAT1-Mangel verursacht. Während viele Stoffwechselwege sowohl durch Metabolomik- als auch Transkriptomik-basierte Stoffwechselaufgabenanalyse untersucht wurden, lieferte uns die Verwendung beider Ansätze einzigartige Einblicke darüber, wie bestimmte Arzneimitteltransporter an der Kommunikation zwischen dem Gewebe und der extrazellulären Umgebung beteiligt sind. Während also Tryptophan-Metabolite auf systemischer Ebene von beiden Transportern reguliert wurden, waren Tryptophan-bezogene Stoffwechselaufgaben in der Niere hauptsächlich von OAT1 abhängig.
Die Ergebnisse zeigen, dass der proximale Tubulus derNiere, wo OATs gefunden werden, ist nicht einfach ein Kanal für die renale Ausscheidung von Tryptophan-Metaboliten; es spürt Tryptophan-Metaboliten auf und reagiert auf Veränderungen in ihrer intrazellulären Häufigkeit. Insgesamt unterstützten die Daten die Ansicht, dass OAT1 eine Schlüsselrolle spielt, nicht nur bei der Beseitigung von Tryptophan-verwandten Metaboliten aus dem Kreislauf, indem es deren Aufnahme durch fördertNieresondern auch, dass dieser Transporter den intrazellulären Metabolismus reguliert, insbesondere den Tryptophan-Metabolismus.
Dies unterstützt die Ansicht, dass der OAT1--vermittelte Transport von Kynurenin, Kynurenat, Anthranilat und N-für-Mylanthranilat wichtig istNiereFunktion (Abb. 8). Diese vier Metaboliten gehören zum Kynurenin-Unterweg des Tryptophanabbaus, und mit Ausnahme von Kynurenat sind sie an der Produktion von Zellenergie durch die Synthese von NAD plus beteiligt (46). Somit ist es möglich, dass der Mangel an OAT1 zu einer Beeinträchtigung des Zellstoffwechsels führt, die zumindest teilweise durch die Produktion dieser Metaboliten wiederhergestellt werden kann.
Nahezu das gesamte aufgenommene Tryptophan wird in drei Hauptunterwege metabolisiert: Kynurenin, Serotonin und Indol (47, 48). Zusätzlich zu seiner Rolle bei der Produktion von NAD plus produziert der Kynurenin-Subweg Metaboliten, die sowohl im gesunden als auch im kranken Zustand eine Vielzahl von Funktionen haben (46, 49). Der Serotoninweg produziert den Neurotransmitter Serotonin, der bei zahlreichen physiologischen Prozessen eine Rolle spielt, insbesondere als Regulator der ZNS-Funktion (50). Der Indol-Subweg, der durch das Darmmikrobiom vermittelt wird, produziert Signalmoleküle, die an der Kommunikation zwischen Wirt und Mikroben beteiligt sind (51). Systemisch modulieren OAT1 und OAT3 die Bioverfügbarkeit von Tryptophan-Metaboliten aus jedem der drei Unterwege, obwohl die meisten Metaboliten aus den Kynurenin- und Indol-Unterwegen stammen.
In Anbetracht der unzähligen Signalfunktionen, die die erhöhten Metaboliten haben, besteht für OAT1 und OAT3 das Potenzial, viele Aspekte der Physiologie zu beeinflussen. Beispielsweise aktiviert Kynurenat GPR35, ein Wirkstoffziel, und einen GPCR, der an Entzündungsreaktionen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beteiligt ist (52). Viele der signifikant veränderten Tryptophan-Metaboliten sind auch etablierte oder mutmaßliche Liganden des Aryl-Kohlenwasserstoff-Rezeptors (AhR) (Tabelle 3), eines Transkriptionsregulators, der in fast allen Geweben exprimiert wird, die auf Xenobiotika ansprechen (53).
Die Metabolomics-Studien der beiden Knockout-Mäuse zeigten, dass eine endogene Schlüsselfunktion von OAT1 und OAT3 darin besteht, die systemischen Spiegel von Tryptophan-Metaboliten zu regulieren. Daher wäre zu erwarten, dass ein Medikament, das auf OAT1 und OAT3 abzielt, eine ähnliche Wirkung auf das Metabolom hat. Wie vorhergesagt, wurde das translationale Potenzial unserer Knockout-Mäuse als Modelle für DMIs stark durch die Ergebnisse von Menschen gestützt, die mit Probenecid behandelt wurden, einem OAT-hemmenden Medikament, das weltweit zur Behandlung von Gicht eingesetzt wird. Mehrere der Tryptophan-Metaboliten waren sowohl im Serum von Menschen als auch von Knockout-Mäusen erhöht.
Daher besteht die Möglichkeit, dass die in Studien an Menschen und Nagetieren erhöhten Verbindungen als Biomarker für neuartige Wirkstoffe verwendet werden, die OAT1 und OAT3 hemmen können. Während die Knockout-Mausmodelle (die eine normale Lebenserwartung haben) und die mit Probenecid behandelten Menschen gesund waren, sind einige der erhöhten Metaboliten bekannte urämische Toxine, die im Serum von Menschen, die an chronischem Nierenversagen leiden, vermehrt vorkommen und mit negativen Folgen verbunden sind (54 , 55). Die Überschneidung von Metaboliten, die mit Aspekten der CNI in Verbindung stehen, und unsere Studien legten nahe, dass die OATs eine Schlüsselrolle bei den Manifestationen von CNI oder ihrem Fortschreiten spielen könnten, obwohl es auch möglich ist, dass die Metabolitenkonzentrationen aufgrund des Sekretionsverlusts infolge des Gewebes erhöht sind Schaden (56, 57). CKD kann auch zu Multiorganversagen führen, teilweise aufgrund der Akkumulation von urämischen Toxinen, und dies kann teilweise auf die Aufnahme in andere Gewebe über SLC- und ABC-Medikamententransporter zurückzuführen sein (12, 58).
Der Weg des Tryptophanstoffwechsels erfordert die koordinierte Funktion mehrerer Organe. Tryptophan wird vom Darm aufgenommen, von der Leber oder anderen Organen modifiziert, und die Metaboliten werden schließlich vom Darm transportiertNiere, teilweise durch die Funktion von OAT1 und OAT3. Herkömmlicherweise wird dies einfach als ein Eliminationsweg angesehen. Unsere Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass Zellen derNiereauf das Fehlen dieser Metaboliten und Signalmoleküle reagieren, indem sie sich darauf einstellen, sie zu produzieren, andernfalls vorschlagen. Obwohl ihre spezifische Rolle in derNiereproximaler Tubulus schlecht definiert ist, ist klar, dass viele der produzierten Zwischenprodukte Neurotransmitter sind und eine wichtige Rolle bei der ZNS-Funktion spielen (46, 49, 59, 60). Neben der Kommunikation zwischen den Organen spiegelt der Tryptophanstoffwechsel auch die Kommunikation zwischen den Organismen zwischen dem Wirt und dem Darmmikrobiom wider. Tatsächlich weist das Serum von keimfreien Mäusen verringerte Spiegel von 3--Indoxylsulfat, Indolpropionat und Serotonin auf (61). Darüber hinaus haben frühere Studien gezeigt, dass in renalen OAT1--positiven Zellen 3--Indoxylsulfat bei der Zellsignalisierung eine Rolle spielt, indem es AhR aktiviert und ihre eigene Sekretion durch OAT1 reguliert (62). Unsere Ergebnisse, dass aus dem Darm stammende Metaboliten im Serum sowohl der Oat1-KO- als auch der Oat3-KO-Mäuse erhöht waren – zusammen mit unserer Demonstration, dass einige in vitro Liganden sind, liefern zusätzliche Unterstützung für die Bedeutung dieser Transporter bei der Regulierung der Kommunikation zwischen Wirt und Kommensale Organismen. Insgesamt stimmen unsere Ergebnisse mit der Remote Sensing and Signaling Theory überein, die vorschlägt, dass Arzneimitteltransporter und Arzneimittel metabolisierende Enzyme an der Kommunikation zwischen Organen und Organismen durch den Transport und die Modifikation kleiner Moleküle zur Aufrechterhaltung der Homöostase beteiligt sind (63, 64). Daher ist es entscheidend, die Bandbreite der endogenen physiologischen Funktionen von Arzneimitteltransportern systemisch und lokal zu verstehen.
Mit verbesserten Metabolomikdaten identifizierten wir Metaboliten, die durch das Fehlen von OAT1 und OAT3 in Nagetiermodellen beeinflusst wurden, und Metaboliten, die durch die Hemmung von OAT1 und OAT3 bei Menschen beeinflusst wurden, die mit OAT-hemmenden Medikamenten behandelt wurden. Unsere Gruppe hat zuvor metabolische Rekonstruktionsnetzwerke verwendet, um die Stoffwechselfunktion vorherzusagen, und über mehrere gemeinsame und einzigartige Wege berichtet, die durch OAT1 und OAT3 reguliert werden (43, 65). Diese Studien waren jedoch durch frühe Versionen von Rekonstruktionswerkzeugen und sehr wenige Metabolomikdaten begrenzt. Hier legte Metabolic Task Analysis unter Verwendung eines anderen Ansatzes eine viel größere Betonung auf die Rolle von OAT1 im intrazellulären Tryptophanstoffwechsel derNiere. Unser Ansatz kann angewendet werden, um die endogenen Funktionen anderer SLC- und ABC-Familienmitglieder zu untersuchen und separate, aber überlappende Netzwerke für all diese Arzneimitteltransporter aufzubauen, die nicht nur in Mäusen, sondern auch in Voll- und Würmern gefunden werden (20, 66). Solche Darstellungen werden auch das Verständnis des vollen Umfangs von DMIs für Arzneimittel erleichtern, die mit OAT1, OAT3 oder beiden interagieren, was wahrscheinlich über eine einfache Konkurrenz auf der Ebene des Transporters hinausgeht.
Experimentelle Verfahren
Tiere
Alle Versuchsprotokolle, die die Verwendung von Tieren beinhalten, wurden vom UCSD Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigt. Alle Tiere wurden gemäß den Institutional Guidelines on the Use of Live Animals for Research behandelt. Erwachsene WT-, Oat1 KO- und Oat3 KO-Männchen wurden separat unter einem 12--h-Hell-Dunkel-Zyklus gehalten und erhielten freien Zugang zu Nahrung und Wasser. Diese Tiere wurden in früheren Veröffentlichungen beschrieben (26, 27). Probenecid-behandelten Mäusen wurde eine tägliche intraperitoneale Injektion von 200 mg/kg Probenecid oder PBS für 3 Tage vor der Tötung verabreicht. Die letzte Injektion wurde 2 h vor der Tötung verabreicht. Die für diese Analyse verwendeten Datensätze wurden ebenfalls teilweise beschrieben (23, 24). Der Oat1-KO-Datensatz wurde teilweise aus chemoinformatischer Sicht untersucht, aber eine detaillierte Weganalyse wurde nicht durchgeführt (23). Der Oat3-KO-Datensatz wurde erneut analysiert und nur zwei Gruppen wurden verglichen (24).
Humanstudien mit Probenecid
Alle experimentellen Protokolle wurden vom Institutional Review Board überprüft und genehmigt und halten sich an die Deklaration der ethischen Grundsätze von Helsinki. Vollblutproben wurden von 20 Personen (14 Frauen, sechs Männer) gesammelt. Das Durchschnittsalter betrug 30,85 ± 10,98 und der durchschnittliche BMI 24,18 ± 3,52. Teilnehmer, die keine Medikamente einnahmen und sich für die Dauer der Studie vegetarisch ernährten. Eine orale Dosis von 1 Gramm Probenecid wurde verabreicht, und nach 5 h wurde erneut Vollblut gesammelt. Jede Probe wurde bis zur Metabolomanalyse bei –80 Grad gefroren aufbewahrt.
Metabolomik Humanserumproben wurden sofort bei –80 Grad gelagert und auf Trockeneis an Metabolon Inc. versandt. Mausserumproben wurden gesammelt und analysiert, wie zuvor beschrieben (23, 24). Um es kurz zusammenzufassen: Für jede Probe wurde von Metabolon Inc. ein gezieltes Metabolomik-Profiling durchgeführt. Das MicroLab STAR-System von Hamilton Company wurde verwendet, um jede Probe vorzubereiten, und mehrere Wiederfindungsstandards wurden zur Qualitätskontrolle hinzugefügt. Das Serum wurde mit Methanol ausgefällt und mit Glen Mills GenoGrinder 2000 gerührt, um Proteine aus dem Serum zu entfernen und an diese Proteine gebundene Moleküle freizusetzen. Die resultierende Lösung wurde in vier kleinere Proben getrennt. Zwei wurden durch Umkehrphasen(RP)-Ultraperformance-Flüssigkeitschromatographie(UPLC)-Massenspektrometrie (MS) mit Elektrospray-Ionisierung im positiven Ionenmodus (ESI) analysiert. Eine Probe wurde mittels RP/UPLC-MS/MS mit ESI im Negativ-Ionen-Modus analysiert. Eine Probe wurde mit HILIC/UPLC-MS/MS analysiert. Das organische Lösungsmittel wurde entfernt, indem jede Probe auf einen TurboVap (Zymark) gegeben wurde.
Statistiken
Sowohl für menschliche als auch für Mausproben wurden die Rohwerte auf das Volumen normalisiert, log-transformiert und fehlende Werte wurden durch den niedrigsten beobachteten Wert für jede Verbindung ersetzt. In den Humanserumproben wurde die statistische Signifikanz unter Verwendung von ANCOVA-Kontrastmitteln bestimmt, die BMI und Alter beinhalten. Für Mäuseserumproben wurde die Signifikanz unter Verwendung des Zwei-Stichproben-t-Tests von Welch mit Metaboliten bestimmt, die eine statistische Signifikanz (p kleiner als oder gleich 0.05) erreichten, sowie jenen, die sich einer Signifikanz näherten ( 0.05 Kleiner oder gleich p Kleiner als oder gleich 0,10) in nachfolgende Analysen einbezogen. Die Anreicherung wurde anhand von Gleichung 1 bestimmt, wobei k die Anzahl der signifikant veränderten Metaboliten in einem Subpathway, m die Anzahl der Metaboliten in einem Subpathway, n die Anzahl der signifikant veränderten Metaboliten im gesamten Datensatz und N die Anzahl von ist gemessenen Metaboliten im Gesamtdatensatz.
Stoffwechselaufgabenanalyse
Wir haben die metabolische Aufgabenanalyse verwendet, wie sie im CellFie-Modul in GenePattern implementiert ist, um die zu quantifizierenNierenStoffwechselfunktionen und der Einfluss von OAT-Transporterveränderungen aus Genexpressionsdaten (41) (dh Microarray-Daten aus den Nieren von Oat1 KO, Oat3 KO und ihren Wildtyp-Kontrollen). Diese Analyse sagt die Aktivität einer kuratierten Sammlung von Hunderten von Aufgaben voraus, die sieben wichtige Stoffwechselaktivitäten einer Zelle abdecken (Energieerzeugung, Nukleotid-, Kohlenhydrat-, Aminosäure-, Lipid-, Vitamin- und Cofaktor- und Glykanstoffwechsel) direkt aus Transkriptomdaten unter Verwendung von Genom- Maßstabsgetreue Modelle des menschlichen Stoffwechsels. Genauer gesagt beruht die Berechnung der relativen Aktivität einer metabolischen Aufgabe (dh metabolischer Aufgabenwert) zunächst auf der Vorverarbeitung der verfügbaren Transkriptomdaten und der Zuordnung eines Genaktivitätswerts für jedes Gen (67). Das Modell des menschlichen Stoffwechsels im Genommaßstab wird weiterhin verwendet, um die Liste der Reaktionen zu identifizieren, die erforderlich sind, um jede Stoffwechselaufgabe zu erfüllen, und dabei die Liste der Gene zu identifizieren, die zum Erwerb einer Stoffwechselfunktion beitragen können, basierend auf GPR-Regeln (d. h , Gen-Protein-Reaktionsregeln). Daher wird der metabolische Task-Score als durchschnittlicher Aktivitäts-Score aller Gene berechnet, die zu einer Stoffwechselfunktion beitragen. Auf diese Weise können Transkriptomdaten direkt verwendet werden, um die relative Aktivität jeder Stoffwechselfunktion in einem bestimmten Zustand zu quantifizieren.
In-vitro-Transportassays
Menschlicher EmbryoNiere(HEK)-293-Zellen, die humanes OAT1 und OAT3 (Solvo Biotechnology) stabil überexprimieren, wurden bis zur Konfluenz in Dulbecco's Modified Eagle's Medium (Invitrogen), ergänzt mit 10 % fötalem Rinderserum und 1 % Penicillin/Streptomycin, gezüchtet und in 5 gehalten % CO2 bei 37°C. Die OAT1--exprimierenden Zellen wurden in Gegenwart von Blasticidin selektiert, und die OAT3--exprimierenden Zellen wurden in Gegenwart von Puromycin selektiert. Beide Zelllinien wurden negativ auf Mycoplasma-Kontamination getestet. Vor den funktionellen Assays wurden die Zellen auf 96-Well-Platten ausplattiert, 24 Stunden lang inkubiert und mit Medien ergänzt. Kompetitive Aufnahmeexperimente wurden durchgeführt, indem Zellen in Pufferlösung mit einer festen Konzentration von 10 μM 6-Carboxyfluorescein und einer seriell verdünnten Konzentration des vorgeschlagenen Substrats beginnend bei 2 mM inkubiert wurden. Der Puffer wurde nach einer 10--minütigen Inkubation bei Raumtemperatur entfernt und die Zellen wurden dreimal mit DPBS gespült. Die FL-Fluoreszenz wurde dann unter Verwendung eines FL-Fluoreszenzplattenlesegeräts bewertet. IC50-Werte wurden mit GraphPad Prism 8 bestimmt.
Fluoreszenzintensitätswerte wurden normalisiert, sodass der niedrigste Wert auf 0 Prozent und der höchste Wert auf 100 Prozent eingestellt wurde. Nach der Normalisierung wurden die Daten an ein nichtlineares Modell angepasst und der IC50 wurde mit Gleichung 2 bestimmt.
Ki wurde dann für jeden Metaboliten unter Verwendung der Cheng-Prusoff-Gleichung (Gleichung 3) berechnet, wobei der Km für hOAT1 HEK293-Zellen aus früheren Experimenten abgeleitet wurde (68).
Datenverfügbarkeit
Alle relevanten Metabolomics-Daten sind im Artikel und im Zusatzmaterial enthalten. Transkriptomdaten sind auf Anfrage bei snigam@health.ucsd.edu erhältlich. Hypothese, überwachte das Projekt, entwarf die Experimente und schrieb und redigierte den Artikel.
Finanzierung und weitere Informationen—Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der National Institutes of Health (NIH) an SKN vom National Institute of General Medical Sciences (NIGMS) (R01GM132938) unterstützt. Die Unterstützung für JCG stammt aus dem vom National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) (T32EB009380) gewährten Ausbildungsstipendium und einer Ergänzung zu R01GM132938. Diese Arbeit wurde teilweise finanziert durch großzügige Mittel von NIGMS an NEL (R35GM119850), National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) an NEL (UH2AI153029), ein LIFA-Stipendium an AR und ein Stipendium an JMG von der mexikanischen Regierung ( CONACYT) und dem University of California Institute for Mexico and the United States (UC-MEXUS). Für den Inhalt sind ausschließlich die Autoren verantwortlich und geben nicht unbedingt die offiziellen Ansichten der NIH wieder. Einige Abbildungen wurden mit Biorender erstellt. Dieser Artikel ist der Erinnerung an Vibha Bhatnagar, MD, MPH gewidmet.
Interessenskonflikte—Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte mit dem Inhalt dieses Artikels haben.
Abkürzungen– Die verwendeten Abkürzungen sind: AhR, Aryl Hydrocarbon Receptor; CNI, chronischNiereErkrankung; DMI, Arzneimittel-Metaboliten-Wechselwirkung; ESI, Elektrospray-Ionisation; HEK, menschlicher EmbryoNiere; ILA, Indolessigsäure; K.o., KO; RP/UPLC/MS, Umkehrphasen-Ultraleistungs-Flüssigkeitschromatographie – Massenspektrometrie.
Cistanche tubulosa beugt Nierenerkrankungen vor, klicken Sie hier, um die Probe zu erhalten
Von der 1. Abteilung für Bioengineering, 2. Abteilung für Pädiatrie, 3. Abteilung für Biologie, 4. Abteilung für Biostatistik und Bioinformatik, Abteilung für Familienmedizin und öffentliche Gesundheit, 5. Abteilung für Familien- und Präventivmedizin, 6. NovoNordisk Foundation Center for Biosustainability an der UC San Diego und 7. Abteilung für Medizin, University of California San Diego, La Jolla, Kalifornien, USAHrsg
von Mike Shipston
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