Metabolismus des Flavonols Kaempferol in Nierenzellen

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Der Metabolismus des Flavonols Kaempferol in Nierenzellen setzt den B-Ring frei, um in die Coenzym Q-Biosynthese einzutreten

Lucía Fernández-del-Río¹, et al

AbstraktZusammenfassung: Coenzym Q (CoQ) ist ein wesentlicher Bestandteil der mitochondrialen Elektronentransportkette und ein wichtiges Antioxidans, das in allen Zellmembranen vorhanden ist. CoQ-Mangel tritt häufig im Alter und bei altersbedingten Krankheiten auf, und derzeitige Behandlungen beschränken sich auf die CoQ-Ergänzung. Strategien, die auf einer CoQ-Ergänzung beruhen, leiden unter einer schlechten Aufnahme und einem schlechten Transport dieses sehr hydrophoben Moleküls. In einer früheren Studie wurde berichtet, dass das diätetische Flavonol Kaempferol als Vorläufer des CoQ-Rings dient und den CoQ-Gehalt erhöhtNiereZellen, aber weder der Teil des Moleküls, der in die CoQ-Biosynthese eintritt, noch der Mechanismus wurden beschrieben. In dieser Studie wurde spezifisch im B-Ring markiertes Kämpferol aus Arabidopsis-Pflanzen isoliert.NiereZellendie mit dieser Verbindung behandelt wurden, bauten den B-Ring von Kaempferol in neu synthetisiertes CoQ ein, was darauf hindeutet, dass der B-Ring über einen in Pflanzenzellen beschriebenen Mechanismus metabolisiert wird. Kaempferol ist ein natürliches Flavonoid, das in Obst und Gemüse vorkommt und antioxidative, krebshemmende und entzündungshemmende therapeutische Eigenschaften besitzt. Ein besseres Verständnis der Rolle von Kaempferol als Vorläufer eines CoQ-Rings macht diese bioaktive Verbindung zu einem potenziellen Kandidaten für die Gestaltung von Interventionen, die darauf abzielen, die endogene CoQ-Biosynthese zu steigern, und kann Phänotypen mit CoQ-Mangel bei Alterung und Krankheit verbessern.

Schlüsselwörter Flavonoide; Flavonol; Kämpferol; Coenzym Q;NiereZellen; Vorläufer

Cistanche kann die Nierenfunktion verbessern

1. Einleitung

Coenzym Q (CoQ oder Ubichinon) ist ein kleines lipophiles Molekül, das allgegenwärtig in Zellmembranen vorkommt. Strukturell besteht es aus einem Benzochinonring und einem polyisoprenoiden Schwanz, dessen Länge zwischen den Arten variiert [1]. Bei Säugetieren sind CoQ9 (Neun-Isopren-Schwanz) und CoQ10 (Zehn-Isopren-Schwanz) vorhanden, wobei CoQ9 bei Nagetieren und CoQ10 beim Menschen vorherrscht [1]. Die CoQ-Synthese erfolgt in den Mitochondrien durch mehrere Schritte, die von mindestens 14 Proteinen durchgeführt werden, die als COQ-Proteine ​​bekannt sind [1,2]. CoQ spielt eine Rolle bei mehreren Zellfunktionen [3,4]. Die Hauptfunktion von CoQ besteht jedoch darin, Elektronen und Protonen aus den Atmungskomplexen I und II aufzunehmen und an Komplex III abzugeben [1,4]. Diese Redoxkapazität ermöglicht es CoQ, zwischen drei verschiedenen Zuständen zu wechseln: Ubichinon (oxidiert), Semichinon (halboxidiert) und Ubichinol (reduziert) [1,5]. In seiner Ubiquinol-Form spielt CoQH2 eine wichtige antioxidative Rolle und schützt DNA, Proteine ​​und Lipide vor oxidativem Stress [6,7].

Der CoQ-Gehalt nimmt in einer Vielzahl von Säugetiergeweben mit dem Alter ab, was sich in einer verringerten Biosyntheserate widerspiegelt [8–10]. Die Möglichkeit, den CoQ10-Gehalt durch Nahrungsergänzung zu erhöhen, wurde in den letzten Jahrzehnten umfassend erforscht [6,9]. Obwohl mehr kontrollierte Studien erforderlich sind, um die Wirksamkeit von CoQ10 als Anti-Aging-Medikament beim Menschen zu bestimmen [11], wurde zuvor berichtet, dass die CoQ-Plasmaspiegel bei älteren Menschen mit erhöhter körperlicher Aktivität und geringeren oxidativen Lipidschäden korrelieren; und dass eine CoQ10-Supplementierung die Vitalität, körperliche Leistungsfähigkeit und Lebensqualität bei alten Menschen verbessert [9]. Die Argumente für die vorteilhaften Wirkungen einer CoQ10-Supplementierung sind bei einer Reihe von altersbedingten Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Neuropathien, Entzündungen, metabolischem Syndrom, Arthritis, Karzinogenese, Diabetes, Osteoporose und Hypercholesterinämie stärker [3,8,11]. Es wurde gezeigt, dass eine CoQ10-Supplementierung Entzündungsmarker reduziert, die bei den oben genannten altersbedingten Erkrankungen häufig in hohen Konzentrationen vorhanden sind [12-14].

Die lange Polyisoprenoidkette macht Coenzym Q10 jedoch sehr lipophil und schwer absorbierbar. CoQ10-Nahrungsergänzungsmittel stellen mehrere Herausforderungen dar, darunter die spezifische Absorption über den Magen-Darm-Trakt [5], die zelluläre Aufnahme an der Plasmamembran, der Transport durch intrazelluläre Membranen und die Assimilation durch Mitochondrien. All diese Handelsschritte machen den Prozess der exogenen CoQ10-Supplementierung sehr ineffizient [3,9]. In dieser Hinsicht werden alternative Vehikel für die Verabreichung von CoQ10 untersucht (z. B. Kapseln auf Ölbasis, Nanopartikel) [3,15,16] sowie neuartige Strategien, die die endogene Synthese von CoQ potenzieren könnten [2,3]. Zuvor haben wir die Fähigkeit von Kaempferol, einem in Obst und Gemüse vorkommenden Flavonol, beschrieben, den CoQ-Gehalt zu erhöhen, indem es als neuartiger CoQ-Vorläufer bei Maus und Mensch fungiertNiereZellen[17]. Der genaue Stoffwechselweg, über den Kaempferol an der CoQ-Biosynthese beteiligt ist, wurde jedoch nicht identifiziert. Zwei Hypothesen wurden vorgeschlagen: (1) Kaempferol könnte ein direktes Substrat von COQ2 im CoQ-Biosyntheseweg sein und würde anschließend von den verschiedenen COQ-Proteinen metabolisiert, bis es die endgültige Struktur von CoQ erreicht; oder alternativ könnte (2) Kaempferol in der Zelle metabolisiert werden, um einen potenziellen CoQ-Ringvorläufer zu produzieren, der dann in den CoQ-Biosyntheseweg integriert würde [17]. In einer neueren Studie beschrieben Soubeyrand und Co-Autoren [18], dass in Pflanzen die Biosynthesewege von Flavonoiden und CoQ tatsächlich miteinander verbunden sind und dass Kaempferol als Vorläufer für die Synthese von CoQ dienen kann. Sie bewiesen, dass der B-Ring von Kaempferol einer peroxidativen Spaltung unterzogen wird, um 4--Hydroxybenzoesäure (4HB) zu ergeben, eine übliche Vorstufe des Benzochinonrings von CoQ [18].

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Beziehung zwischen Kaempferol und CoQ in Säugerzellen weiter zu beschreiben. Das zeigen unsere ErgebnisseNiereZellen ist der B-Ring von Kaempferol der Teil des Moleküls, das in die CoQ-Biosynthese eintritt, was darauf hindeutet, dass der für Pflanzen beschriebene Mechanismus wahrscheinlich in Wirbeltieren konserviert ist.

2. Ergebnisse

Um besser zu verstehen, wie Kaempferol als CoQ-Vorläufer in Säugetierzellen funktioniert, entschieden wir uns zu testen, ob der B-Ring von Kaempferol der Teil des Moleküls ist, das in den CoQ-Biosyntheseweg eintritt, wie es in Pflanzen berichtet wurde [18]. Unsere Bemühungen, Kämpferol mit spezifischer 13C-Markierung im B-Ring (13C6-[B-Ring]-Kampferol) chemisch zu synthetisieren, waren erfolglos. Als alternative Strategie entschieden wir uns, 13C6-[B-Ring]-Kaempferol aus Kulturen der Pflanze Arabidopsis thaliana zu isolieren. Eine solche In-vivo-Synthese von B-Ring-markiertem Kämpferol ist möglich, weil Pflanzen den B-Ring von Kämpferol ausschließlich von der Phenyleinheit von Phenylalanin ableiten [19]. Im Gegensatz dazu stammen der A-Ring und der C-Ring von Malonyl-CoA [19]. Durch Verfütterung von 13C6-L-Phenylalanin (13C6-Phe) an Arabidopsis-Pflanzen, die unter sterilen Bedingungen gezüchtet werden, kann man daher spezifisch auf dem B-Ring markiertes Kämpferol erhalten [18]. Um die Kaempferol-Akkumulation zu steigern, wurde die 13C6-Phe-Verfütterung außerdem mit einem Flavonoid-30-hydroxylase Arabidopsis Knockout durchgeführt, das Kaempferol nicht weiter zu Anthocyanen metabolisieren kann [20]. Man beachte, dass mit einem solchen Verfahren gewonnenes Kämpferol aus einer Mischung von 13C6-[B-Ring]-Kämpferol sowie unmarkiertem Kämpferol besteht, das vor der Fütterung mit 13C{{36) in den Pflanzengeweben vorhanden war }} Ph. Die spezifische Anreicherung von 13C6-[B-Ring]-Kämpferol in der für unsere Experimente verwendeten Mischung betrug etwa 10 Prozent des Gesamtpools von Kämpferol (dh unmarkiert plus markiert).

Unter Verwendung von 13C6-[B-Ring]-Kämpferol, das aus Arabidopsis extrahiert und gereinigt wurde, behandelten wir MäuseNiereEpithelzellen des proximalen Tubulus (TKPTS) und gemessener De-novo- und Gesamtgehalt an CoQ (Abbildung 1). Unmarkiertes Kaempferol, allgemein 13C-markiertes Kaempferol (13C-Kaempferol) und 13C-markiertes 4HB(13C6-4HB) wurden als ergänzende Behandlungen verwendet (Abbildung 1a). Mit Ethanolvehikeln behandelte Zellen wurden als Kontrolle eingeschlossen. Wir haben beobachtet, dass in Bezug auf das Gesamt-CoQ (CoQ plus 13C6-CoQ) sowohl der CoQ9- als auch der CoQ10-Gehalt durch die Behandlung mit Kaempferol (unabhängig von der Bezeichnung) und 4HB (Abbildung 1b, c) erhöht wurden, wie zuvor für beschriebenNiereZellen [17]. 13C6-CoQ wurde in Zellen nachgewiesen, die mit 13C-Kämpferol und 13C6-4HB behandelt wurden, was mit der Rolle dieser Verbindungen als CoQ-Ringvorstufen übereinstimmt [17,21]. Bemerkenswerterweise führte die Behandlung mit 13C6-[B-Ring]-Kaempferol auch zur Synthese von 13C6-CoQ (Abbildung 1b,c), was darauf hindeutet, dass der B-Ring von Kaempferol der Teil von ist Molekül, das in die CoQ-Biosynthese eintritt. Wie erwartet führte die geringere spezifische Markierung des B-Rings in der 13C6-[B-Ring]-Kämpferol/Kämpferol-Mischung zu einer geringeren Menge an 13C6-CoQ (Abbildung 1b,c).

3. Diskussion

Kaempferol ist ein natürliches Flavonoid vom Flavonol-Typ, das unter anderem in Tee sowie in zahlreichen Gemüse- und Obstsorten wie Brokkoli, Weintrauben, Grünkohl, Tomaten und Zitrusfrüchten vorkommt [22,23]. Die bekanntesten Eigenschaften von Kaempferol sind seine entzündungshemmende Wirkung sowohl bei akuten als auch bei chronischen Entzündungen und seine Rolle bei der Prävention mehrerer Krebsarten [24–26]. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass es die Leber- und Herzfunktion schützt und metabolischen und neurodegenerativen Erkrankungen vorbeugt [24,26]. Es wird angenommen, dass Kaempferol seine vorteilhaften Wirkungen durch die Regulierung einer Vielzahl von zellulären Signalwegen erreicht [24,26], aber seine antioxidative Funktion könnte auch wichtig sein. Kaempferol senkt den oxidativen Stress und die Lipidperoxidation signifikant und kann die antioxidative Abwehraktivität verbessern [26]. Die C-3-Hydroxylgruppe gilt als besonders wichtig für diese antioxidative Aktivität [27].

Im Jahr 2015 haben Xie et al. [21] beschrieben, dass die Nahrungsverbindung Resveratrol, die mit mehreren gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wurde [28], als Ringvorläufer bei der Biosynthese von CoQ in Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae und Säugetierzellen dienen kann. In einer späteren Studie wurde zusätzlich beschrieben, dass Kämpferol als CoQ-Ringvorläufer wirkt und den CoQ-Gehalt in Säugerzellen erhöht [17]. Der durch Kaempferol induzierte Anstieg von CoQ war nachweislich stärker als die Wirkung anderer Polyphenole, einschließlich Resveratrol. Tatsächlich zeigten Quercetin, Naringenin, Luteolin und Piceatannol keine Wirkung [17]. Diese Studien verknüpften Naturstoffe, die im Allgemeinen in der Nahrung vorhanden sind, mit der CoQ-Biosynthese, obwohl der Mechanismus, der für die Aufnahme verantwortlich ist, nicht bestimmt wurde. Kürzlich wurde beschrieben, dass die Synthese von Flavonoiden tatsächlich mit der Synthese von CoQ in Pflanzen verbunden ist [18]. Darüber hinaus zeigten die Autoren, dass der B-Ring von Kaempferol in Pflanzen durch noch unbekannte Peroxidasen gespalten wird, wodurch 4HB entsteht, das direkt in den CoQ-Biosyntheseweg eintritt[18].

Hier haben wir bestätigt, dass ähnliche Enzyme in Säugerzellen vorhanden sein könnten, was das Auftreten eines vergleichbaren Mechanismus ermöglicht. Obwohl zusätzliche Studien notwendig sind, um festzustellen, ob die Spaltung von Kaempferol in Säugetieren 4HB produziert, beweisen unsere Ergebnisse, dass der B-Ring des Flavonols der Teil des Moleküls ist, der in den CoQ-Biosyntheseweg eintritt (Abbildung 2). Diese spezifischen Enzyme müssen in Pflanzen und Säugetierzellen geteilt werden, scheinen aber in S. cerevisiae zumindest im genetischen Hintergrund von BY4741 nicht vorhanden zu sein, da Hefe beschrieben wurde, dass sie 13C-Kämpferol sehr geringfügig einbaut [17]. In Pflanzen erfordert die Chemie der Reaktion das gleichzeitige Vorhandensein einer Doppelbindung zwischen C-2 und C-3 und einer Hydroxylgruppe an C-3 [18], da Dihydrokaempferol (Nr C2-C3-Doppelbindung) und Naringenin (keine C2-C3-Doppelbindung noch C-3-OH) waren keine Substrate der peroxidativen Spaltung. Die frühere unabhängige Beobachtung, dass Apigenin (keine C2-C3-Doppelbindung) und Naringenin den CoQ-Gehalt inNiereZellen [17] unterstützt die Hypothese, dass Pflanzen und Säugetiere einen ähnlichen Mechanismus teilen.

Angesichts der begrenzten Bioverfügbarkeit von CoQ10-Ergänzungen stand die Stimulierung der endogenen Synthese von CoQ im Mittelpunkt mehrerer Studien [1,9]. Das Verständnis, wie Kaempferol den CoQ-Biosyntheseweg verstärkt, ist von herausragender Bedeutung, da seine Fähigkeit, den endogenen CoQ-Gehalt zu erhöhen, ein starkes Potenzial zur Linderung von CoQ-Mangel im Zusammenhang mit Alterung oder Krankheit hat. Darüber hinaus könnten Patienten zusätzliche Vorteile finden, da der regelmäßige Verzehr von Flavonoiden mit einem verringerten Risiko für altersbedingte Krankheiten verbunden ist, wie oben beschrieben [24–26]. Obwohl die Bioverfügbarkeit von Kaempferol recht gering ist [29], ist der Anstieg von CoQ inNiereZellenwurde in Dosen beobachtet, die physiologisch, durch orale Supplementierung oder durch den Verzehr von Flavonoid-haltigen Lebensmitteln erreichbar sind [27], und selbst eine geringe zusätzliche Menge an CoQ-Vorläufern könnte den metabolischen Fluss zugunsten der CoQ-Synthese verschieben.

Zusätzliche Forschung ist erforderlich, um Kaempferol als wirksame Verbindung zur Behandlung von CoQ-Mangel zu charakterisieren. Weitere In-vitro- und In-vivo-Studien sind notwendig, um die Beziehung zwischen Kaempferol und CoQ vollständig zu verstehen, die am besten geeignete Formulierung der bioaktiven Verbindung zu finden und das/die für die peroxidative Spaltung verantwortliche(n) Enzym(e) zu identifizieren.

4. Materialien und Methoden

4.1. Chemikalien und Reagenzien

Nicht markiertes Kämpferol wurde von Santa Cruz Biotechnology, Inc. (Dallas, TX, USA) erhalten; 13C6-4HB von Cambridge Isotope Laboratories, Inc. (Tewksbury, MA, USA); und 13C-Kämpferol von Isolife (Wageningen, Niederlande). CoQ9- und CoQ10-Standards wurden von Sigma-Aldrich (San Luis, MO, USA) bezogen. Dipropoxy-CoQ10 wurde im Wesentlichen wie von Edlund [30] für Diethoxy-Q10 beschrieben synthetisiert, außer dass Ethanol durch 1--Propanol ersetzt wurde, während die anderen Reagenzien und Bedingungen beibehalten wurden. 13C6-[B-Ring]-Kaempferol wurde aus In-vitro-Kulturen von Flavonoid-30 -hydroxylase-Knockout-Pflanzen von Arabidopsis thaliana hergestellt, die 48 h lang mit 250-µM-Dosen 13C6-L-Phenylalanin ( Cambridge Isotope Laboratories, Inc., Tewksbury, MA, USA) [18]. Blätter (~1,5 g) wurden unter Verwendung einer Pyrex-Gewebemühle in 5 × 900 µl Methanol homogenisiert, und die Extrakte wurden bei 18 000 x g für 10 min zentrifugiert. Die Überstände (5 × ~800 µL) wurden gepoolt und mit einem gleichen Volumen 2 M HCl gemischt und 40 min bei 70 °C inkubiert, um die Glycosyl-Kaempferol-Konjugate zu hydrolysieren. Hydrolysat-Aliquots (200 µl) wurden mit einem gleichen Volumen an 100 %igem Methanol gemischt und 15 Minuten lang bei 18 000 × g zentrifugiert. Proben (jeweils 100 µl) wurden auf einer Zorbax Eclipse Plus C18-Säule (4,6 × 100 mm, 3,5 µm; Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) chromatographiert, die bei 30 ◦C gehalten wurde, wobei ein linearer Gradient von 25- min gestartet wurde von 10 mM Ammoniumformiat pH 3,5 bis 100 Prozent Methanol bei einer Fließgeschwindigkeit von 0,8 ml/min. Kaempferol (18,7 min) wurde durch Überwachung der Extinktion bei 365 nm gesammelt, mit Stickstoffgas zur Trockne eingedampft und dann zur Quantifizierung unter Verwendung eines molaren Extinktionskoeffizienten von 21.242 M – 1 cm – 1 in 100 Prozent Methanol resuspendiert. MS/MS-Analysen zeigten, dass die Zubereitung aus etwa 10 Prozent 13C-markiertem Kämpferol (M plus 6) und etwa 90 Prozent unmarkiertem Kämpferol bestand.

4.2. Zellkulturbedingungen und -behandlungen

MausNiereEpithelzellen des proximalen Tubulus (TKPTS) [31], wurden von Dr. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, USA) und Dr. Judit K. Magyesi (University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock, AR, USA). TKPTS-Zellen wurden in DMEM/F12 gezüchtet, das 4,5 g/L Glucose enthielt und mit 1 0 Prozent fötalem Rinderserum (FBS), 2 mM L-Glutamin und Gentamicin-Amphotericin B (125 µg/ml und 5 mg /ml). Die Kulturen wurden bei 37 °C in einer befeuchteten Atmosphäre mit 5 Prozent CO2 gehalten. Für CoQ-Bestimmungen wurden Zellen in 12-Well-Platten mit einer Anfangsmenge von 60,000 Zellen/Well ausgesät und mit 5 µM Kaempferol, 13C-Kaempferol, 13C6- behandelt [B -Ring]-Kaempferol oder 1 µM 4HB für 48 h. In der vorherigen Veröffentlichung, in der wir Kämpferol als neuartigen CoQ-Vorläufer beschrieben haben, wurden Experimente mit 10 µM 13C-Kampferol durchgeführt [17]. Die begrenzte verfügbare Menge an 13C6-[B-Ring]-Kämpferol veranlasste uns jedoch, die verwendete Konzentration zu verringern, obwohl die Bedingungen immer noch in dem Bereich liegen, in dem Kämpferol Berichten zufolge den CoQ-Gehalt erhöht [17]. Der Kontrolle wurde Ethanol zugesetzt, während das Vehikel unter 0,05 Prozent des Endvolumens gehalten wurde. Die Zellen wurden unter Standardkulturbedingungen (37 °C, 5 % CO2) inkubiert. Nach der angegebenen Zeit wurden die Zellen zweimal mit 1X phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen, unter Verwendung von Trypsin-EDTA (Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) von den Kulturplatten abgelöst und durch langsame Zentrifugation (ungefähr 1000× g). Der Überstand wurde entfernt und die Zellpellets wurden bis zur Verwendung bei –20 Grad gelagert.

4.3. Lipidextraktion

Zellpellets wurden in 100 &mgr;l 1 × PBS resuspendiert. Vor der Lipidextraktion wurden 10-ul-Aliquots aufbewahrt, um die Proteinkonzentration unter Verwendung des Bradford-Assays zu quantifizieren [32]. Anschließend wurde Dipropoxy-CoQ10 als interner Standard zu den verbleibenden 90 µL gegeben. Um die Extraktion zu starten, wurden zwei ml Methanol zugegeben. Die Zellsuspension wurde gevortext und zwei ml Petrolether wurden zugegeben. Die obere Petroletherschicht (die alle nicht verseifbaren Lipide, einschließlich CoQ, enthielt) wurde in ein sauberes Röhrchen überführt. Weitere 2 ml Petrolether wurden zu der ursprünglichen Methanolschicht gegeben, und die Proben wurden erneut verwirbelt. Die obere Schicht wurde entfernt, mit der vorherigen vereinigt und die vereinigte organische Phase unter einem Stickstoffgasstrom getrocknet. Eine Reihe von CoQ9- und CoQ10-Standards, die Isopropoxy-CoQ10 enthielten, wurden hergestellt und gleichzeitig mit den Zellproben lipidextrahiert, um CoQ9- und CoQ10-Standardkurven zu erstellen.

4.4. CoQ-Analyse

Der Gehalt an markiertem und unmarkiertem CoQ9 und CoQ10 aus Lipidextrakten wurde mit HPLC-MS/MS wie zuvor beschrieben analysiert [17]. Kurz gesagt, die Proben wurden in 200 &mgr;l Ethanol, das 1 mg/ml Benzochinon enthielt, resuspendiert, um alle Lipide vor der Analyse zu oxidieren. Es wurde ein lineares MS/MS-Spektrometer 4000 QTRAP von Applied Biosystems (Foster City, CA, USA) verwendet. Applied Biosystem Software, Analyst Version 1.4.2, wurde für die Datenerfassung und -verarbeitung verwendet. Die chromatographische Trennung wurde auf einer Luna 5 µm PFP(2) 100A-Säule (100 × 4,6 mm, 5 µm; Phenomenex, Torrance, CA, USA) unter Verwendung einer mobilen Phase durchgeführt, die zu 90 Prozent aus Lösungsmittel A (95:5-Mischung aus Methanol: Isopropanol mit 2,5 mM Ammoniumformiat) und 10 Prozent Lösungsmittel B (Isopropanol mit 2,5 mM Ammoniumformiat) bei einer konstanten Flussrate von 1 ml/min. Alle Proben wurden in mehreren Reaktionsüberwachungsmodi analysiert. Die verwendeten Übergänge waren: m/z 795,6/197,08 (CoQ9 plus H), m/z 812,6/197,08 (CoQ9 plus NH3), m/z 801,6/203,08 (13C-CoQ9 plus H), m/z 818,6/203,08 (13C -CoQ9 plus NH3), m/z 863,6/197,08 (CoQ10 plus H), m/z 880,6/197,08 (CoQ10 plus NH3), m/z 869,6/203,08 (13C -CoQ10 plus H), m/z 886,6/203,08 (13C-CoQ10 plus NH3), m/z 919,7/253,1 (Dipropoxy-CoQ10 plus H), m/z 936,7/253,1 (Dipropoxy-CoQ10 plus NH3). Die Fläche jedes Peaks, normalisiert mit der entsprechenden Standardkurve und dem internen Standard, wurde als anfängliche Proteinmenge bezeichnet.

4.5. Statistische Analyse

Die in dieser Arbeit gezeigten Daten stellen den Mittelwert ± Standardabweichung (SD) dar. Statistische Analysen und Grafiken wurden mit Graphpad Prism 8 (Graphpad Software Inc., San Diego, CA, USA) durchgeführt. Unterschiede im CoQ-Gehalt im Vergleich zur Kontrolle wurden unter Verwendung von parametrischer Einweg-ANOVA analysiert, wobei mehrere Vergleiche mit dem Dunnett-Nachtest korrigiert wurden. Signifikante Unterschiede wurden als * p < 0.05,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< 0,001="" und="" ****="" bezeichnet.="" p=""><>

5. Schlussfolgerungen

Das zeigen unsere ErgebnisseNierenzellenkann den B-Ring des diätetischen Flavonols Kaempferol spalten, um potenzielle Ringvorläufer der CoQ-Biosynthese zu produzieren, höchstwahrscheinlich 4HB. Dieser Metabolismus von Kaempferol verstärkt die CoQ-Biosynthese und erhöht den CoQ-Gehalt. Diese Fähigkeit von Kaempferol könnte möglicherweise bei der Entwicklung effizienterer Nahrungsergänzungsmittel zur Linderung der Symptome von CoQ-Mangel bei Alterung und Krankheit genutzt werden. Zusätzliche physiologische Studien werden notwendig sein, um die Wirksamkeit einer Kaempferol-Ergänzung zur Potenzierung der Ubichinon-Biosynthese auf der Ebene des gesamten Organismus zu bestätigen.

Autorenbeiträge:Konzeptualisierung, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; Methodik, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; Software, LF-d.-R.; Validierung, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; formale Analyse, LF-d.-R.; Untersuchung, LF-d.-R. und ES; Ressourcen, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; Datenpflege, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; Schreiben – ursprüngliche Entwurfsvorbereitung, LF-d.-R.; Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, LF-d.-R., GJB und CFC; Visualisierung, LF-d.-R., ES, GJB und CFC; Aufsicht, GJB und CFC; Projektverwaltung, GJB und CFC; Funding Acquisition, GJB und CFC Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt.

Finanzierung:Diese Arbeit wurde durch die National Science Foundation Grant MCB-1330803 (CFC) und MCB-1712608 (GJB) unterstützt.

Danksagungen:Wir danken Anish Nag für die Synthese von Dipropoxy-CoQ10. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, USA) und Judit K. Magyesi (University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock, AR, USA) stellten freundlicherweise die Maus zur VerfügungNiereEpithelzellen des proximalen Tubulus (TKPTS). Wir danken Jorge Torres für die Bereitstellung von Zellkulturanlagen. Wir danken der UCLA Molecular Instrumentation Core Proteomics Facility; Yu Chen für die Verwendung des QTRAP4000 zur Lipidanalyse; und Anna Block bei USDA-ARS-CMAVE für MS/MS-Analysen.

Interessenskonflikte: Die Autoren geben keinen Interessenkonflikt an.

---Journal Molecules (Basel, Schweiz), 25(13) ISSN 1420-3049 Autoren: Fernández-Del-Río et al.
DOI 10.3390/molecules25132955

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