Espektrometri mas tandem segondè-rezolisyon idantifye yon modèl gangliozid patikilye nan maladi ren dyabetik bonè nan pasyan ki gen dyabèt tip 2.

Résumé:

Lè nou konsidere bonjan enfòmasyon ki bay glycosphingolipides kòmmakè molekilèak done yo limite ki disponib pou deteksyon yo ak karakterizasyon nan pasyan ki soufriMaladi ren dyabetik tip 2(DKD), nou devlope ak aplike yon metòd siperyè ki baze sou gwo rezolisyon (HR) espektrometri mas (MS) ak tandem MS (MS/MS) pou detèminasyon gangliozid nan pipi a.Pasyan DKD. Etid sa a te konsantre sou: (i) tès HR MS ak MS/MS fezabilite ak pèfòmans nan kat aksekans gangliozid ren nan tip 2 DMpasyan yo; (ii) detèminasyon chanjman nangangliozid pipi nan DKDpasyan yo nandiferan etap nan maladi a-normo-, mikwo-, ak macroalbuminuria-nan yon tès konparatif ak kontwòl ki an sante. Akòz rezolisyon an wo ak presizyon mas, tès depistaj MS konparatif la revele ke estati siyalilasyon konpozan gangliozid yo; modifikasyon yo pa O-acetyl, CH3COO−, O-fucosyl, ak O-GalNAc; osi byen ke konpozisyon an nan seramid la reprezante makè posib pou deteksyon bonè DKD, evalyasyon an nan pwogresyon maladi, ak tretman swivi. Anplis, envestigasyon estriktirèl MS/MS te demontre ke GQ1d(d18:1/18:0), GT1 (d18:1/18:0) ak GT1b(d18:1/18:{{ 23}}) izomè yo asosye ak makroalbuminuria, ki merite plis envestigasyon an relasyon ak wòl yo nan DKD.

Mo kle: nanoelectrospray; espektrometri mas tandem segondè-rezolisyon; tès depistaj; analiz fwagmantasyon; maladi ren dyabetik; biomarqueurs ganglioside

1. Entwodiksyon

Tip 2 dyabèt melitus (DM) rete yon defi terapetik ak yon prévalence mondyal ki toujou ap ogmante, malgre pwogrè syantifik nan domèn nan. Ki asosye ak gwo domaj macrovasculaire ak mikwovaskilè alontèm, Tip 2 DM mennen nan ogmante mòtalite. Maladi ren dyabetik (DKD) se kòz ki pi komen nan etap final maladi ren (ESRD) nan peyi devlope ak devlope [1,2]. Kidonk, deteksyon bonè nan DKD ak jesyon optimal nan DM 2 yo enpòtan anpil pou diminye konplikasyon, morbidite, ak mòtalite. Kounye a, dyagnostik la ak pwogresyon DKD depann sou mezi albuminuria ak rediksyon konstan nan pousantaj filtraj glomerulèr (eGFR), tou de paramèt ki montre modès prediksyon nan sitiyasyon ren nan lavni. Istwa natirèl DKD gen ladan plizyè etap klinik, tankou sa ki annapre yo: ipèrfiltrasyon glomerulè bonè, ensidan mikroalbuminuria oswa makroalbuminuria, yon bès pousantaj filtraj glomerulèr, ak ESRD. Sepandan, rechèch resan konsidere albuminuria kòm yon makè deteryorasyon kondisyon [3].

Nan dènye deseni ki sot pase a, yo te montre yon enterè patikilye nan konsèp subtelosantrik la, dapre ki tibil proximal la ak lòj tubulointerstitial la ta ka gen yon wòl esansyèl nan inisyasyon ak pwogresyon DKD [4-6]. Nan kontèks sa a, devlopman biomarkers prognostik ak prediksyon glikomik ap vin ogmante atansyon e li te vin konsantre nan anpil gwoup rechèch sou ane yo [7-11].

Gangliosides reprezante yon klas patikilye nan glikosfingolipid ak yon estrikti konplèks idantifye nan tout tisi ak likid kò ak patikilyèman abondan nan sistèm nève santral la (CNS) [12]. Kòm eleman esansyèl nan manbràn bikouch selil newòn yo, gangliozid jwe yon wòl enpòtan anpil nan devlopman nan sèvo, spirasyon ak aje, medyatè adezyon selil, aktivasyon, pwopagasyon, mobilite, ak kwasans. Gangliosides konpoze de yon seramid ki gen diferan konpozisyon ki gen rapò ak baz esfingoid la, rezidi asid gra ki anrasinen nan kouch ekstèn manbràn lan ak yon chèn oligosakarid sialilate ki kouvri manbràn nan epi patisipe nan entèraksyon espesifik ak esansyèl ak lòt molekil nan anviwònman an ki antoure. Atravè woulman sifas selil nòmal, ke yo rekonèt kòm "sifas selilè koule", gangliosides yo lage, nan yon sèten limit, nan espas entèselilè a.

Paske yo konnen ekspresyon, distribisyon, ak estrikti gangliozid yo se selil ak kalite tisi espesifik epi yo varye pandan devlopman tisi, spirasyon, aje, ak pi fò nan tout eta patolojik [12], gangliosides yo konsidere kòm pami ki gen plis valè. makè dyagnostik ak potansyèl ajan terapetik.

Plizyè metòd ki itilize serom oswa fragman byopsi ren yo te aplike pou idantifikasyon gangliozid ren nan pasyan ki gen DM 2, tankou imunostaining kouch mens [7,8], kromatografi segondè-pèfòmans kouch mens (HPTLC) [9], spèktrofotometri [10]. ], ak mas spèktrometri (MS) [11].

Nan sans enfòmasyon ki gen anpil valè ke gangliozid yo ka bay kòm makè molekilè nan tisi newòn [12] ak done ki limite ki disponib byen lwen tèlman nan deteksyon ak karakterizasyon glikosfingolipid nan pipi pasyan DKD, nou devlope ak aplike yon metòd siperyè ki baze sou. sou nanoelectrospray (nanoESI) segondè-rezolisyon (HR) MS pou detèminasyon an nan gangliosides nan pipi a nan pasyan DM. Opsyon sa a pou HR MS te gide pa avantaj yo ofri nan metòd sa a nan analiz la nan melanj konplèks nan gangliosides ekstrè nan pipi imen. Elve pouvwa rezolisyon enstriman an: (i) pèmèt pou deteksyon iyon ki gen valè m/z fèmen, ki otreman pa t 'kapab fè diskriminasyon nan yon echantiyon milti-konpozan etewojèn ki gen espès divès longè ak achitekti nan chèn glycan ak konpozisyon diferan nan la. seramid; (ii) fondamantalman elimine nesesite pou separasyon melanj pa swa metòd likid kwomatografi oswa elektwoforetik anvan analiz MS; (iii) bay yon presizyon mas segondè, ki ogmante anpil fyab nan idantifikasyon estriktirèl; ak (iv) ofri non sèlman yon pi bon insight nan konpleksite nan gangliosidome ki asosye ak DM, men tou done sou espès yo ki gen wòl biomarker potansyèl ki baze sou gwo konfyans nan detèminasyon mas pou tou de iyon molekilè ak fragman.

Etid pilòt sa a, ak objektif pou karakterize gangliosides pipi ak wòl biomarker nandyagnostik bonè nan DKD, te konsantre sou: (a) tès posibilite a ak pèfòmans nan HR MS ak tandem MS (MS / MS) pa gwo-enèji kolizyon-induced dissociation (HCD) nan kat gangliosides ren nan kalite 2 pasyan DM; (b) detèminasyon chanjman ki fèt nan ekspresyon melanj gangliozid natif natal nan echantiyon pipi pasyan DM 2 nan yon tès konparatif ak kontwòl ki an sante ak karakterizasyon byomarkè yo dekouvri. Pou rezon sa a, nou optimize yon platfòm byoanalitik modèn ki baze sou nanoESI HR MS sou yon enstriman Orbitrap branche pou operasyon nan mòd ion negatif nan tou de tès depistaj MS ak MS / MS fwagmantasyon pou analiz estriktirèl detaye.

2. Rezilta ak Diskisyon

2.1. Depistaj konparatif nan echantiyon yo pa nanoESI HR MS

NanoESI te enfuze echantiyon A1, A2, A3, ak C gangliozid yo youn apre lòt nan yon MS Orbitrap epi tès depistaj nan mòd iyon negatif nan menm kondisyon enstrimantal yo. Nan chak ka, siyal total ion aktyèl la (TIC) te akeri pou 2 min, jenere spectre nan akimilasyon 100 eskanè. Akòz sansiblite segondè nan metòd la, menm anba kondisyon yo anplwaye tan-restriksyon, spectre yo mas akeri prezante yon gwo rapò siyal-a-bri ak yon modèl rich iyon molekilè.

Evalyasyon done kat yo ki te pwodwi nan menm kondisyon yo te revele diferans enpòtan nan kantite ak kalite konpozan gangliozid yo eksprime nan echantiyon A1, A3, ak C, alòske pa gen okenn diferans ki genyen ant echantiyon A1 ak A2 yo. Rezilta sa yo rezime nan Tablo 1, ki konparativman bay lis estrikti yo idantifye nan melanj natif natal A1, A3, ak C, ansanm ak valè eksperimantal m/zexp siyal yo detekte ak valè m/ztheor teyorik ki koresponn ak estrikti yo pwopoze yo.

Wo rezolisyon ak presizyon mas nan platfòm MS anplwaye a amelyore diskriminasyon ak idantifikasyon ki baze sou mezi egzat mas pa mwens pase 37 ganglioside pipi diferan ak konpogan fucoganglioside nan twa echantiyon yo. Espès yo dekouvri fè pati 15 klas diferan, ki gen ladan modifikasyon yo nan chèn prensipal glycan (Tablo 2), epi yo te asiyen ekselan presizyon an mwayèn mas nan 4 ppm.

Yon evalyasyon detaye sou estrikti yo nan Tablo 1 te revele ke nan tout echantiyon yo, melanj A3, ki koresponn ak makroalbuminuria (kidonk, nan yon etap avanse nan DKD), gen pi gwo kantite konpoze gangliozid diferan, sa vle di, 19, ki te swiv pa. echantiyon C, ak 12 espès diferan, ak echantiyon A1, ak 10.

Kòm konpare ak echantiyon A1 ak C yo, A3 tou: (i) englobe pi gwo kantite espès ak chèn O-glycan ki pi long ki fè pati klas G1 ak divèsite ki pi enpòtan nan konpozisyon seramid; (ii) prezante pi gwo kantite klas gangliozid ki eksprime-12 klas kont sèlman 6 nan echantiyon A1 ak 6 nan echantiyon C a, respektivman; (iii) gen pi gwo kantite gangliozid, ki montre yon nwayo sakarid ki chanje pa O-acetyl ki pa idrat kabòn, osi byen ke idrat kabòn O-fucosyl ak O-GalNAc modifikasyon byolojik ki enpòtan; (iv) se sèlman ekstrè urin ki gen estrikti gangliozid modifye pa atachman O-GalNAc, sètadi GalNAc-GS1 (t18:1/18:0), detekte kòm yon molekil quadrupli deprotonated ak sodyate nan m/z 1176.8266. , ak GalNAc-GQ1(d18:1/18:0), kòm yon molekil doub deprotonasyon nan m/z 1310.1271. Kòm vizib nan Figi 1a–c, ki montre pwopòsyon klas gangliozid yo eksprime nan twa echantiyon yo, ak nan istogram konparatif ki dekri nan Figi 2, ekstrè A3 montre yon estati siyalilasyon patikilye, ke yo te domine pa polysialocompounds. Eksepte pou gangliotetraose monosyalize GM1 (d18:1/16:1) detekte kòm [M-2H+ ] 2− nan m/z 756.9{078 ak GM3 monosyalize (d18:0/24: 0) detekte kòm yon molekil doub deprotonasyon nan m/z 645.3956, tout 17 lòt espès yo genyen plis pase yon rezidi Neu5Ac nan moyete glikan yo. Anplis, paske pa mwens pase sèt trisialo GT1, kat pentasialo GQ1, e menm yon GS1 heptasialylated yo te dekouvri, evidamman, akote nimewo a ogmante ak divèsite nan estrikti, longè nwayo glycan yo, ak modifikasyon periferik yo, segondè sialylation an jeneral. kontni reprezante yon lòt karakteristik espesifik nan macroalbuminuria.

Tablo 1. Yo te idantifye espès Ganglioside nan echantiyon A1, A3, ak C pa (-) nanoESI Orbitrap MS tès depistaj. d: baz sphingoid dihydroxylated; t: baz sphingoid trihydroxylated.

Yon obsèvasyon klinikman enpòtan tou sòti nan tès konparatif A1 vs C. Lè nou konsidere ke nan echantiyon kontwòl la, C, pi wo degre sialylation nan gangliosides yo detekte se kat, idantifye atravè de gangliotetraose tetrasialylated GQ1 diferan nan konpozisyon an nan aglycone lipidik yo, nan echantiyon an A1, degre ki pi wo a silylation se kat. Akote gangliozid di-, tri-, ak tetrasialylated, melanj A1 a gen yon pentasialo gangliotetraose GP1(d18:1/18:0), detekte kòm [M{-4H+ ] 4− ion nan m/z 676.5569, ki te plase ekselan presizyon mas 2.95 ppm. Done sa yo ki gen rapò ak estati sialilation echantiyon yo envestige yo montre ke degre sialilation gangliozid ren yo swiv karakteristik C < A1 < A2=A3, yon obsèvasyon ki mete aksan sou prekosite modifikasyon sa yo, menm nan etap normoalbuminuria nan. Pasyan DM tip 2. Degre sialylation ogmante ak pwogresyon maladi a, sa ki fè li yon paramèt molekilè yo dwe konsidere pa sèlman pou deteksyon bonè DKD, men tou pou evalyasyon an.Pwogresyon DKDepiefikasite tretman an.

Tablo 2. Vi tabulasyon klas gangliozid pipi yo idantifye ansanm ak ekspresyon diferans yo nan echantiyon A1, A3, ak C. Senbòl: x=yo te detekte klas la; -=yo pat detekte klas la.

Yon enspeksyon detaye nan konstitisyon an aglycone revele ke, eksepte pou diferans ki make nan konpozisyon chèn glikan an, gangliosides yo eksprime nan twa echantiyon yo tou montre diferans nan estrikti a nan seramid yo. Chanjman ki pi evidan nan pati lipid la gen rapò ak pwosesis la mwens komen nan trihydroxylation baz sphingoid, ki rive nan melanj yo ganglioside A1 ak A3, ak longè a etranj nan chenn yo asid gra, ki prezan sèlman nan A3. Yo jwenn chak nan echantiyon A1 ak A3 yo genyen de espès ki gen baz esfingoid trihydroxylated nan seramid la. Kidonk, GT1(t18:0/18:0) ak GT1(t18:0/20:0) yo te dekouvri nan echantiyon A1 la, tandiske plis konplèks trihydroxylated GT1(t18:1/24:3) ak Fuc-GT3(t18:1/18:3) estrikti yo te jwenn nan echantiyon A3 la.

Remakab, echantiyon A3 a montre tou prèv espès ki gen asid gra chèn trè long (VLCFA). Yon VLCFA konsidere kòm yon estrikti lipid raman ki anglobe 23 a 27 atòm kabòn nan chèn asid gra. Kat espès VLCFA etranj sa yo ki te pote 24 atòm kabòn nan chèn asid gra yo te detekte nan echantiyon A3 la: GM3(d18:0/24:{{10}}), GT1(t18:1). /24:3), O-Ac GT1(d18:0/24:0), ak Fuc-GT1(d18:0/24:0), ki yon estrikti. tou prezante trihydroxylation baz sphingoid estraòdinè ak twa lyezon doub nan chèn nan asid gra, tandiske de estrikti prezante atachman nan nwayo a glycan nan O-Ac ak gwoup fucosyl, respektivman.

Karakteristik sa yo nan pòsyon seramid yo nan echantiyon A1 ak A3, ki pa te jwenn nan echantiyon kontwòl la; resanblans ki genyen ant A1 ak A2; ak diferans ki make yo detekte nan A3 a sijere ke, akote konpozisyon an idrat kabòn ak estati sialilasyon an, estrikti nan mwatye lipid nan gangliozid ren se yon lòt makè posib nan DKD bonè. Anplis, modifikasyon yo nan konpozisyon seramid la parèt depann de etap albuminuria yo; seramid konplèks, ki montre trihydroxylation nan baz la esfingoid ak VLCFA sanble yo dwe lye nan etap yo albuminuria avanse. Lè ou konsidere ke nimewo a estraòdinè nan twa lyezon doub nan chèn nan asid gra te rankontre sèlman nan echantiyon an A3 atravè de espès diferan, Fuc-GT3 (t18:1/18:3) ak GT1 (t18:1/24:3), w pèdi, se mekanis nan fòmasyon doub kosyon tou ki gen rapò ak pwogresyon nan DKD.

Efè negatif yo egzèse pa akimilasyon lipid nan ren an, nan tou de nivo glomerular ak tubulaires, yo espesifik selil yo. Anplis, lipotoksisite ki asosye ak divès kalite lipid, pami ki gangliozid montre yon wòl nan etap santral [13].

Kontni ren gangliozid yo, pami lòt klas lipid, te ogmante nan podosit, osi byen ke selil tubul proximal, nan yon modèl sourit DN [14]. Tibil proximal yo ka ekspoze a nivo segondè nan lipid urin, ki gen ladan gangliozid, akòz ogmante kontni asid gra pou chak molekil albumin byen bonè nan DKD [15]. Konsekans dirèk akimilasyon lipid nan segman nefwon an gen rapò ak modifikasyon estriktirèl ak fonksyonèl, ki mennen nan pwoblèm pwosesis albumin byen bonè nan kou Tip 2 DM.

A vas majorite de etid ki konsantre sou karakterizasyon ganglioside ren yo depann sou modèl eksperimantal nan nefropati dyabetik. Dapre sa nou konnen, sa a se premye etid translasyonèl imen soti nan rechèch debaz rive nan aplikasyon klinik pou rapòte sou yon modèl gangliozid urin patikilye nan pasyan ki gen DM 2. Siyifikasyon an pratik nan etid nou an se nan demonstrasyon an nan yon asosyasyon nan degre nan sialylation nan gangliozid urin ak estrikti nan seramid yo ak DKD bonè, sèn nan nivo albuminuria.

Sèvis sipò Wecistanche-Pi gwo ekspòtatè cistanche nan Lachin nan:

Imèl:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Achte pou plis detay espesifikasyon:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

JWENN NATIRÈL ÒGANIC ÈKSÈ CISTANCHE AK 25% ECHINACOSIDE AK 9% ACTEOSIDE POU ENFEKSYON REN