मानव गुर्दा छिड़काव के दौरान साइटोकाइन अवशोषण विलंबित ग्राफ्ट फ़ंक्शन-संबंधित भड़काऊ जीन हस्ताक्षर को कम करता है

संपर्क: ऑड्रे हू Whatsapp/hp: 0086 13880143964 ईमेल:audrey.hu@wecistanche.com

जॉन आर. फर्डिनेंड1,2|सारा ए. होसगूड2,3|टॉम मूर2,3|एशले फेरो1|क्रिस्टोफर जे वार्ड1|टॉमस कास्त्रो-डोपिको1|माइकल एल. निकोलसन2,3|मेना आर। क्लैटवर्थी1,2

1 मॉलिक्यूलर इम्युनिटी यूनिट, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी ऑफ मेडिसिन डिपार्टमेंट ऑफ मेडिसिन, लेबोरेटरी ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी, कैम्ब्रिज, यूके

2 नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ रिसर्च ब्लड एंड ट्रांसप्लांट रिसर्च यूनिट इन ऑर्गन डोनेशन, कैम्ब्रिज, यूके

3 कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय सर्जरी विभाग, कैम्ब्रिज, यूके

अंत-चरण वाले अधिकांश रोगियों के लिए प्रत्यारोपण इष्टतम उपचार हैगुर्दाबीमारीलेकिन अंग की कमी एक बड़ी चुनौती है। सीमांत अंगों की मरम्मत के लिए नॉर्मोथर्मिक मशीन परफ्यूज़न (एनएमपी) का उपयोग किया गया है; हालांकि, जिन तंत्रों से एनएमपी अंगों को लाभ पहुंचा सकता है, उन्हें अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। एक ही डोनर से प्राप्त मानव किडनी के जोड़े का उपयोग करते हुए, हमने वैश्विक स्तर पर कोल्ड स्टोरेज के साथ एनएमपी के प्रभाव की तुलना कीगुर्दाप्रतिलेख हमने पाया कि कोल्ड स्टोरेज से जीन अभिव्यक्ति में वैश्विक कमी आई, जिसमें भड़काऊ मार्ग वाले जीन और ऊर्जा उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक, जैसे ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (OXPHOS) शामिल हैं। इसके विपरीत, NMP के दौरान, OXPHOS जीनों का अपचयन हुआ था, लेकिन कई प्रतिरक्षा और भड़काऊ मार्ग जीन भी थे। एनएमपी से गुजरने वाले गुर्दे से बायोप्सी का उपयोग करते हुए, जिसे बाद में प्रत्यारोपित किया गया, हमने पाया कि लंबे समय तक विलंबित ग्राफ्ट फ़ंक्शन (डीजीएफ) वाले अंगों में उच्च भड़काऊ जीन अभिव्यक्ति हुई। इसलिए, हमने प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स को हटाने के लिए एक हेम-adsorber (HA) का उपयोग किया। इस क्षीणित भड़काऊ जीन अभिव्यक्ति ने ओएक्सपीएचओएस मार्ग जीन में वृद्धि की और डीजीएफ से जुड़े जीन हस्ताक्षर की अभिव्यक्ति को कम करने में संभावित रूप से नैदानिक ​​​​रूप से महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। साथ में, हमारा डेटा बताता है कि परफ्यूसेट से समर्थक भड़काऊ मध्यस्थों का सोखना एक संभावित हस्तक्षेप का प्रतिनिधित्व करता है जो अंग की व्यवहार्यता में सुधार कर सकता है।

कीवर्ड:नैदानिक ​​अनुसंधान / अभ्यास, विलंबित ग्राफ्ट फ़ंक्शन (DGF), दाता और दान: मृतक,गुर्दा(एलोग्राफ़्ट) कार्य / शिथिलता,गुर्दाबीमारी: प्रतिरक्षा / सूजन, गुर्दा

गुर्दे की कार्यक्षमता में सुधार करने वाली सिस्टैंच जड़ी बूटी

1 परिचय

गुर्दाप्रत्यारोपण अधिकांश रोगियों के लिए इष्टतम उपचार का प्रतिनिधित्व करता हैअंतिम चरणगुर्दाबीमारी, जीवन की गुणवत्ता और मात्रा दोनों के लिए लाभ के साथ। 1 अंग की कमी एक बड़ी चुनौती है, और उपलब्ध गुर्दे की संख्या बढ़ाने के लिए कई रणनीतियों को नियोजित किया गया है, जिसमें मृतक परिसंचरण मृत्यु (डीसीडी) दाताओं और विस्तारित मानदंड दाताओं (ईसीडी) का उपयोग शामिल है। ), दोनों मृतक ब्रेनस्टेम डेथ (डीबीडी) डोनर की तुलना में विलंबित ग्राफ्ट फंक्शन (डीजीएफ) की उच्च दर से जुड़े हैं। डीसीडी किडनी में, सर्कुलेटरी सेसेशन की प्रक्रिया के दौरान गर्म इस्किमिया के संपर्क में आने से डीजीएफ में महत्वपूर्ण योगदान होता है। . DGF इस्केमिक ट्यूबलर सेल क्षति या मृत्यु के कारण होता है, जो NLRP3 इन्फ्लामेसोम असेंबली के माध्यम से जन्मजात प्रतिरक्षा सक्रियण को उत्तेजित कर सकता है जिससे इंटरल्यूकिन (IL) 1 और IL18 का निर्माण होता है। 4-6 वास्तव में, मूत्र में भड़काऊ साइटोकिन्स की उपस्थिति रही है। के बायोमार्कर के रूप में उपयोग किया जाता हैतीव्रगुर्दाचोटऔर डीजीएफ.7-9

नॉर्मोथर्मिक मशीन परफ्यूज़न (एनएमपी) प्रतिरोपित अंगों को पूरक और न्यूट्रोफिल सहित परिसंचारी प्रतिरक्षा घटकों की अनुपस्थिति में गर्म, ऑक्सीजन युक्त लाल रक्त कोशिकाओं के साथ सुगंधित करने की अनुमति देता है।10-14 इस प्रक्रिया का उपयोग सीमांत अंगों का आकलन करने के लिए किया गया है15 और " गुर्दे के प्रत्यारोपण की सुविधा के लिए अंगों की मरम्मत के लिए, जिन्हें शुरू में एक राष्ट्रीय अंग आवंटन सेवा के माध्यम से एक प्रस्ताव के बाद अस्वीकार कर दिया गया था। 16 एनएमपी का उपयोग करने के हमारे पिछले अनुभव ने डीसीडी गुर्दे में डीजीएफ को रोकने में इसकी प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए एक यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षण के लिए तर्क प्रदान किया, 17 लेकिन जिन तंत्रों से एनएमपी किडनी प्रत्यारोपण को लाभ पहुंचा सकता है, उन्हें पूरी तरह से समझा नहीं गया है। इसके अलावा, के अतिरिक्त हेरफेर का सवाल हैगुर्दाएनएमपी के दौरान, उदाहरण के लिए, परफ्यूसेट से प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स और केमोकाइन्स को हटाकर, प्रत्यारोपण से पहले अंग को अनुकूलित करने में अतिरिक्त लाभ प्रदान कर सकते हैं, मानव गुर्दे में संबोधित नहीं किया गया है, लेकिन पोर्सिन एनएमपी के हमारे अध्ययन ने आशाजनक परिणाम प्रदर्शित किए।18

यहां हमने मानव के ट्रांसक्रिपटामिक विश्लेषण का उपयोग करके इन दो सवालों के समाधान के लिए एक निष्पक्ष दृष्टिकोण अपनायागुर्दाजीन अभिव्यक्ति में वैश्विक परिवर्तनों का आकलन करने के लिए एनएमपी की शुरुआत और अंत में ली गई बायोप्सी। हमने एक समान आनुवंशिक पृष्ठभूमि वाले अंगों में विभिन्न हस्तक्षेपों के प्रभाव की तुलना करने में सक्षम एकल दाता से मानव गुर्दे के जोड़े का उपयोग किया और भ्रष्टाचार के परिणाम की भविष्यवाणी पर उन परिवर्तनों के प्रभाव का आकलन करने में सक्षम थे।

सिस्टैन्च निकालने का लाभ: तीव्र को रोकनागुर्दाचोट

2. परिणाम

2.1. युग्मित गुर्दे आनुवंशिक रूप से समान होते हैं और हस्तक्षेपों का आकलन करने के लिए एक उपयोगी मॉडल होते हैं

हमने दो स्वतंत्र अध्ययनों में अंग संरक्षण और एनएमपी से जुड़े ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों की जांच की, प्रत्येक में पांच जोड़े गुर्दे हैं, जिससे कुल 10 जोड़े/20 मानव गुर्दे बनते हैं। इनमें से दो डीबीडी और आठ डीसीडी डोनर (टेबल एस1, एस2, और फिगर एस1) से थे। इन अध्ययनों में, हमने कॉर्टिकल बायोप्सी पूर्व और बाद के हस्तक्षेप (कोल्ड स्टोरेज या एनएमपी) लिया और आरएनए अनुक्रमण (आरएनए-सेक) का उपयोग करके ट्रांसक्रिप्शनल परिदृश्य की जांच की। उसी से युग्मित गुर्दे और युग्मित बायोप्सी का उपयोगगुर्दाहमें जैविक भिन्नता को नियंत्रित करने और इस कन्फ्यूडर को विश्लेषण से बाहर निकालने की अनुमति दी (चित्र S2A)। हमने पुष्टि की किगुर्दाजोड़े एक सामान्य ट्रांसक्रिप्शनल लैंडस्केप (छवि S2B) से शुरू होते हैं और प्रत्येक के लिए अलग-अलग हस्तक्षेप लागू करते हैंगुर्दाएक जोड़ी में, हम जैविक भिन्नता से स्वतंत्र हस्तक्षेप के प्रभाव का अध्ययन करने में सक्षम हैं।

चित्र 1 कोल्ड स्टोरेज के संपर्क में आने वाले गुर्दे एनएमपी से गुजरने वालों की तुलना में जीन अभिव्यक्ति में सीमित परिवर्तन दिखाते हैं। किडनी की एक जोड़ी प्राप्त की गई थी जिसे प्रत्यारोपण में उपयोग के लिए अस्वीकार कर दिया गया था। एकगुर्दास्थिर कोल्ड स्टोरेज में रखा गया था और अन्य में नॉर्मोथर्मिक मशीन परफ्यूज़न (एनएमपी) किया गया था। शुरुआत में और 2 घंटे के बाद बाहरी कोर्टेक्स से बायोप्सी ली गई। बी, ज्वालामुखी भूखंड शुरुआत की तुलना में संकेतित समूह के लिए 2 घंटे में जीन अभिव्यक्ति में बदलाव का संकेत देता है। लाल बिंदु एक समायोजित पी-मान के साथ विभेदित रूप से व्यक्त जीन को दर्शाते हैं<0.05 and="" the="" experimental="" group="" is="" indicated="" above="" the="" plot.="" c,="" gene="" set="" enrichment="" analyses="" of="" the="" differential="" expressions="" from="" b="" against="" the="" hallmarks="" pathways.="" only="" significant="" pathways="" (fdr="" q="" value=""><0.05) are="" plotted.="" red="" dots="" indicate="" positive="" enrichment="" and="" blue="" negative,="" the="" size="" of="" the="" dot="" is="" inversely="" correlated="" with="" the="" fdr="" q="" value="" and="" the="" position="" indicates="" the="" normalized="" enrichment="" score="" (nes).="" d,="" heatmap="" of="" the="" top="" 20="" significantly="" upregulated="" genes="" during="" nmp,="" genes="" are="" ranked="" by="" log2="" fold="" change.="" e,="" string="" analysis="" of="" the="" top="" 50="" genes="" upregulated="" during="" nmp.="" the="" color="" of="" each="" node="" indicates="" membership="" of="" each="">

चित्रा 2 विलंबित ग्राफ्ट फ़ंक्शन की लंबाई के साथ एनएमपी के बाद प्रतिलेख का सहसंबंध। एक यादृच्छिक नैदानिक ​​​​परीक्षण के भाग के रूप में एनएमपी के बाद ली गई बायोप्सी में डीजीएफ की लंबाई के साथ एक जीन अभिव्यक्ति को सहसंबद्ध किया गया था। परिणाम के साथ सबसे बड़े सहसंबंध वाले 1000 जीनों के अभिव्यक्ति स्तरों को प्लॉट किया गया है। बी, जीएसईए को हॉलमार्क डेटा सेट के खिलाफ ए से सहसंबंध के लिए किया गया था। केवल महत्वपूर्ण रास्ते (FDR q value .)<0.05) are="" plotted.="" red="" dots="" indicate="" positive="" enrichment="" and="" blue="" negative,="" the="" size="" of="" the="" dot="" is="" inversely="" correlated="" with="" the="" fdr="" q="" value="" and="" the="" position="" indicates="" the="" normalized="" enrichment="" score="">

2.2. NMP के परिणामस्वरूप कोल्ड स्टोरेज की तुलना में OXPHOS और इंफ्लेमेटरी पाथवे जीन में वृद्धि होती है

संभावित तंत्र की जांच करने के लिए जिसके द्वारा एनएमपी गुर्दे को प्रभावित कर सकता है, हमने शुरू में पांच लियागुर्दाजोड़े (n {0}} DCD डोनर और n=1 डेड ब्रेनस्टेम डेथ [DBD] डोनर, फिगर S1, टेबल S1) और एक टाइम 0 (0 घंटे) कॉर्टिकल बायोप्सी किया। . इस बिंदु पर, गुर्दे को स्थिर कोल्ड स्टोरेज या एनएमपी में यादृच्छिक किया गया था, जैसा कि पहले 10 (चित्रा 1 ए) में वर्णित है। 2 घंटे के बाद, दोनों किडनी से दूसरी बायोप्सी ली गई और RNA-Seq किया गया। समय 0- और 2- घंटे की बायोप्सी के बीच जीन अभिव्यक्ति की तुलना करते समय, हमने पाया कि स्थिर कोल्ड स्टोरेज में रखी गई किडनी में कई परीक्षणों के लिए सही किए जाने पर किसी भी व्यक्तिगत जीन की अभिव्यक्ति में कोई सांख्यिकीय महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुआ था (चित्र 1बी) , बाएं पैनल)। इसके विपरीत, एनएमपी के 2 घंटे के दौरान, 956 जीनों को अपग्रेड किया गया और 353 जीनों को डाउनग्रेड किया गया (चित्र 1बी, दायां पैनल)। हमने अगली बार एक सामान्य मार्ग के भीतर जीन के समूहों की अभिव्यक्ति में परिवर्तन का आकलन किया, किसी भी व्यक्तिगत जीन के बजाय दसियों या सैकड़ों जीनों की तुलना की, जिससे विश्लेषण पर जैविक अंतर-व्यक्तिगत भिन्नता के प्रभाव को और कम किया जा सके। इसने कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण मार्गों में परिवर्तन प्रकट किया, जहां उस मार्ग के भीतर प्रत्येक व्यक्ति के जीन की अभिव्यक्ति को सांख्यिकीय महत्व तक पहुंचने के लिए पर्याप्त परिमाण के साथ नहीं बदला गया था। इस जीन सेट संवर्धन विश्लेषण (जीएसईए) ने प्रदर्शित किया कि कोल्ड स्टोरेज का कई चयापचय मार्गों (चित्रा 1सी, बाएं पैनल) पर पर्याप्त प्रभाव पड़ा है। विशेष रूप से, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (ओएक्सपीएचओएस) में शामिल जीनों में एक उल्लेखनीय कमी आई थी, एटीपी उत्पन्न करने के लिए आवश्यक एक प्रमुख मार्ग। इसके विपरीत, ओएक्सपीएचओएस संभावित लाभों के साथ एनएमपी (चित्रा 1सी, दायां पैनल) के दौरान महत्वपूर्ण रूप से अपग्रेड किए गए मार्गों में से एक था। सेल व्यवहार्यता और सेलुलर होमोस्टेसिस की बहाली के लिए। इसके अलावा, एनएमपी के दौरान प्रतिरक्षा या भड़काऊ प्रक्रियाओं में शामिल कई रास्ते प्रेरित किए गए थे, जिसमें "एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफ सिग्नलिंग" सबसे बड़ी वृद्धि का प्रदर्शन करता है। इसे ध्यान में रखते हुए, TNF, साथ ही IL1B और न्यूट्रोफिल-भर्ती केमोकाइन्स CXCL8 (IL8) और CXCL2, 2- घंटे NMP बायोप्सी (चित्र 1D) में सबसे अधिक अपग्रेड किए गए जीनों में से थे। शीर्ष 50 अपग्रेड किए गए जीनों के स्ट्रिंग विश्लेषण से जैव-रासायनिक रूप से संबंधित जीनों के अपग्रेडेशन का पता चला, जिन्हें चार प्रमुख नोड्स में क्लस्टर किया गया था; IL8 और न्यूट्रोफिल-रिक्रूटिंग केमोकाइन्स, इन्फ्लामेसोम-जुड़े जीन, NFkB सिग्नलिंग, और ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेशन (चित्र 1E)। ध्यान दें, DBD और DCD किडनी बेसलाइन (चित्र S2C) पर ट्रांसक्रिप्शनल रूप से समान थे, और NMP के दौरान बदलने वाले जीन मार्ग DBD और DCD किडनी (चित्र S2D) में समान थे। साथ में, हमारे विश्लेषण से पता चलता है कि एनएमपी के दौरान, जीन की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति होती है जो ऊर्जा उत्पादन को बढ़ावा देती है, अंग के लिए संभावित लाभकारी प्रभाव के साथ, लेकिन प्रो-भड़काऊ जीन का एक साथ प्रेरण, जो हानिकारक हो सकता है।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा अर्क: गुर्दे के कार्य में सुधार

2.3. लंबे समय तक विलंबित ग्राफ्ट फंक्शन से जुड़े एनएमपी किडनी में भड़काऊ मार्ग जीन

कोल्ड स्टोरेज और एनएमपी के दौरान होने वाले ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों को नैदानिक ​​​​परिणामों से जोड़ने के लिए, हमने 33 डीसीडी किडनी से ली गई बायोप्सी पर आरएनए-सेक का प्रदर्शन किया, जो वर्तमान में इसकी प्रभावकारिता का आकलन करने वाले यादृच्छिक नैदानिक ​​​​परीक्षण के हिस्से के रूप में एनएमपी से गुजरा था। 17 नमूने उपलब्ध थे गुर्दे के एक उपसमूह को अध्ययन के एनएमपी शाखा के लिए यादृच्छिक किया गया था जिसे बाद में प्रत्यारोपित किया गया था (तालिका S3, चित्र S1)। डीसीडी किडनी में डीजीएफ अधिक आम है और प्रत्यारोपण के बाद पहले सप्ताह में डायलिसिस की आवश्यकता के रूप में इसे शास्त्रीय रूप से परिभाषित किया गया है। हालांकि, तत्काल पोस्ट-प्रत्यारोपण अवधि में, कुछ रोगियों को हाइपरकेलेमिया के लिए डायलिसिस का एक एपिसोड प्राप्त होता है, जो जरूरी नहीं कि महत्वपूर्ण तीव्र ट्यूबलर नेक्रोसिस की उपस्थिति को दर्शाता है। इसलिए, हमने प्रत्यारोपण सर्जरी और पिछले डायलिसिस सत्र (यानी, डीजीएफ की अवधि) के बीच समय के साथ जीन अभिव्यक्ति को सहसंबंधित करने वाले मॉडल का इस्तेमाल किया। इसने ट्रांसप्लांट में पहले 24 घंटों के बाद डायलिसिस की आवश्यकता वाले ट्रांसप्लांट में अधिक चिह्नित ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तन दिखाए (चित्र 2ए), साथ ही "एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफए सिग्नलिंग" और "भड़काऊ प्रतिक्रिया" मार्गों सहित भड़काऊ मार्ग जीन की अभिव्यक्ति के बीच एक महत्वपूर्ण सकारात्मक सहसंबंध। डीजीएफ की लंबाई, गुर्दे में इन मार्गों के अधिक संवर्धन के साथ जो अधिक लंबे समय तक डीजीएफ पोस्टट्रांसप्लांट (चित्रा 2 बी) का अनुभव करते हैं। इसके विपरीत, DGF की लंबाई "OXPHOS" पाथवे जीन (चित्र 2B) की अभिव्यक्ति के परिमाण के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है। लिया गया, एक साथ इन आंकड़ों से संकेत मिलता है कि एनएमपी के बाद, गुर्दे जिनमें भड़काऊ मार्ग जीन की अभिव्यक्ति कम होती है और "ओएक्सपीएचओएस" मार्ग जीन की उच्च अभिव्यक्ति लंबे समय तक डीजीएफ पोस्टट्रांसप्लांट के लिए कम संवेदनशील होती है। यह इस निष्कर्ष का समर्थन करेगा कि एनएमपी के दौरान होने वाले आणविक परिवर्तनों में फायदेमंद (ओएक्सपीएचओएस मार्ग जीन का प्रेरण) और हानिकारक (भड़काऊ पथ जीन का प्रेरण) प्रभाव दोनों हो सकते हैं।

2.4. एनएमपी के दौरान मूत्र उत्पादन और गुर्दे का रक्त प्रवाह ओएक्सपीएचओएस और भड़काऊ मार्ग जीन के साथ अलग-अलग संघों को प्रदर्शित करता है

एनएमपी के दौरान उत्पादित मूत्र की मात्रा अंग उपयोग निर्णयों को निर्देशित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सर्जिकल गुणवत्ता मूल्यांकन स्कोर में शामिल कई मानकों में से एक है, लेकिन क्या एनएमपी के दौरान उच्च मूत्र उत्पादन वास्तव में गुर्दे और अंतर्निहित आणविक मार्गों के लिए एक अच्छा पूर्वानुमान दर्शाता है। उच्च मूत्र उत्पादन वाले गुर्दे अस्पष्ट हैं। NMP (NMP केवल किडनी, टेबल S1 और S2, चित्र S1) से गुजरने वाले कुल 1 0 किडनी में, हमने छिड़काव की 2- घंटे की अवधि में 0 से 340 मिलीलीटर तक मूत्र उत्पादन की एक सीमा देखी। (चित्रा 3ए बाएं पैनल)। ध्यान दें, जब हमने दो स्वतंत्र प्रयोगों में पांच किडनी में एनएमपी के दौरान बदलते रास्तों की तुलना की, तो हमने पाया कि इसी तरह के रास्ते प्रेरित थे (चित्रा S3A) हमारे प्रयोगात्मक डिजाइन की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता और व्यक्तिगत जीन के बजाय रास्तों की तुलना करने की उपयोगिता की पुष्टि करते हैं। 2- घंटे के बाद की बायोप्सी में, 11 जीनों की अभिव्यक्ति इस अवधि के दौरान उत्पादित मूत्र की मात्रा के साथ काफी सहसंबद्ध थी। इनमें हीट शॉक प्रोटीन (HSPs), HSPA1A, HSPA1B और HSPH1 शामिल हैं, जो सकारात्मक रूप से बढ़े हुए मूत्र उत्पादन (चित्र 3A दायां पैनल) के साथ सहसंबद्ध हैं। जीन सेट संवर्धन विश्लेषण से पता चला है कि मूत्र उत्पादन भी सकारात्मक रूप से "एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफ सिग्नलिंग" मार्ग जीन के साथ सहसंबद्ध है, और पोस्टपरफ्यूजन बायोप्सी (चित्रा 3बी, एस3सी) में ओएक्सपीएचओएस जीन के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है। इसी तरह, पूर्व-छिड़काव बायोप्सी में, ओएक्सपीएचओएस इन गुर्दे में मूत्र उत्पादन के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है, जबकि प्रतिरक्षा सक्रियण से जुड़े रास्ते "एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफ सिग्नलिंग" और "एलोग्राफ्ट अस्वीकृति" सहित सकारात्मक रूप से मूत्र उत्पादन के साथ सहसंबद्ध हैं, यह सुझाव देते हुए कि एनएमपी का इन प्रक्रियाओं पर बहुत कम प्रभाव था। , या उच्च मूत्र उत्पादन गुर्दे (चित्रा 3बी, एस3सी-डी) में विश्लेषण किए गए अन्य मार्गों पर। चूंकि लंबे समय तक डीजीएफ (चित्रा 2 बी) के साथ हमारे नैदानिक ​​​​नमूनों में भड़काऊ मार्ग जीन का समावेश देखा गया था, ये डेटा हठधर्मिता को चुनौती देते हैं कि उच्च मूत्र उत्पादन अधिक व्यवहार्य, "स्वस्थ" गुर्दे में होता है और सुझाव देता है कि वास्तव में, इन गुर्दे में अधिक हो सकता है भड़काऊ क्षमता, ऊर्जा उत्पन्न करने में कम सक्षम हैं और यह कि एनएमपी के दौरान पर्याप्त रूप से परिवर्तित नहीं होता है।

छिड़काव के दौरान गुर्दे के रक्त प्रवाह का भी एक पैरामीटर के रूप में मूल्यांकन किया गया है जो बाद के प्रत्यारोपण समारोह को प्रतिबिंबित कर सकता है। 15 अध्ययन किए गए 10 गुर्दे में, छिड़काव के 2 घंटे में गुर्दे का रक्त प्रवाह 14.1 से 168.8 मिली/मिनट (चित्रा 3सी बाएं पैनल) से भिन्न होता है। 2- घंटे की पोस्टपरफ्यूजन बायोप्सी में, आठ जीन महत्वपूर्ण रूप से एचएसपीए1एल सहित वृक्क रक्त प्रवाह (चित्रा 3सी दाएं पैनल) में वृद्धि के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध थे, लेकिन इस जीन सूची और मूत्र उत्पादन से संबंधित लोगों के बीच कोई सीधा ओवरलैप नहीं था (चित्रा 3ए) ) जीन सेट संवर्धन विश्लेषण ने प्रदर्शित किया कि उच्च वृक्क रक्त प्रवाह 0- घंटे की बायोप्सी में OXPHOS जीन के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है, लेकिन उच्चतम मूत्र उत्पादन वाले लोगों के विपरीत, छिड़काव का एक महत्वपूर्ण प्रभाव था, जिसके परिणामस्वरूप "OXPHOS" के साथ नकारात्मक सहसंबंध हुआ। 2 घंटे तक पाथवे जीन (चित्र 3डी, चित्र S4A-B)। मूत्र उत्पादन (चित्रा 3बी, चित्रा एस3सी) के विपरीत, दोनों 0- और 2- घंटे की बायोप्सी (चित्रा 3डी, चित्रा एस4बी) में कई प्रतिरक्षा और भड़काऊ जीन मार्गों के साथ गुर्दे का रक्त नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होता है। साथ में ये आंकड़े बताते हैं कि गुर्दे का रक्त प्रवाह और मूत्र उत्पादन एक अधिक व्यवहार्य गुर्दे के समकक्ष संकेतक नहीं हो सकते हैं, लेकिन यह कि पूर्व अधिक ईमानदारी से एक की पहचान कर सकता हैगुर्दालंबे समय तक डीजीएफ होने की संभावना कम है।

सिस्टैंच के लाभ और दुष्प्रभाव: विरोधी भड़काऊ

2.5. छिड़काव सर्किट में एक हेम-adsorber जोड़ने से छिड़काव मापदंडों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन NLRP3 और IL1B सहित भड़काऊ जीन अभिव्यक्ति को काफी कम कर देता है।

का विश्लेषणगुर्दापरफ्यूसेट ने हाइपोथर्मिक और एनएमपी के दौरान प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स और केमोकाइन्स की एकाग्रता में पर्याप्त वृद्धि का प्रदर्शन किया है। 20,21 ये बायोएक्टिव अणु गुर्दे में फिर से घूमते हैं, जिससे आगे सूजन पैदा करने की क्षमता होती है। यह देखते हुए कि प्रत्यारोपित का हमारा विश्लेषणगुर्दानमूनों ने संकेत दिया कि एनएमपी किडनी में टीएनएफ-आश्रित जीन का समावेश डीजीएफ (चित्रा 2बी) के साथ जुड़ा हुआ था, हमने परिकल्पना की कि छिड़काव सर्किट से साइटोकिन्स और केमोकाइन को हटाने से गुर्दे के लिए संभावित लाभकारी प्रभावों के साथ, भड़काऊ जीन प्रेरण को कम किया जा सकता है। इस तरह के दृष्टिकोण ने प्रणालीगत भड़काऊ प्रतिक्रिया सिंड्रोम, 22,23 के रोगियों में कुछ प्रभावकारिता दिखाई है, और एनएमपी से गुजरने वाले सुअर के गुर्दे में गुर्दे के रक्त के प्रवाह में वृद्धि के साथ जुड़ा था। 18 मानव गुर्दे में इसका परीक्षण करने के लिए, हमने अतिरिक्त पांच गुर्दे जोड़े और प्रदर्शन किया 0, 2, और 4 घंटे (चित्र S1) में ली गई बायोप्सी के साथ 4 घंटे के लिए NMP। प्रत्येक मामले में, एक साइटोसोल हेम-एडॉर्बर (एचए) जो 10-50 केडीए के आणविक भार वाले अणुओं को हटाता है, प्रत्येक जोड़ी (एनएमपी प्लस एचए) (चित्रा 4ए) के भीतर एक किडनी के छिड़काव सर्किट में जोड़ा गया था। जैसा कि प्रत्याशित था, HA के जुड़ने से परफ्यूसेट (चित्र 4B) में विभिन्न प्रकार के साइटोकिन्स की सांद्रता कम हो गई, लेकिन गुर्दे के रक्त प्रवाह, मूत्र उत्पादन या संरचना, ऑक्सीजन की खपत और एसिड-बेस होमियोस्टेसिस (चित्रा 4C) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। तालिका S4, S5)। इस प्रकार, एनएमपी के 4 घंटे से अधिक, एचए का गुणवत्ता मूल्यांकन स्कोर उत्पन्न करने के लिए वर्तमान में चिकित्सकीय रूप से उपयोग किए जाने वाले छिड़काव मापदंडों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, लेकिन जीन अभिव्यक्ति पर पर्याप्त प्रभाव पड़ा; एनएमपी के बाद, 1794 और 4026 जीनों को क्रमशः 2 और 4 घंटे में अपग्रेड किया गया, जिसमें टीएनएफ और आईएल6 (चित्र 4डी, ई) शामिल हैं। लेकिन केवल आधी संख्या (n=898 और n=2606) में वृद्धि हुई थी जब HA मौजूद था (चित्र 4D, चित्र S5A और B)। एचए (चित्रा 4डी) को जोड़ने से डाउनग्रेड किए गए जीनों की संख्या भी कम हो गई थी। एनएमपी के 4 घंटे के बाद, 46 जीनों को महत्वपूर्ण रूप से अपग्रेड किया गया और 181 को एचए (चित्रा 4एफ) के अतिरिक्त के साथ डाउनग्रेड किया गया। इस क्षीण ट्रांसक्रिप्शनल प्रतिक्रिया में NLRP3 इन्फ्लामेसोम सक्रियण-जुड़े जीन शामिल हैं, जैसे कि IL1B, NLRP3 और CASP1 (चित्र 4G, चित्र S4B) और कुछ न्यूट्रोफिल-भर्ती केमोकाइन (चित्र S5C), जो पहले पशु मॉडल में गुर्दे की चोट से जुड़े थे। 24,25 यह दर्शाता है कि घुलनशील मध्यस्थों को से मुक्त किया गया हैगुर्दाअंग के भीतर भड़काऊ जीनों को फिर से प्रसारित और ड्राइव डे नोवो अभिव्यक्ति, लेकिन यह कि छिड़काव सर्किट से उनके हटाने से कम किया जा सकता है।

चित्र 4 नॉर्मोथर्मिक मशीन परफ्यूज़न सर्किट में एक हेम-एडॉर्बर को जोड़ने से परफ्यूसेट और ट्रांसक्रिपटॉम में साइटोकाइन स्तर पर पर्याप्त प्रभाव पड़ता है लेकिन रिग पर दर्ज भौतिक मापदंडों पर नहीं। मानव गुर्दे की एक जोड़ी एक ही दाता से ली गई थी, एक जोड़ी ने 4 घंटे के लिए मानक नॉर्मोथर्मिक मशीन परफ्यूज़न (एनएमपी) प्रोटोकॉल से गुजरना शुरू कर दिया था और दूसरागुर्दासर्किट में एक हेम-एडॉर्बर को जोड़ने के साथ एनएमपी से गुजरना पड़ा। छिड़काव से पहले (0 घंटे), 2 घंटे के बाद, और अंत में (4 घंटे) RNA-Seq के लिए नमूने लिए गए। बी, एनएमपी के 4 घंटे के बाद परफ्यूसेट में प्रमुख साइटोकिन्स की एकाग्रता। रेखा गुर्दे के जोड़े को इंगित करती है। साइटोकिन माप को कुल परफ्यूसेट प्रोटीन सामग्री के लिए सामान्यीकृत किया गया था। कहा गया पी-मूल्य एचए के अतिरिक्त के साथ साइटोकिन्स की कमी के लिए एक युग्मित टी-परीक्षण परीक्षण से है। सी, मूत्र उत्पादन और गुर्दे का रक्त प्रवाह (आरबीएफ) छिड़काव के समय के दौरान। ग्रीनलाइन अकेले एनएमपी और नारंगी को हेम-adsorber के साथ इंगित करता है। डी, वेन आरेख, जीनों की संख्या को दिखाते हुए काफी भिन्न रूप से व्यक्त किया जाता है जब 2- घंटे या 4- घंटे के नमूनों की तुलना पूर्व (0- घंटे) नमूनों से की जाती है। लाल आरेख अपग्रेड किए गए जीन हैं और नीले रंग के डाउनग्रेड किए गए हैं। प्रतिच्छेदन वह जीन है जो एक ही दिशा में दोनों समय बिंदुओं पर सम्मानजनक रूप से व्यक्त किया जाता है। ई, ऊतक प्रतिलेख से छिड़काव में संकेतित जीन के लिए लॉग 2 सामान्यीकृत अभिव्यक्ति मान, मानक त्रुटि सलाखों को इंगित किया गया है। एफ, ज्वालामुखी प्लॉट अकेले एनएमपी की जोड़ीवार तुलना के लिए एनएमपी प्लस एचए के साथ 4 घंटे। लाल एक समायोजित पी-मान के साथ विभेदित रूप से व्यक्त जीन को इंगित करता है<0.05. g,="" as="" for="">

गुर्दे की बीमारियों का इलाज करें सिस्टैंच का अर्क

2.6. एचए विलंबित ग्राफ्ट फ़ंक्शन से जुड़े जीन हस्ताक्षर में कमी के साथ जुड़ा हुआ है

जीन सेट संवर्धन विश्लेषण ने अकेले एनएमपी (चित्रा 5ए-बी) की तुलना में एनएमपी प्लस एचए किडनी में "एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफ सिग्नलिंग" मार्ग में उल्लेखनीय कमी दिखाई। विशेष रूप से, हा की उपस्थिति ने न केवल के भीतर भड़काऊ जीन अभिव्यक्ति को कम कियागुर्दालेकिन ओएक्सपीएचओएस और फैटी एसिड चयापचय मार्गों में भी वृद्धि हुई है, जो दोनों ऊर्जा उत्पादन में योगदान करते हैं (चित्रा 5ए-बी)। इसलिए, HA के साथ होने वाले जीन अभिव्यक्ति पथों में परिवर्तन इस निष्कर्ष का समर्थन करेंगे कि इसके प्रभाव चिकित्सकीय रूप से लाभकारी हैं, क्योंकि इससे "NFkB के माध्यम से TNFA सिग्नलिंग" पाथवे जीन कम हो गए और "OXPHOS" पाथवे जीन बढ़ गए, जो दोनों एक छोटे से जुड़े थे डीजीएफ की अवधि (चित्रा 2बी)।

एनएमपी और नैदानिक ​​​​परिणामों में ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों के बीच संबंधों का और पता लगाने के लिए, हमने डीजीएफ के साथ गुर्दे में मौजूद जीन हस्ताक्षर को क्यूरेट करने की मांग की। हमने शीर्ष 100 सकारात्मक (यूपी) और नकारात्मक (डाउन) विनियमित जीन (लॉग फोल्ड परिवर्तन द्वारा रैंक) की पहचान की, जो 33 नैदानिक ​​परीक्षण नमूनों (चित्रा 5सी, डेटा एस1) में डीजीएफ की लंबाई के साथ सहसंबद्ध है। हमने उच्च मूत्र उत्पादन (चित्रा 5डी) के नमूनों में डीजीएफ की बढ़ी हुई लंबाई से जुड़े जीन हस्ताक्षर का एक महत्वपूर्ण संवर्धन पाया, यह सुझाव देता है कि एनएमपी के दौरान उच्च मूत्र उत्पादन अधिक लंबे समय तक डीजीएफ के जोखिम में गुर्दे की पहचान करता है। डीजीएफ हस्ताक्षर और उच्च वृक्क रक्त प्रवाह (चित्रा 5ई) से जुड़े जीन के बीच कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण संबंध नहीं था। हमने अगला मूल्यांकन किया कि क्या और कैसे एनएमपी सर्किट में एचए को जोड़ने से डीजीएफ "यूपी" और "डाउन" जीन हस्ताक्षर की अभिव्यक्ति प्रभावित हुई। उल्लेखनीय रूप से, इससे पता चला कि डीजीएफ की बढ़ी हुई लंबाई से जुड़े जीन हस्ताक्षर की अभिव्यक्ति एचए के अतिरिक्त से काफी कम हो गई थी, और डीजीएफ की घटी हुई लंबाई से जुड़े हस्ताक्षर एचए (चित्रा 5 एफ) के अतिरिक्त से काफी बढ़ गए थे।

कुल मिलाकर, हमने जिन ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तनों की पहचान की है, उनसे पता चलता है कि किडनी में ऊर्जा उत्पादन पर इसके प्रभावों के संदर्भ में एनएमपी के कोल्ड स्टोरेज पर संभावित लाभ हैं। हालांकि, छिड़काव के दौरान, कुछ बायोएक्टिव अणुओं को गुर्दे से छिड़काव सर्किट में छोड़ा जाता है, जिससे एक प्रवर्धन लूप उत्पन्न होता है जो गुर्दे में फिर से प्रवेश करने पर सूजन को बढ़ाता है। इन अणुओं को हटाना इस लूप को बाधित करता है और सूजन को कम करने और ऊर्जा उत्पादन को बढ़ाने के लिए उपयोगी हो सकता है, एनएमपी के लाभकारी प्रभावों को और बढ़ा सकता है और डीजीएफ (चित्रा 6) के लिए संवेदनशीलता को कम कर सकता है।

चित्र 5 हैम-adsorber का जोड़ एक DGF-संबद्ध जीन हस्ताक्षर को कम करता है। जीनसेट के हॉलमार्क पाथवे के खिलाफ 4 घंटे एनएमपी के बाद ट्रांसक्रिप्टोम में एचए को जोड़ने के प्रभाव का जीएसईए विश्लेषण। केवल महत्वपूर्ण रास्ते प्लॉट किए जाते हैं। लाल बिंदु सकारात्मक संवर्धन और नीले नकारात्मक को इंगित करते हैं, डॉट का आकार FDR q मान के साथ विपरीत रूप से सहसंबद्ध है और स्थिति सामान्यीकृत संवर्धन स्कोर (NES) को इंगित करती है। बी, ए से तुलना के लिए हॉलमार्क डेटाबेस से प्रमुख मार्गों के लिए जीएसईए से समृद्ध भूखंड। लाइन चल रहे संवर्धन स्कोर को इंगित करती है और वायलिन प्लॉट प्रत्येक विश्लेषण में उपयोग की गई रैंक वाली जीन सूची में जीनसेट के सदस्य जीन के वितरण को इंगित करता है। सी, डीजीएफ की लंबाई के साथ शीर्ष चार सबसे बड़े सकारात्मक (यूपी) और नकारात्मक (डाउन) सहसंबंध का हीटमैप और डीजीएफ के लिए जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षर के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है। पूरक डेटा में दिया गया पूर्ण डीजीएफ हस्ताक्षर। DF, DGF संबद्ध जीन हस्ताक्षर का उपयोग GSEA के साथ 2-hr मूत्र उत्पादन के साथ 2-hr प्रतिलेख (D), 2-hr RBF के सहसंबंध में हस्ताक्षर की अभिव्यक्ति की जांच के लिए किया गया था। 2- घंटे प्रतिलेख (ई) के साथ, और प्रतिलेख पर 4 घंटे (एफ) पर हा के अतिरिक्त के प्रभाव के साथ। A . के लिए भूखंड

चित्र 6 आलेखीय सारांश। ए, कोल्ड स्टोरेज के दौरान, ट्रांसक्रिप्शन में वैश्विक कमी होती है। एनएमपी के दौरान कई रास्तों में जीन की अभिव्यक्ति को अपग्रेड किया जाता है, जिसमें ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (ओएक्सपीएचओएस) और टीएनएफ, आईएल8 और एनएफकेबी जैसे भड़काऊ मार्ग वाले जीन शामिल हैं। बी बाएं पैनल, एनएमपी के दौरान, भड़काऊ मध्यस्थों (पीले घेरे) को से मुक्त किया जाता हैगुर्दाछिड़काव समाधान में। वे गुर्दे में प्रो-भड़काऊ जीन प्रतिलेखन को पुन: प्रसारित और उत्तेजित करते हैं, और एटीपी को कम करने, ऊर्जा मार्ग उत्पादन जीन में कमी के साथ जुड़े हुए हैं। दायां पैनल, हेम-adsorber (HA) की उपस्थिति इस भड़काऊ एम्पलीफिकेशन लूप को तोड़ती है

गुर्दे की कार्यक्षमता में सुधार करने वाली सिस्टैंच जड़ी बूटी

3. चर्चा

हमारा डेटा बताता है कि कोल्ड स्टोरेज जीन अभिव्यक्ति में पर्याप्त बदलाव को सीमित करने में प्रभावी है। यह कृंतक मॉडल को ध्यान में रखते हुए है, जहां किडनी को कोल्ड स्टोरेज में 18 घंटे तक संग्रहीत किया जाता है, जिसमें IL1, TNF, और IL6.26 सहित प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स की अभिव्यक्ति में थोड़ा बदलाव दिखाई देता है। उम्मीदवार जीन की एक छोटी संख्या के मापन ने हमें विशिष्ट मार्गों के भीतर पाए जाने वाले जीनों के समूहों की अभिव्यक्ति का विश्लेषण करने की अनुमति दी। इसने ठंडे भंडारित गुर्दे में ओएक्सपीएचओएस और ग्लाइकोलाइसिस मार्ग जीन की अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय कमी का खुलासा किया, संभावित रूप से एटीपी उत्पन्न करने के लिए इन गुर्दे की क्षमता को कम कर दिया, पिछले अध्ययन के अनुसार ठंडे भंडारित मानव गुर्दे में एटीपी कम हो गया। 27 एक संख्या शीत भंडारण के दौरान प्रो-भड़काऊ मार्गों को भी डाउनग्रेड किया गया था, जिसमें एनएफकेबी के माध्यम से टीएनएफ सक्रियण और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के रास्ते शामिल हैं जो संभावित रूप से फायदेमंद हो सकते हैं। हालाँकि, यह हो सकता है कि कोल्ड स्टोरेज इन रास्तों पर केवल एक अस्थायी पकड़ रखता है, और प्राप्तकर्ता में पुनर्संयोजन के बाद, एनएमपी में देखे गए भड़काऊ जीन अभिव्यक्ति में समान परिवर्तन होंगे।

एनएमपी का ओएक्सपीएचओएस और ग्लाइकोलाइसिस पाथवे जीन पर कोल्ड स्टोरेज पर विपरीत प्रभाव पड़ा, जिससे उनकी अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई, एटीपी उत्पन्न करने और होमोस्टैसिस को बहाल करने के लिए सेलुलर क्षमता को बढ़ाने की क्षमता के साथ। ध्यान दें, मानव गुर्दे के हाइपोथर्मिक ऑक्सीजन युक्त छिड़काव को कोल्ड स्टोरेज 27 की तुलना में एटीपी स्तर को बढ़ाने के लिए भी दिखाया गया है, इसलिए ऑक्सीजन की बहाली इन प्रक्रियाओं के लिए नॉर्मोथर्मिया के बजाय प्रमुख उत्तेजना हो सकती है। बहरहाल, OXPHOS पाथवे जीन की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति और लंबे समय तक DGF के बीच नकारात्मक सहसंबंध के हमारे अवलोकन को देखते हुए ये परिवर्तन अंग के लिए फायदेमंद होने की संभावना है।

हमीद एट अल द्वारा हाल ही में एक पेपर ने एनएमपी से गुजरने वाली तीन किडनी में एनएमपी का ट्रांसक्रिपटामिक विश्लेषण भी किया। दुर्भाग्य से, लेखकों ने अपना डेटा सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं कराया, इस प्रकार हमारे डेटासेट के साथ गहन तुलना संभव नहीं है। हालाँकि, उनकी पांडुलिपि ने NMP के दौरान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया-संबंधी जीनों को शामिल करने का संकेत दिया, जिसमें IL1B, CXCL2 और TNF शामिल हैं, जो हमारे निष्कर्षों के अनुरूप है।

नैदानिक ​​​​परीक्षण के संदर्भ में एनएमपी से गुजरने वाले गुर्दे के हमारे विश्लेषण में, हमने डीजीएफ घटना (पहले सप्ताह के पोस्टट्रांसप्लांट के भीतर डायलिसिस की आवश्यकता के रूप में परिभाषित) के बजाय डीजीएफ की लंबाई के साथ जीन अभिव्यक्ति हस्ताक्षरों को सहसंबद्ध किया। विशेष रूप से, 1 दिन या उससे कम के डीजीएफ की अवधि वाले गुर्दे अत्यधिक ट्रांसक्रिप्शनल रूप से बिना डीजीएफ वाले लोगों के समान थे, संभवतः डीजीएफ के बजाय पेरी-ऑपरेटिव-जुड़े हाइपरकेलेमिया के कारण डायलिसिस की आवश्यकता को दर्शाते हैं। हमने पाया कि एक लंबा DGF NFkB पाथवे जीन के माध्यम से TNFA सिग्नलिंग की उच्च अभिव्यक्ति और OXPHOS से जुड़े जीन की निचली अभिव्यक्ति से जुड़ा था। इन आंकड़ों से पता चलता है कि बढ़े हुए ओएक्सपीएचओएस और कम प्रतिरक्षा संकेतन वाले गुर्दे दाताओं के गुर्दे के रूप में बेहतर क्षमता पेश कर सकते हैं, लेकिन इस निष्कर्ष के लिए एक बड़े संभावित अध्ययन में सत्यापन की आवश्यकता है।

हमने आणविक प्रक्रियाओं का भी आकलन किया जो एनएमपी के दौरान मूत्र उत्पादन और गुर्दे के रक्त से संबंधित हैं। इन मापदंडों का उपयोग पहले कई अन्य उपायों के साथ-साथ सुगंधित गुर्दे के गुणवत्ता मूल्यांकन स्कोर को उत्पन्न करने के लिए किया गया है। मूत्र उत्पादन और गुर्दे के रक्त प्रवाह के उच्च मूल्यों को एक अधिक व्यवहार्य ग्राफ्ट को प्रतिबिंबित करने के लिए माना गया है। 15 हमारे डेटा से पता चलता है कि उच्च मूत्र उत्पादन और उच्च गुर्दे के रक्त प्रवाह से संबंधित मार्ग भिन्न होते हैं, और वास्तव में, ये पैरामीटर भड़काऊ मार्गों के साथ ध्रुवीय विपरीत संघों को प्रदर्शित करते हैं। . उच्च मूत्र उत्पादन प्रतिरक्षा मार्ग जीन की उच्च अभिव्यक्ति से जुड़ा था जबकि उच्च गुर्दे के रक्त प्रवाह को इन मार्गों से नकारात्मक रूप से सहसंबद्ध किया गया था। हमने यह भी पाया कि हमारे द्वारा उत्पन्न डीजीएफ जीन हस्ताक्षर एनएमपी के दौरान उच्च मूत्र उत्पादन के साथ गुर्दे में समृद्ध थे, यह सुझाव देते हुए कि यह पैरामीटर वर्तमान हठधर्मिता के विपरीत, लंबे समय तक डीजीएफ के जोखिम में गुर्दे की पहचान कर सकता है। एक संभावित व्याख्या यह है कि बहुत अधिक मूत्र उत्पादन गुर्दे को अधिक ट्यूबलर क्षति के साथ दर्शाता है जिसमें मूत्र को केंद्रित करने की क्षमता की कमी होती है। इस प्रकार, मूत्र उत्पादन के संबंध में "गोल्डीलॉक्स प्रभाव" हो सकता है, जहां कम/कम मूत्र उत्पादन वाले गुर्दे छानने की पीढ़ी में पर्याप्त असामान्यताओं वाले होते हैं, बहुत अधिक मूत्र उत्पादन वाले लोगों में मूत्र की एकाग्रता को छोड़कर पर्याप्त ट्यूबलर क्षति होती है। इस परिकल्पना को बड़ी संख्या में गुर्दों में परीक्षण करने की आवश्यकता होगी जिन्हें बाद में प्रतिरोपित किया गया था।

एनएमपी के 4 घंटे के दौरान, गुर्दे में भड़काऊ जीन का समावेश हुआ। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि वर्तमान नैदानिक ​​अभ्यास में केवल 1 घंटे का एनएमपी शामिल है, और यह प्रभाव कम छिड़काव समय पर स्पष्ट नहीं हो सकता है। हालांकि, लंबे समय तक छिड़काव से ऑक्सीजन और ऊर्जा उत्पादन की बहाली के संदर्भ में लाभ हो सकता है, और हमारे प्रयोग में, छिड़काव सर्किट में साइटोसोल एचए की शुरूआत से प्रतिरक्षा जीन प्रेरण के नकारात्मक प्रभावों को काफी हद तक नकारा जा सकता है। इन आंकड़ों से संकेत मिलता है कि एनएमपी के दौरान गुर्दे द्वारा उत्पन्न भड़काऊ मध्यस्थ छिड़काव सर्किट में प्रवेश करते हैं और बाँझ सूजन को तेज करने में सक्षम होते हैं और उनका निष्कासन एनएमपी के दौरान देखे गए सूजन मार्ग जीन के प्रेरण को बेहतर बनाता है। महत्वपूर्ण रूप से, हमने दिखाया कि HA का जोड़ उन जीनों की अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है जो चिकित्सकीय रूप से बदतर परिणामों से जुड़े होते हैं। हमारे डीजीएफ जीन सिग्नेचर एनएमपी से गुजरने वाले नमूनों से इसकी प्रभावकारिता का आकलन करने वाले नैदानिक ​​​​परीक्षण के हिस्से के रूप में प्राप्त किए गए थे, जिससे हम अपने युग्मित गुर्दे के अध्ययन में देखे गए परिवर्तनों को प्रत्यारोपण से गुजरने वाले गुर्दे में नैदानिक ​​​​समापन बिंदुओं के साथ मजबूती से जोड़ सकते हैं। हालांकि, एक नैदानिक ​​परीक्षण के संदर्भ में इसके आवेदन की आवश्यकता निश्चित रूप से किडनी प्रीट्रांसप्लांट के लिए इसके आवेदन की उपयोगिता को साबित करने के लिए होगी। HA गैर-विशिष्ट है और उन अणुओं को हटा सकता है जो सहायक होते हैं, इसके अलावा जो अंग के लिए हानिकारक होते हैं। हमने पाया कि किडनी ट्रांसक्रिप्टोम पर एचए का शुद्ध प्रभाव फायदेमंद दिखाई दिया, लेकिन यह हो सकता है कि विशेष रूप से सिद्ध, हानिकारक मध्यस्थों को हटाने के लिए एक शोधन और भी प्रभावी हो।

हमने जिन गुर्दा जोड़े का उपयोग किया वे एक ही व्यक्ति के थे और इसलिए आनुवंशिक रूप से समान थे और दाता के पूरे जीवन में एक समान वातावरण का अनुभव किया था। हमने पुष्टि की कि उनका समय 0 प्रतिलेख अत्यंत समान था (चित्र S2 A, B)। हालांकि, ये बायोप्सी गुर्दे के एक छोटे से हिस्से का नमूना लेते हैं, और गुर्दे के जोड़े विषम रूप से पैथोलॉजी से प्रभावित हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, अल्सर, या छोटे पोत रोग। एक अतिरिक्त चेतावनी यह है कि यहां प्रस्तुत हस्तक्षेप प्रयोगों में उपयोग किए गए सभी गुर्दे प्रत्यारोपण के लिए अस्वीकार कर दिए गए थे और कुछ गुणवत्ता स्पेक्ट्रम के निचले सिरे पर प्रत्यारोपित अंगों का प्रतिनिधित्व करते हैं। फिर भी, हमने पांच गुर्दे के समूहों में जीन पथ की तुलना करते समय अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम देखे। हम यह भी प्रदर्शित करने में सक्षम थे कि डीसीडी और डीबीडी से गुर्दे की छिड़काव के समान प्रतिक्रिया थी। इसे हमारे क्यूरेटेड पोस्ट-एनएमपी डीजीएफ हस्ताक्षर के साथ जोड़कर, हम संभावित नैदानिक ​​​​लाभों की भविष्यवाणी करने में सक्षम थे। नैदानिक ​​​​परीक्षणों के लिए उम्मीदवार के हस्तक्षेप के तर्कसंगत चयन को सक्षम करने के लिए संभावित चिकित्सीय प्रभावकारिता के लिए भविष्य के हस्तक्षेपों को स्क्रीन करने के लिए इस प्रयोगात्मक दृष्टिकोण को प्रीक्लिनिकल टूल के रूप में नियोजित किया जा सकता है।

सारांश में, हमारा अध्ययन एनएमपी से गुजरने वाले मानव गुर्दे की पहली वैश्विक ट्रांसक्रिप्शनल प्रोफाइल प्रदान करता है, विभिन्न आणविक मार्गों को हल करता है जो कोल्ड स्टोरेज की तुलना में एनएमपी में सक्रिय होते हैं, और यह दिखाते हैं कि एनएमपी के दौरान गुर्दे से उत्पादित या जारी बायोएक्टिव अणुओं के हानिकारक प्रभाव हो सकते हैं। एक एचए के अतिरिक्त द्वारा उलटा किया जा सकता है। इसके अलावा, इस हस्तक्षेप ने लंबे समय तक डीजीएफ से जुड़े जीन की अभिव्यक्ति को कम कर दिया, जो भविष्य के नैदानिक ​​​​परीक्षण के लिए इस तरह के हस्तक्षेप को लागू करने के लिए एक मजबूत यंत्रवत तर्क प्रदान करता है। हमारे डेटा में गुर्दे से परे छिड़काव रणनीतियों के लिए भी निहितार्थ हैं, जिसमें यकृत और फेफड़े के प्रत्यारोपण शामिल हैं, यह सुझाव देते हुए कि इन संदर्भों में बायोएक्टिव अणुओं को हटाने की जांच इन संदर्भों में की जानी चाहिए जहां एनएमपी का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। अंत में, हमारा अध्ययन युग्मित . में वैश्विक ट्रांसक्रिप्शनल प्रोफाइलिंग की उपयोगिता पर प्रकाश डालता हैगुर्देसुगंधित अंगों के लिए उपन्यास हस्तक्षेप का आकलन करने के लिए; ट्रांसक्रिप्शनल परिवर्तन प्रोटीन बहुतायत में परिवर्तन से पहले होते हैं (पारंपरिक रूप से बायोमार्कर के रूप में उपयोग किया जाता है)गुर्दाचोट) और हजारों जीन प्रतिलेखों को आसानी से मापा जा सकता है। इस प्रकार, आरएनए माप में प्रत्यारोपण के लिए प्राप्त मानव अंगों के सेलुलर फ़ंक्शन का एक प्रारंभिक, संवेदनशील रीडआउट प्रदान करने की क्षमता है जिसे भविष्य के अध्ययनों पर लागू किया जा सकता है।

आभार

लेखक सभी अंग दाताओं और उनके परिवारों को धन्यवाद देते हैं। क्लैटवर्थी लैब एमआरसी लेबोरेटरी ऑफ मॉलिक्यूलर बायोलॉजी द्वारा प्रदान की जाने वाली मुख्य सुविधाओं के लिए आभारी है। यह कार्य कैम्ब्रिज सर्विस फॉर डेटा-ड्रिवेन डिस्कवरी (CSD3) द्वारा प्रदान किए गए संसाधनों का उपयोग करके किया गया था, जो कैम्ब्रिज रिसर्च कंप्यूटिंग सर्विस द्वारा संचालित है, जो डेल EMC और इंटेल द्वारा प्रदान किया गया है, जो इंजीनियरिंग और भौतिक विज्ञान अनुसंधान से टियर-2 फंडिंग का उपयोग कर रहा है। परिषद (पूंजी अनुदान EP/P020259/1), और विज्ञान और प्रौद्योगिकी सुविधाएं परिषद (www. Dirac. ac. UK) से DiRAC वित्त पोषण।

खुलासा

अमेरिकन जर्नल ऑफ ट्रांसप्लांटेशन द्वारा वर्णित अनुसार लेखकों के पास प्रकट करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

लेखक का योगदान

जेआरएफ, एसएच, एमएलएन और एमआरसी ने अध्ययन को डिजाइन किया और डेटा की व्याख्या की। JRF, SH, TM, CJW, AF और TCD ने प्रयोग किए। जेआरएफ, एसएच, और एमआरसी ने आंकड़े और टेबल बनाए। एमआरसी ने मुख्य पांडुलिपि लिखी। जेआरएफ और एसएच ने विधियों और आकृति किंवदंतियों का निर्माण किया, जेआरएफ, एसएच और एमएलएन ने पांडुलिपि को संपादित किया।

Cistanche लाभ: गुर्दा समारोह में सुधार

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