लिपिडोमिक्स: किडनी रोग में नई अंतर्दृष्टि

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यिंग-योंग झाओ, नोसरतोला डी. वज़ीरी, रुई-चाओ लिनो

सार

टाइप-2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप की घटनाओं के कारण, क्रोनिकगुर्दारोग (सीकेडी) दुनिया भर में एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या के रूप में उभरा है। सीकेडी के परिणामस्वरूप त्वरित हृदय रोग और कई अन्य जटिलताओं से समय से पहले मौत हो जाती है। सीकेडी की प्रगति और इसकी जटिलताओं की रोकथाम के लिए प्रारंभिक पहचान, गुर्दे के कार्य की सावधानीपूर्वक निगरानी और चिकित्सीय हस्तक्षेप की प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है। दुर्भाग्य से, गुर्दे के कार्य के पारंपरिक बायोमार्कर रोग के शुरुआती चरणों का पता लगाने के लिए अपर्याप्त रूप से संवेदनशील या विशिष्ट होते हैं जब चिकित्सीय हस्तक्षेप सबसे प्रभावी होता है। इसलिए, के अधिक संवेदनशील बायोमार्करगुर्दाबीमारीशीघ्र निदान, निगरानी और प्रभावी उपचार के लिए आवश्यक हैं। सीकेडी के परिणामस्वरूप लिपिड और लिपोप्रोटीन चयापचय में गहरा परिवर्तन होता है, जो बदले में, सीकेडी की प्रगति और इसकी हृदय संबंधी जटिलताओं में योगदान देता है। लिपिड और लिपिड-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट्स कोशिकाओं, ऊतकों और बायोफ्लुइड्स की संरचना और कार्य में विविध और गंभीर रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लिपिडोमिक्स मेटाबोलामिक्स की एक शाखा है, जिसमें विभिन्न रोगों के लिए निदान, रोग का निदान, रोकथाम और चिकित्सीय प्रतिक्रिया के लिए बायोमार्कर की पहचान सहित स्वास्थ्य और रोग में लिपिड और उनके जैविक कार्य का वैश्विक अध्ययन शामिल है। यह समीक्षा लिपिडोमिक्स में हाल के विकास और विभिन्न के लिए इसके अनुप्रयोग का सार प्रस्तुत करती हैगुर्दाबीमारीक्रोनिक ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस, आईजीए नेफ्रोपैथी, क्रोनिक रीनल फेल्योर, रीनल सेल कार्सिनोमा, डायबिटिक नेफ्रोपैथी, और क्लिनिकल और प्रायोगिक अनुसंधान में तीव्र गुर्दे की विफलता सहित। विश्लेषणात्मक तकनीकों, डेटा विश्लेषण, साथ ही वर्तमान में गुर्दे की बीमारियों के ज्ञात चयापचय बायोमार्कर को संबोधित किया जाता है। भविष्य के दृष्टिकोण और लिपिडोमिक्स की संभावित सीमाओं पर चर्चा की गई है।

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1 परिचय

टाइप-2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप की घटनाओं के कारण, क्रोनिकगुर्दाबीमारी(सीकेडी) दुनिया भर में एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य मुद्दे के रूप में उभरा है। सीकेडी के परिणामस्वरूप त्वरित हृदय रोग और इसकी परिचर जटिलताओं से विकलांगता और समय से पहले मृत्यु हो जाती है [1]। कई रोग स्थितियों में आनुवंशिक, चयापचय, विषाक्त, प्रतिरक्षाविज्ञानी, संक्रामक, हेमोडायनामिक, यांत्रिक और अन्य विकार शामिल हैं जो विकास और प्रगति की ओर ले जाते हैं।गुर्दाबीमारी। समय पर निदान और सीकेडी की प्रगति की रोकथाम और इसकी जटिलताओं के लिए प्रारंभिक पहचान, गुर्दे के कार्य की सावधानीपूर्वक निगरानी और चिकित्सीय हस्तक्षेप की प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है। दुर्भाग्य से, गुर्दे के कार्य के पारंपरिक मार्कर अपर्याप्त रूप से संवेदनशील या विशिष्ट होते हैं जो सीकेडी और इसकी हृदय या अन्य जटिलताओं का प्रारंभिक चरण में पता लगाने के लिए विशिष्ट होते हैं जब चिकित्सीय हस्तक्षेप सबसे प्रभावी होता है। उदाहरण के लिए, सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले बायोमार्कर, यानी सीरम क्रिएटिनिन और यूरिया और क्रिएटिनिन क्लीयरेंस, आंतरिक किडनी फ़ंक्शन और संरचना से स्वतंत्र कारकों से बहुत अधिक प्रभावित होते हैं। इस संदर्भ में, मांसपेशी द्रव्यमान क्रिएटिनिन, प्रोटीन सेवन और द्रव संतुलन मॉड्यूलेट यूरिया को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, और एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम अवरोधक या एंजियोटेंसिन रिसेप्टर ब्लॉकर्स के उपयोग के साथ-साथ आहार प्रोटीन का सेवन, क्रिएटिनिन निकासी को प्रभावित करता है। इसलिए, गुर्दे की बीमारी का जल्द पता लगाने और इसकी प्रगति की निगरानी और चिकित्सीय हस्तक्षेप की प्रतिक्रिया के लिए संवेदनशील और विशिष्ट बायोमार्कर विकसित करना आवश्यक है। गुर्दे की बीमारियों में आनुवंशिक, प्रोटीन और मेटाबोलाइट विनियमन, अंतःक्रिया और कार्य में गतिशील अंतर में अंतर्दृष्टि नए नैदानिक ​​​​और रोगनिरोधी बायोमार्कर और चिकित्सीय लक्ष्यों [2-4] की पहचान कर सकती है।

सीकेडी के परिणामस्वरूप लिपिड और लिपोप्रोटीन चयापचय में गहरा परिवर्तन होता है [5-7]। संबंधित लिपिड विकार, बदले में, सीकेडी और इसके हृदय और अन्य जटिलताओं की प्रगति में योगदान करते हैं [8-10]। लिपिडोमिक्स, कोशिकाओं, ऊतकों और बायोफ्लुइड्स के भीतर लिपिड के वैश्विक अध्ययन में लिपिड प्रजातियों का विश्लेषण और जैविक कार्य, उपकोशिकीय स्थानीयकरण और ऊतक वितरण को स्पष्ट करने के लिए उनकी बहुतायत शामिल है। फैटी एसिड, ग्लिसरॉलिपिड्स, ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स (जीपी) और स्फिंगोलिपिड्स जैसे छोटे आणविक भार लिपिड स्वास्थ्य और बीमारी में विविध और जटिल कार्य करते हैं। वे सामान्य के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैंगुर्दाकार्य और रोगजननगुर्दाबीमारी. पिछले अध्ययनों ने ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस [11-13] के रोगी और पशु मॉडल में ग्लोमेरुलर साइक्लोऑक्सीजिनेज -1 या -2 की अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि देखी है और ल्यूपस के इनपेशेंट और पशु मॉडल में ग्लोमेरुलर साइक्लोऑक्सीजिनेज की अभिव्यक्ति -2 अभिव्यक्ति को दिखाया है। नेफ्रैटिस [13,14]। प्रायोगिक पशुओं [14-16] में निष्क्रिय हेमैन नेफ्रैटिस और ल्यूपस नेफ्रैटिस को सुधारने के लिए साइक्लोऑक्सीजिनेज निषेध दिखाया गया है। ल्यूकोट्रिएन्स, सूजन संबंधी ग्लोमेरुलर चोट और लिपोक्सीजेनेस उत्पाद (12-हाइड्रॉक्सीकोसेटेट्राएनोइक एसिड), मध्यस्थ एंजियोटेंसिन II और ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर- -डायबिटिक नेफ्रोपैथी (डीएन) में मेसेंजियल विस्तार से जुड़ा हुआ है [17]। 20-हाइड्रोक्सीकोसेटेट्राएनोइक और एपॉक्सीकोसैट्रिएनोइक एसिड गुर्दे की चोट के कई रूपों में शामिल थे, जिसमें चयापचय सिंड्रोम में गुर्दे की चोट [18-20] और सेरामाइड्स को तीव्र गुर्दे की चोट के रोगजनन में भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है। एक साथ लिया गया तो गुर्दे की बीमारी के रोगजनन में लिपिड और लिपिड-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट्स की भूमिका का समर्थन करने वाले बढ़ते सबूत हैं। इस प्रकार, प्रमुख लिपिड मध्यस्थों का विश्लेषण गुर्दे की बीमारी के निदान, निदान और उपचार में एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में उभरा है।

यह लेख रोगजनन और क्षमता को स्पष्ट करने में लिपिडोमिक्स के उपयोग में हालिया प्रगति की समीक्षा करता हैके इलाजगुर्दाबीमारी.

2. गुर्दे की बीमारी

सिस्टम बायोलॉजी सेल चयापचय में नियामक और जैविक नेटवर्क के समय पर विश्लेषण की अनुमति देता है [21-23]। निदान, रोग का निदान, रोकथाम और चिकित्सीय प्रतिक्रिया के लिए अधिक विश्वसनीय और विशिष्ट मार्कर विकसित करने के लिए गुर्दे की बीमारियों का व्यापक लक्षण वर्णन इस पैथोफिज़ियोलॉजी में अंतर्निहित आणविक संबंधों को बेहतर ढंग से चिह्नित करने के लिए महत्वपूर्ण और एकीकृत जानकारी प्रदान कर सकता है [2,24]। सिस्टम बायोलॉजी के विकास और नए प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल टूल के विकास ने जीन-सेल-ऑर्गन रेगुलेटरी मैकेनिज्म के कनेक्शन को कई स्तरों पर आणविक और सेल बायोलॉजी को एकीकृत करने में सक्षम बनाया है।गुर्दासंरचना और कार्य [25-29]। लिपिड बायोलॉजिक सिस्टम में विविध और महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसमें झिल्ली बाइलेयर संरचना, ऊर्जा भंडारण, सिग्नल ट्रांसडक्शन शामिल हैं, और झिल्ली प्रोटीन और उनकी बातचीत के लिए कार्यात्मक समर्थन भी प्रदान करते हैं [30]। उदाहरण के लिए, एराकिडोनिक एसिड ईकोसैनोइड्स का अग्रदूत है, जो विशिष्ट रिसेप्टर्स के माध्यम से सिग्नलिंग अणुओं के रूप में कार्य करता है जिससे भड़काऊ प्रक्रियाएं होती हैं [31]। Triacylglycerides सेलुलर ऊर्जा भंडारण के रूप में काम करते हैं और चयापचय और बीमारी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं [32]। कुछ लिपिड प्रजातियां, यानी, लिसोफोस्फेटिडिलकोलाइन्स (एलपीसी), ग्लिसरोफॉस्फोएथेनॉलमाइन्स (पीई), फॉस्फेटिडिलकोलाइन्स (पीसी), और ग्लिसरॉफोस्फॉइनोजिटोल (पीआई), संभावित प्रतीत होती हैं।गुर्दारोग मार्कर [33]। यहां, हम लिपिडोमिक दृष्टिकोण का अवलोकन प्रदान करते हैं:गुर्दाबीमारी।

सिस्टांचे के लाभ: गुर्दे की बीमारियों का इलाज

3.लिपिड और लिपिडोमिक्स

3.1. लिपिड की परिभाषा, वर्गीकरण और जैविक कार्य

लिपिड, जैविक झिल्ली के मूलभूत घटक, अणुओं के संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से विविध वर्ग हैं। जैवसंश्लेषण और रासायनिक संरचना के आधार पर, लिपिड को हाइड्रोफोबिक या एम्फीफिलिक के रूप में परिभाषित किया जाता है। जलीय वातावरण में पुटिकाओं, झिल्लियों या लिपोसोम में एम्फीफिलिक लिपिड मौजूद होते हैं। जैविक लिपिड दो अलग-अलग प्रकार के जैव रासायनिक उपइकाई उत्पन्न करते हैं: आइसोप्रीन और केटोएसिल समूह [34]। इस परिभाषा के आधार पर, लिपिड को आठ श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: फैटी एसिड, ग्लिसरॉलिपिड्स, स्फिंगोलिपिड्स, जीपी, सैकरोलिपिड्स, स्टेरोल लिपिड्स, प्रीनोल लिपिड्स और पॉलीकेटाइड्स (चित्र 1) [34]। फैटी एसिड और ग्लिसरॉलिपिड्स में अपेक्षाकृत सरल संरचनाएं होती हैं। फैटी एसिड सभी लिपिड के सबसे महत्वपूर्ण लिपिड वर्गों और बुनियादी घटकों में से एक हैं। फैटी एसिड में 4–24 कार्बन परमाणुओं की लंबाई और 0–6 दोहरे बंधन के साथ संतृप्त या असंतृप्त सीधी-कार्बन श्रृंखलाएं होती हैं। फैटी एसिड विभिन्न बायोएक्टिव लिपिड के अग्रदूत होते हैं। ईकोसैनोइड्स में ल्यूकोट्रिएन्स, प्रोस्टाग्लैंडीन और थ्रोम्बोक्सेन शामिल हैं जो भड़काऊ प्रक्रियाओं के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं [35]। ग्लिसरॉलिपिड्स मोनो-, डी-, और त्रि-प्रतिस्थापित ग्लिसरॉल से बने होते हैं जो ग्लिसरॉल बैकबोन [36] के हाइड्रॉक्सिल समूहों के लिए एस्ट्रिफ़ाइड फैटी एसिड सामग्री में भिन्न होते हैं। विभिन्न प्रकार के अध्ययनों से पता चला है कि परिवर्तित ट्राइग्लिसराइड संश्लेषण और अपचय कई बीमारियों की घटना और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं [37,38]। कोलेस्ट्रॉल और उनके डेरिवेटिव सहित स्टेरोल लिपिड, एक फ़्यूज्ड फोर-रिंग कोर संरचना से बना है, झिल्ली लिपिड के महत्वपूर्ण घटक हैं। स्टेरोल लिपिड की विभिन्न जैविक भूमिकाएँ होती हैं जैसे कि सेल सिग्नलिंग का नियामक कार्य और सेलुलर द्रव का मॉड्यूलेशन [39]।

जीपी, जिसे फॉस्फोलिपिड्स के रूप में भी जाना जाता है, प्रकृति में सर्वव्यापी हैं, लिपिड बाईलेयर्स के महत्वपूर्ण घटक हैं, और सेल सिग्नलिंग और चयापचय के साथ शामिल हैं। एसएन -3 यूकेरियोट्स और यूबैक्टेरिया में ग्लिसरॉल बैकबोन की स्थिति या आर्कबैक्टीरिया [40] के मामले में एसएन-1 स्थिति पर ध्रुवीय सिर समूह की प्रकृति के आधार पर, जीपी को अलग-अलग में विभाजित किया जा सकता है ग्लिसरोफॉस्फोकोलाइन, ग्लिसरोफॉस्फेटिडिक एसिड, ग्लिसरोफॉस्फोग्लिसरॉल्स (पीजी), ग्लिसरोफॉस्फोसेरिन (पीएस), पीई, और पीआई सहित कक्षाएं। मस्तिष्क के ऊतकों में अपेक्षाकृत उच्च G होता है, और उनकी संरचना में परिवर्तन को तंत्रिका संबंधी विकारों [41] में फंसाया गया है। कुछ GP जैसे LPC, PC, PE, और PI को कैंसर, किडनी और हृदय रोग के संभावित बायोमार्कर के रूप में पहचाना गया है [33,42,43]। स्फिंगोलिपिड्स में 1,3- डाइहाइड्रॉक्सिल, 2-एमिनो अल्केन, या एल्केन (स्फिंगोइड बेस) की मूल रीढ़ की हड्डी से बना यौगिकों का एक जटिल परिवार होता है। Sphingomyelin (SM) और sphingosine दो महत्वपूर्ण sphingolipids हैं जो क्रमशः एक 1-हाइड्रॉक्सिल समूह और 2-स्फिंगोइड श्रृंखला के एमिनो समूह से जुड़े फॉस्फोरिलकोलाइन हेड ग्रुप और फैटी एसिड से बने होते हैं। पहले के अध्ययनों से पता चला है कि सेरामाइड्स, जो स्फिंगोसिन के एन-एसाइल-डेरिवेटिव से संबंधित हैं, सीकेडी [44] से जुड़े हैं।

3.2.लिपिडोमिक्स

हालांकि उपापचय का एक उप-अंश, लिपिड प्रजातियों की इसकी जटिलता, उनके विशिष्ट रासायनिक गुणों और महत्वपूर्ण जैविक गतिविधि ने लिपिडोम को काफी शोध का केंद्र बना दिया है। मेटाबोलॉमिक्स को "पैथोफिज़ियोलॉजिकल उत्तेजनाओं या आनुवंशिक संशोधन के लिए जीवित प्रणालियों की गतिशील बहुपरमाण्विक चयापचय प्रतिक्रिया की मात्रात्मक माप" के रूप में परिभाषित किया गया है [45,46]। मेटाबोलॉमिक्स कम आणविक द्रव्यमान अंतर्जात मेटाबोलाइट्स के लिए बायोफ्लुइड्स और ऊतकों का एक गैर-लक्षित मात्रात्मक विश्लेषण है। लिपिडोमिक्स, मेटाबोलामिक्स की एक शाखा के रूप में, पहली बार हान और ग्रॉस द्वारा 2003 [47] में पेश किया गया था। लिपिडोमिक्स को "लिपिड आणविक प्रजातियों के पूर्ण लक्षण वर्णन और जीन विनियमन सहित लिपिड चयापचय और कार्य में शामिल प्रोटीन की अभिव्यक्ति में उनकी जैविक भूमिकाओं के रूप में परिभाषित किया गया है" [48]। लिपिडोमिक्स व्यक्तिगत लिपिड अध्ययन से वैश्विक लिपिड मेटाबोलाइट्स की जांच के लिए एक सिस्टम-एकीकृत संदर्भ में पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं में उनकी भूमिका को पूरी तरह से समझने के लिए एक बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। पिछले 10 वर्षों में, लिपिडोमिक्स सिस्टम बायोलॉजी में एक नए क्षेत्र के रूप में उभरा है और इसने रोग निदान और बायोमार्कर खोज (मोटापा, मधुमेह, हृदय रोग, अल्जाइमर रोग, अग्नाशयी कैंसर, आदि), दवा की खोज और विकास, मानव में रुचि बढ़ाई है। खाद्य और पोषण अनुसंधान [49-55]। यह शक्तिशाली दृष्टिकोण सामान्य, रोग, या उपचार-विशिष्ट घटनाओं की अद्वितीय चयापचय विशेषताओं को प्रकट कर सकता है। हाल ही में, मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस), परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर), और अन्य स्पेक्ट्रोस्कोपिक तौर-तरीकों [56-61] का उपयोग करके लिपिडोमिक अध्ययनों और समीक्षाओं की एक बढ़ी हुई संख्या प्रकाशित की गई है। पृथक्करण प्रौद्योगिकियां, गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी), तरल क्रोमैटोग्राफी (एलसी), सुपरक्रिटिकल द्रव क्रोमैटोग्राफी, और केशिका वैद्युतकणसंचलन, जटिल नमूनों की लिपिडोमिक परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण हैं [62]। संरचनात्मक आणविक आयन जानकारी प्राप्त करने के लिए, पहले कम टक्कर ऊर्जा MS का उपयोग किया जाता है, उसके बाद उच्च टक्कर ऊर्जा MS2 स्थितियों को विखंडन आयन प्राप्त करने के लिए किया जाता है। आम तौर पर अग्रगामी आयन का चयन किया जाता है और अग्रानुक्रम मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस/एमएस) द्वारा निगरानी की जाती है। यह दृष्टिकोण जटिल जैविक नमूनों में व्यक्तिगत लिपिड प्रजातियों की अधिक संरचनात्मक जानकारी और पहचान प्रदान करता है। इसके अलावा, लक्षित लिपिडोमिक्स [63] के लिए मात्रात्मक तरीकों को विकसित करने के लिए एमएस / एमएस का तेजी से उपयोग किया गया है। हालाँकि, इस दृष्टिकोण के लिए पिछले पूर्ण-स्कैन MS पर आधारित जानकारी की आवश्यकता होती है। 2005 में, व्रोना एट अल। [64] एमएसई तकनीक की शुरुआत की जिसमें डेटा संग्रह के लिए दो स्कैनिंग फ़ंक्शन एक साथ हैं। MSE ने अग्रगामी आयन सूचना (MS) के लिए कम टक्कर ऊर्जा पर अधिग्रहण के लिए समानांतर वैकल्पिक स्कैन या पूर्ण-स्कैन सटीक द्रव्यमान अंशों, अग्रदूत आयनों और तटस्थ हानि सूचना (MSE) के लिए उच्च टक्कर ऊर्जा प्रदान की। इस दृष्टिकोण ने पारंपरिक MS2 (MS/MS) को एकल विश्लेषणात्मक रन में समान जानकारी प्रदान की और अलक्षित विश्लेषणों में अज्ञात बायोमार्कर की पहचान के लिए आवश्यक संरचनात्मक जानकारी [65-70]

सिस्टैंच स्वास्थ्य लाभ

3.3. लिपिडोमिक्स के लिए विश्लेषणात्मक तरीके

लिपिड विश्लेषण के पारंपरिक तरीकों में आमतौर पर जैविक नमूनों (रक्त, ऊतक, कोशिका और जीव) का विलायक निष्कर्षण शामिल होता है, जिसके बाद पतली परत क्रोमैटोग्राफी, ठोस-चरण निष्कर्षण, या सामान्य-चरण एलसी का उपयोग करके लिपिड को अलग किया जाता है और विशेष वर्गों को अलग किया जाता है। उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) - पराबैंगनी डिटेक्टर या बाष्पीकरणीय प्रकाश-प्रकीर्णन डिटेक्टर द्वारा व्यक्तिगत आणविक प्रजातियों में लिपिड का। इन पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके, कई लिपिड वर्गों की एकल आणविक प्रजातियों का विश्लेषण किया जा सकता है [71]। यद्यपि जीसी का उपयोग मिथाइल एस्टर विधि द्वारा विभिन्न लिपिडों की फैटी एसिड सामग्री को निर्धारित करने के लिए किया गया है, यह दृष्टिकोण समय लेने वाला होता है और इसमें नमूना हाइड्रोलिसिस और व्युत्पन्नकरण शामिल होता है। सामान्य तौर पर, पारंपरिक लिपिड विश्लेषण के लिए आमतौर पर एक बड़ी नमूना मात्रा की आवश्यकता होती है क्योंकि कई जैविक रूप से सक्रिय प्रजातियां बहुत कम मात्रा में मौजूद होती हैं। उनकी अंतर्निहित जटिलता के कारण, नमूना तैयार करने में कई निष्कर्ष शामिल हो सकते हैं जिससे संवेदनशीलता और संकल्प में और कमी आती है। इसके अलावा, ये विधियां श्रम-गहन हैं और अक्सर व्युत्पन्नकरण की आवश्यकता होती है जिससे थ्रूपुट सीमित हो जाता है।

इसके विपरीत, एमएस लिपिडोमिक्स [72,73] के लिए प्रत्यक्ष नमूना विश्लेषण का उपयोग किया जा सकता है। प्रत्यक्ष-संलयन एमएस प्रौद्योगिकियों में अच्छी प्रजनन क्षमता, सटीकता और उच्च संवेदनशीलता होती है और पारंपरिक तरीकों की तुलना में कम समय लगता है। आमतौर पर, इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण क्वाड्रुपोल-टाइम-ऑफ-फ्लाइट (ESI-QTOF) और मैट्रिक्स-असिस्टेड लेजर डिसोर्शन आयनीकरण (MALDI) डायरेक्ट-इन्फ्यूजन MS विश्लेषण [74,75] में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले आयन स्रोत हैं। डायरेक्ट-इन्फ्यूशन एमएस सरल और तेज है। इसकी मुख्य सीमा आयन दमन है, जो संवेदनशीलता और मात्रात्मक सटीकता को बाधित करती है। दुर्भाग्य से, यह विधि आइसोबैरिक और आइसोमेरिक लिपिड की पहचान करने में असमर्थ है, जिनके द्रव्यमान समान हैं और अक्सर समान विखंडन पैटर्न उत्पन्न करते हैं। हालांकि प्रत्यक्ष-जलसेक एमएस लिपिड डेटाबेस से उपन्यास और अज्ञात यौगिकों की खोज में अपेक्षाकृत सीमित है, यह भविष्य में विभिन्न रोगों में जैव रासायनिक मार्गों को स्क्रीन करने के लिए उपयोगी हो सकता है। प्रत्यक्ष-जलसेक ESI/MS, ESI-QTOF/MS, और MALDI/MS की व्यापक समीक्षा और लिपिडोमिक्स में उनके अनुप्रयोगों को प्रकाशित किया गया है [74,75]।

एमएस को आमतौर पर लिपिडोमिक्स के लिए एलसी के साथ जोड़ा जाता है और लिपिडोमिक्स में एलसी-एमएस-आधारित अध्ययनों की समीक्षा की गई है [76]। आमतौर पर, एलसी-एमएस दृष्टिकोण के फायदे ज्ञात या उपन्यास लिपिड की पहचान के लिए अच्छी प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता, सटीकता और उच्च संवेदनशीलता हैं। पिछले एक दशक में, एचपीएलसी-एमएस का व्यापक रूप से एकल क्वाड्रुपोल, हाइब्रिड और उच्च-रिज़ॉल्यूशन उपकरणों का उपयोग करके मेटाबोलामिक्स और लिपिडोमिक्स में लक्षित और अलक्षित विश्लेषण दोनों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। वैश्विक रूपरेखा के लिए, क्यूटीओएफ/एमएस या अग्रानुक्रम आयन गतिशीलता टीओएफ/एमएस के साथ मिलकर अल्ट्रा-परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमैटोग्राफी (यूपीएलसी) के संयोजन लोकप्रिय विकल्प हैं [77-80]। ये उच्च-रिज़ॉल्यूशन एमएस के साथ तेजी से विश्लेषण प्रदान करते हैं। यूपीएलसी उप-2 माइक्रोन आकार के कणों का उपयोग करता है और बढ़े हुए दबावों (6000-15,000 साई) पर संचालित होता है, इस प्रकार 5 माइक्रोन कणों के साथ पारंपरिक एचपीएलसी बनाम उच्च क्रोमैटोग्राफिक रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है [81]। बेहतर सिग्नल/शोर अनुपात और संकीर्ण शिखर चौड़ाई बनाम पारंपरिक एचपीएलसी से बढ़े हुए रिज़ॉल्यूशन परिणाम। मेटाबॉलिक प्रोफाइलिंग के लिए यह दृष्टिकोण फायदेमंद है क्योंकि शारीरिक सांद्रता में भारी संख्या में मेटाबोलाइट्स का पता लगाया जा सकता है। हालांकि विभिन्न जैविक स्रोतों से लिपिड को यूपीएलसी-एमएस [82] द्वारा अलग किया जा सकता है, मैट्रिक्स प्रभाव का वैश्विक प्रोफाइल पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है [83]। दुर्भाग्य से, संवेदनशीलता आमतौर पर लक्षित लिपिडोमिक्स जितनी अधिक नहीं होती है। इसके अलावा, प्रत्येक अलग किए गए यौगिक की प्रायोगिक स्थितियों को अनुकूलित नहीं किया जा सकता है। आमतौर पर, ट्रिपल क्वाड्रुपोल एमएस का उपयोग यूपीएलसी-एमएस द्वारा चयनात्मक आयन निगरानी के साथ लक्षित विश्लेषण के लिए किया जाता है। लक्षित लिपिड विधियों में स्टेरोल और ईकोसैनोइड जैसे पित्त एसिड और स्टेरॉयड शामिल हो सकते हैं [84,85]। जीसी-आधारित विधियां अस्थिर घटकों के लिए उपयुक्त हैं और अधिकांश लिपिड के लिए इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। दिलचस्प बात यह है कि जीसी-एमएस मुक्त फैटी एसिड, एस्ट्रिफ़ाइड फैटी एसिड और स्टेरॉयड के विश्लेषण के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका है। मुक्त फैटी एसिड और स्टेरॉयड को व्युत्पन्न या सिलीलेशन की आवश्यकता होती है, जबकि एस्ट्रिफाइड फैटी एसिड का अक्सर मिथाइल एस्टर [86] के रूप में विश्लेषण किया जाता है। सुपरक्रिटिकल फ्लुइड क्रोमैटोग्राफी एक अन्य उच्च-रिज़ॉल्यूशन तकनीक है जिसका उपयोग विभिन्न लिपिड के पृथक्करण के लिए किया जा सकता है। सुपरक्रिटिकल फ्लुइड क्रोमैटोग्राफी एमएस का इस्तेमाल बड़े सैंपल नंबरों के व्यापक लिपिड प्रोफाइलिंग के लिए किया जा सकता है [87]।

आयन गतिशीलता एमएस (आईएम-एमएस) और बहुआयामी पद्धतियों को उपन्यास पद्धति के रूप में माना जाता है और लिपिडोमिक्स [88,89] में उपयोग किया गया है। आइसोमर्स, कन्फर्मर्स और एनैन्टीओमर्स को आईएम-एमएस द्वारा तेजी से अलग किया जा सकता है और जटिल जैविक नमूनों के विश्लेषण में उपयोगी साबित हुए हैं [78]। इमेजिंग एमएस के विकास ने लिपिड विश्लेषण के लिए एमएस के साथ इमेजिंग आयन मोबिलिटी स्पेक्ट्रोमेट्री के विकास में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। आणविक गतिशीलता कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग के साथ संयुक्त एमएस के साथ आयन गतिशीलता स्पेक्ट्रोमेट्री लिपिड-निगमित परिसरों की संरचना और स्थिरता के भविष्य के लक्षण वर्णन के लिए उपयोग कर सकते हैं। इसके अलावा, व्यापक बहुआयामी एलसी-एमएस जटिल जैविक नमूनों के व्यापक लिपिडोमिक लक्षण वर्णन के लिए एक आकर्षक उभरता हुआ दृष्टिकोण है [90]।

3.4. लिपिडोमिक्स डेटा का विश्लेषण

लिपिडोमिक्स विशाल डेटा उत्पन्न करता है और इसका विश्लेषण विशेष रूप से लक्षित अध्ययनों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जैसे, मजबूत जैव सूचना विज्ञान महत्वपूर्ण है। सांख्यिकीय विश्लेषण से पहले, सिग्नल प्रोसेसिंग, डेटा सामान्यीकरण और परिवर्तन सहित डेटा प्रीप्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है, जैसे कि कच्चे डेटा को सांख्यिकीय डेटा विश्लेषण [91,92] के साथ संगत प्रारूप में बदल दिया जाता है। लिपिड भिन्नता की बड़ी मात्रा को देखते हुए, असुरक्षित और पर्यवेक्षित सांख्यिकीय विश्लेषण का पहला चरण डेटा में कमी है। यह ऑर्थोगोनल आंशिक कम से कम वर्ग-भेदभाव विश्लेषण, प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए), और आंशिक न्यूनतम वर्ग-विभेद विश्लेषण (पीएलएस-डीए) सहित कई तरीकों से पूरा किया जा सकता है। विशिष्ट विश्लेषण के लक्ष्य के आधार पर, अनुपयोगी और पर्यवेक्षित दोनों तरीकों का उपयोग किया जा सकता है। असुरक्षित डेटा विश्लेषण में, पीसीए और पदानुक्रमित क्लस्टर विश्लेषण द्वारा विभिन्न समूहों के बारे में अज्ञात जानकारी का उपयोग किया जाता है। पर्यवेक्षित दृष्टिकोण में, प्रत्येक नमूना या मेटाबोलाइट ज्ञात यौगिकों से जुड़ा होता है, और इस पूर्व सूचना का उपयोग प्रमुख घटक प्रतिगमन और तंत्रिका नेटवर्क [91,92] के माध्यम से विश्लेषण के लिए किया जाता है। चर के बीच संबंध का पता लगाने के लिए लिपिडोमिक डेटा सेट के विश्लेषण के लिए इलास्टिक नेट और कम से कम निरपेक्ष संकोचन और चयन ऑपरेटर सहित अन्य प्रतिगमन विधियां भी उपलब्ध हैं [93]।

सिस्टैंच टेस्टोस्टेरोन: गुर्दा समारोह में सुधार

4. गुर्दे की बीमारियों में लिपिडोमिक्स के अनुप्रयोग

फॉस्फोलिपिड्स महत्वपूर्ण सेलुलर घटकों के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं जो स्वास्थ्य और बीमारी में चयापचय की स्थिति को प्रतिबिंबित करने वाली कई जैविक प्रक्रियाओं और मार्गों में भाग लेते हैं। लिपिडोमिक्स सिस्टम बायोलॉजी [94,95] में रोग बायोमार्कर खोज के लिए एक उपयुक्त उपकरण है। लिपिडोमिक्स के लिए इसके अनुप्रयोगों की व्यापक समझ गंभीर रूप से महत्वपूर्ण है। कई अध्ययनों से पता चला है कि चयापचय संबंधी विकार या विभिन्न लिपिड की असामान्यताएं गुर्दे की बीमारी का कारण बनती हैं [96-99]। क्रोनिक रीनल फेल्योर (सीआरएफ), रीनल सेल कार्सिनोमा (आरसीसी), क्रॉनिक ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस, आईजीए नेफ्रोपैथी और डीएन का उपयोग करते हुए, हम मनुष्यों और जानवरों में गुर्दे की बीमारी में लिपिडोमिक्स पर चर्चा करते हैं- और सेल-मॉडल अध्ययन।

4.1. नैदानिक ​​गुर्दे की बीमारी में लिपिडोमिक्स

4.1.1 जीर्ण गुर्दा रोग और ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस का प्रभाव

गुर्दे की बीमारी [100,101] में लिपिड असामान्यताएं आम हैं और इस आबादी में हृदय संबंधी विकारों की एक उच्च घटना में योगदान करती हैं। 30 महीने [102] के लिए हेमोडायलिसिस पर सीआरएफ रोगियों में प्लाज्मा और एरिथ्रोसाइट लिपिड प्रोफाइल की जांच की गई। प्लाज्मा और एरिथ्रोसाइट झिल्ली में बढ़ा हुआ ट्राइग्लिसराइड देखा गया। सीआरएफ में बढ़े हुए प्लाज्मा पामिटिक एसिड और मोनोअनसैचुरेटेड फैटी एसिड और घटे हुए प्लाज्मा पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड भी देखे गए। 18 महीनों में लिपिड असामान्यताएं स्पष्ट थीं और 30 महीनों में अधिक गहरा हो गईं। डायलिसिस अवधि के दौरान प्लाज्मा और एरिथ्रोसाइट झिल्ली लिपिड पैटर्न नहीं बदले। नियमित हेमोडायलिसिस के तहत सीआरएफ रोगियों ने ट्राइग्लिसराइड और फैटी एसिड प्रोफाइल में धीरे-धीरे गिरावट देखी। एक अन्य अध्ययन में, एचपीएलसी-एमएस का उपयोग क्रोनिक ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस और सीआरएफ वाले रोगियों में वृक्क प्रतिस्थापन चिकित्सा [103] के बिना प्लाज्मा फॉस्फोलिपिड्स को प्रोफाइल करने के लिए किया गया था। परिणामों से पता चला कि प्राथमिक क्रोनिक ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस और सीआरएफ में असामान्य चयापचय फॉस्फोलिपिड प्रोफाइल थे। संभावित बायोमार्कर के रूप में कई फॉस्फोलिपिड्स (एन ¼ 19) की पहचान की गई थी। इस असामान्यता की ओर ले जाने वाले एक संभावित तंत्र में पीआई-विशिष्ट फॉस्फोलिपेज़ सी के सक्रियण के माध्यम से फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल (पीआई) हाइड्रोलिसिस शामिल है, जिससे दो-सेकंड के दूतों का उत्पादन होता है, इनोसिटोल (1,4,5) - ट्राइफॉस्फेट (आईपी 3) और डायसाइलग्लिसरॉल [104] , जो स्वतंत्र रूप से सिग्नल ट्रांसडक्शन में भाग लेते हैं। IP3 सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम [105] से Ca2 प्लस की रिहाई को उत्तेजित करके साइटोप्लाज्मिक Ca2 प्लस को बढ़ाता है। प्रोटीन किनसे सी (पीकेसी) फॉस्फेटिडिलसेरिन, सीए 2 प्लस और डायसीलग्लिसरॉल द्वारा सक्रिय होता है। इंट्रासेल्युलर पीकेसी सिग्नल ट्रांसडक्शन सिस्टम का सक्रियण, बदले में, शारीरिक और भौतिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है।

आकृति विज्ञान और आनुवंशिक विशेषताओं के आधार पर, आरसीसी को विभिन्न उपप्रकारों में वर्गीकृत किया गया है। आरसीसी रोग का निदान भिन्न होता है और मेटास्टेटिक या आवर्तक आरसीसी दुर्लभ दीर्घकालिक अस्तित्व के साथ खराब पूर्वानुमान से जुड़ा होता है। Desorption ESI/MS का उपयोग इमेजिंग मोड में मानव पैपिलरी RCC बनाम आसन्न सामान्य ऊतक (11 नमूना जोड़े) और स्पष्ट सेल RCC बनाम आसन्न सामान्य ऊतक (9 नमूना जोड़े) [106] के पतले ऊतक वर्गों के लिपिड प्रोफाइलिंग का अध्ययन करने के लिए किया गया था। ट्यूमर क्षेत्र में बढ़े हुए जीपी और मुक्त फैटी एसिड देखे गए। पीएलएस- डीए ने पैपिलरी और क्लियर सेल आरसीसी में ट्यूमर और क्लियर सेल आरसीसी से पैपिलरी को अलग किया। परिवर्तित जीपी ऊतक संरचना कैंसर [107] में होती है और घातक परिवर्तन [108] के साथ अभिन्न रूप से जुड़ी हुई प्रतीत होती है। माइक्रो-एलसी-क्यूटीओएफ/एमएस का उपयोग आरसीसी बनाम स्वस्थ विषयों में मूत्र लिपिड की जांच के लिए किया गया था। पैंतीस लिपिड प्रजातियों की अस्थायी रूप से पहचान की गई थी, जिसमें मूत्र एक्सोसोम में लिपिडोमिक परिवर्तन शामिल हैं [109]। ऊतक जीपी और उनके एंजाइमी उप-उत्पाद घातक परिवर्तन [110,111] से संबंधित प्रतीत होते हैं और रूपांतरित कोशिकाओं [112] में उल्लेखनीय रूप से बढ़ा हुआ पीआई देखा गया है।

4.1.2 डीएन का प्रभाव

DN दुनिया भर में एक गंभीर समस्या है। फॉस्फोलिपिड्स और उनके मेटाबोलाइट्स डीएन के रोगजनन और प्रगति से निकटता से संबंधित हैं। सामान्य चरण एलसी-टीओएफ/एमएस और आयन ट्रैप-एमएस/एमएस का उपयोग करते हुए सीरम फॉस्फोलिपिड्स के अलक्षित लिपिडोमिक्स डीएन रोगियों [113] पर किए गए थे। स्वस्थ विषयों की तुलना में सात फॉस्फोलिपिड वर्गों में आठ लिपिड संभावित डीएन बायोमार्कर के रूप में सामने आए। PI (18:0/22:6) और SM (d18:0/20:2) सहित दो नए बायोमार्कर प्रभावी रूप से DN रोगियों के साथ भेदभाव करते हैं। मुख्य रूप से, एक ही फॉस्फोलिपिड वर्ग में डीएन प्रगति के साथ समान भिन्नता प्रवृत्ति होती है। अपग्रेडेड एलपीसी, पीई, पीजी, एसएम, एक पीसी और एक पीआई और डाउनग्रेडेड पीई, पीएस और दो पीसी नोट किए गए। कई अध्ययनों ने मधुमेह के प्रायोगिक जानवरों और मनुष्यों के गुर्दे में लिपिड संचय दिखाया है और लिपिड ने डीएन रोगजनन को प्रभावित किया है [114,115]। यह बताया गया कि लिपिड फॉस्फेट ने डीएन की ओर अग्रसर पोडोसाइट एपोप्टोसिस को बढ़ावा दिया और हिस्टोलॉजिक परिवर्तन [116] से पहले लिपिड फॉस्फेट को बढ़ाया गया था। अतिरिक्त सबूतों से पता चला है कि असामान्य लिपिड चयापचय और गुर्दे में लिपिड के संचय ने डीएन रोगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई [117-119] और ऑक्सीकृत पीसी प्रजातियां गुर्दे की शिथिलता [120] से संबंधित थीं। संभावित तंत्र में सीरम सांद्रता में वृद्धि के साथ-साथ प्रोटीनूरिया से जुड़े प्रोटीन-बाध्य लिपिड के ग्लोमेरुलर निस्पंदन के कारण लिपिड जमाव शामिल है। संचित लिपिड ने संवहनी एंडोथेलियल वृद्धि कारकों की अभिव्यक्ति में वृद्धि की और विकास कारक को बदल दिया- साथ ही प्रोटीनुरिया और मधुमेह ग्लोमेरुलोस्केलेरोसिस को बढ़ावा दिया [121]। दूसरी ओर, असामान्य फॉस्फोलिपिड्स की उपस्थिति सोर्बिटोल मार्ग की सक्रियता, ऑक्सीडेटिव तनाव और पीकेसी [122-124] की सक्रियता को बढ़ावा दे सकती है। डीएन में, घटी हुई पीआई सोर्बिटोल मार्ग की सक्रियता से संबंधित थी, जिससे इंट्रासेल्युलर इनोसिटोल का क्षरण हुआ, मायोइनोसिटोल में कमी और पीआई संश्लेषण में कमी आई।

4.1.3 वृक्क प्रतिस्थापन के तौर-तरीकों के प्रभाव

पेरिटोनियल डायलिसिस से जुड़ी नैदानिक ​​जटिलताएं तेजी से स्पष्ट हो गई हैं। पेरिटोनियल डायलिसिस रोगियों [125] में प्लाज्मा लिपिड प्रोफाइलिंग के लिए एक ऑनलाइन द्वि-आयामी एलसी-क्यूटीओएफ/एमएस विकसित किया गया था। इस व्यापक अध्ययन में 10 लिपिड वर्ग और 190 लिपिड प्रजातियां शामिल थीं। पीई और पीसी सहित तीस बायोमार्कर की पहचान कुपोषण, सूजन और एथेरोस्क्लोरोटिक सिंड्रोम के संकेतक के रूप में की गई थी। इस अध्ययन ने प्लाज्मा में लिपिड प्रोफाइल में अंतर की जांच खराब द्रव नियंत्रण वाले व्यक्तियों और अच्छी मात्रा की स्थिति वाले लोगों से की। उल्लेखनीय रूप से बढ़े हुए पीसी और पीई (और पीसी और पीई के प्लास्मलोजेन उपवर्ग) खराब मात्रा की स्थिति वाले लोगों में देखे गए। दिलचस्प बात यह है कि इसी तरह के एक अन्य अध्ययन से पता चला है कि कुपोषण की घटना प्लास्मलोजेन फॉस्फोलिपिड्स [126] से जुड़ी थी। इन निष्कर्षों ने पेरिटोनियल डायलिसिस [127] में मात्रा और पोषण की स्थिति के बीच संबंध का समर्थन किया। जीसी-एमएस का उपयोग हेमोडायलिसिस रोगियों में एफ 2- आइसोप्रोस्टेन को अंतिम चरण के गुर्दे की बीमारी [128] के साथ निर्धारित करने के लिए किया गया था। एफ 2-आइसोप्रोस्टेन को लोहे / एस्कॉर्बेट-प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव के बाद ~100-गुना और हेमोडायलिसिस रोगियों में पेंटीलेनेटेट्राजोल-प्रेरित दौरे के बाद 2- से 4- गुना बढ़ा दिया गया था। मानव और प्रायोगिक दोनों अध्ययन एफ2-आइसोप्रोस्टेन्स और सूजन के बीच संबंध का समर्थन करते हैं।

सिस्टैंच की खुराक

4.2. पशु मॉडल या सेल मॉडल में लिपिडोमिक्स

4.2.1 आईजीए नेफ्रोपैथी का प्रभाव

आईजीए नेफ्रोपैथी ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस का सबसे आम रूप है और अंत-चरण गुर्दे की विफलता में प्रगति कर सकता है। प्रगति के मार्करों की पहचान करने के लिए, पीसीए और पीएलएस-डीए के साथ एचपीएलसी-एमएस का प्रयोग प्रायोगिक बलब/सी माउस मॉडल [129] में प्लाज्मा में फॉस्फोलिपिड चयापचय प्रोफाइल का मूल्यांकन करने के लिए किया गया था। 90 लिपिड प्रजातियों सहित पीसी, एलपीसी, पीआई, पीएस, पीई और एसएम लिपिड वर्गों की पहचान की गई। PS(18:0/18:0), PS(18:0/22:5), और PI(18:{{20}}/ 20:4) की पहचान संभावित बायोमार्कर के रूप में की गई। फॉस्फोलिपिड्स और अंतरकोशिकीय आसंजन अणु -1 (ICAM -1) अभिव्यक्ति के संबंध की भी जांच की गई। उत्तरार्द्ध प्रोटीनूरिया से अत्यधिक सहसंबद्ध है। एक अन्य अध्ययन ने आईसीएएम -1 अभिव्यक्ति को रोग की प्रगति के संकेतक के रूप में पहचाना और पीएस(18:0/18:0), पीएस(18:0/22:5), और पीआई(18:0 का सुझाव दिया। /20:4) आईजीए नेफ्रोपैथी के संभावित बायोमार्कर के रूप में [130]।

इमेजिंग एमएस लिपिडोमिक्स गुर्दे और अन्य ऊतकों [131,132] में विभिन्न लिपिड के स्थानीयकरण की कल्पना करने के लिए उपयोगी है। हाल ही में हाइपर-IgA murine में लिपिड के आणविक वितरण का विश्लेषण किया गया थागुर्देमालदी-क्वाड्रपोल आयन ट्रैप-टीओएफ-आधारित इमेजिंग एमएस [133] का उपयोग करना। दो PC, PC(18:2/22:6) और PC(16:0/22:6) मुख्य रूप से प्रांतस्था और दो triacylglycerols, TAG(18:1/18:2/18: में पाए गए: 1) और TAG(16:0/18:2/18:1), हिलम में पाए गए। हालांकि, कई अन्य लिपिड हाइपर-आईजीए किडनी में देखे गए, विशेष रूप से ट्यूबलर क्षेत्र में। पीसी (ओ -18: 1/22: 6) और पीसी (ओ -16: 0/22: 6) सहित दो हाइपर-आईजीए-विशिष्ट लिपिड ओ-पीसी थे। यह बताया गया कि पीसी (ओ -18: 1/22: 6) और पीसी (ओ {{4 0}}: 0/22: 6) प्लास्मलोजेन और प्लेटलेट-सक्रिय करने वाले कारक के एनालॉग थे, क्रमशः [134,135]। इस अध्ययन ने यह भी संकेत दिया कि सभी हाइपर-आईजीए-विशिष्ट लिपिड मूत्र से प्राप्त हुए थे और एकतरफा मूत्रवाहिनी रुकावट के कारण ठहराव के कारण वृक्क नलिकाओं में लिपिड के हाइपर-आईजीए-विशिष्ट वितरण का कारण बना।

एक संभावित तंत्र में पीकेसी मार्ग का सक्रियण शामिल था जिससे बाह्य मैट्रिक्स का विस्तार हुआ और ग्लोमेरुलर बेसमेंट झिल्ली का मोटा होना [136]। वास्तव में, पीकेसी सक्रियण को एंडोथेलियल मोनोलेयर की पारगम्यता को एल्ब्यूमिन [137] तक बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। उपकला कोशिकाएं और ग्लोमेरुलर केशिका अवरोध से तहखाने की झिल्ली। पीकेसी सक्रियण को ग्लोमेरुलर केशिका बाधा को नुकसान पहुंचाने के लिए दिखाया गया है जिससे प्रोटीनुरिया [138,139] हो जाता है।

4.2.2 डीएन का प्रभाव

रैपामाइसिन को स्ट्रेप्टोजोटोकिन-प्रेरित मधुमेह चूहों में डीएन विकास को रोकने के लिए दिखाया गया था। रीनल कॉर्टेक्स के MALDI-TOF/MS ने स्फिंगोलिपिड्स के तीन वर्गों का खुलासा किया जिनमें सेरामाइड्स, एसएम, और सेरामाइड मोनो-हेक्सोस [14 0] शामिल हैं। एक सेरामाइड मेटाबोलाइट में काफी वृद्धि हुई जबकि तीन गायब हो गए। रैपामाइसिन उपचार द्वारा स्फिंगोलिपिड संरचना को बहुत बदल दिया गया था। बढ़ा हुआ सेरामाइड (d18:0/16:0), सेरामाइड मोनो हेक्सोसाइड (d18:1/15:0), SM(d16:1/18:0 ), और SM(d18:1/18:0) को रैपामाइसिन द्वारा उलट दिया गया। पिछले अध्ययन से पता चला है कि डायबिटिक किडनी में सेरामाइड बढ़ता है और रैपामाइसिन उपचार के बाद कम हो जाता है और सेरामाइड और एपोप्टोसिस के लंबे समय से स्थापित संबंध एक उचित बायोमार्कर उम्मीदवार के रूप में सेरामाइड का समर्थन करते हैं [141]। स्ट्रेप्टोज़ोटोकिन ने कई स्फिंगोलिपिड्स के संश्लेषण को काफी बढ़ा दिया जो रैपामाइसिन द्वारा बाधित किया गया था। अन्य अध्ययनों से पता चला है कि सेरामाइड निषेध, सेरामाइड सिंथेज़ या सेरीन पामिटॉयलट्रांसफेरेज़ को अवरुद्ध करके, वृक्क ट्यूबलर उपकला कोशिकाओं [142-144] में हाइपोक्सिया-पुन: ऑक्सीकरण, रासायनिक हाइपोक्सिया और रेडियोकॉन्ट्रास्ट मीडिया के कारण होने वाली कोशिका मृत्यु को प्रभावी ढंग से कम करता है।

4.2.3 तीव्र गुर्दे की विफलता का प्रभाव

तीव्र गुर्दे की विफलता [145,146] के रोगजनन में सूजन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। एलसी-एमएस लिपिडोमिक्स का उपयोग अल्पकालिक आहार -3 या ω-6 पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड के इस्कीमिक रीनल इंजरी और रीनल लिपिड ऑटाकॉइड सर्किट [147] पर प्रभाव की जांच के लिए किया गया था। गुर्दे की इस्किमिया (30 मिनट) के परिणामस्वरूप गुर्दे की कार्यक्षमता में काफी कमी आई और चूहों में सीरम क्रिएटिनिन में काफी वृद्धि हुई, जिसे -6 पूरक आहार दिया गया, लेकिन चूहों में ω -3 पूरक आहार खिलाया गया। इसके अलावा, वृक्क इस्किमिया (45 मिनट) के विस्तार से -6 पूरक चूहों में 100 प्रतिशत मृत्यु दर हुई, लेकिन ω-3 पूरक समूह में कोई मृत्यु नहीं हुई। इस्केमिक गुर्दे की चोट के खिलाफ ω -3 पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड का सुरक्षात्मक प्रभाव घटे हुए पॉलीमॉर्फोन्यूक्लियर ल्यूकोसाइट भर्ती, केमोकाइन और साइटोकिन उत्पादन से जुड़ा था, लिपोक्सिनेज- और साइक्लोऑक्सीजिनेज-व्युत्पन्न ईकोसैनोइड्स का निरस्त गठन, और प्रोटेक्टिन डी 1 अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई थी [148] . प्रोटेक्टिन डी1 के साथ प्रणालीगत उपचार ने किडनी पॉलीमॉर्फोन्यूक्लियर ल्यूकोसाइट इनफ्लो को कम किया और घायल और असंक्रमित में हीम ऑक्सीजनेज -1 प्रोटीन और एमआरएनए की अभिव्यक्ति को बढ़ा दिया।गुर्दे. प्रोटेक्टिन डी1 तीव्र की रोकथाम में प्रभावी दिखाई दियागुर्दाचोट के साथ-साथ आहार ω-3 और ω-6 पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड का गुर्दे में ऑटाकॉइड गठन पर प्रभाव और इस्केमिक गुर्दे की चोट के परिणाम [149]।

4.2.4 सेल अनुसंधान

मानव भ्रूण के गुर्दे (HEK293) और मानव में फॉस्फोलिपिड परिवर्तनों की पहचान करने के लिए ESI/MS लिपिडोमिक्स का उपयोग किया गया था।गुर्दाकार्सिनोमस (काकी{0}}) कोशिका मृत्यु [150]। सिस्प्लैटिन-उपचारित HEK293 और केक में उल्लेखनीय रूप से घटे हुए PC(14:0/16:0) और PC(16:0/16:0) देखे गए 12}} सेल. सिस्प्लैटिन एक्सपोजर से पहले ब्रोमोफेनॉल लैक्टोन उपचार ने पीसी (14: 0/16: 0), प्लास्मेनिलकोलाइन (16: 0/16: 1), और प्लास्मेनिलकोलाइन (16: {{ 41}}/18:1) HEK293 में और काकी -1 में प्लास्मेनिलकोलाइन (16:1/22:6) में सिस्प्लैटिन-प्रेरित वृद्धि को रोकता है। सिस्प्लैटिन एक्सपोजर से पहले ब्रोमोफेनॉल लैक्टोन के साथ उपचार ने पीसी (16: 0/2 0: 4), पीसी (18: 1/20: 4), और पीसी (18) सहित फॉस्फोलिपिड युक्त कई एराकिडोनिक में वृद्धि की। :0/20:4) बनाम सिस्प्लैटिन केवल उपचार। इन परिणामों ने प्रदर्शित किया कि फॉस्फोलिपेज़ ए 2 निषेध कई मानव वृक्क कोशिका रेखाओं में कीमोथेरेपी-प्रेरित कोशिका मृत्यु से सुरक्षित है और फॉस्फोलिपिड्स की भी पहचान की है जो विशेष रूप से कोशिका मृत्यु के दौरान बदल गए थे। परिणामों ने आगे प्रदर्शित किया कि इन फॉस्फोलिपिड्स में परिवर्तन फॉस्फोलिपेज़ ए 2 अवरोधकों की उपस्थिति में कोशिका मृत्यु से सुरक्षा के साथ सहसंबद्ध हैं। मसूद और सहकर्मियों ने HEK293 कोशिकाओं [151] में कई स्फिंगोलिपिड वर्गों की मात्रा निर्धारित करने के लिए सामान्य और उलट-चरण LC-MS/MS का उपयोग किया। इन परिणामों से पता चला है कि 75 प्रतिशत से अधिक सेरामाइड्स, मोनोहेक्सो सिलसेरामाइड्स और एसएम d18:1Δ4 c16:0, d18:1Δ4 c24:1, और d18:1-4 c24:0 के रूप में मौजूद हैं।

5. समापन टिप्पणियां और परिप्रेक्ष्य

उपन्यास लिपिडोमिक्स एक उभरती हुई पद्धति है जो स्वास्थ्य और रोग में लिपिड और उनके डेरिवेटिव के व्यवस्थित और व्यापक अध्ययन का वादा करती है। विविधगुर्दारोग चयापचय में महत्वपूर्ण परिवर्तन और लिपिड और लिपोप्रोटीन के प्लाज्मा एकाग्रता के साथ-साथ लिपिड से संबंधित मेटाबोलाइट्स और चयापचय मार्गों से जुड़े होते हैं। ये परिवर्तन स्थानीय और प्रणालीगत सूजन, बिगड़ा हुआ ऊर्जा चयापचय, और की प्रगति के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैंगुर्दाबीमारी। लिपिड प्रोफाइलिंग और बहुभिन्नरूपी आँकड़ों का संयोजन संभावित बायोमार्कर और उपन्यास चिकित्सीय तौर-तरीकों की खोज के साथ-साथ चिकित्सीय हस्तक्षेप की प्रतिक्रिया की निगरानी के लिए उपयोगी है।

एमएस-आधारित प्रौद्योगिकियों में हालिया प्रगति और क्रोमैटोग्राफी में तेजी से सुधार, विशेष रूप से जैव सूचना विज्ञान के साथ संयुक्त यूपीएलसी-एमएस ने रोगजनन और प्रगति में लिपिड-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट्स की भूमिका के बारे में हमारी समझ में सुधार किया है।गुर्दाबीमारी। यद्यपि वर्तमान में उपलब्ध उपकरण उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ लिपिड-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट संरचना की पहचान की अनुमति देते हैं, विश्लेषणात्मक तकनीकों और डेटा हैंडलिंग में आगे की प्रगति स्पष्ट रूप से अधिक प्रभावी डेटा प्रीप्रोसेसिंग, डेटा माइनिंग, सांख्यिकीय विश्लेषण, बायोमार्कर पहचान और जैव रासायनिक मार्गों की व्याख्या के लिए आवश्यक है।

सिस्टैंच का अर्क: बेहतर किडनी फंक्शन

आभार

इस अध्ययन को चीन के शिक्षा मंत्रालय, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (J1210063) के प्रोग्राम फॉर न्यू सेंचुरी एक्सीलेंट टैलेंट इन यूनिवर्सिटी (NCET-13-0954) और चांगजियांग स्कॉलर्स एंड इनोवेटिव रिसर्च टीम इन यूनिवर्सिटी (IRT1174) द्वारा समर्थित किया गया था। , 81202909, 81274025, 81001622), प्रोजेक्ट "एज़ अ मेजर न्यू ड्रग टू क्रिएट ए मेजर नेशनल साइंस एंड टेक्नोलॉजी स्पेशल" (2014ZX09304307- 002), चाइना पोस्टडॉक्टोरल साइंस फाउंडेशन (2012M521831, 2014T70984), नेशनल इनोवेशन ट्रेनिंग प्लान प्रोग्राम (201310697004), शानक्सी प्रांत के अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी सहयोग परियोजनाओं के लिए प्रमुख कार्यक्रम (2013केडब्ल्यू31-01), शानक्सी प्रांतीय शिक्षा विभाग के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (2013जेके0811), और शानक्सी की पारंपरिक चीनी चिकित्सा का प्रशासन ({{17} }ZY006)।

*पश्चिमी चीन में संसाधन जीव विज्ञान और जैव प्रौद्योगिकी की प्रमुख प्रयोगशाला, शिक्षा मंत्रालय, जीवन विज्ञान महाविद्यालय, उत्तर पश्चिमी विश्वविद्यालय, शीआन, शानक्सी, पीआर चीन

डिवीजन ऑफ नेफ्रोलॉजी एंड हाइपरटेंशन, स्कूल ऑफ मेडिसिन, यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, इरविन, कैलिफोर्निया, यूएसए

{स्कूल ऑफ चाइनीज मटेरिया मेडिका, बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ चाइनीज मेडिसिन, बीजिंग, पीआर चाइना

प्रतिक्रिया दें संदर्भ

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