एनएडी(पी)(एच) परिमाणीकरण परिणामों का मेटा-विश्लेषण स्तनधारी ऊतकों में परिवर्तनशीलता प्रदर्शित करता है
Jun 01, 2023
निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी प्लस) महत्वपूर्ण सेलुलर कार्यों को नियंत्रित करने वाले ऊर्जा चयापचय और सिग्नलिंग मार्गों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।एनएडी प्लस चयापचय में रुचि बढ़ीऔरएनएडी प्लस-बूस्टिंग थेरेपीसटीक एनएडी प्लस मात्रा निर्धारण की आवश्यकता को सुदृढ़ किया है। स्तनधारी ऊतकों में प्रकाशित NAD(P)(H) मापों की जांच करने के लिए, हमने प्रदर्शन कियामौजूदा डेटा का मेटा-विश्लेषण. एक ओविड मेडलाइन डेटाबेस खोज ने 1961 और 2021 के बीच प्रकाशित स्तनधारी ऊतकों से प्राप्त एनएडी (पी) (एच) मात्रा निर्धारण परिणामों वाले लेखों की पहचान की। हमने 4890 रिकॉर्ड की जांच की और मात्रात्मक डेटा निकाला, साथ ही साथपरिमाणीकरण विधियाँ, पूर्व-विश्लेषणात्मक स्थितियाँ, और विषय विशेषताएँ। निकाली गई शारीरिक NAD(P)(H) सांद्रताविभिन्न ऊतकचूहों, चूहों और मनुष्यों से, एक महत्वपूर्ण अंतर- और अंतर-विधि परिवर्तनशीलता का पता चला जो हाल के प्रकाशनों तक विस्तारित हुई। यह एनएडी(पी)(एच) मात्रात्मक डेटा के लिए क्रॉस-प्रयोगात्मक विश्लेषण की अपेक्षाकृत खराब क्षमता और एनएडी(पी)(एच) मात्रा निर्धारण विधियों के लिए मानकीकरण के महत्व पर प्रकाश डालता है।पूर्व-विश्लेषणात्मक प्रक्रियाएंभविष्य के प्रीक्लिनिकल और के लिएनैदानिक अध्ययन.
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निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड दोहरी भूमिका निभाता हैकमी-ऑक्सीकरण (रेडॉक्स)सह-एंजाइम, इसके ऑक्सीकृत (एनएडी (पी) प्लस) और मेंकम (एनएडी(पी)एच) फॉर्म, और एक के रूप मेंडेसीलेशन1 में शामिल एंजाइमों के लिए सह-सब्सट्रेट (एनएडी(पी) प्लस)।, मोनो- और पॉली-एडीपी-राइबोसाइलेशन2,3, और एडेनिन-आधारित दूसरे दूत4-7 का निर्माण। Te NAD(P) प्लस /NAD(P)H अनुपात इंट्रासेल्युलर रेडॉक्स अवस्था का एक महत्वपूर्ण संकेतक है और प्रमुख चयापचय मार्गों8,9 के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, एनएडी प्लस ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड (टीसीए) चक्र के साथ-साथ ग्लाइकोलाइसिस के लिए आवश्यक है, ताकि सेल8,9 के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के उत्पादन के दौरान कम करने वाले समकक्ष प्रदान किया जा सके। जब एनएडी प्लस सीमित होता है तो इसे स्तनधारी कोशिकाओं में लैक्टेट का उत्पादन करने के लिए पाइरूवेट के किण्वन द्वारा एनएडीएच से भी पुनर्जीवित किया जा सकता है, जिससे सेलुलर रेडॉक्स संतुलन बना रहता है। एनएडी प्लस और एनएडीएच को एनएडी प्लस किनेसेस (एनएडीके)10,11 द्वारा क्रमशः एनएडीपी और एनएडीपीएच में फॉस्फोराइलेट किया जा सकता है। एनएडीपीएच रिडक्टिव बायोसिंथेसिस, सिग्नल ट्रांसडक्शन, सेलुलर एंटीऑक्सीडेंट प्रतिक्रियाओं और विशेष रूप से ग्लूटाथियोन कटौती12-14 के लिए आवश्यक है। साइटोसोल में, एनएडीपी प्लस अन्य प्रतिक्रियाओं के बीच ग्लूकोज़ -6-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज और पेंटोस फॉस्फेट पाथवे (पीपीपी) के 6-फॉस्फोग्लुकोनेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा एनएडीपीएच में कम हो जाता है। जबकि माइटोकॉन्ड्रिया में, एनएडीपीएच उत्पादन विभिन्न प्रतिक्रियाओं द्वारा कायम रहता है, जिनमें निकोटिनमाइड न्यूक्लियोटाइड ट्रांसहाइड्रोजनेज (एनएनटी) और आइसोसिट्रेट डिहाइड्रोजनेज (आईडीएच2) एंजाइम गतिविधि15 पर निर्भर प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। परिणामस्वरूप, NAD(P)(H) स्थिति को सेल सिग्नलिंग और चयापचय, ऊर्जा होमोस्टैसिस, माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस, ऑक्सीडेटिव तनाव प्रतिक्रियाओं और डीएनए रखरखाव और मरम्मत16-18 को प्रभावित करते हुए दिखाया गया है। इसके अलावा, उम्र से संबंधित बीमारियों की प्रगति के बाद से, जैसे कि मोटापा19, गैर-अल्कोहल फैटी लीवर रोग20,21, न्यूरोडीजेनेरेशन22, माइटोकॉन्ड्रियल23 और कार्डियोवैस्कुलर24 रोग, और मांसपेशी शोष या डिस्ट्रोफी25 को एनएडी प्लस-संबंधित मेटाबोलाइट्स, दृष्टिकोण में परिवर्तन से जोड़ा गया है। एनएडी प्लस होमोस्टैसिस को बनाए रखने के उद्देश्य से वर्तमान में जांच चल रही है।
सामान्य रेडॉक्स संक्रमणों से परे, एनएडीपी प्लस का सेवन इसके निकोटिनमाइड समूह को निकोटिनिक एसिड के साथ आदान-प्रदान करके किया जा सकता है, जो सीडी38 जैसे सीएडीपीआर सिंथेस द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया में दूसरा मैसेंजर एनएएडीपी बनाता है, जो कैल्शियम जुटाने, हार्मोन स्राव और प्रतिरक्षा कोशिका में शामिल होता है। प्रसार6,7,26. एनएडी प्लस का सेवन निकोटिनमाइड (एनएएम) बनाने के लिए सह-सब्सट्रेट के रूप में कार्य करते समय भी किया जा सकता है, जिसका उपयोग एनएएम बचाव मार्ग के माध्यम से एनएडी प्लस को पुनर्जीवित करने के लिए सब्सट्रेट के रूप में किया जा सकता है। NAM को मिथाइलेट करके {{5}मिथाइल NAM (meNAM) भी बनाया जा सकता है, जिसे आगे चलकर निम्नीकरण उत्पादों N{6}मिथाइल{7}}पाइरिडोन-5-कार्बोक्सामाइड (2py) में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। एन1-मिथाइल-4-पाइरिडोन-3-कार्बोक्सामाइड (4पीवाई)। अंततः, मिथाइलेटेड कैटाबोलाइट्स को मूत्र के माध्यम से शरीर से साफ किया जा सकता है। दूसरे मैसेंजर NAADP14 के गठन के लिए बेस-एक्सचेंज प्रतिक्रिया के माध्यम से NADP प्लस की खपत से Te NAD प्लस पूल को भी कम किया जा सकता है। इसलिए, एनएडी प्लस के पूल को बनाए रखने के लिए, प्रीस-हैंडलर मार्ग (सामान्य विटामिन बी 3 अणु नियासिन (एनए; निकोटिनिक एसिड) से शुरू), डे नोवो बायोसिंथेसिस मार्ग (अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन (टीआरपी) से शुरू) के माध्यम से जैवसंश्लेषण की आवश्यकता होती है। या बचाव पथ के माध्यम से एनएएम के रूपांतरण से एनएमएन और फिर एनएडी प्लस में पुनर्जनन। अंत में, निकोटिनमाइड राइबोसाइड (एनआर) से एनएडी प्लस के जैवसंश्लेषण के लिए बचाव मार्ग भी महत्वपूर्ण है, जो खाद्य पदार्थों में पाए जाने वाले विटामिन बी 3 का एक वैकल्पिक रूप है, इसके बाद निकोटिनमाइड राइबोसाइड किनेज द्वारा एनएमएन में इसका फॉस्फोराइलेशन होता है और फिर बचाव मार्ग के माध्यम से एनएडी प्लस में रूपांतरण होता है। .
इसलिए एनएडी प्लस मेटाबॉलिज्म की गतिशीलता को समझना आवश्यक हो गया है और अंततः सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान के दौरान, या रोग की प्रगति या स्वस्थ उम्र बढ़ने के साथ एनएडी प्लस मेटाबोलाइट्स के प्रवाह को बेहतर ढंग से समझने के लिए कठोर मेटाबोलाइट मात्रा का ठहराव की आवश्यकता होती है। इन परिवर्तनों की एक स्पष्ट तस्वीर एनएडी प्लस मेटाबोलोम में परिवर्तनों को डाउनस्ट्रीम एंजाइमैटिक या रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से जोड़ने के लिए आवश्यक है, जो ऊतक फेनोटाइप में परिवर्तन की कुंजी रखती है। स्तनधारियों में एनएडी प्लस मेटाबोलाइट्स पर पहले रिपोर्ट किए गए मात्रात्मक डेटा की पर्याप्त मात्रा को देखते हुए, जिसमें मनुष्यों में रिपोर्ट की बढ़ती संख्या भी शामिल है, स्वास्थ्य और बीमारी के दौरान इन परिवर्तनों को संक्षेप में प्रस्तुत करना आवश्यक और समय पर है। कई अध्ययनों ने विभिन्न चयापचय स्थितियों, उम्र और बीमारियों के तहत कृंतकों और मनुष्यों में एनएडी प्लस चयापचय के घटकों की जांच की है, फिर भी नमूना तैयार करने या मात्रा निर्धारित करने के लिए विभिन्न तरीकों पर भरोसा करते हैं। कुछ शर्तों के तहत संभावित गिरावट और अंतर-रूपांतरण के कारण रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में शामिल मेटाबोलाइट्स के लिए नमूना तैयार करना महत्वपूर्ण है। परिमाणीकरण के लिए, मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एलसी-एमएस) और चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोमेट्री (एमआरएस) से जुड़ी तरल क्रोमैटोग्राफी को संवेदनशील और विशिष्ट तरीके माना जाता है, जबकि एंजाइम साइक्लिंग परख अधिक आम हैं। मात्रात्मक एलसी-एमएस विधियों में मापे जा रहे व्यक्तिगत मेटाबोलाइट्स और नमूनों के समग्र मैट्रिक्स प्रभाव के लिए गुणवत्ता नियंत्रण के व्यापक समावेश की आवश्यकता होती है, एक ऐसा प्रभाव जो विभिन्न समाधानों में मापा जाने पर किसी दिए गए विश्लेषण के लिए अलग-अलग द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्रिक प्रतिक्रियाओं की व्याख्या करता है। इन नियंत्रणों के बिना, एलसी-एमएस सर्वोत्तम रूप से अर्ध-मात्रात्मक है। इस अध्ययन में, हमने कृंतक और मानव अध्ययन में एनएडी (पी) (एच) उपायों में काफी परिवर्तनशीलता की पहचान की, रिपोर्टिंग के उचित तरीकों और मानकीकृत नमूना प्रसंस्करण और विश्लेषणात्मक प्रोटोकॉल की आवश्यकता पर जोर दिया। कुल मिलाकर, एनएडी प्लस जीव विज्ञान के क्षेत्र में मौजूदा और भविष्य के डेटा की सार्थक व्याख्या के लिए सभी अध्ययनों में तुलनीय एनएडी (पी) (एच) डेटासेट की आवश्यकता है।
परिणाम
प्रजातियों, लिंग और ऊतकों के साथ-साथ सामान्य परिमाणीकरण विधियों के मेटा-विश्लेषण का अध्ययन किया गया।
ऐतिहासिक रूप से, NAD(P)(H) परिमाणीकरण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रारंभिक विधियाँ इन मेटाबोलाइट्स34,35 के स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक या फ्लोरोमेट्रिक गुणों पर निर्भर करती थीं। हाल ही में, स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक या फ्लोरोमेट्रिक डिटेक्शन से जुड़ी एंजाइम साइक्लिंग विधियों का उपयोग आमतौर पर एनएडी (पी) (एच) सह-एंजाइम स्तरों को अलग करने के लिए किया जाता है। इन सह-एंजाइमों की मात्रा निर्धारित करने में उच्च संवेदनशीलता और रिज़ॉल्यूशन की बढ़ती आवश्यकता के साथ-साथ अन्य एनएडी प्लस-संबंधित मेटाबोलाइट्स को मापने की आवश्यकता के कारण उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) और एलसी-एमएस तकनीकों का उपयोग हुआ। इन दृष्टिकोणों में से, एलसी-एमएस पसंदीदा तरीका बन गया है, क्योंकि तरल क्रोमैटोग्राफी के साथ संयुक्त मास स्पेक्ट्रोमेट्री आंतरिक स्पाइक-इन गुणवत्ता के रूप में एनएडी (पी) (एच) आइसोटोप मेटाबोलाइट्स को शामिल करने के लिए अतिरिक्त लाभ के साथ-साथ एल्यूटेड यौगिकों की विशिष्ट पहचान की अनुमति देती है। नियंत्रण. क्लासिक स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक या फ्लोरोमेट्रिक परख पर अपने फायदे के बावजूद, एचपीएलसी और एलसी-एमएस दोनों महंगे और समय लेने वाले बने हुए हैं, जो बताता है कि हाल के अध्ययनों में एंजाइम साइक्लिंग परख क्यों जारी है।
241 योग्य अध्ययनों (पूरक सामग्री 2) में से एक व्यवस्थित दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, 205 अध्ययन जिनमें माउस, चूहे और मानव ऊतकों में एनएडी (पी) (एच) सांद्रता का मात्रात्मक मेटा-विश्लेषण शामिल था, को आगे के विश्लेषण के लिए चुना गया था। इन अध्ययनों में, 46.7 प्रतिशत ने एंजाइम साइक्लिंग परख का उपयोग किया, जिनमें कलरिमेट्रिक (40.9 प्रतिशत) या फ्लोरोमेट्रिक (5.8 प्रतिशत) का पता लगाना शामिल था, जबकि 17.8 प्रतिशत ने एचपीएलसी विधियों (यूवी या प्रतिदीप्ति डिटेक्टरों के साथ मिलकर) का उपयोग किया और 13.2 प्रतिशत ने एलसी-एमएस परख का उपयोग किया ( चित्र 1ए)। अधिकांश अध्ययनों में मेटाबोलाइट निष्कर्षण प्रक्रियाओं का विस्तृत विवरण शामिल नहीं था। हालाँकि, आमतौर पर उपयोग की जाने वाली निष्कर्षण प्रक्रियाओं में या तो सर्फेक्टेंट (ट्राइटन®, ट्रिस, डोडेसिल ट्राइमिथाइल अमोनियम ब्रोमाइड) के साथ या बिना निष्कर्षण बफ़र्स, या एसीटोनिट्राइल, मेथनॉल, इथेनॉल या क्लोरोफॉर्म जैसे ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स शामिल होते हैं। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि एंजाइम निष्क्रियता और इष्टतम पीएच और तापमान की स्थिति विभिन्न एनएडी (पी) (एच) रूपों 30,39,40 की स्थिरता को संरक्षित करने में कुशल थी। जब खुलासा किया गया, तो नमूनों को कम तापमान की स्थिति में संसाधित किया गया था, और शामिल अध्ययनों में किसी भी रेडॉक्स एडिटिव्स का उल्लेख नहीं किया गया था। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं एनएडी (पी) (एच) मेटाबोलाइट्स माप से पहले नमूनों में एंजाइमों की निष्क्रियता से सीमित थीं, आमतौर पर इथेनॉल, मेथनॉल, एसीटोनिट्राइल, या पर्क्लोरिक एसिड (पीसीए) जैसे सॉल्वैंट्स के साथ वर्षा द्वारा। हालाँकि, पीसीए का उपयोग कम रूपों (यानी एनएडीएच और एनएडीपीएच) की एसिड-लेबिल प्रकृति के साथ-साथ एक अतिरिक्त न्यूट्रलाइजेशन चरण की आवश्यकता के कारण दुर्लभ था। मेटाबोलाइट निष्कर्षण (5.4 प्रतिशत) के दौरान पीसीए के उपयोग की रिपोर्ट करने वाले अध्ययनों में से, 3.7 प्रतिशत ने केवल एनएडी (पी) प्लस परिणामों की सूचना दी या उचित एनएडी (पी) एच मात्रा निर्धारण के लिए दूसरी गैर-अम्लीय निष्कर्षण विधि का उपयोग किया। केवल 1.7 प्रतिशत अध्ययनों में केवल पीसीए निष्कर्षण का उपयोग करके एनएडीएच, कुल एनएडी(एच), और/या एनएडी प्लस/एनएडीएच परिणाम की सूचना दी गई। सीमित डेटा के कारण इन अध्ययनों से संभावित पूर्वाग्रह का विश्लेषण नहीं किया जा सका।
कृंतकों और मनुष्यों के ऊतकों में माध्य शारीरिक NAD(P)(H) स्तरों की तुलना।
सबसे अधिक अध्ययन किए जाने वाले चूहों, चूहों और मानव ऊतकों के लिए अपेक्षित औसत शारीरिक एनएडी (पी) (एच) स्तर की पहचान करने में सहायता के लिए, हमने शामिल अध्ययनों में से प्रत्येक से सभी नियंत्रण और जंगली-प्रकार के समूहों से डेटा संकलित किया है (पूरक सामग्री 2) ). विशेष रूप से, हमने औसत एनएडी (पी) (एच) स्तर को ऊतक के वजन या रक्त के मामले में, मात्रा के लिए सामान्यीकृत दर्ज किया। प्रोटीन सामग्री के लिए मेटाबोलाइट स्तर को सामान्य करने वाले अध्ययनों के डेटा को हमारे संकलित डेटासेट (पूरक सामग्री 2) में शामिल किया गया था, लेकिन रिपोर्ट किए गए परिणामों की कम संख्या को देखते हुए आगे के विश्लेषण के लिए इसका उपयोग नहीं किया गया था। इसके अतिरिक्त, जब भी संभव हो, हमने रेडॉक्स स्थिति के प्रतिबिंब के रूप में एनएडी (पी) प्लस / एनएडी (पी) एच अनुपात की गणना की, साथ ही कुल एनएडी (पी) (एच) स्तर (एनएडी (पी) प्लस प्लस एनएडी) (पी)(एच)) जो एनएडी(पी)(एच) फिक्स के लिए सामान्य रिपोर्टिंग आउटपुट हैं। निकाले गए डेटा में प्रजाति, उपभेद, आयु, लिंग, मात्रा निर्धारण विधि, आहार और भोजन अनुसूची, नमूना प्रकार, नमूना संग्रह विधि और फसल का समय (पूर्व या पोस्टमार्टम) भी शामिल है।
एनएडी (एच) डेटा के मेटा-विश्लेषण ने जानवरों से चूहों (छवि 2 ए, बी, अनुपूरक छवि 1 ए, बी) और चूहे (पूरक छवि 2 ए, बी) ऊतकों में एनएडी प्लस और एनएडीएच के लिए औसत शारीरिक सांद्रता की पहचान की। चूहों के लिए 14 महीने से कम और चूहों के लिए 18 महीने से छोटा। शारीरिक एनएडी प्लस / एनएडीएच अनुपात मान और कुल एनएडी (एच) स्तर (एनएडी प्लस प्लस एनएडीएच) की निकाली गई सीमा चूहों (छवि 2 सी, डी) और चूहों (पूरक छवि 2 सी, डी) के लिए प्लॉट की गई थी। माउस अध्ययनों के विपरीत, रिपोर्ट किए गए अधिकांश चूहों के डेटा में जानवरों की उम्र शामिल नहीं थी; हालाँकि, हमने इन आंकड़ों को शामिल करना चुना, बशर्ते कि अध्ययन में उनके साथियों को वृद्ध के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया हो। सबसे प्रमुख रूप से अध्ययन किए गए ऊतकों में से, इस मेटा-विश्लेषण से पता चलता है कि यकृत के लिए औसत एनएडी प्लस स्तर (596 एनएमओएल/जी, एन {{10%)) चूहों में अन्य सभी ऊतकों की तुलना में अधिक है, जबकि आश्चर्यजनक रूप से कंकाल की मांसपेशी (162.8 एनएमओएल) /g, n=9) प्रति ग्राम ऊतक में सबसे कम औसत मूल्यों में से एक को प्रदर्शित करता है (चित्र 2a)। टेस परिणाम या तो मांसपेशियों की अत्यधिक रेशेदार प्रकृति के कारण एनएडी प्लस मेटाबोलाइट निष्कर्षण में कम दक्षता का संकेत दे सकते हैं या यकृत और गुर्दे जैसे अन्य उच्च चयापचय ऊतकों की तुलना में मांसपेशी एनएडी प्लस चयापचय में महत्वपूर्ण अंतर हैं।
उम्र बढ़ने पर कुछ मात्रात्मक अध्ययनों के बावजूद, युवा चूहों की तुलना में, और युवा चूहों पर किए गए सभी अध्ययनों के औसत की तुलना में, वृद्ध चूहों के लीवर, मांसपेशियों और रेटिनल पिगमेंटेड एपिथेलियम (आरपीई) में एनएडी प्लस का स्तर औसतन कम था। 14 माह से अधिक आयु (पूरक चित्र 3)। वृद्ध पशुओं में एनएडीएच और एनएडी प्लस/एनएडीएच अनुपात का मेटा-विश्लेषण संभव नहीं था, क्योंकि इन मात्रात्मक अध्ययनों में से केवल एक ने ही ये माप किए थे।
ये डेटा उम्र बढ़ने वाले जानवरों में मात्रात्मक एनएडी (एच) डेटा की कमी को दर्शाते हैं।
स्वस्थ मनुष्यों का उपयोग करके किए गए अध्ययनों से प्राप्त डेटा के लिए, आयु सीमा अध्ययनों में बहुत भिन्न होती है (15 से 92.3 वर्ष तक) और ज्यादातर मामलों में, इन उम्र में डेटा को स्तरीकृत नहीं किया गया था। सबसे आम तौर पर मापे जाने वाले मानव ऊतकों में कंकाल की मांसपेशी और रक्त के घटक शामिल होते हैं, जो उनके संग्रह की कम आक्रामक प्रकृति के कारण होते हैं (चित्र 3ए-डी)। अन्य मानव ऊतकों (n= 1–2) के परिणाम अनुपूरक चित्र 4 में प्रदर्शित किए गए हैं। इस विश्लेषण में संपूर्ण रक्त में औसत NAD प्लस 44.62 एनएमओएल/एमएल (एन=23) की सांद्रता प्रदर्शित की गई है। लाल रक्त कोशिकाओं के लिए एनएडी प्लस सांद्रता 46.96 एनएमओएल/एमएल (एन=7) पर रिपोर्ट की गई (चित्र 3ए; अनुपूरक तालिका 1)। हालाँकि, रक्त प्लाज्मा एनएडी प्लस का स्तर 0.37 एनएमओएल/एमएल (एन=8) (चित्र 3ए) के माध्य के साथ काफी कम था। मनुष्यों के कंकाल की मांसपेशियों में टी मीडियन एनएडी प्लस स्तर 191.9 (एन {{21 }}) एनएमओएल/जी था, जो गीली मांसपेशियों की तैयारी में था, जबकि फ्रीज-सूखे तैयारी में 1713 (एन {{23 }}) एनएमओएल / जी था, एक कम तापमान निर्जलीकरण प्रक्रिया जो संभवतः मेटाबोलाइट्स को केंद्रित करती है (चित्र 3ए)। एनएडीएच माप के लिए अधिक सामान्य रूप से जांचे गए ऊतकों में, मानव लाल रक्त कोशिकाओं, प्लाज्मा और फ्रीज-सूखे कंकाल की मांसपेशियों में औसत स्तर 1.75 एनएमओएल/एमएल (एन =7), {{30%).39 एनएमओएल/एमएल था। (n=8) और 136.8 एनएमओएल/जी (एन=6), क्रमशः (चित्र 3बी)। संबंधित माध्यिका NAD प्लस /NADH अनुपात 23.65 (n=8), 1.57 (n=7) और 12.7 (n=3) (चित्र 3c) थे। दिलचस्प बात यह है कि लाल रक्त कोशिकाओं (23.65) और फ्रीज-सूखे कंकाल की मांसपेशी (12.7) (छवि 3 सी) के लिए माध्य एनएडी प्लस / एनएडीएच अनुपात अधिकांश माउस और चूहे के ऊतकों (छवि 2 सी और पूरक छवि 2 सी) की तुलना में कई गुना अधिक था। , इन मानव ऊतकों में उपलब्ध एनएडी प्लस की प्रचुरता के साथ अत्यधिक ऑक्सीडेटिव रेडॉक्स अवस्था का संकेत देता है। मांसपेशियों के ऊतकों के मामले में, कृंतक अध्ययनों की अनुवादात्मक क्षमता पर विचार करते समय इसके निहितार्थ हो सकते हैं, जिन्होंने मांसपेशियों में एनएडी प्लस स्तर को बढ़ाने के लाभों की पहचान की है। हालाँकि, मांसपेशियों में बढ़ा हुआ NAD प्लस/NADH अनुपात नैदानिक वातावरण में नमूना फ्रीजिंग प्रक्रियाओं में देरी का परिणाम भी हो सकता है, जिससे नमूना रेडॉक्स स्थिति में गैर-शारीरिक परिवर्तन हो सकते हैं।
कृंतक ऊतकों में शारीरिक एनएडीपी (एच) स्तर संकलित किया गया था, जिसमें सबसे आम माप यकृत में था। माउस लीवर ने 124.2 एनएमओएल/जी एनएडीपी प्लस (एन=13) और 14{35%).2 एनएमओएल/जी एनएडीपीएच (एन=4) का औसत मान प्रदर्शित किया (चित्र 4ए,बी) ), जबकि चूहे के लीवर ने 95.11 एनएमओएल/जी एनएडीपी प्लस (एन=10) और 240.7 एनएमओएल/जी एनएडीपीएच (एन=9) का औसत दिखाया (पूरक चित्र 5ए,बी)। दोनों मेटाबोलाइट्स को मापने वाले अध्ययनों से प्राप्त औसत एनएडीपी प्लस / एनएडीपीएच अनुपात, अधिकांश माउस और चूहे के ऊतकों में 1 से कम था (छवि 4 सी, अनुपूरक छवि 5 सी)। चूहे और चूहे के लीवर में औसत कुल NADP(H) (NADP प्लस प्लस NADPH) स्तर 244.4 (n=3) (चित्र 4d) और 342.1 (n=9) (पूरक चित्र 5d) थे। , क्रमश। मनुष्यों में, NADP(H) का सबसे सामान्य माप लाल रक्त कोशिकाओं में किया गया, जिसमें NADP प्लस (n=14) के लिए 33.2 nmol/ml और NADPH (n{30}) के लिए 22.4 nmol/ml का औसत दिखाया गया। }) गैर-मिलान अध्ययनों से, माध्यिका NADP प्लस /NADPH अनुपात 1.27 और माध्यिका कुल NADP(H) 52.0 nmol/ml उन अध्ययनों से, जिन्होंने दोनों मेटाबोलाइट्स (n=11) को मापा (चित्र 4e- एच)। कुल मिलाकर, एनएडीपी (एच) के लिए उपलब्ध डेटा की मात्रा सभी प्रजातियों में कम है, जिससे प्रत्येक ऊतक के औसत मूल्यों में विश्वास कम हो जाता है।
एनएडी(पी)(एच) परिमाणीकरण विधियों में पूर्वाग्रह और परिवर्तनशीलता का विश्लेषण।
यह देखते हुए कि इस मेटा-विश्लेषण में शामिल अधिकांश अध्ययनों में कृंतक यकृत नमूनों (छवि 1 सी, ई) में एनएडी प्लस स्तरों की जांच की गई, हमने संबंधित परिणामों में किसी भी संभावित पूर्वाग्रह की पहचान करने के लिए माउस और चूहे के यकृत शारीरिक एनएडी प्लस स्तरों दोनों का उपयोग किया। परिमाणीकरण विधि के लिए (चित्र 5ए,बी)। इस विश्लेषण में शामिल चूहों की औसत आयु 17.9 सप्ताह (सीमा: 2-55 सप्ताह) थी, जिसमें 6 अध्ययनों में जानवरों की उम्र का खुलासा नहीं किया गया था। चूहों के लिए, दो दिन से लेकर आठ महीने तक के तीन अध्ययनों को छोड़कर अधिकांश अध्ययनों में जानवरों की उम्र का खुलासा नहीं किया गया। किसी भी अध्ययन में पुराने जानवरों के उपयोग की सूचना नहीं दी गई। माउस लीवर में, एनएडी प्लस के लिए रिपोर्ट की गई सांद्रता की बड़ी रेंज 596 के औसत मूल्य के साथ लीवर के 1.8 से 1132 एनएमओएल/जी तक फैली हुई है। , जबकि NADH सांद्रता 66.43 (n=6) (पूरक चित्र 6ए) के औसत मूल्य के साथ ऊतक के 0.9 से 1{73}}9 एनएमओएल/जी तक थी। महत्वपूर्ण रूप से, माउस लीवर में औसत शारीरिक एनएडी प्लस और एनएडीएच परिणामों के लिए क्रमशः 52.5 प्रतिशत और 76.5 प्रतिशत की भिन्नता के गुणांक की गणना की गई, जैसा कि कई मात्रा निर्धारण विधियों द्वारा मापा गया था, जो अध्ययनों में परिवर्तनशीलता की सीमा को दर्शाता है। जैसा कि इन परिणामों से अनुमान लगाया गया था, माउस लीवर में औसत एनएडी प्लस / एनएडीएच अनुपात (3.41 प्लस / − 3.16 एसडी, एन {{32 }}) ने 92.7 प्रतिशत के सीवी के साथ परिवर्तनशीलता की समान रूप से बड़ी रेंज का प्रदर्शन किया (पूरक छवि 6 सी) . एनएडी प्लस और एनएडीएच उपायों में इसी तरह की परिवर्तनशीलता चूहे के जिगर (एनएडी प्लस के लिए सीवी {{36%).6 प्रतिशत और एनएडीएच के लिए सीवी =44.4 प्रतिशत) में भी देखी गई। चूहे के जिगर में एनएडी प्लस और एनएडीएच के लिए टी संगत सांद्रता क्रमशः 159 से 796 (एन {{42 }}) और 65 से 265 (एन {{45 }}) एनएमओएल/जी के बीच थी (छवि 5 बी, अनुपूरक छवि 6 बी) ), जबकि एनएडी प्लस/एनएडीएच अनुपात ने 50.1 प्रतिशत का सीवी प्रदर्शित किया (माध्य: 3.219 प्लस/− 1.612 एसडी, एन=23) (पूरक चित्र 6डी)। एनएडी प्लस, एनएडीएच, कुल एनएडी (एच) और माउस और चूहे के जिगर में एनएडी प्लस / एनएडीएच अनुपात डेटा के लिए टी माध्य मान और मानक विचलन, मात्रा निर्धारण विधि द्वारा समूहीकृत, पूरक तालिका 2 में दिखाए गए हैं। एनएडीपी (एच) स्तर के संबंध में और एनएडीपी प्लस / एनएडीपीएच अनुपात, यकृत ऊतकों में समान परिवर्तनशीलता देखी गई। एनएडीपी प्लस का स्तर चूहों के लिए 5 से 247.4 एनएमओएल/जी ऊतक (पूरक छवि 8 ए) और चूहों के लिए 45.7 से 171 एनएमओएल/जी ऊतक (पूरक छवि 8 बी) तक था, जबकि एनएडीपीएच स्तर चूहों के लिए ऊतक 28 से 236.9 एनएमओएल/जी (पूरक छवि 8सी) और चूहों के लिए 90 से 409 एनएमओएल/जी ऊतक (पूरक छवि 8डी) तक था। अंत में, एनएडीपी प्लस/एनएडीपीएच अनुपात माउस लीवर में 0.12 से 0.55 तक (पूरक छवि 8e) और चूहे के लीवर में 0.12 से 1.44 तक (पूरक छवि 8एफ) था।
परिणामों की सबसे बड़ी रेंज में (1.8 से 1132.3 एनएमओएल/जी)। यहां तक कि सबसे हालिया एलसी-एमएस अध्ययनों की जांच में इन एनएडी प्लस मूल्यों की सीमा का उदाहरण दिया गया है, जिसमें 1.8 एनएमओएल/जी41 और 33.8 एनएमओएल/जी42 के मूल्य और 946.3 एनएमओएल/जी43 और 1132.3 एनएमओएल/जी44 के बहुत अधिक मूल्य शामिल हैं। इसके अलावा, एलसी-एमएस एनएडी प्लस मूल्यों की बड़ी रेंज उन अध्ययनों से मेल नहीं खाती है जो आइसोटोप-लेबल वाले आंतरिक मानकों (छवि 5 ए) को बाहर करते हैं, मेटाबोलाइट की पहचान और मात्रात्मक मूल्य की सटीकता में सुधार करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक विधि . हालाँकि, दो पहचाने गए एलसी-एमएस अध्ययन जो आंतरिक नियंत्रण को शामिल करने के बजाय एनएडी प्लस मात्रा निर्धारण के लिए पूरी तरह से बाहरी मानक वक्र पर निर्भर थे, सभी उपायों के लिए औसत से कम थे (छवि 5 ए)। इसके अलावा, आंतरिक मानक सामान्यीकरण का उपयोग करने वाले अध्ययनों में विभिन्न प्रकार के आंतरिक मानकों का उपयोग किया गया, जैसे एकल लेबल संदर्भ मेटाबोलाइट45,46 या खमीर43,44 या सेल संस्कृतियों41 से लेबल किए गए मेटाबोलाइट अर्क को शामिल करना। दिलचस्प बात यह है कि ये अध्ययन जिनमें यीस्ट या सेल कल्चर अर्क-व्युत्पन्न मानकों का उपयोग किया गया था, उन्होंने लीवर एनएडी प्लस स्तरों के लिए या तो उच्चतम या निम्न एलसी-एमएस-व्युत्पन्न उपाय प्रदान किए। यह संभावित रूप से इस बात पर जोर देता है कि कैसे आइसोटोप-समृद्ध मानकों के सेलुलर अर्क एनएडी प्लस माप में परिवर्तनशीलता में योगदान कर सकते हैं क्योंकि अतिरिक्त मानक खमीर या सेलुलर अर्क का मैट्रिक्स प्रभाव आयनीकरण दक्षता में हस्तक्षेप कर सकता है और परिणामस्वरूप लक्ष्य मेटाबोलाइट्स की मापा सांद्रता में हस्तक्षेप कर सकता है।
परिमाणीकरण पूर्वाग्रह और परिवर्तनशीलता के इस विश्लेषण की सीमाओं में पर्यावरण, आनुवंशिक पृष्ठभूमि, बलिदान, लिंग और उम्र में संभावित अंतर शामिल हैं। इस विश्लेषण के लिए सभी डेटा चाउ आहार पर रहने वाले जानवरों से आए हैं, लेकिन प्रकार में भिन्न हो सकते हैं। बलि देने पर, जानवर की खिलाई गई या उपवास की स्थिति और बलि के लिए दिन के समय में अंतर बताया गया है। इसके अतिरिक्त, हालांकि अधिकांश माउस अध्ययन C57BL/6 पृष्ठभूमि पर किए गए थे, सभी अध्ययनों में चूहों के लिए पृष्ठभूमि की एक बड़ी श्रृंखला का उपयोग किया गया था (विस्टार: 38 प्रतिशत, अल्बिनो विस्टार: 25 प्रतिशत, और हुडेड विस्टार, स्प्रैग-डावले के लिए 6 प्रतिशत, होल्त्ज़मैन, एसीआई, लॉन्ग-इवांस और ज़कर चूहे)। माउस लीवर अध्ययनों में, एनएडी प्लस, एनएडीएच या कुल एनएडी (एच) स्तर या एनएडी प्लस / एनएडीएच अनुपात (पूरक चित्र 7) के लिए पुरुष या महिला मूल्यों के बीच कोई सांख्यिकीय अंतर नहीं था। हालाँकि, महिला साथियों की सीमित संख्या के कारण हम निष्कर्ष नहीं निकाल सकते।
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