विभिन्न ऊर्जा राज्यों में C2C12 Myoblasts पर -Ketoglutarate पूरकता के प्रभावों के लिए NMR-आधारित मेटाबॉलिक विश्लेषण

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1 परिचय

कंकाल की मांसपेशी मानव शरीर में सबसे बड़ा अंग है और सामान्य जीवन गतिविधियों को बनाए रखती है।लंबे समय तक व्यायाम प्रशिक्षणया पैथोलॉजिकाएल रोगों की प्रक्रिया मांसपेशियों की क्षति को प्रेरित करती हैयाअपर्याप्त मांसपेशी ऊर्जा आपूर्तिइस समय, मांसपेशियों की ताकत और कार्य की बहाली विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कंकाल की मांसपेशी अतिवृद्धि को बढ़ावा देने और खेल के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए विभिन्न पोषक तत्वों की खुराक को नियोजित किया गया है [1]। कार्बनिक कार्बन और नाइट्रोजन चयापचय के प्रतिच्छेदन के रूप में और साथ ही साथ TCA चक्र में एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती, -Ketoglutarate (AKG) ने नैदानिक ​​और पशु प्रयोगों में मांसपेशियों के प्रदर्शन में सुधार के लिए प्लियोट्रोपिक प्रभाव दिखाया है [2-9]। उदाहरण के लिए, AKG आंतों की श्लैष्मिक क्षति [8] और सूजन [9] को कम कर सकता है,कोलोरेक्टल कैंसर का विकास[4] और यकृत फाइब्रोसिस [5], विकास को बढ़ावा देते हैं [6], और रुग्णता को कम करते हैं औरउम्र बढ़ने में देरी[7]। पिछले कार्यों ने प्रदर्शित किया है कि एकेजी अनुपूरण टोटल हिप रिप्लेसमेंट [2] से गुजरने वाले रोगियों के ट्रॉमा मॉडल में पैरेंटेरल एडमिनिस्ट्रेशन द्वारा मांसपेशियों के नुकसान को कम कर सकता है, और Akt/mTOR सिग्नलिंग पाथवे [10,11] के माध्यम से मांसपेशियों की अतिवृद्धि और प्रोटीन संश्लेषण को बढ़ावा दे सकता है। डचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी के मामले में, AKG अनुपूरण PHD3/ADRB2-मध्यस्थ मार्ग [12] के माध्यम से मांसपेशी शोष और शिथिलता को रोक सकता है। हमारे पिछले काम ने यह भी दिखाया कि AKG अनुपूरण C2C12 मायोबलास्ट के प्रसार को गहराई से सुगम बना सकता है, और बिना ग्लूकोज माध्यम [13] में सुसंस्कृत C2C12 मायोट्यूब के शोष को कम कर सकता है। यह देखते हुए कि कंकाल की मांसपेशियों के सामान्य शारीरिक कार्यों को बनाए रखने के लिए ग्लूकोज ऊर्जा का मुख्य स्रोत है, मांसपेशियों के प्रदर्शन में सुधार के लिए एकेजी अनुपूरण के प्रभाव कंकाल की मांसपेशी में ग्लूकोज स्तर पर काफी निर्भर हैं। विभिन्न ऊर्जा अवस्थाओं के बीच कंकाल की मांसपेशी में AKG- प्रेरित प्रभावों के अंतर स्पष्ट नहीं हैं।

AKG अमीनो एसिड, विटामिन और के संश्लेषण में भाग लेता हैकार्बनिक अम्लऔरऊर्जा उपापचयशरीर में, जिसमें ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा एकेजी का ग्लूटामेट में रूपांतरण शामिल है, और बाद में ग्लूटामाइन सिंथेटेस द्वारा अमोनिया के साथ ग्लूटामेट का संशोधन शामिल है। AKG TCA चक्र और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के माध्यम से कोशिका वृद्धि के लिए ऊर्जा प्रदान करता है और कोशिका झिल्ली [14,15] पर अपने रिसेप्टर OXGR (एक G प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर) के साथ बातचीत करके सेल चयापचय और सिग्नलिंग को बढ़ावा देता है। इसके अलावा, AKG माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव चयापचय को विनियमित कर सकता है और प्रारंभिक भ्रूण सेल राज्य संक्रमण और जर्म सेल विकास [16] की मध्यस्थता करके अनुमेय एपिजेनेटिक स्थिति को बढ़ावा दे सकता है। इसके अलावा, व्यायाम-प्रेरित AKG अधिवृक्क ग्रंथियों में अपने रिसेप्टर OXGR1 को थर्मोजेनेसिस को नियंत्रित करने और वसा ऊतक में ट्राइग्लिसराइड्स के टूटने को उत्तेजित कर सकता है और चयापचय [17] पर लाभकारी प्रभाव पैदा कर सकता है।

हालांकि, विभिन्न ऊर्जा राज्यों और अंतर्निहित चयापचय तंत्र में कंकाल की मांसपेशी के एकेजी-प्रेरित चयापचय परिवर्तनों को प्रकट करने के लिए कुछ अध्ययन किए गए हैं। हाल ही में, पोषण पूरकता के लाभकारी प्रभावों के अंतर्निहित आणविक तंत्र को व्यवस्थित रूप से स्पष्ट करने के लिए मेटाबॉलिक विश्लेषण को नियोजित किया गया है। जीन ट्रांसक्रिप्शन के डाउनस्ट्रीम उत्पादों के रूप में कार्य करने वाले मेटाबोलाइट्स के विकल्प सहज रूप से समग्र चयापचय परिवर्तनों को दर्शा सकते हैं। बायोफ्लुइड्स, टिश्यू और कोशिकाओं में मेटाबोलाइट के स्तर में परिवर्तन का मात्रात्मक रूप से पता लगाने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त तकनीकों के रूप में, उच्च-रिज़ॉल्यूशन, 1H परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी को मेटाबॉलिक विश्लेषण में बड़े पैमाने पर लागू किया गया है। गौरतलब है कि एनएमआर-आधारित मेटाबॉलिक प्रोफाइलिंग के कई फायदे हैं जैसे कि उच्च प्रजनन क्षमता, बिना पूर्वाग्रह के मात्रात्मक माप और सुविधाजनक नमूना तैयार करना [18,19]। पहले, हमने C2C12 मायोबलास्ट्स [20] पर क्रिएटिन पूरकता के दोनों प्रभावों को स्पष्ट करने के लिए NMR-आधारित मेटाबॉलिक विश्लेषण किया, और ऊर्जा अभाव [21] से घायल मायोबलास्ट्स पर अलनील-ग्लूटामाइन पूरकता के प्रभाव।

2. परिणाम

2.1। AKG अनुपूरण के साथ C2C12 मायोबलास्ट का प्रसार और विभेदन

C2C12 मायोबलास्ट कोशिकाओं को AKG पूरकता के साथ और बिना सामान्य विकास माध्यम में संवर्धित किया गया था, जिन्हें Nor-A और Nor के रूप में समूहीकृत किया गया था, जबकि AKG पूरकता के साथ या बिना कम ग्लूकोज वृद्धि वाले लोगों को निम्न-A और निम्न के रूप में समूहीकृत किया गया था। पिछले अध्ययन [10] के साथ संगत तम्बू, 2 मिमी की एकाग्रता पर एकेजी पूरकता के साथ नोर-ए कोशिकाओं ने नोर कोशिकाओं (चित्रा एस 1) के सापेक्ष महत्वपूर्ण रूप से बढ़ी हुई सेल व्यवहार्यता प्रदर्शित की।

इसलिए, मायोबलास्ट के प्रसार और भेदभाव में एकेजी-प्रेरित परिवर्तनों का आकलन करने के लिए प्रयोगों में 2 मिमी की एकेजी एकाग्रता का उपयोग किया गया था। नोर कोशिकाओं की तुलना में, कम कोशिकाओं ने ऊर्जा की कमी (चित्रा 1ए) के कारण गहराई से गिरावट वाली प्रसार दर दिखाई। भले ही AKG पूरकता ने दो ऊर्जा राज्यों में मायोबलास्ट्स के महत्वपूर्ण रूप से भिन्न आकारिकी का कारण नहीं बनाया, लेकिन इसने न केवल कम ग्लूकोज माध्यम में सुसंस्कृत कम कोशिकाओं के प्रसार दर को बढ़ाया, बल्कि इसके अनुसार एक सामान्य माध्यम में सुसंस्कृत नोर कोशिकाओं को भी बढ़ाया। पिछले अध्ययन [10,12]। मायोबलास्ट के चार समूहों (समूह के लिए n=4) के लिए किसी दिए गए क्षेत्र के अनुसार सेल नंबर गिने गए थे: न ही, 563.8 ± 1 0.4; नोर-ए, 624.0 ± 10.8; कम, 493.8 ± 14.5; लो ए, 547.0 ± 11.7 (चित्र 1बी)। यह ध्यान देने योग्य है कि लो-ए कोशिकाओं ने नोर कोशिकाओं से सांख्यिकीय रूप से अलग सेल नंबर प्रदर्शित नहीं किए, यह दर्शाता है कि एकेजी पूरकता कम ग्लूकोज संस्कृति स्थितियों(चित्रा 1बी)के तहत मायोबलास्ट के लिए सेल नंबर पुनर्प्राप्त कर सकती है।

चित्रा 1, सामान्य संस्कृति और कम की शर्तों के तहत C2C12 myoblasts के प्रसार और विभेदन क्षमता। ग्लूकोज संस्कृति। (ए) मायोबलास्ट्स आकृति विज्ञान। (बी) पैनल ए (एन=4) के अनुरूप सेल नंबर। (सी) एमटीएस सेल प्रसार परख (एन=5) द्वारा विश्लेषण किए गए नोर कोशिकाओं के सापेक्ष सेल व्यवहार्यता। (डी) मायोबलास्ट्स में MyoD1 अभिव्यक्ति पश्चिमी धब्बा द्वारा विश्लेषण किया गया। प्रत्येक लेन में प्रोटीन की मात्रा को मानकीकृत करने के लिए एंटी-जीएपीडीएच एंटीबॉडी का उपयोग किया गया था। (ई) पैनल (डी) (एन=4) के अनुरूप सांख्यिकीय विश्लेषण। * पी <0। {{1 0}} 5, ** पी <0। 01, *** पी <0.001, **** पी <0.0001।

इसके अलावा, एमटीएस परख को कोशिकाओं के चार समूहों (चित्रा 1सी) की प्रसार दरों की मात्रात्मक रूप से तुलना करने के लिए किया गया था। कम कोशिकाओं में नोर कोशिकाओं की तुलना में स्पष्ट रूप से कम प्रसार दर थी, यह दर्शाता है कि कम ग्लूकोज माध्यम ने कोशिकाओं के प्रसार को प्रभावित किया। गौरतलब है कि AKG पूरकता ने क्रमशः Nor-A और Low-A कोशिकाओं की प्रसार दरों को Nor और Low कोशिकाओं के सापेक्ष बढ़ाया। ध्यान दें कि लो-ए कोशिकाओं ने नोर कोशिकाओं की तुलना में कम प्रसार क्षमता दिखाई, जिसका अर्थ है कि एकेजी अनुपूरण केवल कम-ग्लूकोज माध्यम में सुसंस्कृत कोशिकाओं के प्रसार को आंशिक रूप से बहाल करता है।

मायोजेनिक विभेदन 1 (MyoD1) प्रोटीन की अभिव्यक्ति का उपयोग आमतौर पर कोशिकाओं की विभेदन क्षमता को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार, हमने मात्रात्मक रूप से कोशिकाओं के चार समूहों (चित्र 1D) के बीच MyoD1 के भावों की तुलना की। कम कोशिकाओं ने नोर कोशिकाओं की तुलना में गहन रूप से अस्वीकृत विभेदन क्षमता दिखाई। गौरतलब है कि AKGsupplementation ने सामान्य माध्यम और निम्न-ग्लूकोज माध्यम दोनों में संवर्धित कोशिकाओं की विभेदन क्षमताओं को अप-विनियमित किया, जैसा कि Nor-A और Low-A कोशिकाओं में MyoD1 अभिव्यक्ति में लगभग 30 प्रतिशत की वृद्धि से संकेत मिलता है। विशेष रूप से, लो-ए कोशिकाओं ने नोर कोशिकाओं से सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न MyoD1 अभिव्यक्ति प्रदर्शित नहीं की, जो कि कम-ग्लूकोज माध्यम में सुसंस्कृत कोशिकाओं की विभेदन क्षमता को बहाल करने के लिए AKG पूरकता की उच्च दक्षता को दर्शाता है।

इसके अलावा, हमने C2C12 मायोबलास्ट के चार समूहों के लिए मायोट्यूब विभेदन क्षमताओं का विश्लेषण किया। मायोट्यूब का गठन सामान्य और निम्न-ग्लूकोज विभेदन मीडिया में AKG पूरकता के साथ या उसके बिना सुसंस्कृत मायोबलास्ट के संलयन के माध्यम से किया गया था। चित्र S3)। C2C12 मायोट्यूब की आकृति विज्ञान से पता चला है कि कम ग्लूकोज संस्कृति ने कोशिकाओं की मायोट्यूब विभेदन क्षमता को बिगड़ा है, और AKG अनुपूरण एक सामान्य माध्यम और एक ओउ-ग्लूकोज माध्यम दोनों में सुसंस्कृत मायोबलास्ट्स के मायोट्यूब भेदभाव को बढ़ावा दे सकता है।

2.2। C2C12 मायोबलास्ट्स के जलीय अर्क का एनएमआर स्पेक्ट्रा

विशिष्ट 850 मेगाहर्ट्ज एच एनएमआर स्पेक्ट्रा C2C12 myoblasts (चित्रा 2ए) के नॉर, नोर-ए, लो, और लो-ए समूहों से प्राप्त जलीय अर्क पर दर्ज किए गए थे। तालिका S1 में कुल 34 मेटाबोलाइट्स असाइन किए गए और संक्षेप किए गए। 2D 1H -13 C HSOC और 1H-H TOCSY स्पेक्ट्रा (आंकड़े S4 और S5) का उपयोग करके मेटाबोलाइट्स के अनुनाद असाइनमेंट की पुष्टि की गई। एनएमआर स्पेक्ट्रा के दृश्य निरीक्षण ने संकेत दिया कि एकेजी अनुपूरण के साथ मायोबलास्ट्स को संवर्धित करने के परिणामस्वरूप नॉर-ए और लो-ए कोशिकाओं(चित्रा 2बी)में इंट्रासेल्युलरएकेजी का महत्वपूर्ण संचय हुआ।

चित्रा 2, औसत 850 मेगाहर्ट्ज एलएच परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रा सी2सी12 मायोबलास्ट के नॉर, नोर-ए, लो और लो-ए समूहों से प्राप्त जलीय अर्क पर दर्ज किया गया। (ए) चार समूहों के औसत एनएमआर स्पेक्ट्रा की तुलना। सभी एलएच एनएमआर स्पेक्ट्रा में ऊर्ध्वाधर तराजू को स्थिर रखा गया था। जल क्षेत्र (4. 7-5.2 पीपीएम) को हटा दिया गया था (बी) ए-केटोग्लूटारेट (एकेजी) चोटियों के स्थानीय प्रवर्धित क्षेत्र। नीला/हरा/पीला/लाल रेखा: नॉर/नॉर-ए/लो/लो-ए समूहों से वर्णक्रमीय क्षेत्र। AKG, a-ketoglutarate; पीसी, ओ-फॉस्फोचोलिन; जीपीसी, एसएन-ग्लिसेरो-3-फॉस्फोकोलाइनयूडीपी-ग्लूकोज, यूरिडीन डाइफॉस्फेट ग्लूकोज: सीटीपी, एसएन-ग्लिसेरो-3-फॉस्फोकोलाइन; एनएडी प्लस, निकोटिनामाइड एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड एएक्सपी एडेनाइन मोनो /डी /ट्राइफॉस्फेट।

2.3। सेलुलर मेटाबोलिक प्रोफाइल की खोज के लिए बहुभिन्नरूपी डेटा विश्लेषण

हमने C2C12 myoblasts के चार समूहों के चयापचय प्रोफाइलिंग के लिए NMR वर्णक्रमीय डेटा पर बहुभिन्नरूपी डेटा विश्लेषण किया। हमने पहले दो घटकों (PC1, PC2) के साथ तीन अनुपयोगी पीसीए मॉडल स्थापित किए, जो समूह के रुझानों का अवलोकन करते हैं और मायोबलास्ट के समूहों के बीच चयापचय अंतर प्रकट करते हैं। ThePCA स्कोर प्लॉट दिखाते हैं कि कम-ग्लूकोज माध्यम में संवर्धित कोशिकाओं की चयापचय प्रोफ़ाइल सामान्य माध्यम (चित्र 3ए) में सुसंस्कृत से अलग थी, और AKC पूरकता ने सामान्य माध्यम और दोनों में सुसंस्कृत कोशिकाओं के चयापचय पैटर्न को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया। कम ग्लूकोज माध्यम में (चित्रा 3बी, सी)। हालांकि, नोर-ए और नॉर समूहों के बीच चयापचय अंतर निम्न-ए और निम्न समूहों के बीच से बड़ा था, जिसका अर्थ है कि मायोबलास्ट्स के चयापचय प्रोफ़ाइल पर एकेजी पूरकता के प्रभाव कोशिकाओं की ऊर्जा स्थिति पर बहुत निर्भर हैं।

चित्र 3. एचएनएमआर स्पेक्ट्रा के लिए बहुभिन्नरूपी विश्लेषण नॉर, नोर-ए, लो और लो-ए समूहों के सी2सी12 मायोबलास्ट से प्राप्त जलीय अर्क पर दर्ज किए गए थे। (एसी) पीसीए स्कोर निम्न और न ही समूह, निम्न-ए और निम्न समूह नॉर-ए और न ही समूह; (DF) OPIS-DA स्कोर निम्न और न ही समूह (R2: 0.999, 02: 0.996), निम्न-और निम्न समूह (R2: 0.918: 02: 0.761), नोर-ए और नॉर समूह (आर2: 0.927: 02: 0.838)। दीर्घवृत्त 95 प्रतिशत विश्वास सीमा का संकेत देते हैं।

इसके अलावा, हमने मायोबलास्ट्स के चार समूहों (चित्रा 3डी-एफ) के बीच चयापचय अलगाव को स्पष्ट करने के लिए तीन पर्यवेक्षित ओपीएलएस-डीए मॉडल स्थापित किए। जैसा कि अपेक्षित था, OPLSDA मॉडल ने सहसंबद्ध ऑर्थोगोनल चर जानकारी को आरक्षित करके और असंबद्ध ऑर्थोगोनल चर जानकारी को फ़िल्टर करके चार समूहों के बीच चयापचय के अंतर को अधिकतम किया। इसके अलावा, हमने ओपीएलएस-डीए मॉडल (चित्र S6) की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए यादृच्छिक क्रमपरिवर्तन परीक्षण (एन=200) किया, जो स्थापित ओपीएलएस-डीए मॉडल की वैधता का संकेत देता है।

2.4। विभेदक और महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स की पहचान

C2C12 myoblasts के चार समूहों के बीच मात्रात्मक रूप से मेटाबोलाइट स्तरों की तुलना करने के लिए, हमने उनके सापेक्ष इंटीग्रल (टेबल S2) के आधार पर पहचाने गए मेटाबोलाइट्स के सापेक्ष स्तरों की गणना की। नाटकीय रूप से AKG अनुपूरण ने Nor-A और निम्न-A समूहों में इंट्रासेल्युलर AKG स्तरों को बढ़ा दिया, लेकिन उन लोगों को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदला जो Nor और Low समूह में थे। हमने पी <0.05 (चित्र 4) के मानदंड के साथ अंतर मेटाबोलाइट्स की पहचान करने के लिए छात्र का टी-परीक्षण किया। नोर बनाम कम पहचान किए गए 29 विभेदक मेटाबोलाइट्स (चित्र 4ए) की तुलना, जिसमें 18 संवर्धित मेटाबोलाइट्स (ल्यूसीन, आइसोल्यूसिन, वेलिन, एसीटेट, ग्लूटामेट, ग्लूटामाइन, मेथिओनिन, एस्पार्टेट, लाइसिन, क्रिएटिन, पीसी (ओ-फॉस्फोकोलीन) टॉरिन, टायरोसिन शामिल हैं। , फेनिलएलनिन, हिस्टीडाइन, एनएडी प्लस, फॉर्मेट, एएक्सपी) और 11 अस्वीकृत मेटाबो। लाइट्स (ग्लूटाथियोन, पाइरोग्लूटामेट, फॉस्फोस्रीटाइन, बीटा-अलैनिन, जीपीसी, ग्लूकोज, ग्लाइसिन, एसीटेट, थ्रेओनीन, जीटीपी, यूडीपी-ग्लूकोज)। लो-ए बनाम लो-आइडेंटिफाइड डिफरेंशियल मेटाबोलाइट्स (चित्र 4बी) की तुलना, जिसमें 7 बढ़े हुए मेटाबोलाइट्स (इथेनॉल, एकेजीबीटा-अलैनिन, पीसी, टॉरिन, ग्लाइसिन और जीटीपी) और 3 घटे हुए मेटाबोलाइट्स (ग्लूटामाइन, लाइसिन और मायोइनोसिटोल) शामिल हैं। नॉर-ए बनाम न ही पहचान किए गए 18 अंतर मेटाबोलाइट्स (चित्रा 4सी), जिसमें 6 अप-विनियमित मेटाबोलाइट्स (एकेजी, पाइरोग्लूटामेट, ग्लूटामाइन, लाइसिन, ग्लूकोज, लैक्टेट), और 12 डाउन-रेगुलेटेड मेटाबोलाइट्स (एलानिन, एसीटेट, ग्लूटाथियोन) शामिल हैं मेथिओनिन, फॉस्फोस्रीटाइन, पीसी, मायोइनोसिटोल, ग्लाइसिन, थ्रेओनाइन, जीटीपी, यूडीपी-ग्लूकोज और एएक्सपी)।

चित्रा 4. C2C12 मायोबलास्ट के चार समूहों के बीच जोड़ीदार तुलना से अंतर मेटाबोलाइट्स की सापेक्ष तीव्रता की पहचान की गई थी। (ए) कम बनाम न ही; (बी) लो-ए बनाम लो; (सी) नोर-ए बनाम नॉर। * पी <0। 0 5, ** पी <0। 0 1, *** पी <0.001, **** पी <0.0001.एन { {13}} प्रत्येक समूह के लिए।

इसके अलावा, हमने VIP> 1 (चित्र 5) की कसौटी के साथ महत्वपूर्ण चयापचयों की पहचान करने के लिए OPLS-DA मॉडल का उपयोग किया। पूरी तरह से, 12, 10 और 10 महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स की पहचान नॉर-ए बनाम नॉर, नॉर बनाम लो, लो-ए बनाम लो के ओपीएलएस-डीए मॉडल से की गई थी।

चित्रा 5. C2C12myoblasts के चार समूहों के बीच जोड़ीदार तुलना से महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स के वीआईपी स्कोर की पहचान की गई थी। (ए) कम बनाम न ही; (बी) लो-ए बनाम लो; (सी) नोर-ए बनाम नॉर। लाल / नीला फ़ॉन्ट मेटाबोलाइट के बढ़े / घटे हुए स्तर को दर्शाता है।

पहचाने गए महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स और डिफरेंशियल मेटाबोलाइट्स के संयोजन ने विशेषता मेटाबोलाइट्स (तालिका 1) दी। लो बनाम नोर, लो-ए बनाम लो, और नोर-ए बनाम नॉर की जोड़ीदार तुलना क्रमशः 10, 6, और 10 विशिष्ट मेटाबोलाइट्स की पहचान करती है, यह दर्शाता है कि मायोबलास्ट्स पर एकेजी पूरकता के प्रभाव ऊर्जा के साथ निकटता से जुड़े थे कोशिकाओं की अवस्था।

2.5। महत्वपूर्ण रूप से परिवर्तित मेटाबोलिक की पहचान

पाथवे हमने C1C12 myoblasts (चित्र S7; तालिका 2 और तालिका S3) के चार समूहों के बीच जोड़ीदार तुलनाओं से पहचाने गए चयापचयों के स्तरों के आधार पर महत्वपूर्ण रूप से परिवर्तित चयापचय मार्गों (महत्वपूर्ण मार्गों) की पहचान करने के लिए चयापचय मार्ग विश्लेषण किया। नोर बनाम लो का विश्लेषण 11 महत्वपूर्ण मार्गों की पहचान करता है: (1) अलैनिन, एस्पार्टेट और ग्लूटामेट चयापचय; (2) ग्लाइसिन, सेरीन और थ्रेओनीन चयापचय; (3) ग्लूटाथियोन चयापचय; (4) डी-ग्लूटामाइन और डी-ग्लूटामेट चयापचय; (5) स्टार्च और सुक्रोज चयापचय; (6) बीटा-अलैनिन चयापचय; (7) टॉरिन और हाइपोटॉरिन चयापचय; (8) फेनिलएलनिन चयापचय; (9) फेनिलएलनिन, टाइरोसिन और ट्रिप्टोफैन जैवसंश्लेषण; (10) निकोटिनेट और निकोटिनामाइड चयापचय; (11) हिस्टडीन चयापचय। यह महत्वपूर्ण मार्ग ऊर्जा चयापचय, ऑक्सीडेटिव तनाव और टीसीए चक्र एनाप्लेरोटिक फ्लफ्लक्स से जुड़ा था।

नोर-ए बनाम नॉर के विश्लेषण ने केवल पहले पांच महत्वपूर्ण रास्तों की पहचान की, 1-5 अन्य छह रास्तों को छोड़कर 6-11। भिन्न रूप से, लो-ए बनाम लो का विश्लेषण केवल छह महत्वपूर्ण मार्गों की पहचान करता है: पहले चार रास्ते 1-4 लो बनाम नॉर, नॉर-ए बनाम नॉर की तुलना द्वारा साझा किए गए; लो बनाम नॉर की तुलना द्वारा साझा किए गए दो रास्ते 6–7। ध्यान दें कि AKG अनुपूरण ने कम ग्लूकोज माध्यम में संवर्धित कोशिकाओं में पाथवे 5 (स्टार्च और सुक्रोज चयापचय) को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदला, लेकिन दो अन्य मार्गों (बीटा-अलैनिन चयापचय और टॉरिन और हाइपोटॉरिन चयापचय) के साथ हस्तक्षेप किया। विशेषता मेटाबोलाइट्स में एकेजी-प्रेरित परिवर्तनों की कल्पना करने के लिए, हमने इन मेटाबोलाइट्स को जीन और जीनोम (केईजीजी) डेटाबेस (चित्रा 6) के क्योटो एनसाइक्लोपीडिया के आधार पर एक चयापचय मानचित्र पर पेश किया। केईजीजी का व्यापक रूप से चयापचय नेटवर्क के पुनर्निर्माण के लिए मुख्य डेटा संसाधनों में से एक के रूप में उपयोग किया गया है और महत्वपूर्ण चयापचय मार्गों को हाइलाइट करता है। दोनों परिवर्तित विशेषता मेटाबोलाइट्स और महत्वपूर्ण रूप से परिवर्तित चयापचय मार्ग C2C12 मायोबलास्ट्स पर AKG पूरकता के प्रभावों को अंतर्निहित आणविक तंत्र में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।