Meta‑analyse van NAD(P)(H)-kwantificeringsresultaten vertoont variabiliteit tussen zoogdierweefsels

Jun 01, 2023

Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD plus) speelt een belangrijke rol in het energiemetabolisme en signaalroutes die cruciale cellulaire functies regelen. Deverhoogde interesse in NAD plus metabolismeEnNAD plus-stimulerende therapieënheeft de noodzaak van nauwkeurige NAD plus kwantificering versterkt. Om de gepubliceerde NAD (P) (H) -metingen in weefsels van zoogdieren te onderzoeken, hebben we eenmeta-analyse van de bestaande gegevens. Een zoekopdracht in de Ovid MEDLINE-database identificeerde artikelen met NAD(P)(H)-kwantificatieresultaten verkregen uit weefsels van zoogdieren gepubliceerd tussen 1961 en 2021. We hebben 4890 records gescreend en kwantitatieve gegevens geëxtraheerd, evenals dekwantificeringsmethoden, pre-analytische omstandigheden en kenmerken van het onderwerp. De geëxtraheerde fysiologische NAD(P)(H)-concentraties indiverse weefselsvan muizen, ratten en mensen, onthulde een belangrijke variabiliteit tussen en binnen de methode die zich uitstrekte tot recente publicaties. Dit benadrukt het relatief slechte potentieel voor cross-experimentele analyses voor NAD(P)(H) kwantitatieve gegevens en het belang van standaardisatie voor NAD(P)(H)-kwantificeringsmethoden enpre-analytische proceduresvoor toekomstige preklinische enklinische studies.

Cistanche Benefits in depression

Klik hier om de anti-oxidatie-eigenschappen en anti-verouderingsproducten van Cistanche te krijgen

Nicotinamide adenine dinucleotide speelt een dubbele rol als eenreductie-oxidatie (redox)co-enzym, in zijn geoxideerde (NAD(P) plus) engereduceerde (NAD(P)H) vormen, en als eenco-substraat (NAD(P) plus ) voor enzymen die betrokken zijn bij deacylering1, mono- en poly-ADP-ribosylatie2,3, en de creatie van op adenine gebaseerde tweede boodschappers4–7. De verhouding NAD(P) plus/NAD(P)H is een belangrijke indicator van de intracellulaire redoxtoestand en speelt een cruciale rol bij de regulatie van belangrijke metabole routes8,9. NAD plus is bijvoorbeeld essentieel voor glycolyse, samen met de tricarbonzuur (TCA) cyclus, om reducerende equivalenten te leveren tijdens de aanmaak van adenosinetrifosfaat (ATP), de belangrijkste energiebron voor de cel8,9. Wanneer NAD plus beperkt is, kan het ook worden geregenereerd uit NADH door de fermentatie van pyruvaat om lactaat te produceren in zoogdiercellen, waardoor de cellulaire redoxbalans wordt gehandhaafd25. NAD plus en NADH kunnen ook worden gefosforyleerd tot respectievelijk NADP en NADPH door NAD plus Kinases (NADK's)10,11. NADPH is essentieel voor reductieve biosynthese, signaaltransductie, cellulaire antioxidantreacties en in het bijzonder glutathionreductie . In het cytosol wordt NADP plus gereduceerd tot NADPH door onder andere de glucose{17}}fosfaatdehydrogenase en 6-fosfogluconaatdehydrogenase van de pentosefosfaatroute (PPP)13. Terwijl in de mitochondriën de NADPH-productie wordt ondersteund door verschillende reacties, waaronder reacties die afhankelijk zijn van nicotinamide nucleotide transhydrogenase (NNT) en isocitraat dehydrogenases (IDH2) enzymactiviteit15. Dientengevolge is aangetoond dat de NAD (P) (H) -status de celsignalering en het metabolisme, energiehomeostase, mitochondriale biogenese, oxidatieve stressreacties en DNA-onderhoud en -herstel beïnvloedt. Verder, aangezien de progressie van leeftijdsgerelateerde ziekten, zoals obesitas19, niet-alcoholische leververvetting20,21, neurodegeneratie22, mitochondriale23 en cardiovasculaire24 ziekten, en spieratrofie of -dystrofie25, in verband is gebracht met veranderingen in NAD plus-gerelateerde metabolieten, benaderingen gericht op het handhaven van NAD plus homeostase worden momenteel onderzocht.

Naast gewone redox-overgangen, kan NADP plus worden geconsumeerd door zijn nicotinamidegroep uit te wisselen met nicotinezuur in een reactie die wordt gekatalyseerd door cADPR-synthasen, zoals CD38, om de tweede boodschapper NAADP te vormen, die betrokken is bij calciummobilisatie, hormoonsecretie en immuuncel. proliferatie6,7,26. NAD plus kan ook worden geconsumeerd wanneer het werkt als een co-substraat om nicotinamide (NAM) te vormen, dat kan worden gebruikt als een substraat om NAD plus te regenereren via de NAM-bergingsroute. NAM kan ook worden gemethyleerd om 1-methyl-NAM (meNAM) te vormen, dat verder kan worden geoxideerd tot de afbraakproducten N1-methyl-2-pyridon-5-carboxamide (2py) en N1-methyl-4-pyridon-3-carboxamide (4py). Uiteindelijk kunnen de gemethyleerde katabolieten via de urine uit het lichaam worden verwijderd27,28. De NAD plus-pool kan ook worden verminderd door het verbruik van NADP plus via een base-uitwisselingsreactie voor de vorming van de tweede boodschapper NAADP14. Het handhaven van de pool van NAD plus vereist daarom biosynthese via de Preiss-Handler-route (beginnend met het algemene vitamine B3-molecuul niacine (NA; nicotinezuur)), de de novo biosyntheseroute (beginnend met het aminozuur tryptofaan (Trp)) of regeneratie van de conversie van NAM via het bergingspad naar NMN en vervolgens naar NAD plus. Ten slotte is de bergingsroute ook belangrijk voor de biosynthese van NAD plus uit nicotinamide riboside (NR), een alternatieve vorm van vitamine B3 die in voedingsmiddelen wordt aangetroffen, na de fosforylering ervan door nicotinamide riboside kinase tot NMN en vervolgens omzetting in NAD plus via de bergingsroute .


Het begrijpen van de dynamiek van het NAD plus metaboloom is daarom essentieel geworden en vereist uiteindelijk een rigoureuze metabolietkwantificering om de fux van NAD plus metabolieten beter te begrijpen tijdens normale fysiologie, of met ziekteprogressie of gezond ouder worden. Een duidelijk beeld van deze veranderingen is essentieel om veranderingen in het NAD plus metaboloom te koppelen aan stroomafwaartse enzymatische of redoxreacties, die de sleutel vormen tot veranderingen in weefselfenotypes. Gezien de aanzienlijke hoeveelheid eerder gerapporteerde kwantitatieve gegevens over NAD plus metabolieten bij zoogdieren, waaronder een groeiend aantal rapporten bij mensen, is het essentieel en tijdig om deze veranderingen tijdens gezondheid en ziekte samen te vatten. Talrijke studies hebben componenten van het NAD plus metaboloom onderzocht bij knaagdieren en mensen onder verschillende metabole toestanden, leeftijden en ziekten, maar vertrouwen op verschillende methoden voor monstervoorbereiding of kwantificering. Monstervoorbereiding is belangrijk voor metabolieten die betrokken zijn bij redoxreacties vanwege mogelijke afbraak en onderlinge omzettingen onder bepaalde omstandigheden29,30. Voor kwantificering wordt aangenomen dat vloeistofchromatografie gekoppeld aan massaspectrometrie (LC-MS) en magnetische resonantiespectrometrie (MRS) gevoelige en specifieke methoden zijn , terwijl enzymcyclustesten vaker voorkomen. Kwantitatieve LC-MS-methoden vereisen een uitgebreide opname van kwaliteitscontroles voor individuele metabolieten die worden gemeten en voor het algehele matrixeffect van de monsters, een effect dat de variërende massaspectrometrische respons voor een bepaalde analyt verklaart wanneer deze in verschillende oplossingen wordt gemeten. Zonder deze controles is LC-MS op zijn best semi-kwantitatief. In deze studie hebben we een aanzienlijke variabiliteit in NAD(P)(H)-metingen in studies met knaagdieren en mensen geïdentificeerd, waarbij we de noodzaak van goede rapportagemethoden en gestandaardiseerde monsterverwerking en analytische protocollen benadrukken. Over het algemeen zijn vergelijkbare NAD(P)(H)-datasets in verschillende onderzoeken nodig voor een zinvolle interpretatie van de bestaande en toekomstige gegevens op het gebied van NAD plus biologie.

Deze studie biedt (1) een meta-analyse van de waargenomen fysiologische niveaus van NAD(P)(H)-metabolieten, in verschillende weefsels van muizen, ratten en mensen; (2) een samenvatting van de effecten van weefselbemonsteringsomstandigheden en analyseprocedures op NAD(P)(H)-metingen in weefsels van zoogdieren; en (3) hoogtepunten van cruciale stappen in de preanalytische en analytische procedures die moeten worden geoptimaliseerd.

Echinacoside in cistanche (11)

Resultaten

Meta-analyse van gangbare kwantificeringsmethoden, samen met bestudeerde soorten, geslacht en weefsels.

Historisch gezien vertrouwden vroege methoden die werden gebruikt voor NAD(P)(H)-kwantificering op de spectrofotometrische of fluorometrische eigenschappen van deze metabolieten34,35. Meer recentelijk worden enzymcyclusmethoden gekoppeld aan spectrofotometrische of fluorometrische detectie vaker gebruikt om NAD (P) (H) co-enzymniveaus te onderscheiden . De groeiende behoefte aan hoge gevoeligheid en resolutie bij de kwantificering van deze co-enzymen, samen met de noodzaak om andere NAD plus-gerelateerde metabolieten te meten, leidde tot het gebruik van krachtige vloeistofchromatografie (HPLC) en LC-MS-technieken. Van deze benaderingen is LC-MS de geprefereerde methode geworden, aangezien massaspectrometrie in combinatie met vloeistofchromatografie de specifieke identificatie van geëlueerde verbindingen mogelijk maakt, samen met het extra voordeel van het opnemen van NAD(P)(H)-isotoopmetabolieten als interne spike-in kwaliteit controles. Ondanks hun voordelen ten opzichte van klassieke spectrofotometrische of fluorometrische assays, blijven HPLC en LC-MS beide duur en tijdrovend, wat verklaart waarom enzymcyclusassays blijven bestaan ​​in recente studies.

Met behulp van een systematische benadering werden van de 241 in aanmerking komende onderzoeken (aanvullend materiaal 2) 205 onderzoeken geselecteerd die een kwantitatieve meta-analyse bevatten van NAD (P) (H) -concentraties in weefsels van muizen, ratten en mensen voor verdere analyse. Van deze onderzoeken gebruikte 46,7 procent enzymcyclische assays, waaronder colorimetrische (40,9 procent) of fluorometrische (5,8 procent) detectie, terwijl 17,8 procent HPLC-methoden gebruikte (gekoppeld aan UV- of fluorescentiedetectoren) en 13,2 procent LC-MS-assays gebruikte ( Afb. 1a). De meeste onderzoeken bevatten geen gedetailleerde beschrijving van de extractieprocedures voor metabolieten. Veelgebruikte extractieprocedures bestonden echter uit extractiebuffers met of zonder oppervlakteactieve stoffen (Triton®, Tris, dodecyltrimethylammoniumbromide), of polaire organische oplosmiddelen zoals acetonitril, methanol, ethanol of chloroform. Eerdere studies hebben aangetoond dat enzyminactivatie en optimale pH- en temperatuuromstandigheden efficiënt waren in het behouden van de stabiliteit van de verschillende NAD(P)(H)-vormen30,39,40. Bij de onthulling werden de monsters verwerkt onder omstandigheden van lage temperatuur en werden er geen redox-additieven genoemd in de opgenomen onderzoeken. Redoxreacties werden beperkt door de inactivatie van de enzymen in de monsters voorafgaand aan NAD(P)(H)-metabolietenmetingen, meestal door precipitatie met oplosmiddelen zoals ethanol, methanol, acetonitril of perchloorzuur (PCA). Het gebruik van PCA was echter zeldzaam vanwege de zuurlabiele aard van de gereduceerde vormen (dwz NADH en NADPH), evenals de noodzaak van een extra neutralisatiestap. Van de onderzoeken die het gebruik van PCA tijdens de metabolietextractie rapporteerden (5,4 procent), rapporteerde 3,7 procent alleen NAD(P) plus-resultaten of gebruikte een tweede niet-zure extractiemethode voor juiste NAD(P)H-kwantificering. Slechts 1,7 procent van de onderzoeken rapporteerde NADH-, totale NAD(H)- en/of NAD plus /NADH-resultaten met alleen de PCA-extractie. De mogelijke vertekening van deze onderzoeken kon niet worden geanalyseerd vanwege de beperkte gegevens.

Bovendien onthulde 36,65 procent van de opgenomen onderzoeken niet het tijdstip van weefseloogst ten opzichte van opoffering, en wanneer dit werd onthuld, gebruikte de meerderheid postmortale monsters (29,48 procent) terwijl slechts 7,57 procent premortale monsters gebruikte (Fig. 1b). De meeste van deze onderzoeken werden uitgevoerd op ratten (31,7 procent), muizen (30.0 procent) of mensen (30,0 procent) en slechts 21,46 procent omvatte vrouwtjes , waarbij 33,2 procent van de onderzoeken het geslacht van hun proefpersonen niet openbaar maakte (figuur 1c, d). Ten slotte onderzocht 27,5 procent van de onderzoeken leverweefsel, terwijl de rest voornamelijk gericht was op bloed (15,3 procent), hersenen (14,3 procent), spieren (12,5 procent) en nieren (8,0 procent) (fig. 1e).

reduction–oxidation cistanche herbs


Figuur 1. Methodologische kenmerken van opgenomen studies. Verdeling van (a) NAD(P)(H)-kwantificeringsmethoden, (b) bemonsteringstijdstip ten opzichte van opoffering, (c) zoogdiersoorten, (d) geslacht en (e) gebruikte weefselstussen in aanmerking komende studies. WAT wit vetweefsel, BAT bruin vetweefsel, RPE retinaal pigmentepitheel


Vergelijkingen van gemiddelde fysiologische NAD(P)(H)-niveaus in weefsels voor knaagdieren en mensen.

Om te helpen bij het identificeren van de verwachte gemiddelde fysiologische NAD (P) (H) -niveaus voor de meest bestudeerde muizen-, ratten- en menselijke weefsels, hebben we gegevens verzameld van alle controle- en wildtype-cohorten van elk van de opgenomen onderzoeken (aanvullend materiaal 2 ). In het bijzonder hebben we de gemiddelde NAD(P)(H)-waarden geregistreerd, genormaliseerd naar weefselgewicht of, in het geval van bloed, volume. Gegevens uit onderzoeken die metabolietniveaus normaliseerden tot eiwitgehalte, werden opgenomen in onze gecompileerde dataset (aanvullend materiaal 2) maar werden niet gebruikt voor verdere analyse gezien het lage aantal gerapporteerde resultaten. Bovendien hebben we, indien mogelijk, de NAD(P) plus /NAD(P)H-verhoudingen berekend, als een weerspiegeling van de redoxtoestand, evenals de totale NAD(P)(H)-niveaus (NAD(P) plus plus NAD (P)(H)) die algemene rapportage-outputs zijn voor NAD(P)(H)-fixes. De geëxtraheerde gegevens omvatten ook de soort, stammen, leeftijd, geslacht, kwantificatiemethode, dieet- en voedingsschema, monstertype, monsterverzamelingsmethode en oogsttijdstip (pre- of post-mortem).


De meta-analyse van NAD (H) -gegevens identificeerde de gemiddelde fysiologische concentraties voor NAD plus en NADH in muis (Fig. 2a, b, Aanvullende Fig. 1a, b) en rat (Aanvullende Fig. 2a, b) weefsels, van dieren jonger dan 14 maanden voor muizen en 18 maanden voor ratten. Het geëxtraheerde bereik van fysiologische NAD plus / NADH-verhoudingswaarden en totale NAD (H) -niveaus (NAD plus plus NADH) werden uitgezet voor muizen (Fig. 2c, d) en ratten (aanvullende Fig. 2c, d). In tegenstelling tot de muisstudies bevatten de meeste gerapporteerde rattengegevens niet de leeftijd van de dieren; we kozen er echter voor om deze gegevens op te nemen, op voorwaarde dat de studie hun cohorten niet als oud classificeerde. Van de meest bestudeerde weefsels laat deze meta-analyse zien dat het mediane NAD plus niveau voor de lever (596 nmol/g, n=26) hoger is dan alle andere weefsels bij muizen, terwijl verrassend genoeg de skeletspier (162,8 nmol /g, n=9) vertoont een van de laagste mediaanwaarden per gram weefsel (fig. 2a). Deze resultaten kunnen een verminderde efficiëntie in NAD plus metabolietextractie impliceren, vanwege de zeer vezelige aard van spieren of dat er belangrijke verschillen zijn in spier NAD plus metabolisme in vergelijking met andere sterk metabolische weefsels, zoals lever en nieren.

reduction–oxidation cistanche herbs

Ondanks enkele kwantitatieve verouderingsstudies, waren de NAD-plus-niveaus van oudere muizen gemiddeld verlaagd in de lever, spieren en retinaal gepigmenteerd epitheel (RPE), in vergelijking met hun jonge cohorten, en in vergelijking met het gemiddelde van alle onderzoeken uitgevoerd met jongere muizen. dan 14 maanden oud (aanvullende figuur 3). Een meta-analyse van NADH en de NAD plus/NADH-ratio bij oudere dieren was niet mogelijk aangezien slechts één van deze kwantitatieve onderzoeken deze metingen uitvoerde.

Deze gegevens tonen het gebrek aan kwantitatieve NAD(H)-gegevens bij ouder wordende dieren aan.

Voor de gegevens die zijn verkregen uit onderzoeken met gezonde mensen, varieerden de leeftijdscategorieën sterk tussen onderzoeken (van 15 tot 92,3 jaar) en in de meeste gevallen waren de gegevens niet gestratificeerd over deze leeftijden. De meest gemeten menselijke weefsels omvatten skeletspieren en bloedcomponenten, vanwege hun minder invasieve aard van verzameling (Fig. 3a-d). Resultaten van andere menselijke weefsels (n= 1–2) worden weergegeven in aanvullende afbeelding 4. Deze analyse vertoonde een mediane NAD plus concentratie van 44,62 nmol/ml (n=23) in volbloed, met vergelijkbare NAD plus concentraties gerapporteerd voor rode bloedcellen bij 46,96 nmol/ml (n=7) (figuur 3a; aanvullende tabel 1). De NAD plus-waarden in het bloedplasma waren echter aanzienlijk lager met een mediaan van 0.37 nmol/ml (n=8) (fig. 3a). De mediane NAD plus niveaus gevonden in skeletspieren van mensen was 191,9 (n=4) nmol/g in natte spierpreparaten versus 1713 (n=3) nmol/g in gevriesdroogde preparaten, een lage temperatuur uitdrogingsproces dat waarschijnlijk metabolieten concentreert (figuur 3a). In de vaker onderzochte weefsels voor NADH-metingen waren de mediane niveaus in menselijke rode bloedcellen, plasma en gevriesdroogde skeletspieren 1,75 nmol/ml (n =7), 0.39 nmol/ml (n=8) en 136,8 nmol/g (n=6), respectievelijk (fig. 3b). De overeenkomstige mediane NAD plus /NADH-ratio's waren 23,65 (n=8), 1,57 (n=7) en 12,7 (n=3) (fig. 3c). Interessant is dat de mediane NAD plus / NADH-verhouding voor rode bloedcellen (23,65) en gevriesdroogde skeletspier (12,7) (Fig. 3c) enkele malen hoger was dan de meeste weefsels van muizen en ratten (Fig. 2c en Aanvullende Fig. 2c) , wat wijst op een zeer oxidatieve redoxtoestand met een overvloed aan beschikbare NAD plus in deze menselijke weefsels. In het geval van spierweefsel kan dit implicaties hebben bij het beschouwen van het translationele potentieel van knaagdierstudies die de voordelen hebben geïdentificeerd van het stimuleren van NAD plus niveaus in spieren. Een verhoogde NAD plus/NADH-ratio in spieren kan echter ook het gevolg zijn van vertraagde monsterbevriezingsprocedures in een klinische omgeving, wat kan leiden tot niet-fysiologische veranderingen in de redoxstatus van het monster.

De fysiologische NADP(H)-waarden in weefsels van knaagdieren werden samengesteld, waarbij de meest voorkomende meting in de lever was. Muizenlever vertoonde een mediane waarde van 124,2 nmol/g NADP plus (n=13) en 140,2 nmol/g NADPH (n=4) (Fig. 4a,b ), terwijl rattenlever een mediaan vertoonde van 95,11 nmol/g NADP plus (n=10) en 240,7 nmol/g NADPH (n=9) (aanvullende figuur 5a,b). De mediane NADP plus /NADPH-verhouding, afgeleid van onderzoeken waarin beide metabolieten werden gemeten, was lager dan 1 in de meeste weefsels van muizen en ratten (figuur 4c, aanvullende figuur 5c). De mediane totale NADP(H) (NADP plus plus NADPH) niveaus in muizen- en rattenlever waren 244,4 (n=3) (figuur 4d) en 342,1 (n=9) (aanvullende figuur 5d) , respectievelijk. Bij mensen werden de meest voorkomende metingen van NADP(H) uitgevoerd in rode bloedcellen met een mediaan van 33,2 nmol/ml voor NADP plus (n=14) en 22,4 nmol/ml voor NADPH (n{{30} }) uit niet-overeenkomende onderzoeken, met een mediane NADP plus /NADPH-ratio van 1,27 en een mediane totale NADP(H) van 52,0 nmol/ml uit onderzoeken waarin beide metabolieten werden gemeten (n=11) (Fig. 4e– H). Over het algemeen is de hoeveelheid gegevens die beschikbaar is voor NADP(H) schaars in alle soorten, wat leidt tot minder vertrouwen in de mediaanwaarden voor elk weefsel.


cistanche herbs for reduction–oxidation

cistanche herbs for reduction–oxidation


Figuur 3. Gerapporteerde fysiologische NAD plus, NADH, totale NAD(H) en NAD plus /NADH ratio in menselijke weefsels met n groter dan of gelijk aan 3. ad: Gerapporteerd gemiddelde (a) NAD plus, (b) NADH, (c ) NAD/NADH-waarden, en (d) totale NAD(H) in verschillende menselijke weefsels (nmol/g weefselgewicht of nmol/ml bloedfractie). De vakken vertegenwoordigen het 25e tot 75e percentiel, waarbij de mediaan wordt weergegeven door de lijn in het vak. De middelen worden weergegeven als "plus"-symbool. De snorharen bedekken de minimale tot maximale waarden. Voor elke studie die meer dan één meting per weefsel omvatte, werden vergelijkbare kleuren toegewezen aan de overeenkomstige gegevenspunten. Grijs gekleurde datapunten vertegenwoordigen onderzoeken met slechts één gerapporteerde meting voor een bepaald weefsel. PRBC's bevatten rode bloedcellen en rode bloedcellen in RBC's.


cistanche herbs for reduction–oxidation


cistanche herbs for reduction–oxidation


Figuur 4. Gerapporteerde gemiddelde fysiologische NADP plus, NADPH, totale NADP(H) en NADP plus /NADPH-ratio in normale muizen- en menselijke weefsels. advertentie: Gerapporteerde gemiddelde fysiologische (a) NADP plus, (b) NADPH, (c) NADP plus / NADPH-niveaus, en (d) totale NADP(H) in muizenweefsels (nmol/g weefselgewicht of nmol/ml bloed component) verzameld van jonge (<14 months old) control mice. e–h: Reported mean physiological (e)NADP+, (f) NADPH, (g) NADP+/NADPH levels and (h) total NADP(H) in human tissues. Te boxes represent the 25th to 75th percentiles with the median represented by the line inside the box. Te means are shown as
"plus" symbool. De snorharen bedekken de minimale tot maximale waarden. Voor elke studie die meer dan één meting per weefsel omvatte, werden vergelijkbare kleuren toegewezen aan de overeenkomstige gegevenspunten. Datapunten gekleurdin grijs vertegenwoordigen onderzoeken met slechts één gerapporteerde meting voor een bepaald weefsel. PBMC's perifere mononucleaire bloedcellen, RBC's rode bloedcellen, WAT wit vetweefsel, BAT bruin vetweefsel.

Flavonoid (9)

Analyse van bias en variabiliteit in NAD(P)(H)-kwantificeringsmethoden.

Aangezien een meerderheid van de onderzoeken die in deze meta-analyse zijn opgenomen NAD plus niveaus in levermonsters van knaagdieren onderzochten (Fig. 1c, e), gebruikten we zowel muizen- als rattenleverfysiologische NAD plus niveaus om mogelijke vertekening in de resultaten te identificeren die overeenkomt naar de kwantificeringsmethode (figuur 5a, b). De gemiddelde leeftijd van muizen die in deze analyse waren opgenomen, was 17,9 weken (bereik: 2-55 weken), waarbij 6 onderzoeken de leeftijd van de dieren niet openbaar maakten. Voor ratten hebben de meeste onderzoeken de leeftijd van de dieren niet bekendgemaakt, behalve drie die varieerden van 2 dagen tot 8 maanden. Geen van de studies rapporteerde het gebruik van oude dieren. In muizenlever varieerde het grote bereik van de gerapporteerde concentraties voor NAD plus van 1,8 tot 1132 nmol/g van de lever met een gemiddelde waarde van 596.0 (n=26) (Fig. 5a) , terwijl NADH-concentraties varieerden van 0.9 tot 109 nmol/g weefsel met een gemiddelde waarde van 66,43 (n=6) (aanvullende figuur 6a). Belangrijk is dat een variatiecoëfficiënt van 52,5 procent en 76,5 procent werd berekend voor respectievelijk de gemiddelde fysiologische NAD plus- en NADH-resultaten in muizenlever, zoals gemeten met meerdere kwantificeringsmethoden, die de omvang van de variabiliteit tussen onderzoeken aantonen. Zoals voorspeld uit deze resultaten, vertoonde de gemiddelde NAD plus /NADH-ratio in muizenlever (3,41 plus /− 3,16 SD, n=19) een even groot bereik van variabiliteit met een CV van 92,7 procent (aanvullende figuur 6c) . Vergelijkbare variabiliteit in NAD plus- en NADH-metingen werd ook waargenomen in rattenlever (CV =42,6 procent voor NAD plus en CV =44,4 procent voor NADH). De overeenkomstige concentraties voor NAD plus en NADH in rattenlever varieerden van respectievelijk 159 tot 796 (n=16) en 65 tot 265 (n=12) nmol/g (figuur 5b, aanvullende figuur 6b). ), terwijl de NAD plus /NADH-verhoudingen een CV vertoonden van 5 0 0,1 procent (gemiddelde: 3.219 plus /− 1.612 SD, n =23) (aanvullende figuur 6d). De gemiddelde waarden en standaarddeviaties voor NAD plus, NADH, totaal NAD (H) en de NAD plus / NADH-ratiogegevens in muizen- en rattenlever, gegroepeerd op kwantificeringsmethode, worden weergegeven in aanvullende tabel 2. Betreffende NADP (H) -niveaus en de NADP plus / NADPH-ratio, werd vergelijkbare variabiliteit waargenomen in leverweefsels. NADP plus niveaus varieerden van 50.4 tot 247,4 nmol/g weefsel voor muizen (aanvullende figuur 8a) en van 45,7 tot 171 nmol/g weefsel voor ratten (aanvullende figuur 8b), terwijl NADPH-niveaus varieerde van 28 tot 236,9 nmol / g weefsel voor muizen (aanvullende figuur 8c) en van 90 tot 409 nmol / g weefsel voor ratten (aanvullende figuur 8d). Ten slotte varieerde de NADP plus / NADPH-verhouding van 0,12 tot 0,55 in muizenlever (aanvullende figuur 8e) en van 0,12 tot 1,44 in rattenlever (aanvullende figuur 8f).



Bij het specifiek onderzoeken van de variabiliteit van NAD plus maatregelen waren er geen significante verschillen tussen een bepaalde kwantificeringsmethode bij muizen of ratten (Fig. 5c, d). Zelfs wanneer rekening wordt gehouden met de variabiliteit van de muizenlever-NAD plus gegevens van LC-MS-metingen, culmineerde de methode met de beste reeks potentiële controles


cistanche herbs for reduction–oxidation


Figuur 5. Distributiehistogram van gerapporteerde fysiologische NAD plus niveaus in normale muizen- en rattenlever. Gemiddelde NAD plus-waarden werden gemeten met behulp van verschillende kwantificeringsmethoden in (a) muizen en (b) rattenlever waaruit werd gesorteerdlaagste tot hoogste waarde (nmol/g weefselgewicht). De weergegeven gegevens werden verzameld van jonge controlemuizen (<14 months old) and rats (<18 months old). For each study that included more than one measurement per weefsel, worden de gegevenspunten gelabeld met een nummer dat respectievelijk het onderzoek vertegenwoordigt: 1: Gaikwad et al. (2001), 2: Dall et al. (2019), 3: Trammell et al. (2016), 4: Dietrich et al. (1968), 5: Ballard (1971), 6: Slater, Sawyer &Sträuli (1964), 7: Wendt et al. (2019), 8: Kiehlbauch et al. (1993). Pijlen geven LC-MS-metingen aan die het gebruik van interne controles omvatten. NAD plus niveaus in (c) muizen- en (d) rattenlever gescheiden door kwantificeringmethode. Een one-way ANOVA met Sidak post hoc-test werd uitgevoerd om de effecten van de kwantificeringsmethoden op NAD plus-niveaus te vergelijken en toonde geen significante verschillen tussen methoden.

Flavonoid (11)

in het grootste bereik van resultaten (1,8 tot 1132,3 nmol/g). Zelfs de meest recente onderzochte LC-MS-onderzoeken illustreerden het bereik van deze NAD plus-waarden, waaronder waarden van 1,8 nmol/g41 en 33,8 nmol/g42 en veel hogere waarden van 946,3 nmol/g43 en 1132,3 nmol/g44. Bovendien leek het grote bereik van LC-MS NAD plus-waarden niet te correleren met studies die isotoop-gelabelde interne standaarden uitsloten (Fig. 5a), een methode die wordt gebruikt om de identificatie van de metaboliet en de nauwkeurigheid van de gekwantificeerde waarde te verbeteren. . De twee geïdentificeerde LC-MS-onderzoeken die uitsluitend vertrouwden op een externe standaardcurve voor NAD plus kwantificering, in plaats van een interne controle op te nemen, waren gemiddeld lager dan het gemiddelde voor alle metingen (Fig. 5a). Verder gebruikten de studies die interne standaardnormalisatie gebruikten verschillende soorten interne standaarden, zoals de opname van een enkele gelabelde referentiemetaboliet45,46 of gelabelde metabolietextracten van gist43,44 of celculturen41. Interessant is dat deze onderzoeken die van gist of celkweekextract afgeleide standaarden gebruikten, ofwel de hoogste of laagste LC-MS-afgeleide maatregelen voor lever-NAD plus-niveaus opleverden. Dit benadrukt mogelijk hoe cellulaire extracten van isotooprijke standaarden kunnen bijdragen aan de variabiliteit in NAD plus-metingen, aangezien het matrixeffect van de toegevoegde standaardgist of cellulair extract de ionisatie-efficiëntie en bijgevolg de gemeten concentraties van de doelmetabolieten zou kunnen verstoren.

De beperkingen van deze analyse van kwantificeringsbias en variabiliteit omvatten mogelijke verschillen in de omgeving, genetische achtergrond, opoffering, geslacht en leeftijd. Alle gegevens voor deze analyse waren afkomstig van dieren op een voerdieet, maar kunnen verschillen in type. Bij het offeren zijn er verschillen gerapporteerd in de gevoede of nuchtere toestand van het dier en het tijdstip van de dag voor het offeren. Bovendien, hoewel de meeste muizenstudies werden uitgevoerd op een C57BL/6-achtergrond, was er een grotere reeks achtergronden die werden gebruikt voor ratten in verschillende onderzoeken (Wistar: 38 procent, Albino Wistar: 25 procent en 6 procent voor Hooded Wistar, Sprague-Dawley, Holtzman, ACI, Long-Evans en Zucker-ratten). In leverstudies bij muizen waren er geen statistische verschillen tussen mannelijke of vrouwelijke waarden voor NAD plus, NADH of totale NAD (H) -niveaus of voor de NAD plus / NADH-ratio (aanvullende figuur 7). We kunnen echter geen conclusies trekken vanwege het beperkte aantal vrouwelijke cohorten.


Vraag voor meer:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950

Misschien vind je dit ook leuk