空腹和空腹 - 再喂养的影响进行了研究的某些血清参数;刷状缘膜和碳水化合物代谢的酶;Pi的大鼠肾脏的不同解剖部位的运输。禁食降低乳酸脱氢酶(LDH),苹果酸脱氢酶(MDH)的活动,但增加的葡萄糖-6-磷酸酶(G6P酶)和果糖1,6二磷酸酶(FBP酶)的活动;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)和苹果酸酶(ME)。刷状缘膜(BBM)和Pi的BBM传输的活动从浅表和近髓皮质制备的囊泡也降低。正常饮食禁食大鼠的馈送反转禁食对各种参数的影响。BBM酶和Pi运输的上述空腹水平升高至活动接近控制值。动力学参数测定BBM酶和Pi运输受在V空腹和/或重新进给通过改变最大限度和Km值。葡萄糖降解酶降低,但其产生的酶增加,也返回到控制值通过再饲喂。空腹影响的血清Pi、磷脂和胆固醇也可通过复喂恢复正常。结果表明,禁食可使参与能量生成的代谢酶显著降低,导致肾脏运输功能下降,但再饲喂可改善禁食的效果。综上所述,结果表明肾脏在急性情况下的适应能力要大得多。
禁食和re-feeding;碳水化合物代谢;刷缘膜酶;π运输;肾脏
缩写
AlkPase:碱性磷酸酶;B.BM:刷状缘膜;包子:血液尿素氮;BBMV:刷缘膜泡;FBP酶:果糖-1,6-二磷酸酶;G6PDH:Glucose-6-phosphate脱氢酶;GGTase:ɤ谷氨酰转移酶;香港:己糖激酶;高分子聚合物:磷酸己糖;JMC:Juxtamedullary皮层;LDH:乳酸脱氢酶;MDH:苹果酸脱氢酶;我:苹果酸脱氢酶;NADPH:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸减少;辅酶ii:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸;SC:表浅皮层;厕所:全皮质
肾脏由于其重吸收特性[1]的起着在生理范围内维持体液体积,它的组成和pH值的具有极其重要的作用。它是容易受到在生理变化和病理生理条件,例如禁食,下营养破坏作用,并从各种具有肾毒性潜力[2-4]的物质。
自古以来,人们就因健康或宗教原因而禁食。不过,每种宗教都认可某种形式的禁食,方式和持续时间各不相同。然而,不同形式的营养压力可能对人类健康产生不同的影响。例如,禁食(饥饿)已知会引起肠、肝、肾的结构和功能的广泛变化[2,5,6]。然而,短期禁食之后再进食、限制热量摄入、间歇性禁食和/或斋月(伊斯兰禁食),即穆斯林从黎明到黄昏禁食,并允许日落到黎明后进食,持续约一个月,已证明对人类和实验动物有益[7-9]。
最近,我们报道了禁食1、3或5天可引起大鼠肠道和肾脏中糖酵解、tca循环和HMP-shunt通路中某些酶的活性改变,但糖异生酶活性升高[2,10]。空腹1、3、5 d后,大鼠肾[10]浅表皮质和髓旁皮质中BBM生物标志物酶和Pi的转运均降低。目前,我们已经确定了禁食和再喂食对大鼠肾脏全、浅、髓侧皮质(BBMV-JMC)的碳水化合物代谢酶、匀浆中BBM和/或bbmv的影响。在相同的实验条件下,同时测定了Pi在新鲜制备的BBM囊泡中的转运情况。结果表明,禁食导致参与能量生成的代谢酶显著减少,肾脏运输功能下降,而再饲喂则阻止了禁食的影响,导致能量代谢、BBM完整性和Pi运输增加。综上所述,结果表明肾脏在急性情况下有更大的适应能力,并试图保持各种离子和营养物质的正平衡。
Wistar大鼠购自全印度医学科学研究所(印度新德里)。32Pi是从印度孟买巴巴原子研究中心购买的。除非另有说明,所有使用的其他化学品均为分析级,并从Sigma化学公司(St Louis, MO, USA)购买。
实验设计
成年雄性Wistar大鼠,体重100-125克,喂食标准鼠粮(印度浦那Amrut实验室)和水随意在实验开始前进行了一周的训练。根据机构伦理委员会的指导方针,所有动物都被饲养在防止它们经历不必要痛苦的条件下。起初,大鼠禁食2天,然后分成两组。一组大鼠继续禁食2 d,另一组大鼠继续喂食标准饲料2 d。禁食和禁食再喂食期间,大鼠继续进食随意1%葡萄糖水可降低因禁食(4天以内)造成的死亡率。未禁食的大鼠给予标准饮食,1%葡萄糖水作为对照。实验的设计是这样的:所有的动物(禁食的、快速进食的和对照的)在轻度乙醚麻醉下在同一天被处死。记录实验开始时和结束后的动物体重。采集血液和尿液样本,采集肾脏并用于进一步分析。
制备匀浆
实验结束后,取出肾脏,包被并保存在冰冷缓冲盐水(154 mM NaCl, 5 mM Tris-HEPES, pH 7.5)中。如[11]所述,整个皮质、浅皮质和髓旁皮质被仔细分离。15% (w/v)匀浆制备0.1 M Tris-HCl缓冲pH 7.5使用Potter-Elvehejem匀浆器(Remi马达,孟买,印度)五冲程。3000 g匀浆在4˚C下离心15分钟,去除细胞碎片,上清液等分保存,在-20˚C下保存,用于各种酶的测定。
从肾脏不同组织区制备刷缘膜泡(BBMV)
使用MgCl,由全皮层(WC),浅表皮层(SC)和Juxta-Medullary皮质(JMC)的匀浆均制备的BBMV2如先前所描述沉淀法[3]。简言之,将新鲜切碎的组织在50mM甘露醇和5mM的Tris-HEPES缓冲液pH匀浆7.0(20毫升/克),在具有4个完整行程的玻璃特氟隆匀浆。然后,将该匀浆进行高速均质在超Turex均化器(型号T-25,詹克&昆克GMBH&Co. KG的。施陶芬)为15三个冲程s各自具有15秒的间隔。Mgcl.2加入匀浆至最终浓度为10 mM,在冰上搅拌20分钟。匀浆在Beckman离心机(J2 MI, Beckman instruments Inc, Palo Alto, C.A. USA)中2000 g离心10分钟,使用JA-17转子,然后上清液在35000℃再离心
将颗粒重悬在300 mM甘露醇和5 mM Tris-HEPES中,pH 7.4,四次通过松散的Dounce均质器(Wheaton IL, USA),在15ml corex管中35000 g离心20分钟。用少量缓冲的300 mM甘露醇重悬外侧的白色蓬松颗粒。将匀浆和BBMV保存在-20˚C下,用于BBM酶分析。每一份BBMV样本由3-4只大鼠的组织汇集而成。
血清化学
血清标本用3%三氯乙酸按1:3的比例脱蛋白,静置10 min, 2000 g离心10 min,取游离蛋白上清测定无机磷酸盐和肌酐。沉淀物用于总磷脂(PLs)的定量。直接测定血清尿素氮(BUN)和胆固醇(Ch)水平。使用Span diagnostics试剂盒(孟买,印度)用邻甲苯法估计葡萄糖。这些参数是根据之前[9]研究中提到的标准程序确定的。
酶化验
BBM生物标志物酶、碱性磷酸酶(AlkPase)、γ-谷氨酰基转移酶(GGTase)在匀浆和BBM制剂中的活性测定如前面[3]所述。碳水化合物代谢酶,如乳酸脱氢酶
用分光光度计(Cintra 5;GBC科学设备公司如其他地方所述[9,12]。其他酶,葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase),果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)和己糖激酶(HK)的测定如我们之前的研究[9]所述。用改进的Lowry法测定蛋白质浓度,et al。[12]。
运输32π
测量32采用快速过滤技术在25℃下测定了鲜制BBMV-WC、BBMV-SC和BBMV-JMC中Pi的迁移。et al。[11]任一的Na-梯度的存在或不存在。摄取用含有100毫摩尔/升甘露糖醇,氯化钠/氯化钾100毫摩尔/升,加入30微升培养介质的发起5毫摩尔/升的Tris-HEPES,pH 7.5中,0.1毫摩尔/升ķ2H32阿宝4.至15 μl BBM悬液(50-100 μg蛋白),并培养至所需的时间间隔(见结果)。3毫升的停止了吸收除了冰冷的停止解决方案(包含135更易与l氯化钠5更易与砷酸钠/ l Tris-HEPES和10毫米,pH值7.5)和过滤后立即通过0.45μm DAWP微孔(美国)过滤和水洗三次停止解决方案使用Cornwall-type注射器(惠顿,IL)。通过从所有数据中减去不含囊泡的孵育缓冲液过滤得到的相应空白值来校正非特异性与过滤器的结合。用液体闪烁计数器(Reckbeta, LKB, Wallac,瑞典)用10毫升闪烁液(Cocktail T, SRL,印度)测量干燥过滤器的放射性。
统计分析
对于至少4-5种不同的制剂,所有数据均表示为Mean±SEM。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行统计评价,采用SPSS 7.5软件进行无配对学生t检验。选取p<0.05的概率水平表示有统计学意义。所有的变化都与控制值进行比较,以更好地理解和清晰。
在本研究中,我们观察了禁食和禁食-再喂养对不同血清和尿液参数的影响,以及对匀浆和全皮质、浅皮质和髓旁皮质BBM制剂中碳水化合物代谢酶、BBM生物标志物酶的影响。在BBMV-WC、BBMV-SC和BBMV-JMC中,也观察到Pi在BBM中的转运。总的来说,在实验条件下,大鼠临床表现良好。
体重和肾脏重量
总的来说,在实验条件下,大鼠临床表现良好。对照组大鼠在第4天体重增加。如表1所示,禁食4 d后体重下降。快速进食大鼠体重略高于初始体重,但低于对照大鼠。肾脏和皮质组织的重量在禁食后轻微降低,在再次喂食后恢复(表1)。
表1。禁食和再饲喂对大鼠体重、肾重和皮质重的影响[各组n=6只大鼠,用Mean±SEM表示;24只大鼠的初始平均体重为106.25±0.54;C与体重差异显著为(a),组t检验p< 0.05或以上显著程度;D.从控制显著不同,P <0.05或更高按组的t检验显着性程度的]
组 |
体重 (gms) |
体重变化百分比(克) |
肾脏重量/鼠 (gms) |
皮质重量/鼠 (gms) |
肾脏重量/体重比 |
控制 |
190.8±2.07 |
+ 18.0 |
1.38 |
2.26±0.05 |
0.007 |
4 d禁食 |
140.5±3.70C |
+13.3. |
1.25±0.01D. |
1.04±0.03D. |
0.008 |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
172.5±2.69C |
+ 8.0 |
1.37±0.104 |
1.14±0.009 |
0.009 |
血清和尿液参数
禁食和再禁食对血清和尿肌酐水平没有影响,这表明肾脏的正常功能没有受到影响(表2)。禁食后血清和尿Pi显著下降,而血清PL(+39.37%)和Ch(+29.2%)升高,这在之前[10]中有报道。然而,对禁食的大鼠再次喂食则逆转了禁食的效果,这些参数向控制值恢复。空腹大鼠血清Ch/PL比值略有下降,而空腹大鼠血清Ch/PL比值显著升高(+43%),甚至超过了对照组(表2)。
表2。禁食和再喂养对a)血清和b)尿液参数的影响[各组n=10只大鼠的结果用Mean±SEM表示;*t检验组与对照组差异显著,p < 0.05;括号中的值表示与控件值的变化百分比;C/P比值=胆固醇与磷脂比值]
a)血清 |
b)尿液 |
集团/参数 |
肌酐 (微摩尔/ ml)的 |
磷酸 (µg / ml) |
磷脂 (µg / ml) |
胆固醇 (mg / ml) |
C / P比 |
肌酐 (微摩尔/ ml)的 |
磷酸 (µg / ml) |
控制 |
22.05±2.51 |
1.91±0.02 |
458.7±12.7 |
2.67±0.12 |
0.0058 |
31.07±0.80 |
1.43±0.10 |
4 d禁食 |
21.46±2.29 (-26.75%) |
1.66±0.01* (-13.08%) |
639.3±18.9* (+ 39.37%) |
3.45±0.17* (+ 29.2%) |
0.0053 (-8.62%) |
30.09±1.39 (-3.15%) |
0.99±0.11.* (-31%) |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
21.32±0.76 (-3.31%) |
1.72±0.01* (-9.94%) |
442.50±6.25 (-3.53%) |
3.68±0.27* (+ 37.8%) |
0.0083 (43%) |
30.80±3.54 (-0.86%) |
1.06±0.03 (-25.8%) |
禁食禁食对BBMV-WC,BBMV-SC和BBMV-JMC中BBM标记酶活性的影响
早前[9]观察到,禁食显著降低了BBMV-WC中AlkPase和GGTase的活性(表3)。禁食对GGTase(-43.3%)活性的影响远远大于对AlkPase(-13.92%)活性的影响。再喂给禁食的大鼠可增加BBMV中这些酶的活性。进一步分析禁食和再喂养对BBMV-SC和BBMV-JMC的影响,发现禁食使BBMV-JMC中AlkPase和GGTase的活性明显低于BBMV-SC。然而,通过再次喂食禁食的大鼠,两种酶的活性都恢复到控制值(表3)。
表3。空腹和再饲喂对皮质匀浆(CH)和全皮质刷状膜囊(WC)碱性磷酸酶(AlkPase)和谷氨酰转肽酶(GGTase)活性的影响结果(比活性以µmol /mg蛋白/hr表示)表示为Mean±SEM。每个制剂包括3-4只动物每组中的肾;*t检验组与对照组差异显著,p < 0.05;括号中的值表示控制值的百分比更改]
集团 |
WC |
SC |
江铃汽车 |
CH. |
BBMV |
CH. |
BBMV |
CH. |
BBMV |
一)AlkPase |
控制 |
28.16±1.62 |
154.22±2.53 |
18.04±0.30 |
119.16±2.79 |
16.1±0.489 |
104.30±1.50 |
4 d禁食 |
23.55±0.61 |
132.74±5.18* |
15.90±0.39* |
93.56±1.56* |
15.8±0.801 |
86.09±0.821* |
(-16.3%) |
(-13.92%) |
(-11.86%) |
(-21.48%) |
(-1.86%) |
(-17.46%) |
2 d禁食 |
23.36±1.29 |
147.58±1.56 |
17.30±0.08 |
108.1±2.27 |
16.5±0.36 |
98.80±1.24 |
2 d重新喂料 |
(-17.04%) |
(-4.30%) |
(-4.10%) |
(-9.28%) |
(-2.48%) |
(-5.27%) |
b) GGTase |
控制 |
34.61±0.03 |
193.31±8.64 |
25.47±1.60 |
112.4±0.20 |
37.34±0.165 |
156.3±2.27 |
4 d禁食 |
33.01±1.89. |
109.53±7.70* |
23.81±1.85 |
94.7±0.22* |
36.9±2.28 |
117.80±2.64* |
(-4.62%) |
(-43.3%) |
(-6.5%) |
(-15.74%) |
(-1.17%) |
(-24.63%) |
2 d禁食 |
33.03±0.87 |
200.70±14.4 |
23.3±3.95 |
100.2±0.36 |
40.06±2.22 |
143.6±2.22 |
2 d重新喂料 |
(-4.56%) |
(+ 3.8%) |
(-8.51%) |
(-10.8%) |
(+ 7.28%) |
(-8.12%) |
禁食和再进食对浅表皮质和髓旁皮质碳水化合物代谢某些酶活性的影响
研究了禁食和禁食后再喂食对肾组织不同区域不同碳水化合物代谢途径酶活性的影响。禁食4 d后,LDH、MDH活性明显降低。JMC-H的下降幅度(-42.6%,-49.9%)明显大于SC-H的下降幅度(-30.5%,-18%)(表4)。再次喂食禁食大鼠导致上述酶活性在禁食水平以上显著增加,接近对照值。然而,SC-H的回收率高于JMC-H。与LDH和MDH FBPase的活动G6Pase (gluconeogenic酶),G6PDH (HMP-shunt通路)和我(生物合成的重要性)在4 d禁食大鼠显著增加(表4)。FBPase的增加和G6Pase SC-H明显更大,而G6PDH和我在比SC-H JMC-H明显增加。再喂养禁食大鼠可使上述代谢酶活性完全正常化(表4)。再喂养大鼠也可使酶活性降至对照值。结果表明,禁食和禁食后再饲喂对SC-H和JMC-H糖代谢酶的影响不同。
表4。空腹和再投喂对乳酸脱氢酶(LDH),苹果酸脱氢酶(MDH),果糖二磷酸酶1,6-(FBP酶),葡萄糖-6-磷酸酶(G6P酶)的比活性的影响,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)和苹果酸酶(ME))浅表皮层匀浆[(SCH)和b)近髓质皮质匀浆(JMCH)[结果(具体表示为微摩尔/毫克蛋白质/小时的活性)被表示为平均数±SEM对三种不同的制剂。每个制剂包括3-4只动物每组中的肾;*t检验组与对照组差异显著,p < 0.05;†显着不同于4 d禁食大鼠,P <0.05族T检验;括号中的值表示控制值的百分比更改]
集团/酶 |
LDH |
MDH |
FBPase |
葡萄糖-6-磷酸酶 |
G6PDH |
我 |
a)sch. |
控制 |
40.16±1.03 |
141.70±11.30 |
7.86±0.31 |
6.56±0.51 |
357.0±20.0 |
827.30±11.70 |
4 d禁食 |
27.88±1.30* (-30.5%) |
116.60±5.39* (-18%) |
14.32±0.75* (+ 82.2%) |
9.68±0.20* (+ 47.6%) |
875.50±21.40* (+ 145%) |
956.25±29.00 (+ 15.6%) |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
38.24±0.89* (-4.78%) |
134.90±10.10† (-4.79%) |
8.06±0.61† (+ 2.54%) |
5.80±0.28† (-11.58%) |
323.80±40.30† (+ 9.29%) |
829.00±34.40† (+ 0.2%) |
b) JMCH |
控制 |
52.80±2.66 |
176.10±1.23 |
5.82±0.47 |
4.16±0.70 |
449.60±19.30 |
856.00±10.80 |
4 d禁食 |
30.30±1.26* (-42.6%) |
88.10±4.50* (-49.9%) |
6.50±0.57 (+ 12%) |
4.96±0.23 (+ 19.2%) |
1363.30±47.50* (+ 203%) |
1178.75±12.10* (+ 38%) |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
46.76±3.66† (-34.2%) |
150.30±1.50† (-14.6%) |
5.88±0.25 (+ 1.03%) |
4.40±0.26 (+ 5.76%) |
446.00±23.40† (-0.8%) |
846.80±29.70† (-1.07%) |
空腹的影响和空腹,再喂养上的运输32Pi为BBMV-WC、BBMV-SC、BBMV-JMC
表5总结的结果表明,钠梯度依赖(NaO.>娜一世空腹4 d时,开始上坡阶段(5 s和20 s)的Pi转运量显著降低。然而,120分钟的摄取没有像之前观察到的那样发生改变(表5)。再次喂食禁食的大鼠导致Pi的钠梯度依赖运输显著增加,但仍低于对照值。在钾梯度(KO.> K.一世)并没有因禁食或再次喂食而改变。在BBMV-SC和BBMV-JMC中也测定了禁食和禁食-再喂养对Pi摄取的影响。表5总结的结果表明,在禁食4 d后,初始上坡阶段(5 s)钠梯度依赖的Pi摄取显著降低(表5)。BBMV~SC的影响似乎比BBMV- jmc更大。在BBMV-SC中,Pi摄取的恢复也比BBMV-JMC中更明显。动力学分析也显示了类似的观察结果(表6)。
表5所示。禁食和改进对Na-梯度依赖性摄取的影响32裨在从全皮层(WC),浅表皮层(SC)和近髓质皮质(JMC)[结果刷状缘膜小泡(BBMV)(比活性表示为皮摩尔/ mg蛋白)被表达为平均值±SEM对三种不同的制剂。每个制剂包括3-4只动物每组中的肾;Δ%过冲确定为百分比变化在摄取形成120分20秒;*t检验组与对照组差异显著,p < 0.05;†显着不同于4 d禁食大鼠,P <0.05族T检验;括号中的值表示控制值的百分比更改]
集团 |
Na -梯度依赖 (Na0 >奈) |
|
BBMV-WC |
|
BBMV-SC |
|
BBMV-JMC |
5 s |
20年代 |
120分钟 |
∆% |
5 s |
20年代 |
120分钟 |
∆% |
5 s |
20年代 |
120分钟 |
∆% |
控制 |
410.66±19.20 |
729.55±19.9 |
249.64±39.7 |
129.24 |
647.83±15.19 |
1211.09±39.67 |
311.77±10.6 |
288.4 |
336.36±17.5 |
841.29±27.3. |
297.59±4.84 |
194.4 |
4 d禁食 |
249.42±3.20* (-39.2%) |
348.50±37.6* (-52.2%) |
238.17±26.7 (-4.59) |
46.32 |
395.94±27.8.* (-38.8%) |
758.48±33.67* (-37.3%) |
291.71±27.07 (-6.43%) |
160 |
247.50±16.5* (-26.4%) |
509.50±12.4* (-39.4%) |
260.2±14.2 ( - 12.5%) |
95.8 |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
376.00±2.38* (-8.44%) |
617.92±14.5* (-15.30%) |
205.79±26.9 (-17.5%) |
200.26 |
590.63±21.7*† (-8.82%) |
917.34±24.2 __ (-24.3%) |
307.9±13.1 (-1.24%) |
197.9 |
312.65±20.2 __ (-7.04%) |
713.66±29.8 __ (-15.17%) |
285.83±23.8 (-3.95%) |
149.5 |
表6所示。禁食和改进对Na依赖性动力学参数的影响32表面皮质(SC)和髓侧皮质(JMC)的刷缘膜泡(BBMV)对Pi浓度的吸收[Km:米氏常数芒通;V.最大限度:酶反应的最大速度;†pmoles / mg蛋白质/ 10sec;括号中的值表示控制值的百分比更改]
集团 |
BBMV-SC |
BBMV-JMC |
V.最大限度† |
K.m×103m |
V.最大限度† |
K.m×103m |
控制 |
7272.72 |
7.14 |
3076.9 |
2.94 |
4 d禁食 |
1538.46 (-79%) |
2.38 (-66.6%) |
2105.2 (-31.58%) |
1.61 (-45%) |
2 d禁食 2 d重新喂料 |
4000.0 (-45%) |
3.84 (-46.21%) |
1000.0 (-67.5%) |
2.63 (-10.5%) |
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肾脏是重要的器官在维持体内流体体积,其组合物和pH值中具有生理范围的重要作用。肾脏是一种异质结构,包括谨慎的组织区,例如,具有相对于结构,代谢和功能的单个“器官”特征的皮质,外部和内髓质。内肾上腺和界面的异质性将它们进一步区分,通过这些区域进行了贯穿这些区域[3,11-14]。代谢活性,氧气张力和运输功能在肾脏的不同组织中变化。例如,皮质是氧化代谢和葡糖生成的位点,而嗜族糖酵裂在髓质中普遍存在。大多数溶质,离子和水通过其BBM的近端小管重新吸收肾脏,其含有许多水解酶和运输系统。这些小管在不同的皮质区域中差异差动[11]。
本研究是为了获得一般和近端小管的对大鼠肾脏适应性调节的全面了解,特别是在禁食和再喂养条件下维持各种代谢物和PI所需的各种代谢物和PI的阳性平衡。禁食导致体重减轻了。肾脏和皮质重量也平行下降,但再喂养禁食大鼠逆转禁食这些参数的效果。然而,血清和尿液肌酐不受禁食的影响,并且再喂养表明身体适应良好,正常的肾功能保持完整。
肾脏中各种离子和溶质的运输在很大程度上依赖于ATP的可用性,ATP是由各种代谢途径提供的。由于肾脏是由多个组织区域组成的异质结构,这些组织区域在不同的环境中相互作用,例如,氧张力和代谢产物的组成表现出不同的代谢活动,从而具有不同的功能能力。鉴于此,我们研究了禁食和禁食-再进食对大脑皮层不同部位匀浆的影响。如“结果”所示,禁食显著降低浅表皮质(SC)和髓旁皮质(JMC)中LDH和MDH的活性。与SC相比,JMC对LDH的影响似乎显著更高,因为厌氧糖酵解在髓质比皮层更普遍。葡萄糖异生酶、FBPase和G6Pase活性在空腹时显著升高。对未禁食的大鼠,复喂可提高LDH和MDH活性,而降低FBPase和G6Pase活性。葡萄糖代谢酶和葡萄糖合成酶在皮质和髓质中分布有差异[11,15]。氧化代谢和糖异生在皮质浅层更为普遍,而无氧糖酵解在髓旁区[16]。这些结果表明,在没有食物的情况下,葡萄糖的降解速度减慢,但糖异生产生的葡萄糖增加,当在重新喂食期间有食物时,正常的代谢活动被恢复。 This shows a great metabolic adaptation by the kidney under acute situations.
葡萄糖也被G6PDH和nadp -苹果酸酶(ME)氧化,它们在NADPH的产生中有重要作用,肾脏利用NADPH进行药物代谢,谷胱甘肽处理和合成膜脂[17]。禁食显著增加了这两种酶的活性,由此产生的NADPH增加可能是血清胆固醇和磷脂升高的原因。由于胆固醇和磷脂是必需的膜成分,它们可用于受禁食影响的细胞膜的修复和再生。细胞NADPH的增加也可以用来降低氧化应激,正如空腹[18]在肠和肝脏中观察到的那样。与此相反,再次喂食禁食的大鼠也能降低酶活性,使其接近控制值,因为禁食的负担可能已经改善。
离子和溶质的转运是肾脏的主要工作功能。代谢活动和转运功能之间存在直接联系,而转运功能依赖于可利用的代谢物、能量和BBM完整性。有研究表明,na梯度依赖的Pi在BBMV-SC和BBMV-JMC中转运不同[11,19]。通过测定生物标志物酶的活性来评估BBM的完整性。BBM标记酶的活性;不同肾组织制备的匀浆和BBMV中AlkPase和GGTase均有所降低,但差异有统计学意义。对WC制备的BBMV进行动力学分析SC和JMC显示,BBMV-SC和BBMV-JMC通过禁食/再喂养的酶活性降低/升高是由于Vmax和Km值的改变,但在BBMV-SC和BBMV-JMC中存在差异。已经证实,AlkPase和GGTase在BBM的厚度上有不同的位置和组织,在不同的病理生理情况下受到不同的影响[3,11,20]。因此,由于这些酶在不同膜中的位置和组织,它们似乎受到禁食[10]和或再喂养的不同影响。 The effect of fasting was also different on intestine and kidney BBM enzymes [2,8,20].
产生代谢产物和ATP所需的过滤Pi的大部分通过肾近端小管(位于皮质和部分髓质)通过钠依赖的主动运输过程通过其BBM进行运输[1,21]。以全皮质、浅皮质和髓旁皮质制作的BBMV中测定Pi的转运,以评估其功能。结果表明,在BBMV-SC和BBMV-JMC中,Pi在初始上坡阶段5 s和20 s的na梯度依赖转运均显著降低,但有差异。在120分钟(平衡期)和钠梯度缺失时,没有观察到禁食对Pi摄取的影响。然而,在BBMV-SC和BBMV-JMC中,再喂养导致了禁食效应的逆转,并导致Pi摄取增加。在120分钟(平衡期)和没有钠梯度时,没有观察到禁食或再喂养对Pi摄取的影响。动力学分析表明,Pi输运的降低是由于两个V的降低最大限度和Km值的增加,而Pi运输的增加是由于两个V增加最大限度和Km值。通过禁食减少Pi转运或通过再喂养增加Pi转运均可归因于钠梯度依赖的Pi转运蛋白数量的减少或增加,部分原因是在许多病理条件下观察到的转运蛋白内在特性的改变[14,17]。最近,氧化应激和几种生长因子的减少被认为与禁食诱导的有害影响有关[18,22]。
总之,本结果表明,与BBMV-SC和BBMV-JMC的PI转运的降低,禁食速度降低了平行于BBM酶的降低以及BBMV-JMC的降低。这表明禁食降低了能量产生,从而降低了BBM完整性和PI传输。相比之下,再喂养抵消了禁食的效果,增加了葡萄糖代谢和BBM酶活性的酶,即,膜完整性导致PI输送增加。通过该概念进一步支持,即血清和尿PI水平也脱脂限制其用于代谢物合成和ATP形成的可用性的禁食。与再喂养增加的血清PI水平相反,以支持代谢活性以及运输功能。众所周知,在一般禁食中,可以增加降解或减少合成生物组分,而再送饲给相反。还提出了氧化应激的作用作为通过在禁食后再喂养的禁食和抗氧化机理引起的机制之一[18,22]。
这项工作得到了科学技术部(DST)给a.n. k.y.的研究拨款(SO/SO/B-93/89)的支持。我们也感谢印度新德里大学拨款委员会对该部门的财政支持。
两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。
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