Ravitsemuksellisen kalsium- ja fosfaattikuormituksen vaikutus kalsiproteiinihiukkasten kinetiikkaan aikuisilla, joilla on normaali ja heikentynyt munuaisten toiminta

Abstrakti

Plasma lähestyy metastabiliteettia kalsium- ja fosfaattipitoisuutensa suhteen, ja vain vähäisiä ioniaktiivisuuden häiriöitä tarvitaan kiteiden kasvun ylläpitämiseksi ytimien muodostumisen jälkeen. Fysiologisesti kalsium ja fosfaatti imeytyvät ruokavaliosta ajoittain joka päivä, mutta näiden ionien plasmapitoisuudet poikkeavat kuitenkin minimaalisesti aterian jälkeen. Tämä tarkoittaa veren välityksellä kulkeutuvan mineraalipuskurijärjestelmän olemassaoloa kalsiumfosfaattien eristämiseksi ja pehmytkudoksiin kertymisen riskin minimoimiseksi. Kalsiproteiinipartikkelit (CPP), endogeeniset mineraali-proteiinikolloidit, jotka sisältävät plasmaproteiinin fetuiini-A:ta, voivat täyttää tämän tehtävän, mutta lopullista näyttöä ravinnon mineraalikuormituksen ja niiden muodostumisen yhdistämisestä puuttuu. Tässä osoitamme, että CPP muodostuu normaalina fysiologisena vasteena ruokinnassa terveillä aikuisilla ja että tämä tapahtuu huolimatta minimaalisista muutoksista tavanomaisissa seerumin mineraalimarkkereissa. Lisäksi yksilöillä, joilla on krooninen munuaissairaus (CKD), joilla mineraalien käsittely on heikentynyt, osoitamme, että sekä paasto- että aterian jälkeiset CPP-prekursoreiden tasot lisääntyvät huomattavasti ja korreloivat voimakkaasti käänteisesti munuaisten toiminnan kanssa. Tämä tutkimus korostaa kolloidisen biokemian tärkeää, mutta usein laiminlyötyä panosta mineraalien homeostaasiin ja tarjoaa uudenlaisen käsityksen mineraaliaineenvaihdunnan häiriöistä kroonisessa munuaissa.

Napsauta tästä ostaaksesi Cistanche-tuotteita

Johdanto

Kalsium ja fosfaatti muodostavat vesiliuoksessa erittäin liukenemattomia suoloja, ja vaikka kaikkien elävien organismien aineenvaihdunta on riippuvainen näistä välttämättömistä ravintoaineista, niiden rinnakkaiselo biologisissa nesteissä aiheuttaa luontaisen mineralisaatioriskin ja tiukan säätelyn tarpeen1. Useimpia solunulkoisia nesteitä, kuten plasmaa, pidetään metastabiileina tai niiden kalsium- ja fosfaatti-ioniaktiivisuuksien suhteen lähestymässä metastabiliteettia2, ja ne ylläpitävät helposti kiteiden kasvua, jos ne ovat ytimiä. Selkärankaiset ovat hyödyntäneet tätä taipumusta kalsiumin ja fosfaatin saostumiseen niiden ainutlaatuisten biomekaanisten ominaisuuksien vuoksi luuston ja hammaskudosten evoluution aikana. Samaan aikaan tämä velvoitti kuitenkin kivennäisaineiden nopean mobilisoinnin ja tehokkaan irtotavarakuljetuksen mekanismeja näiden kovien kudosten kasvu- ja korjaustarpeiden täyttämiseksi, sekä strategioita, joilla rajoitetaan mineralisaatiota näihin kohtiin ja estetään ei-toivottu kalkkiutuminen pehmytkudoksissa3. . Itse asiassa jopa vaatimattomat plasman kalsium- ja fosfaattipitoisuuksien nousut liittyvät lisääntyneeseen valtimoiden ja kudosten patologisen kalkkeutumisen riskiin4. Koska ylimääräinen kalsium ja fosfaatti erittyvät lähes yksinomaan munuaisten kautta, tämä riski ja siihen liittyvät kardiovaskulaariset seuraukset ovat huomattavasti suurempi kroonista munuaissairautta (CKD) sairastavilla potilailla, joissa mineraalien aineenvaihdunnan häiriöt tulevat ilmeisiksi, kun glomerulussuodatus vähenee suhteellisen vähän. nopeus (GFR) 5,6. Kun otetaan huomioon kalsiumin ja fosfaatin runsaus ruokavaliossa, jolle nisäkkäät altistuvat ajoittain, voidaan epäillä, että kohdunulkoisen mineralisaation riski on suurin aterian jälkeen, mikä johtuu suolesta imeytyneiden mineraali-ionien odotettavissa olevasta aaltovirrasta. Kuitenkin vastoin tätä odotusta plasman kalsium- ja fosfaattipitoisuudet muuttuvat minimaalisesti aterian jälkeisenä aikana, ja vaikka lisääntynyt virtsan erittyminen auttaa ylläpitämään homeostaasia7, tämä vaste ei ole välitön ja viivästyy muutaman tunnin kuluttua millimolaaristen kalsium- ja fosfaattimäärien nauttimisesta8. Ratkaisuna tähän fysiologiseen haasteeseen on pitkään epäilty veren kautta kulkeutuvaa järjestelmää puskuroimaan ja kuljettamaan mineraaleja9, ja viime aikoina on kiinnitetty huomiota kolloidisiin mineraali-proteiinikomplekseihin, jotka voisivat täyttää tämän tehtävän ja ohjata turvallisesti mineraalien ajoittaista kiertokulkua solunulkoisten solujen läpi. nestettä käyttö- tai hävityspaikoille10.

Plasmassa tehokkain ja runsain proteiinin mineralisaation säätelijä on maksasta peräisin oleva glykoproteiini fetuiini-A11, joka on vuorovaikutuksessa syntyvien kolloidisten mineraali-proteiinikompleksien kanssa muodostaen kalsiproteiinipartikkeleita (CPP)12,13. Vastaavasti kuin apolipoproteiinit liuottavat lipidilastiaan kuljetusta varten, fetuiiniA stabiloi heikosti liukenevia kalsiumfosfaatteja estäen kiteiden kasvua ja saostumista ja helpottaa niiden imeytymistä kudoksiin hyödyntämistä tai puhdistumista varten14–16. Kyvyttömyys valmistaa tai riittävästi stabiloida CPP:tä, kuten fetuiini-A-poistohiirillä havaitaan, johtaa yhteen ektooppisen kalkkeutumisen vakavimmista tunnetuista fenotyypeistä17, jossa mineraaleja sisältävät kompleksit saostuvat suoraan mikroverisuonten onteloon, mikä johtaa tukkeutumiseen, iskemiaan, nekroosi ja fbroosi18. CPP tuotetaan sarjan järjestetyillä vaiheilla, aluksi spontaanisti muodostuneiden kalsium- ja fosfaatti-ionien klustereiden sitoutuessa fetuiini-A:han, jolloin muodostuu kalsiproteiinimonomeerejä (CPM)19, jotka sitten toimivat rakennuspalikoina suuremmille polymeerirakenteille; Ensinnäkin yhdistyminen muodostaa pallomaisen primaarisen CPP:n (CPP-I), joka sisältää amorfista kalsiumfosfaattia, ennen kuin se muuttuu suuremmaksi ja tiheämmäksi ellipsoidiseksi sekundaariseksi CPP:ksi (CPP-II), joka sisältää kiteistä hydroksiapatiittia12.

CPP:n muodostumisen väitetyn fysiologisen roolin lisäksi ylimääräisten mineraalien eristämisessä ja dispergoinnissa havaitaan kohonneita pitoisuuksia myös heikentyneen mineraaliaineenvaihdunnan tiloissa, mukaan lukien CKD20. Tässä tilanteessa korkeammat seerumin CPM- ja CPP-tasot on yhdistetty lisääntyneeseen kardiovaskulaaristen tapahtumien riskiin21–25 ja kuolleisuuteen22. Prekliiniset tutkimukset viittaavat siihen, että CPP voi suoraan indusoida verisuonten sileän lihaksen solujen kalkkeutumista26, 27, aktivoida solun tulehdus- ja sytotoksisia reittejä28, 29 sekä verisuonten luminaalisia ja endoteelivaurioita30. Kaiken kaikkiaan on ehdotettu, että pitkäaikainen altistuminen kroonisesti kohonneille seerumin CPP-tasoille voi auttaa selittämään yhteyksiä ylimääräisten ravinnon kivennäisaineiden ja huonojen potilaiden tulosten välillä CKD:ssä14,31. Mielenkiintoista on, että viimeaikaiset tiedot viittaavat myös siihen, että kiertävä CPM suodattuu glomeruluksessa29, mikä viittaa siihen, että munuaisten vajaatoiminta voi vaikuttaa CPP-aineenvaihduntaan useiden mekanismien kautta.

Viimeaikaiset metodologiset edistysaskeleet mahdollistavat CPM32:n, CPP-I:n ja CPP-II33:n suoran kvantifioinnin, ja näitä määrityksiä sovelletaan nyt useissa havainnointi- ja interventiotutkimuksissa24, 25, 34–39. Toinen uusi täydentävä menetelmä tämän järjestelmän arvioimiseksi on T50-testi, toiminnallinen arvio seerumin kyvystä vastustaa CPP-II:n ex vivo muodostumista, kun se altistetaan ylikyllästyvillä määrillä kalsiumia ja fosfaattia40. Alhaisempi T50 on johdonmukaisesti yhdistetty lisääntyneeseen verisuonipatologian ja kuolleisuuden riskiin yksilöillä, joilla on normaali munuaisten toiminta41, sekä useissa kroonisissa munuaisryhmissä, mukaan lukien sekä ei-dialyysihoidossa olevat22,42,43 että myös dialyysiriippuvaiset CKD44. CPP-II:n muodostumiskinetiikan lisäksi T50-määrityksessä syntyneiden CPP-II-molekyylien koko (hydrodynaaminen säde) voidaan myös mitata40,45, ja se voi tarjota lisäennustetta verisuoniriskistä46,47.

Käsitystä CPP:n ruokavaliosta tukee vahvasti havainto, jonka mukaan runsasfosfaattipitoinen ruokinta liittyy CPM48- ja CPP33-pitoisuuksien lisääntymiseen ympäristössä eläinkokeissa ja seerumin CPM34- ja CPP37-arvojen vähenemiseen hemodialyysipotilailla, joita hoidetaan suoliston fosfaattia sitovilla aineilla. Kuitenkin lopullista havaintoa ravitsemuksellisten kivennäisaineiden saannin vaikutuksesta akuuttiin CPP-kinetiikkaan ihmisillä ei ole. Lisäksi CKD:n vaikutus aterian jälkeiseen CPP-aineenvaihduntaan ei ole vielä dokumentoitu. Näiden keskeisten todisteiden puutteiden korjaamiseksi suoritimme kontrolloidun tutkimuksen standardoidun ruoan saannin vaikutuksesta seerumin CPM-, CPP-I-, CPP-II-, T50- ja CPP-II-kokoon paastonneilla aikuisilla, joilla on normaali tai heikentynyt munuaisten toiminta.

Cistanche-uute

Metodologia

1. Tutkimuspopulaatio.

Tutkimme 14 CKD-potilasta ja 16 ikä- ja sukupuoliyhteyttä tervettä verrokkia. Jokaisen osallistujan on oltava vähintään 18-vuotias ollakseen kelvollinen. Osallistujat suljettiin pois, jos he: (i) heillä oli aiemmin ollut kivennäis- tai luusairaus, joka ei liittynyt CKD:hen; (ii) joita hoidettiin suoliston fosfaattia sitovalla aineella tai kalsitriolilla; tai (iii) hänellä oli maha-suolikanavan sairaus, laktoosi-intoleranssi tai he eivät olleet halukkaita nauttimaan tutkimusateriaa. Rekrytoimme CKD-ryhmään seitsemän henkilöä, joiden arvioitu glomerulussuodatusnopeus (eGFR) oli 30-60 ml/min/1,73 m2, ja seitsemän henkilöä, joilla oli eGFR.<30 mL/min/1.73 m2, excluding participants who required dialysis or with a previous kidney transplant. Healthy controls had no history of chronic medical conditions and had normal kidney function (eGFR>60 ml/min/1,73 m2). Tutkimuksen suoritti Helsingin julistus.

Kaikki henkilöt antoivat kirjallisen suostumuksen, ja paikallinen eettinen komitea (Melbourne Health Human Research Ethics Committee MH2018.363) hyväksyi tutkimuksen.

2. Menettely.

Jokaista osallistujaa tutkittiin yön yli paaston jälkeen, ja näytteenotto aloitettiin klo 7.30 ja 9.30 välisenä aikana. Suonensisäinen kanyyli asetettiin tutkimusjakson alussa. Ennen kuin jokainen verinäyte otettiin, ensimmäinen 5 ml:n otos kanyylistä heitettiin pois. Kaksi ensimmäistä paastoverinäytettä otettiin 30 minuutin välein lähtötilanteen vaihtelun huomioon ottamiseksi. Näiden kahden aikapisteen keskiarvoja käytettiin "ajana 0". Välittömästi toisen paastonäytteen ottamisen jälkeen osallistujat söivät standardoidun aterian (Sanitarium Up&Go nestemäinen aamiainen; 250 ml, vaniljan makuinen), joka sisälsi 815 kJ energiaa, 300 mg kalsiumia ja 188 mg fosfaattia (taulukko 1). Osallistujia kehotettiin nauttimaan koko juoma 5 minuutin sisällä. Sarjaverinäytteitä kerättiin viidessä aterian jälkeisessä pisteessä (30, 60, 120, 180 ja 240 minuuttia) aterian alkamisesta. Tutkimusjakson aikana osallistujat saivat juoda vettä, mutta he eivät saaneet kuluttaa muuta ruokaa tai juomaa.

3. Tulostoimenpiteet.

Veri kerättiin uusien mineraaliaineenvaihdunnan merkkiaineiden (CPM, CPP-I, CPP-II, T50 ja CPP-II koko) toistuvaa mittausta varten kullakin aikapisteellä. Fetuiini-A mitattiin kullakin ajankohdalla, kun otetaan huomioon sen rooli pääasiallisena mineraaleja sitovana proteiinina, joka on läsnä CPM:ssä ja CPP:ssä. Mittasimme myös seerumin fosfaattia, kokonaiskalsiumia, magnesiumia, albumiinia ja bikarbonaattia joka ajankohtana sekä seerumin ehjä lisäkilpirauhashormoni (PTH) ja ehjä fibroblastikasvutekijä-23 (iFGF23) kolmessa vaiheessa ({{12) }}, 120 ja 240 min). Seerumin sitraatti mitattiin 0, 30 ja 60 minuutin kohdalla. Seerumin urea, kreatiniini ja 1,25-dihydroksi-D-vitamiini mitattiin kerran paaston lähtötasolla (0 min). Verinäytteiden uusille mineraaliaineenvaihdunnan markkereille, PTH:lle, iFGF23:lle, 1,25-dihydroksi-D-vitamiinille ja seerumisitraatille, annettiin hyytyä 30 minuuttia ennen sentrifugointia, ja sitten seerumieriä säilytettiin -80 asteessa eräanalyysiin asti. Kaikki muut biokemialliset mittaukset suoritettiin näytteenoton yhteydessä tavanomaisilla laboratoriomenetelmillä.

4. CPM:n ja CPP:n geelifltraatio- ja fow-sytometriset määritykset.

Käytimme kahta toisiaan täydentävää määritystä kiertävän CPP-poolin eri fraktioiden kvantitoimiseksi49. Molemmissa määrityksissä käytetään fluoresoivasti leimattua bisfosfonaattijohdannaista, OsteoSense 680EX (Perkin Elmer), joka sitoutuu spesifisesti kiinteän faasin kalsiumfosfaattiin ja ensisijaisesti kiteisiin faaseihin (esim. hydroksiapatiitti). Miuran et al.32:n "geelifltraatio"-menetelmää käytettiin mittaamaan pieniä (<50 nm diameter), low-density mineral-laden fetuin-A colloids. Briefly, frozen serum samples were thawed for 24 h at 25 °C to induce aggregation of CPM and phase transition to crystalline calcium phosphate. Samples were then centrifuged for 30,000g for 2 h at 4 °C to remove larger CPP-I and CPP-II, leaving less dense crystal-laden fetuin-A monomer and multimers for staining with OsteoSense (0.5 µM) in HEPES-buffered DMEM (pH 8.0). Unbound dye was subsequently removed by gel filtration (Micro Bio-Spin® Columns with Bio-Gel® P-30, Bio-Rad) and the resultant fluorescence was measured using an infrared scanner (Odyssey CLx, LI-COR; EX 685 nm, EM 700 nm). Miura and colleagues32 referred to the mineral detected as low-density (L)-CPP, however, here we refer to them as CPM to reflect the origin of this mineral fraction in vivo. In our hands, the mean interassay analytical coefficient of variation (CVA) for the CPM assay was 4.9%.

Virtaussytometristä analyysiä varten jäädytetyn seerumin alikvootit käsiteltiin käyttämällä aiemmin kuvattuja standardoituja menetelmiä50. CPP-I ja CPP-II mitattiin aiemmin kuvatulla tavalla käyttämällä BD FACSVerse -virtaussytometriä hiukkasten erottamiseen<200 nm from the background and operate with fluorescence triggering on OsteoSense-positive events33,37. In this assay, CPP is distinguished from membrane-delimited mineral-containing extracellular vesicles using phosphatidyl serine–binding cadherin-FITC (Haematologic Technologies Inc., Essex Junction, VT). CPP-I and CPP-II were distinguished by differences in side scatter (SSC) intensity (related to particle size) and OsteoSense fluorescence intensity. Interassay CVA for CPP-I and CPP-II were<15% and<10%, respectively.

5. Muut mineraalimerkit.

Seerumin T50:n mittasi Calciscon AG, Biel, Sveitsi, kuten aiemmin on kuvattu käyttäen Nephelostar-nefelometriä (BMG Labtech, Ortenberg, Saksa)40. Keskimääräinen määritysten välinen CVA T50:lle oli 3,4 prosenttia. CPP-II:n hydrodynaaminen säde mitattiin dynaamisella valonsironnalla käyttämällä DynaPro Plate Reader II -laitetta (Wyatt Technology, Santa Barbara, CA, USA), kuten Chen et al.47 ovat kuvanneet.47 Te interanalyysi CVA CPP-II-koon osalta oli 4 prosenttia. Kaupallisia immunomäärityksiä käytettiin mittaamaan iFGF23:a (Kainos Laboratories, Tokio, Japani), 1,25-dihydroksi-D-vitamiinia Immunodiagnostic Systemsissä, Boldon, UK) ja fetuiini-A:ta (R&D Systems, Minneapolis, USA) valmistajan ohjeiden mukaisesti. Keskimääräinen määritysten välinen CVA oli 3,8 prosenttia, 5,5 prosenttia ja 3,2 prosenttia. Seerumin sitraatti mitattiin käyttämällä kolorimetristä määritystä (Sigma-Aldrich, Darmstadt, Saksa) keskimääräisellä määritystenvälisellä CVA:lla 3,5 prosenttia.

6. Tilastollinen analyysi.

Using GLIMPSE, a validated linear mixed model power and sample size calculator51, we estimated that 10 participants would provide>90 prosentin teho havaita CPP:n kaksinkertaistuminen aterian jälkeisellä jaksolla tyypin I virhesuhteella 0,05. Tutkimuksella ei ollut voimaa havaita eroja ryhmien välillä.

Demografisia ja paastobiokemiallisia tietoja verrattiin ryhmien välillä käyttäen paritonta t-testiä tai Kruskal-Wallis-testiä normaaleille ja vinoille jatkuville muuttujille, ja khin neliö -testiä kategorisille muuttujille.

Pyrimme kuvaamaan kunkin toistuvan parametrin aterian jälkeistä vastetta ryhmän sisällä ja välillä. Tätä varten sovitimme kullekin parametrille lineaariset sekavaikutelmamallit (LMM) käyttämällä rajoitettua maksimitodennäköisyyttä koskevaa lähestymistapaa ja strukturoimatonta kovarianssimatriisia52. Jokaiselle LMM:lle mallinoimme ryhmän, kategorisen ajan ja ryhmäkohtaisen vuorovaikutuksen kiinteinä vaikutuksina, ja kullekin osallistujalle sisällytettiin satunnainen sieppaus toistuvien mittausten korrelaation huomioon ottamiseksi. Vertailuryhmää ja aikaa '0' käytettiin ryhmän ja ajan vertailuarvoina, vastaavasti. Kerroinestimaatteja ryhmäkohtaisille vuorovaikutustermeille käytettiin aterian jälkeisen vasteen erojen testaamiseen kroonisen taudin ja kontrolliryhmien välillä. Kunkin LMM:n sovituksen jälkeen suoritimme myös post hoc -parivertailuja testataksemme eroja keskiarvoissa ryhmien välillä kussakin ajankohdassa ja testataksemme poikkeamaa paaston lähtötasosta kunkin ryhmän sisällä. Näissä parivertailuissa käytimme Bonferroni-korjausmenetelmää useiden vertailujen mukauttamiseen. CPM, CPP-I, CPP-II, CPP-II koko, PTH ja iFGF23 muunnettiin luonnollisesti logaritmillisesti ennen LMM:ien sovittamista jäännösten normaalin jakautumisen varmistamiseksi. Tulkinnan helpottamiseksi näiden mallien vuorovaikutustermien kertoimen estimaatit eksponentioitiin prosenttimuutoksen arvioiden johtamiseksi. CPM:n LMM:ssä ryhmäkohtaiset vuorovaikutustermit viittasivat merkittävään eroon aterian jälkeisessä vasteessa ryhmien välillä. Tutkiaksemme edelleen munuaisten toiminnan vaikutusta CPM:n aterian jälkeisiin tasoihin laskemme myös CPM:n käyrän alla olevan alueen (AUC) käyttämällä kuutiospliinimenetelmää (aika 0 - 240 min) ja tutkimme eGFR:n välistä suhdetta. , AUC ja CPM:n maksimipitoisuus (käyttäen Spearmanin rankkorrelaatiota) sekä CKD:n ja CPM:n maksimipitoisuuden ajan välillä (khin neliötestiä käyttämällä).

Useissa näytteissä oli havaitsemattomia CPP-I-tasoja (2 näytettä kontrolliryhmässä ja 6 näytettä CKD-ryhmässä) tai CPP-II:ta (5 kontrolliryhmässä ja 10 CKD-ryhmässä). Pääanalyyseissä näille vasemmalle sensuroiduille arvoille käytettiin määrityksen alarajaa (133 hiukkasta/ml). Tämän lähestymistavan mahdollisen harhan arvioimiseksi suoritimme herkkyysanalyysin, jossa CPP-I:n ja CPP-II:n LMM:t sovitettiin uudelleen sen jälkeen, kun imputoitiin vasensensuroidut arvot käyttämällä monitasoista Tobit-regressiota, jossa aika ja ryhmä syötettiin itsenäisinä muuttujina 53.

Kaksisuuntaiset p-arvot<0.05 were considered significant. All data were analyzed using Stata MP version 17.0 (StataCorp, College Station, USA) and figures were produced using GraphPad Prism version 9.2.0 (GraphPad Sofware, San Diego, USA).

Herba Cistanche

Keskustelu

Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen tutkimus, joka raportoi ravinnonsaannin merkittävästä aterian jälkeisestä vaikutuksesta seerumin CPM-, CPP-I- ja CPP-II-tasoihin ihmisillä. Nämä vaikutukset olivat yleisiä henkilöillä, joilla oli normaali tai heikentynyt munuaisten toiminta; seerumin CPM:n aterian jälkeinen kierto oli kuitenkin paljon selvempi CKD-osallistujilla. Löysimme myös varhaisen ja ohimenevän aterian jälkeisen vaikutuksen T50:een, joka oli läsnä munuaisten toiminnasta riippumatta ja johon liittyi samanaikainen seerumin fetuiini-A:n nousu.

Tuloksemme ovat yhdenmukaisia ​​sen käsityksen kanssa, että ravinnon mineraalikuorman imeytyminen suolistosta voi suoraan johtaa verenkierron CPM:n, CPP-I:n ja CPP-II:n muodostumiseen. Tätä on ehdotettu aiemmin10, 15, 16, mutta se perustuu suurelta osin eläintietoihin33, 48. Sitä vastoin ihmisillä on ollut epäsuoraa näyttöä, joka on peräisin hemodialyysihoidosta riippuvaisten kroonista munuaistautipotilaiden suoliston fosfaattia sitovien aineiden tutkimuksista34, 37, 55. Pieni tutkimus Yamada et al. ehdotti vuorokausivaihtelua seerumin CPP:ssä aterian jälkeisillä huipuilla, mutta tässä tutkimuksessa käytettiin vanhempaa määritystekniikkaa, joka ei kyennyt määrittämään erikseen CPM- ja CPP-alalajeja, ja kaikki osallistujat vietiin sairaalaan epästabiilin diabeteksen hoitoon56. Sitä vastoin kaikki tämän tutkimuksen osallistujat olivat kliinisesti stabiileja, ja tietojemme mukaan olemme ensimmäistä kertaa osoittaneet, että aterian jälkeisiä retkiä ei nähdä vain kroonista munuaista sairastavilla henkilöillä vaan myös terveillä aikuisilla, mikä vahvistaa roolin. CPM:n ja CPP:n muodostumisen normaalissa fysiologisessa vasteessa ruoan nauttimiseen.

Seerumin CPM:n ja CPP:n nousuja havaittiin jopa suhteellisen vaatimattomien ja fysiologisesti merkityksellisten ravitsemuksellisten mineraalikuormien jälkeen (taulukko 1). Sitä vastoin mineraalien aineenvaihdunnan tavanomaisemmissa markkereissa oli minimaalista aterian jälkeistä vaihtelua. Aiemmat tutkimukset ovat samoin osoittaneet rajoitetun aterian jälkeisen poikkeaman fosfaatissa7,57, paitsi silloin, kun koehenkilöille altistetaan suuria farmakologisia kuormia58,59. Terveydessä kehon kokonaisfosfaattia säädellään siten, että nettoimeytymistä suolistosta vastaa virtsan erittyminen8. Tämä vaste ei kuitenkaan ole välitön, ja voidaan havaita useiden tuntien viive ennen kuin virtsan fosfaatin erittyminen lisääntyy, vaikka fosfaattikuorma annettaisiin suonensisäisesti8. Sen sijaan eläinmallit ovat osoittaneet, että muut, ei-munuaiset, mekanismit auttavat ylläpitämään seerumin ionipitoisuuksia akuutimmin jakaantumalla luuhun ja muihin kudoksiin59–61. On todennäköistä, että CPM:n ja CPP:n muodostuminen voi olla tärkeä tilapäinen fosfaatin (ja kalsiumin) varasto, joka voi puskuroida akuutisti paikallisia mineraalikuormia, kuten maha-suolikanavasta14. CPM:n ja CPP:n fysikaalis-kemialliset ominaisuudet tarkoittavat, että mahdollisesti suuria määriä muutoin liukenemattomia mineraaleja voi esiintyä kierrossa ilman saostumisriskiä, ​​mikä näennäisesti helpottaa mineraalien turvallista kuljettamista irtotavarana käyttö- tai raivauskohteisiin.

Havaitsimme seerumin fetuiini-A:n ohimenevän nousun CKD-ryhmässä. Sitä vastoin fetuiini-A näytti vakaalta kontrolleissa, mutta kun parivertailut toistettiin ilman korjausta useisiin vertailuihin, kontrollien kohdalla havaittiin merkitseviä lisäyksiä 30 ja 60 minuutin kohdalla (lisätaulukko S8), mikä osoittaa, että meillä on saattanut olla alivoimaa havaita. taustalla oleva vaikutus. Sen lisäksi, että se on negatiivinen akuutin vaiheen reaktantti, jonka tasot ovat voimakkaasti estyneet vasteena akuutille ja krooniselle tulehdukselle62, muista mekanismeista, jotka säätelevät suoraan fetuiini-A:n synteesiä ja eritystä maksassa, on vähän, ja aikaisempia tietoja vuorokauden, tai akuutti aterian jälkeinen vaihtelu missä tahansa lajissa. Ottaen huomioon seerumin fetuiini-A:n havaitun nousun ruokinnan jälkeen, erityisesti CKD-ryhmässä, ja fetuiini-A:n vaaditun roolin CPM:n ja CPP:n muodostumisessa, on mielenkiintoista pohtia, voidaanko ruokinta "tuntea" vielä tuntemattoman mekanismin kautta, mikä johtaa fetuiiniA:n maksan vapautumiseen samaan aikaan suolistosta tulevan kivennäisaineen kanssa. Todellakin, Uedono et ai. ehdotti äskettäin, että CPP voi itse olla laukaisija fetuiini-A:n ilmentymiselle viljellyissä hepatosyyteissä63. Siten mekanismit, jotka säätelevät fetuiini-A:n vapautumista ja niiden vastetta mineraalikuormitukseen, vaativat lisätutkimuksia.

T50 on toiminnallinen arvio seerumin kyvystä vastustaa ex vivo CPP-II:n muodostumista, ja se edustaa yhdistelmää erilaisista tehostavista (mukaan lukien kalsium ja fosfaatti) ja inhiboivista (mukaan lukien fetuiini-A, albumiini, magnesium, sitraatti ja bikarbonaatti) kalkkiutumistekijöistä40. Havaitsimme T50:n varhaisen mutta ohimenevän nousun. Tämä havaittiin molemmissa ryhmissä, mutta CKD-ryhmässä huippu oli sama kuin seerumin fetuiini-A:n nousu. Lisäksi kaikkien osallistujien joukossa T50:n muutos lähtötilanteesta korreloi erittäin läheisesti seerumin fetuiini-A:n muutoksen kanssa (täydentävä kuva S2), mikä viittaa siihen, että fetuiini-A voi olla tärkein tekijä havaittujen T50-muutosten taustalla. Emme todellakaan löytäneet vastaavia varhaisia ​​aterian jälkeisiä muutoksia muissa tunnetuissa T50:n modulaattoreissa (seerumin fosfaatti, kalsium, bikarbonaatti, magnesium tai albumiini), vaikka tämä ei sulje pois hienovaraisempia muutoksia yhdessä tai näiden tekijöiden yhdistelmässä. . Esimerkiksi positiivinen ryhmä-aikavuorovaikutus oli läsnä seerumin bikarbonaatin suhteen CKD-ryhmässä 120 minuutin kohdalla, mikä oli päällekkäinen T50:n nousun kanssa. Mitä tulee fetuiini-A:han, myös bikarbonaatin muutoksen ja T50:n välillä oli korrelaatio lähtötasosta (lisäkuva S4), vaikka se oli suhteellisen heikko verrattuna korrelaatioon edellisen kanssa (r=0.385 vs. r=0.839). Siitä huolimatta aterian jälkeinen "alkalinen vuorovesi" on tunnustettu ilmiö, ja on todennäköistä, että useat tekijät vaikuttivat havaittuihin aterian jälkeisiin muutoksiin T5064:ssä. Tutkimusateria sisälsi myös yllättävän määrän sitraattia (~ 16 mM), joka on tunnettu voimakas CPP:n muodostumisen estäjä, mutta vaikka seerumin sitraattipitoisuudessa oli pieni nousu CKD-ryhmässä, tämä muutos ei osunut yhteen havaittujen muutosten kanssa T50, eikä myöskään ollut yleistä korrelaatiota T50:n muutoksen ja seerumin sitraatin välillä molemmissa ryhmissä. Muita aiemmin kuvattuja T50:n modulaattoreita, kuten pyrofosfaattia ja sinkkiä, ei mitattu tässä tutkimuksessa. Vaikka nämä tai muut vielä tuntemattomat tekijät ovat saattaneet myös vaikuttaa havaittuun aterian jälkeiseen T50:n nousuun, huomaamme, että näiden pienten epäorgaanisten molekyylien konsentraatiossa tarvitaan yleensä melko merkittäviä muutoksia, jotta ne voivat vaikuttaa merkittävästi T5065:een. Toisin kuin aterian jälkeiset vaikutukset T50:een, CPP-II:n hydrodynaaminen säde pysyi näennäisesti muuttumattomana molemmissa ryhmissä.

Cistanche-kapselit

Vaikka aterian jälkeisiä CPM-arvoja havaittiin molemmissa ryhmissä, CPM-tasot olivat jatkuvasti korkeammat CKD-ryhmässä kullakin ajankohdalla, ja ryhmäkohtaiset vuorovaikutustermit osoittivat, että aterian jälkeisen vasteen suuruus oli merkittävästi suurempi. CKD-potilailla kuin kontrolliryhmillä. Vastaavasti tutkivassa analyysissä eGFR:n ja CPM:n AUC:n ja maksimipitoisuuden välillä oli vahva korrelaatio. CPM:n huipputasot ilmenivät myös myöhemmin CKD-ryhmässä. Teoriassa nämä erot voivat viitata lisääntyneeseen CPM:n tuotantoon ravinnonsaannin jälkeen ja/tai heikentyneeseen kykyyn puhdistaa CPM:tä kroonista munuaistautia sairastavilla. Jälkimmäistä tukevat Koeppertin et al.:n tuoreet tiedot, jotka käyttivät elävää kahden fotonin mikroskopiaa osoittaakseen, että kiertävä CPM puhdistuu pääasiassa glomerulussuodatuksella hiirillä29. Tästä syystä kohtuullinen ennuste voi olla, että kyky tyhjentää CPM heikkenee, kun GFR heikkenee. Kuitenkin muutoksia muissa mineraalien homeostaasin näkökohdissa, mukaan lukien luun vaihtuvuus66, ja akuutin fosfaattikuormituksen viivästynyt munuaisten erittyminen7,59 havaitaan yleisesti myös kroonisessa taudissa, ja ne ovat saattaneet myötävaikuttaa aterian jälkeisten tasojen kohoamiseen. Viimeaikaiset todisteet ovat kyseenalaistaneet pitkään vallinneen käsityksen siitä, että CKD vaikuttaa suoliston fosfaatin nettoimeytymiseen57, 67, 68. Huomasimme kuitenkin, että kuusi CKD-ryhmän 14 henkilöstä käytti kolekalsiferolia. Ottaen huomioon D-vitamiinin mahdolliset stimuloivat vaikutukset suoliston kivennäisaineiden imeytymiseen, suoritimme ad hoc -tutkimuksellisen analyysin testataksemme, vaikuttiko ravitsemuksellisen D-vitamiinin käyttö CPM:n, CPP-I:n ja CPP-II:n akuuttiin reaktioon ruokinnassa (lisätaulukot). S9–S11). Lukuun ottamatta yhtä positiivista ryhmäkohtaista CPP-I:n vuorovaikutusta 30 minuutin kohdalla kolekalsiferolia saaneilla, kaikki muut yhteisvaikutustermit ja post hoc -parivertailut CPM:lle, CPP-I:lle ja CPP-II:lle eivät olleet merkittäviä, mikä viittaa siihen, että kolekalsiferoli käytöllä ei todennäköisesti ollut merkittävää vaikutusta aterian jälkeiseen CPM/CPP-kinetiikkaan. Vaikka pieni otoskoko ja sekaannusten mahdollisuus voivat estää lopullisten johtopäätösten tekemisen, vaikutuksen puute voi myös heijastaa fosfaatin hallitsevaa imeytymistä soluvälitteisen reitin kautta, kun kivennäisainetta on runsaasti, mitä D-vitamiiniakseli ei säätele aktiivisesti69.

Toisin kuin CPM, emme havainneet voimakasta vaikutusta munuaisten toimintaan CPP-I:ssä tai CPP-II:ssa. Toisin kuin CPM, kiertävä CPP poistuu verenkierrosta ensisijaisesti ei-munuaismekanismien kautta. Eläin- ja in vitro -mallit ovat ehdottaneet CPP-I:n nopeaa puhdistumaa pääasiassa maksan sinimuotoisten endoteelisolujen kautta28 ja CPP-II:n nopeaa puhdistumaa maksan ja pernan makrofagien toimesta70. On uskottavaa, että vaikka CKD-ryhmämme osallistujat osoittivat todisteita muuttuneesta CPM-aineenvaihdunnasta, nämä erilliset CPP-puhdistumareitit olivat riittäviä ylläpitämään normaaleja aterian jälkeisiä CPP-profiileja. Olimme odottaneet, että CKD-ryhmällä olisi huomattavasti korkeammat CPP-tasot verrattuna aiempiin tutkimuksiin perustuviin kontrolleihin, vaikkakin näihin tutkimuksiin otettiin dialyysiriippuvaisia ​​potilaita, joilla oli pitkälle edennyt CKD33 tai käytettiin vanhempaa ja epäsuoraa CPP-mittausmenetelmää20,23. Yksilöillä, joilla on pitkälle edennyt CKD kuin tässä tutkituilla, voi olla suurempia eroja paasto- ja aterian jälkeisissä CPP-tasoissa. CPP:n erottamisen puute CKD:n ja kontrolliryhmän välillä voi myös johtua rajoitetusta osallistujamäärästämme, joka myös rajoitti kykyämme testata muodollisesti CKD-vaiheen vaikutusta (lisäkuva S6). Itse asiassa tutkimuksemme perustui aterian jälkeisten vasteiden tutkimiseen ryhmien välisten erojen sijaan. Huomionarvoista on, että CPP-I näytti palaavan paastotasolle aikaisemmin verrokeilla kuin krooniseen tautiin osallistuneilla, ja CKD-osallistujilla oli positiivinen ryhmäkohtainen vuorovaikutus CPP-II:lle 120 minuutin kohdalla. Molemmat havainnot voivat mahdollisesti osoittaa, että olemme saaneet havaita voimakkaampia ryhmien välisiä vaikutuksia suuremmassa kohortissa. Suurempi analyyttinen epätarkkuus virtaussytometriaan perustuvissa CPP-mittauksissa on myös saattanut vaikuttaa nollalöydöksiin.

Sen lisäksi, että tutkimuksemme tarjoaa uusia näkemyksiä CPM- ja CPP-aineenvaihdunnan fysiologiasta, tutkimuksellamme on myös suoraa merkitystä näiden uusien mineraaliaineenvaihdunnan merkkiaineiden käytön optimoinnissa tulevissa tutkimuksissa. Vaikka kukin näistä uusista määrityksistä on osoittanut lupaavia varhaisessa kliinisessä työssä, hyvin harvoissa tutkimuksissa on raportoitu43 tai niitä on valvottu paaston/absorption suhteen46,56. Tässä tutkimuksessa useilla henkilöillä oli havaitsemattomia CPP-I:n tai CPP-II:n tasoja paaston aikana ja varhaisessa aterian jälkeisessä jaksossa, ja tämä paaston syvällinen vaikutus seerumin CPP:hen on sinänsä aiemmin raportoimaton ja huomattava rahoitus. Sitä vastoin paasto-CPM-tasot olivat mitattavissa ja merkittävästi korkeampia CKD-ryhmässä kuin kontrolliryhmissä, mikä viittaa siihen, että CPM:n jatkuva nousu ei välttämättä ilmene kohonneina CPP-tasoina potilailla, joilla on ei-dialyysiriippuvainen CKD.

Aiemmat epidemiologiset tutkimukset ovat ehdottaneet yhteyksiä kohonneiden CPM- ja CPP-tasojen välillä verisuonisairauden korvikemarkkereihin21, 23,24 sekä sydän- ja verisuonitapahtumiin25 ja kaikista syistä kuolleisuuteen22. Lisäksi laboratorioon perustuvat tutkimukset ovat tarjonneet uskottavia mekanismeja, joilla CPP voi välittää näitä patologisia vaskulaarisia tuloksia26–28. Vaikka in vitro -tutkimukset ovat kuitenkin ehdottaneet, että monet näistä toksisuuksista indusoituvat annoksesta riippuvaisella tavalla, jos CPP:llä on normaali fysiologinen rooli terveydelle, on epäselvää, missä vaiheessa näistä hiukkasista voi tulla haitallisia. Tässä paljastettu tieto ravinnonsaannin vaikutuksesta CPP-kinetiikkaan voi osoittautua ratkaisevan tärkeäksi tämän prosessin ymmärtämisen kannalta. CPM:n ja CPP:n patologisten vaikutusten alkamisen kynnyspitoisuus voidaan saavuttaa (ainakin aluksi) vain aterian jälkeisessä tilassa in vivo. Jos näin on, aterian jälkeisen vasteen dynaaminen testaus voi tarjota lisämahdollisuuksia arvioida epäsäännöllisen mineraaliaineenvaihdunnan aikaisempia ilmenemismuotoja sekä siihen liittyvän verisuonisairauden riskiä. Toinen tärkeä mahdollisuus on, että CPP-I:n ja CPP-II:n koostumus ja siten luontainen toksisuus vaihtelevat terveyden ja CKD45:n välillä.

Cistanche-lisä

Rajoitukset

Ymmärrämme, että tällä tutkimuksella on useita rajoituksia, mukaan lukien rajoitettu potilasmäärä, kuten jo keskusteltiin. Erityisesti käytimme myös standardoitua ateriaa, joka annettiin yön yli paaston jälkeen, joten emme voi kommentoida vaihtelevan aterian koostumuksen vaikutusta tai myöhempien aterioiden vaikutusta koko loppupäivän aikana. Valitsimme aterian sen kaupallisen saatavuuden perusteella, mikä mahdollistaa standardoinnin osallistujien välillä ja koska se edusti fysiologisesti merkityksellisiä ravitsemuskuormia (taulukko 1). On kuitenkin mahdollista, että jos osallistujille altistettiin suurempia mineraalikuormia, normaalin ja heikentyneen munuaisten toiminnan välinen ero on voinut olla ilmeistä. Vastaavasti, koska tarkkailimme yksilöitä vain neljä tuntia aterian jälkeen, on mahdollista, että myöhempien aterioiden kumulatiivinen vaikutus on myös voinut erottaa ryhmiä edelleen.

Emme saaneet talteen ulosteita tai virtsaa, joten emme voi kommentoida tutkimuksen aikana imeytyneiden tai erittyneiden kivennäisaineiden kokonaismäärää. Oletamme, että ruokinnan jälkeen havaitut muutokset kussakin mittauksessa liittyvät suoraan ravinnonsaantiin. Tätä oletusta tukevat epäsuorasti yksityiskohtaiset kuvantamistutkimukset, jotka osoittavat kalsium- ja fosfaatti-ionien fuusion ruoan nauttimisen jälkeen57, sekä suorat todisteet eläinkokeista, jotka osoittavat, että hiirten akuutti oraalinen letkuletku puskuroidulla fosfaattiliuoksella johtaa seerumin CPM/CPP48-piikkeihin. Emme kuitenkaan havainneet osallistujia pitkien paasto-olosuhteiden aikana, emmekä siksi voi lopullisesti ottaa huomioon ruokavalioon liittymättömiä vuorokausivaihteluita missään tutkituista parametreista. Meillä oli kuitenkin kaksi paastonäytettä, joista keskiarvoa käytettiin "ajana 0", ja näiden paastonäytteiden välinen vaihtelu oli triviaalia verrattuna aterian jälkeisenä aikana havaittujen muutosten suuruuteen.

Käytimme Bonferroni-menetelmää ottamaan huomioon useita post hoc -parivertailuja ryhmien välillä ja sisällä kunkin parametrin osalta. Tämä on epäilemättä konservatiivinen lähestymistapa, ja tietojemme mukaan mikään muu vastaava ruokintatutkimus ei ole hyväksynyt aterian jälkeistä kivennäisaineenvaihduntaa. Valitsimme tämän lähestymistavan, koska tehtiin suuri määrä aikapisteitä ja vertailuja, ja päätimme, että oli parempi keskittyä vahvimpiin ja merkittävimpiin signaaleihin. Tämän seurauksena olemme kuitenkin saaneet unohtaa pienempiä, mutta mahdollisesti merkityksellisiä vaikutuksia. Emme korjanneet useiden eri mineraaliparametrien testausta, koska todennäköisyydellä riippuvaiset fysiologisesti liittyvät muutokset.

Cistanche tubulosa

Johtopäätös

Tutkimuksemme on paljastanut ensimmäistä kertaa, että ravinnon mineraalien saanti johtaa CPM:n ja CPP:n muodostumiseen veressä normaalina fysiologisena vasteena ruokinnassa. Nämä havainnot vahvistavat hypoteesia, että CPM/CPP:n muodostuminen auttaa rakentamaan aterian jälkeisiä mineraalikuormia, toimien tilapäisenä kiertävänä kalsiumfosfaattien tilapäisenä varastona, joka lopulta on tarkoitettu hyödynnettäväksi/varastointiin (esim. luun mineralisaation mineraaliprekursori) tai eliminaatioon. Havaitsimme myös korkeampia seerumin CPM-pitoisuuksia paastossa ja suuremman aterian jälkeisen vasteen niillä, joilla on heikentynyt munuaisten toiminta, mikä viittaa siihen, että CPM-aineenvaihdunta on selvästi muuttunut kroonisessa munuaissa. Aterian jälkeisen CPM/CPP-käsittelyn analyysi voi tarjota uusia näkemyksiä mekanismeista, jotka yhdistävät liiallisen kalsiumin ja fosfaatin saannin ravinnon kautta lisääntyneeseen sydän- ja verisuonisairauksien riskiin potilailla, joilla on heikentynyt mineraalieritys. Laajemmin nämä uudet havainnot korostavat kolloidisen biokemian tärkeää, mutta usein laiminlyötyä panosta mineraalien homeostaasiin.

Viitteet

1. Magalhães, MCF, Marques, PAAP & Correia, RN Biomineralization—Medical Aspects of Solubility (toim. Königsberger, E. & Königsberger, L.). 71–123. (Wiley, 2006).

2. Holt, C., Lenton, S., Nylander, T., Sorensen, ES & Teixeira, SC Pehmeiden ja kovien kudosten mineralisaatio ja bionesteiden stabiilisuus. J. Struct. Biol. 185, 383–396 (2014).

3. Reznikov, N., Steele, JAM, Fratzl, P. & Stevens, MM Materiaalitieteellinen näkemys ekstrasellulaarisen matriisin mineralisaatiosta. Nat. Rev. Mater. 1, 16041 (2016).

4. Smith, ER Verisuonten kalkkeutuminen uremiassa: Uuden iän käsitteet vanhuusongelmasta. Menetelmät Mol. Biol. 1397, 175–208 (2016).

5. Chen, J. et ai. Sepelvaltimon kalkkiutuminen ja sydän- ja verisuonitautien ja kuoleman riski potilailla, joilla on krooninen munuaissairaus. JAMA Cardiol. 2, 635–643 (2017).

6. Kestenbaum, BR et ai. Sepelvaltimon kalkkeutumisen esiintyvyys ja eteneminen kroonisessa munuaissairaudessa: Ateroskleroosin monietninen tutkimus. Kidney Int. 76, 991–998 (2009).

7. Isakova, T. et ai. Aterian jälkeinen mineraaliaineenvaihdunta ja sekundaarinen hyperparatyreoosi varhaisessa CKD:ssä. J. Am. Soc. Nephrol. 19, 615–623 (2008).

8. Scanni, R., vonRotz, M., Jehle, S., Hunter, HN & Krapf, R. Te ihmisen vaste akuuteille enteraalisille ja parenteraalisille fosfaattikuormituksille. J. Am. Soc. Nephrol. 25, 2730–2739 (2014).

9. Pasch, A., Jahnen-Dechent, W. & Smith, ER Fosfaatti, kalkkiutuminen veressä ja mineraalistressi: Te fysiologinen veren mineraalien puskurointijärjestelmä ja sen yhteys kardiovaskulaariseen riskiin. Int. J. Nephrol. 2018, 9182078 (2018).

10. Jahnen-Dechent, W. et ai. Muta veressä: Proteiini-mineraalikompleksien ja solunulkoisten rakkuloiden rooli biomineralisaatiossa ja kalkkiutumisessa. J. Struct. Biol. 212, 107577 (2020).

11. Schinke, T. et ai. Seerumin proteiini alfa2-HS-glykoproteiini/fetuiini estää apatiitin muodostumista in vitro ja mineralisoivia kalvariasoluja. Mahdollinen rooli mineralisaatiossa ja kalsiumin homeostaasissa. J. Biol. Chem. 271, 20789-20796 (1996).

12. Heiss, A. et ai. Alfa-2-HS-glykoproteiinin/fetuiini-A:n aiheuttaman kalkkeutumisen eston rakenteellinen perusta. Kolloidisten kalsiproteiinihiukkasten muodostuminen. J. Biol. Chem. 278, 13333–13341 (2003).

13. Cai, MM, Smith, ER & Holt, SG. Fetuiini-A:n rooli mineraalien salakuljetuksessa ja laskeumassa. Bonekey Rep. 4, 672 (2015).

14. Smith, ER, Hewitson, TD & Jahnen-Dechent, W. Kalsiproteiinipartikkelit: Mineraali käyttäytyy huonosti? Curr. Opin. Nephrol. Hypertensistä. 29, 378–386 (2020).

15. Jahnen-Dechent, W., Schäfer, C., Ketteler, M. & McKee, MD Mineraalikaperonit: Fetuiini-A:n ja osteopontiinin rooli patologisen kalkkeutumisen estämisessä ja regressiossa. J. Mol. Med. (Berl.) 86, 379–389 (2008).

16. Jahnen-Dechent, W. & Smith, ER Luonnon lääke fosfaattiongelmiin: Kalsiproteiinihiukkaset säätelevät systeemistä mineraaliaineenvaihduntaa. Kidney Int. 97, 648–651 (2020).

17. Schafer, C. et ai. Seerumin alfa-2-Heremans-Schmid-glykoproteiini/fetuiini-A on systeemisesti vaikuttava kohdunulkoisen kalkkeutumisen estäjä. J. Clin. Sijoittaa. 112, 357–366 (2003).

18. Herrmann, M. et ai. Lumenaalinen kalkkeutuminen ja mikrovaskulopatia fetuiini-A-puutteellisilla hiirillä johtavat useiden elinten sairastumiseen. PLoS ONE 15, e0228503 (2020).

19. Heiss, A., Pipich, V., Jahnen-Dechent, W. & Schwahn, D. Fetuiini-A on mineraalikantajaproteiini: Pienen kulman neutronien sironta tarjoaa uutta tietoa Fetuin-A:n kontrolloidusta kalkkeutumisen estämisestä. Biophys. J. 99, 3986–3995 (2010).

20. Smith, ER et ai. Seerumin fetuiini-A-pitoisuus ja fetuiini-A:ta sisältävät kalsiproteiinipartikkelit potilailla, joilla on krooninen tulehdussairaus ja munuaisten vajaatoiminta. Nephrology (Carlton) 18, 215–221 (2013).

21. Smith, ER et ai. Fosforyloidut fetuiini-A:ta sisältävät kalsiproteiinipartikkelit liittyvät aortan jäykkyyteen ja prosykliseen ympäristöön potilailla, joilla on ennen dialyysihoitoa CKD. Nephrol. Soita. Elinsiirto. 27, 1957–1966 (2012).

22. Smith, ER et ai. Seerumin kalkkiutumisalttius ennustaa kaikista syistä johtuvan kuolleisuuden predialyysissä olevaan CKD:hen. J. Am. Soc. Nephrol. 25, 339–348 (2014).

23. Hamano, T. et ai. Fetuiini-mineraalikompleksi heijastaa luuston ulkopuolista kalkkiutumisstressiä CKD:ssä. J. Am. Soc. Nephrol. 21, 1998–2007 (2010).

24. Nakazato, J. et ai. Uudella menetelmällä mitattujen kalsiproteiinihiukkasten yhdistäminen sepelvaltimoplakkiin potilailla, joilla on sepelvaltimotauti: Poikkileikkaustutkimus. J. Cardiol. 74, 428–435 (2019).

25. Gatate, Y. et ai. Kalsiproteiinipartikkelien keskipitkän aikavälin ennustearvo ylläpito hemodialyysipotilailla geelisuodatusmäärityksen perusteella. Atherosclerosis 303, 46–52 (2020).

26. Cai, MMX, Smith, ER, Tan, SJ, Hewitson, TD & Holt, SG Toissijaisten kalsiproteiinipartikkelien rooli kroonisen munuaissairauden mineralisaatioparadoksissa. Calcif. Kudos. Int. 101, 570–580 (2017).

27. Aghagolzadeh, P. et ai. Verisuonten sileän lihaksen solujen kalkkeutumista indusoivat sekundaariset kalsiproteiinipartikkelit ja tehostavat tuumorinekroositekijä alfa. Atherosclerosis 251, 404–414 (2016).

28. Koppert, S. et ai. Kalsiproteiinipartikkelien solupuhdistuma ja biologinen aktiivisuus riippuvat niiden kypsymistilasta ja kiteisyydestä. Edessä. Immunol. 9, 1991 (2018).

29. Koeppert, S. et ai. Kalsiproteiinipartikkelien puhdistuman ja reseptorivälitteisen sisäänoton elävä kuvantaminen: kalsiproteiinimonomeerien rooli. Edessä. Cell. Dev. Biol. 9, 633925 (2021).

30. Shishkova, D. et ai. Kalsiumfosfaattibionit aiheuttavat sisäkalvon liikakasvua normolipideemisten rottien ehyissä aortoissa endoteelivaurion kautta. Int. J. Mol. Sci. 20, 5728 (2019).

31. Kuro-o, M. Fosfaattikeskeinen paradigma kroonisen munuaissairauden patofysiologiaan ja hoitoon. Kidney Int. Suppl. 2011(3), 420–426 (2013).

32. Miura, Y. et ai. Sellaisten fysikaalisten ominaisuuksien omaavien plasman kalsiproteiinihiukkasten tunnistaminen ja kvantifiointi potilailla, joilla on krooninen munuaissairaus. Sci. Rep. 8, 1256 (2018).

33. Smith, ER et ai. Uusi fluoresoiva koetinpohjainen virtaussytometrinen määritys mineraaleja sisältäville nanopartikkeleille seerumissa. Sci. Rep. 7, 5686 (2017).

34. Nakamura, K. et ai. Lantaanikarbonaatin vaikutus kalsiproteiinihiukkasiin hemodialyysipotilailla. Clin. Exp. Nephrol. 24, 323–329 (2020).

35. Tiong, MK et ai. Keskikokoisen dialysaattorin vaikutus proteiineihin sitoutuneisiin ureemisiin toksiineihin ja mineraaliaineenvaihdunnan markkereihin hemodialyysipotilailla. Hemodiaalinen. Int. https://doi.org/10.1111/hdi.12924 (2021).

36. Tiong, MK, Smith, ER, Toussaint, ND, Al-Khayyat, HF & Holt, SG Kalsiproteiinihiukkasten vähentäminen aikuisilla, jotka saavat infliksimabia krooniseen tulehdussairauteen. JBMR Plus 5, e10497 (2021).

37. Smith, ER, Pan, FFM, Hewitson, TD, Toussaint, ND & Holt, SG Sevelameerin vaikutus kalsiproteiinipartikkeleihin hemodialyysipotilailla: Sevelameeri versus kalsium fetuiini-A:ta sisältävien kalsiproteiinipartikkelien vähentämiseksi satunnaistetussa dialyysissä (SCaRF) kontrolloitu koe. Kidney Int. Rep. 5, 1432–1447 (2020).

38. Ruderman, I., Smith, ER, Toussaint, ND, Hewitson, TD & Holt, SG Pitkittäiset muutokset luu- ja mineraaliaineenvaihdunnassa sinakalseetin lopettamisen jälkeen dialyysipotilailla, joilla on sekundaarinen hyperparatyreoosi. BMC Nephrol. 19, 113 (2018).

39. Bressendorf, I. et ai. Dialysaattimagnesiumpitoisuuden lisäämisen vaikutus kalsiproteiinihiukkasiin, tulehdukseen ja luumarkkereihin: Post hoc -analyysi satunnaistetusta kontrolloidusta kliinisestä tutkimuksesta. Nephrol. Soita. Elinsiirto. 36, 713–721 (2021).

40. Pasch, A. et ai. Nanohiukkasiin perustuva testi mittaa seerumin yleistä kalkkiutumisalttiutta. J. Am. Soc. Nephrol. 23, 1744–1752 (2012).

41. Eelderink, C. et ai. Seerumin kalkkiutumisalttius ja sydän- ja verisuonisairauksien sekä kaikista syistä johtuvan kuolleisuuden riski väestössä: PREVENT-tutkimus. Valtimotauti. Tromb. Vasc. Biol. 40, 1942–1951 (2020).

42. Bundy, JD et ai. Seerumin kalkkiutumisalttius ja sepelvaltimoiden kalkkeutuminen kroonista munuaistautia sairastavilla potilailla: Te CRIC (Chronic Renal Insuficiency Cohort) -tutkimus. Olen. J. Munuainen. Dis. 73, 806–814 (2019).

43. Bundy, JD et ai. Seerumin kalkkiutumisalttius ja kliiniset tapahtumat CKD:ssä. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 14, 1562–1571 (2019).

44. Pasch, A. et ai. Veren kalkkiutumisalttius, sydän- ja verisuonitapahtumat ja eloonjääminen hemodialyysihoitoa saavilla potilailla EVOLVE-tutkimuksessa. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 12, 315–322 (2017).

45. Smith, ER, Hewitson, TD, Hanssen, E. & Holt, SG. Kalsiproteiinipartikkelien biokemiallinen transformaatio uremiassa. Bone 110, 355–367 (2018).

46. ​​Chen, W. et ai. Seerumin kalsiproteiinin hiukkaskoon ja transformaatioajan yhteydet valtimon kalkkeutumiseen, valtimojäykkyyteen ja kuolleisuuteen hemodialyysipotilailla. Olen. J. Kidney Dis. 77, 346–354 (2021).

47. Chen, W. et ai. Potilailla, joilla on pitkälle edennyt krooninen munuaissairaus ja verisuonten kalkkeutuminen, on suuri hydrodynaaminen säde sekundaarisia kalsiproteiinipartikkeleita. Nephrol. Soita. Elinsiirto. 34, 992–1000 (2019).

48. Akiyama, KI et ai. Kalsiproteiinipartikkelit säätelevät fibroblastien kasvutekijän -23 ilmentymistä osteoblasteissa. Kidney Int. 97, 702–712 (2020).

49. Smith, ER Kalsiproteiinipartikkelit: Mineraalibiomarkkeri, joka tarvitsee parempaa mittausta. Atherosclerosis 303, 43–45 (2020).

50. Smith, ER Fetuiini-A:ta sisältävien kalsiproteiinipartikkelien eristäminen ja kvantitointi biologisista nesteistä. Menetelmät Mol. Biol. 1397, 221–240 (2016).

51. Guo, Y., Logan, HL, Glueck, DH & Muller, KE Otoskoon valinta toistuvia mittauksia sisältäville tutkimuksille. BMC Med. Res. Methodol. 13, 100 (2013).

52. Liu, C., Cripe, TP & Kim, MO Tilastolliset ongelmat pitkittäistietojen analyysissä hoidon tehokkuustutkimuksia varten biolääketieteen tieteissä. Mol. Ter. 18, 1724–1730 (2010).

53. Tobin, J. Suhteiden estimointi rajoitetuille riippuvaisille muuttujille. Econometrica 26, 24–36 (1958).

54. Ter Meulen, KJ et ai. Sitruunahappodialysaatti parantaa hemodialyysipotilaiden kalkkiutumisalttiutta: Monikeskusprospektiivinen satunnaistettu ristikkäinen tutkimus. PLoS ONE 14, e0225824 (2019).

55. Tiem, U. et ai. Fosfaattia sitovan hoidon vaikutus sakroferrioksihydroksidilla kalkkiutumisalttiuteen kroonisissa hemodialyysipotilaissa: satunnaistettu, kontrolloitu, crossover-tutkimus. Clin. Kidney J. 14, 631–638 (2021).

56. Yamada, H. et ai. Kalsiproteiinipartikkelien seerumitasojen päivittäinen vaihtelu ja niiden yhteys mineraaliaineenvaihdunnan parametreihin: Poikkileikkauspilottitutkimus. Nephrology (Carlton) 23, 226–230 (2018).

57. Stremke, ER et ai. Suoliston fosforin imeytyminen kohtalaisen kroonisesti sairaiden ja terveiden aikuisten kohdalla määritettiin radioisotooppisella merkkiaineella. J. Am. Soc. Nephrol. 32, 2057–2069 (2021).

58. Volk, C. et ai. Epäorgaanisen fosforin lisäaineen akuutit vaikutukset mineraalien aineenvaihduntaan ja kardiometabolisiin riskitekijöihin terveillä koehenkilöillä. J. Clin. Endokrinol. Metab. 107, e852–e864 (2022).

59. Turner, ME et ai. Heikentynyt fosfaattitoleranssi paljastettiin akuutissa oraalisessa altistuksessa. J. Bone Miner. Res. 33, 113–122 (2018).

60. Tomas, L. et ai. Akuutti sopeutuminen oraaliseen tai suonensisäiseen fosfaattiin vaatii lisäkilpirauhashormonia. J. Am. Soc. Nephrol. 28, 903–914 (2017).

61. Zelt, JG et ai. Akuutti kudosmineraalikertymä vasteena fosfaattipulssille kokeellisessa CKD:ssä. J. Bone Miner. Res. 34, 270–281 (2019).

62. Lebreton, JP et ai. Ihmisen alfa 2 HS -glykoproteiinin pitoisuus seerumissa tulehdusprosessin aikana: todisteet siitä, että alfa 2 HS -glykoproteiini on negatiivinen akuutin faasin reaktantti. J. Clin. Sijoittaa. 64, 1118-1129 (1979).

63. Uedono, H. et ai. Fetuiini-A:ta sisältävien kalsiproteiinipartikkelien vaikutukset fetuiini-A:n translaation jälkeisiin modifikaatioihin HepG2-soluissa. Sci. Rep. 11, 7486 (2021).

64. Niv, Y. & Fraser, GM Te alkalinen vuorovesiilmiö. J. Clin. Gastroenteroli. 35, 5–8 (2002).

65. Smith, ER, Hewitson, TD & Holt, SG Diagnostiset testit verisuonten kalkkeutumiseen. Adv. Krooninen munuaishäiriö. 26, 445–463 (2019).

66. Sprague, SM et ai. Luun vaihtumismarkkerien ja luun histologian diagnostinen tarkkuus dialyysihoidolla hoidetuilla kroonista munuaistautia sairastavilla potilailla. Olen. J. Kidney Dis. 67, 559–566 (2016).

67. Vorland, CJ et ai. Munuaissairauden eteneminen ei vähennä suoliston fosforin imeytymistä kroonisen munuaissairauden ja mineraaliluun sairauden rottamallissa. J. Bone Miner. Res. 35, 333–342 (2020).

68. Marks, J. et ai. Suoliston fosfaatin imeytyminen kroonisen munuaisten vajaatoiminnan mallissa. Kidney Int. 72, 166–173 (2007).

69. Hill Gallant, KM & Vorland, CJ Fosforin imeytyminen suolistossa: Viimeaikaiset havainnot translaatio- ja kliinisestä tutkimuksesta. Curr. Opin. Nephrol. Hypertensistä. 30, 404–410 (2021).

70. Herrmann, M. et ai. Fetuiini-A:ta sisältävien kalsiproteiinipartikkelien puhdistuma välittyy scavenger-reseptori-A:n kautta. Circ. Res. 111, 575–584 (2012).

71. Sanitarium Health Food Company. UP&GO™ vaniljajäämaku. https://www.sanitarium.com.au/products/up-and-go/up-and-go/ vanilla-ice-favor (2021).

72. Australian hallituksen National Health and Medical Research Council. Ravinteiden viitearvot Australiassa ja Uudessa-Seelannissa. https://www.nrv.gov.au/nutrients (2021).

Mark K.Tiong1,2, Michael MX Cai1, Nigel D.Toussaint1,2, Sven-JeanTan1,2, Andreas Pasch3,4,5 & Edward R. Smith1,2

1 Nefrologian osasto, Royal Melbourne Hospital, Grattan Street, Parkville, VIC 3052, Australia.

2 Lääketieteen laitos (RMH), Melbournen yliopisto, Parkville, Australia.

3 Calciscon AG, Biel, Sveitsi.

4 Lindenhofspital Bern, Bern, Sveitsi.

5 Fysiologian ja patofysiologian laitos, Johannes Kepler University, Linz, Itävalta.