グルタチオンは、マウス腎臓の老化に関連した代謝署名です

さまざまなメカニズムを介して全身の代謝性恒常性を維持する能力は、メタボリックシンドロームまたは老化の研究における腎臓の重要な強さを表しています。さらに、年齢に関連する腎不全は広く受け入れられています。しかし、老化した腎代謝の再配線を実証する努力は限られています。本研究では、若い腎臓（それぞれ3か月、n = 7および3）および昔（それぞれ24か月、n = 8および3）のメタボロミクスおよびトランスクリプトームデータセットを統合することにより、老化関連の腎代謝決定因子を調査しました。ナイーブC57BL/6雄マウス。代謝物プロファイリング分析を実施し、次にネットワークおよび経路分析を介したデータ処理を行い、微分代謝産物を特定しました。老化したグループでは、グルタチオンと酸化グルタチオンのレベルが有意に増加しましたが、ガンマ - グルタミルアミノ酸のレベル、膜トランスペプチダーゼによるグルタチオンのガンマ - グルタミル部分と組み合わせたアミノ酸、および循環糖質レベルは減少しました。トランスクリプトーム分析では、代謝酵素の微分発現は、腎グルタチオン代謝における老化依存の再配線の仮説と一致しています。経路およびネットワーク分析により、高齢群における免疫関連遺伝子の発現の増加がさらに明らかになりました。総合的に、私たちの統合分析の結果は、欠陥のある腎グルタチオン代謝が腎老化の特徴であることを明らかにしました。したがって、腎グルタチオン代謝を抑制することで、年齢に関連する腎代謝の劣化、および腎免疫系の異常な活性化を緩和または遅延させる可能性があると仮定します。

The ability to maintain systemic metabolic homeostasis through various mechanisms represents a crucial strength of kidneys in the study of metabolic syndrome or aging. Moreover, age-associated kidney failure has been widely accepted. However, efforts to demonstrate aging-dependent renal metabolic rewiring have been limited. In the present study, we investigated aging-related renal metabolic determinants by integrating metabolomic and transcriptomic data sets from kidneys of young (3 months, n = 7 and 3 for respectively) and old (24 months, n = 8 and 3 for respectively) naive C57BL/6 male mice. Metabolite profiling analysis was conducted, followed by data processing via network and pathway analyses, to identify differential metabolites. In the aged group, the levels of glutathione and oxidized glutathione were significantly increased, but the levels of gamma-glutamyl amino acids, amino acids combined with the gamma-glutamyl moiety from glutathione by membrane transpeptidases, and circulating glutathione levels were decreased. In transcriptomic analysis, differential expression of metabolic enzymes is consistent with the hypothesis of aging-dependent rewiring in renal glutathione metabolism; pathway and network analyses further revealed the increased expression of immune-related genes in the aged group. Collectively, our integrative analysis results revealed that defective renal glutathione metabolism is a signature of renal aging. Therefore, we hypothesize that restraining renal glutathione metabolism might alleviate or delay age-associated renal metabolic deterioration, and aberrant activation of the renal immune system.