烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶1对视网膜发育过程中中央碳代谢稳定性的作用

摘要：

目的:探讨烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶 1(NMNAT1)在视网膜发育过程中对于中央碳代谢的作用.方法:构建NMNAT1 条件性敲除小鼠及其同窝对照小鼠模型,使用PCR法进行基因型鉴定.在出生后第 4天,取NMNAT1 敲除小鼠和同窝对照小鼠的视网膜进行液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)靶向代谢组学检测和全转录组测序.代谢物提取物通过Shimadzu LC Nexera X2 UHPLC与QTRAP 5500 LC-MS/MS联用进行分析,并使用 MultiQuant 3.0.3 软件对提取的MRM峰进行积分.在NovaSeq6000 平台上利用 Illumina TruSeq Stranded mRNA Library Prep Kit进行全转录组测序,每个样本的总读数深度为100 M.使用FastQC验证读取质量,并使用BBTools 包的Bbduk 实用程序修剪引物.使用 HISAT22.1.0 进行读取比对,使用 StringTie 1.3.6 组装和量化转录本.使用DESeq2 R包鉴定差异表达的基因.结果:与对照小鼠相比,NMNAT1 敲除小鼠视网膜中共有39 种代谢物的含量发生了显著改变(P<0.05);通过代谢物集富集分析发现多种不同生化途径受到了不同程度的破坏,主要包括氨基酸代谢、糖酵解/糖异生、烟酸和烟酰胺代谢以及嘌呤代谢.其中,NMNAT1 敲除组小鼠视网膜总 NMNAT1 水平和烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)水平降低约 40％(P<0.05);烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)和烟酸单核苷酸(NAM)的水平分别降低了约25％和55％(P<0.05);线粒体编码的 NADH 脱氢酶 1(MT-ND1)的水平略有降低(P>0.05);上游糖酵解代谢物葡萄糖、葡萄糖6 磷酸(G6P)和1,6-二磷酸果糖(F16bP)的水平大幅升高(P<0.05);磷酸二羟基丙酮(DHAP)和葡萄糖3 磷酸(G3P)的水平大幅降低(P<0.05);a-KG和琥珀酸的水平降低了约30％(P<0.05);磷酸肌酸和肌酸的水平略有降低(P>0.5);赤藓糖醇(Erythritol)水平显著降低(P<0.05).结论:NMNAT1 缺失会导致视网膜中严重的特异性代谢缺陷,中央碳、嘌呤核苷酸和氨基酸代谢均受到损害,可能是导致严重视网膜变性的原因.

关键词：烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶1、视网膜、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、中央碳代谢、小鼠

所属期刊栏目：42

分类号：R774.1(眼科学)

资助基金：重庆市卫生和计划生育委员会科研项目2017-35

在线出版日期：2023-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：188-194