Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tässä tutkimuksessa olemme luonnehti Metabolomi ihmisen munasarjan ja tunnistaa metabolisen alternations että sama ensisijainen epiteelin munasarjasyöpä (EOC) ja etäpesäkkeitä alkutuotannosta munasarjasyöpä (MOC) käyttäen kolmea analyyttistä alustat: kaasukromatografia massaspektrometrialla (GC /MS) ja nestekromatografia tandem-massaspektrometrialla (LC /MS /MS) käyttäen puskuria järjestelmien ja väline asetukset luetteloida positiivisia tai negatiivisia ioneja. Ihmisen munasarjan Metabolomi todettiin sisältävän 364 biokemikaalien ja transformoitaessa munasarja aiheutti muutoksia energian käyttöä, muuttamalla aineenvaihduntatuotteiden liittyy Glykolyysivaiheen ja β-rasvahappojen hapettumista-, kuten karnitiini (1,79 kertaiseksi EOC,

p

0,001; 1,88 kertaiseksi MOC,

p

0,001), acetylcarnitine (1,75 kertaiseksi EOC,

p

0,001; 2,39 kertaiseksi MOC,

p

0,001), ja butyrylcarnitine (3,62-kertainen,

p

0,0094 in EOC; 7,88 kertainen,

p

0,001 MOC). Oli myös merkittäviä muutoksia fenyylialaniinin katabolian merkitty nousu phenylpyruvate (4,21-kertainen;

p

= 0,0098) ja fenyylilaktaattia (195,45 kertainen;

p

0,0023) in EOC. Munasarjasyöpä näytetään myös parannettu oksidatiivisen stressin vasteen kuten osoitetaan nousu 2-aminobutyraatti in EOC (1,46-kertainen,

p

= 0,0316) ja MOC (2,25-kertainen,

p

0,001 ) ja useat isomuotoa tokoferoleja. Olemme myös tunnistaneet uusia metaboliittien munasarja, erityisesti N-acetylasparate ja N-asetyyli-aspartyyli-glutamaatti, joiden rooli munasarjan fysiologian on vielä määritettävä. Nämä tiedot parantaa kykyä ymmärtää paremmin erilaisia ​​biokemia ihmisen munasarjan ja osoittaa metabolisen muutoksia transformoitaessa. Lisäksi aineenvaihduntatuotteiden merkittäviä muutoksia ryhmien välillä tarjoavat tietoa biokemiallisia seurauksia muutosta ja ovat ehdokas biomarkkerit munasarjojen syövän synnyn. Validointitutkimukset ovat perusteltuja, onko näillä yhdisteillä on kliinistä hyötyä diagnosoinnissa tai kliinisen hoidon munasarjasyövän potilailla.

Citation: Fong MY, McDunn J, Kakar SS (2011) tunnistaminen Metaboliitit Normal Munasarja ja heidän Transformation in Primary ja Metastaattinen munasarjasyöpä. PLoS ONE 6 (5): e19963. doi: 10,1371 /journal.pone.0019963

Toimittaja: S. K. Batra, University of Nebraska Medical Center, Yhdysvallat

vastaanotettu: 1 maaliskuu 2011; Hyväksytty: 15 huhtikuu 2011; Julkaistu: 19. toukokuuta 2011

Copyright: © 2011 Fong et ai. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: varat käytetään suorittamaan tätä työtä tuettiin NIH /NCI CA124630 tutkimus apuraha SSK. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen. Metabolon oli maksanut palvelusta peformed vuonna aineenvaihduntatuotteiden profilointi mukaan allekirjoitettu sopimus.

Kilpailevat edut: JM on työntekijä Metabolon, Inc. ja oli vastuussa alustava analyysi tietojen ja lopullinen muokkaus käsikirjoituksen. Kuitenkin osana yliopiston Louisville sopimuksen Metabolon, Inc., hänellä ei ole mitään taloudellista hyötyä tai säilyttäminen keksinnön tai omistusoikeuden, patentoida tai ei. Tämä ei vaikuta noudattamista PLoS ONE politiikkaa jakaa tietoja ja materiaalia.

Johdanto

Munasarjasyöpä on kaikkein vaarallisin maligniteetti naisen sukuelimiin ja 5

th syy syövän naisten yleisin kuolinsyy. On arvioitu, että 21880 naiset on diagnosoitu ja 13,850 kuolee tähän sairauteen tänä vuonna. Viiden vuoden elossaolo Stage I on 93,5%, mutta laskee 27,6%: iin Vaihe IV, jossa suurin osa tapauksista on diagnosoitu puutteen vuoksi oireita varhaisemmissa vaiheissa [1]. Nykyinen havaitseminen strategioihin kuuluvat transvaginal ultraääni ja veren CA-125 tasoilla. Kuitenkin molemmat osoitusmenetelmiä on puutteita. Ultraäänellä, syöpä saattaa luulla toiminnallisia kystia ennalta vaihdevuodet ohittaneilla naisilla johtuu dynaamisen luonteen munasarjojen pinnan [2]. CA-125 on suuren määrän vääriä positiivisia [2], että voi syntyä erilaisia ​​ehtoja kuten endometrioosi, kohdun, aivoverenvuotoon munasarjakystat, akuutti sisäsynnytintulehduksen, kuukautiset, raskauden ensimmäisen kolmanneksen, ja useita muita syöpätyyppeihin [3]. Lisäksi CA-125 on usein havaittavissa varhaisessa vaiheessa munasarjasyöpä [4]. Vaihtoehtoisia menetelmiä kehitetään potilaille, joilla on normaali CA-125 tasoilla, mutta epäillään, joilla uusiutuva sairaus perustuu kliinisiin oireisiin [5]. Näitä menetelmiä ovat muita mahdollisia biomarkkereita, lupaavin on ihmisen epydidimus proteiini 4 (HE4), [6], [7], [8], [9], [10] huolimatta havaitseminen hinnat 50-60% alkuvaiheen munasarjojen syöpä. Kattava tutkimuksessa verrattiin herkkyys munasarjasyöpä biomarkkereiden erottamaan hyvän- että pahanlaatuisia massat on kuvattu [11] sekä rooli molekyylimarkkereiden ennusteessa ja hoidossa tarkistetaan [12]. On tärkeää, että ehdotettu biomarkkerit on ennustavaa arvoa kuten on osoitettu herkkyys on 75% tai suurempi, sekä spesifisyys 99,6% pystyä havaitsemaan varhaisessa vaiheessa syöpä, kun se on kaikkein hoidettavissa [4].

Yksi lähestymistapa tunnistaa sairauden biomarkkerit on käyttää tietoa runsaasti analyyttisiä työkaluja, kuten omiikka-biologisia menetelmiä luonnehtia koostumuksen kohdekudoksen terveyden ja sairauden. Tässä tapauksessa on tärkeää ymmärtää biokemiallisia muutoksia, jotka ovat tunnettuja aikana tapahtuu neoplastisen transformaation. Ensimmäinen energia-aineenvaihdunnan muutoksiin syöpäsoluissa oli kuvattu Otto Warburg, joka osoitti syöpäsolujen parempana glykolyysiin johtaa sukupolven laktaatin ATP-tuottamista yli on tehokkaampaa oksidatiivisen fosforylaation mitokondriot [13]. Tämä edellyttää, että syöpäsolut kasvattaa glukoosin otto ilmaisun kautta useiden isomuotojen glukoositransporttereita (GLUT 1-9) [14] ja kasvattaa glukoosin katabolian kompensoimiseksi energiantuotantoon menetys, tosiasia, että voidaan hyödyntää, kliininen havaitseminen kasvaimen positiivisilla emissiotomografisen (PET) kuvantaminen [15].

molekyylitason mekanismit hyperaktiivinen Glykolyysivaiheen on analysoitu ja joitakin keskeisiä tekijöitä tunnistettu-kuten Akt, Nukleaaritekijä-KB (NF KB), hypoksia-indusoituva factor-1 (HIF1), ja p53 [14], [16], [17], [18], [19], [20]. Tuotteet Näiden geenien osallistuvat solujen aktivointiin, ravinteiden tuonti ja suojaa apoptoosin. Nämä geenit tiedetään vaikuttavan monimutkainen hierarkkinen rainoja. Esimerkiksi HIF-1 voidaan moduloida muilla onkogeenien, kuten Akt [14], K-Ras [21], ja Her-2 [22] ekspressoitumisen lisäämiseksi useiden glykolyyttisiä entsyymejä. Muita molekyylitason mekanismit sisältävät transkription sääntelyä Myc lisäämään ilmentymistä Kuljetusyritysten ja glykolyyttisten entsyymien-erityisesti GLUT, heksokinaasi 2, ja laktaattidehydrogenaasi [14], [23] -as sekä jota phosphoinositol-3-kinaasi (PI3K) /Akt /nisäkkään rapamysiinin kohde (mTOR) reitin [24], [25], joka on yleisesti yliaktiivinen syövissä [26]. Lisäksi kasvaimen aineenvaihduntaa differentiaalisesti ilmaisee glycoltyic isoentsyymien, kuten pyruvaattikinaasin (PKM2), joka voi siirtyä välillä dimeerin ja tetrameerin sopeutua energiantarpeesta solujen [27], [28]. Kuitenkin PKM2 voi myös olla ohitetaan kertyminen fosfoenolipyruvaattia (PEP) johtaa PEP-riippuvaisen fosforylaation ja aktivaation fosfoglyseraattimutaasille joka tuottaa pyruvaatti suoraan 3-fosfo- [29]. Vander Heiden

et al.

[29] Oletetaan, että tämä erotetaan toisistaan ​​ammatillisiin pyruvaattia tuotannon ATP sukupolven, ylläpitää ATP /AMP-suhde, joka ei estä glykolyysin, ja tarjoaa merkittävän poolin pyruvaattia kuten anabolisia esiaste. Suurin osa tutkimuksen kasvain solujen aineenvaihduntaa on keskittynyt glukoosin hyväksikäytön. Kun glukoosi on rajoitettu, kiinteät kasvaimet on pakko kataboloivat vaihtoehtoisia substraatteja, kuten rasvahapot ja aminohapot vaihtoehtoisena energianlähteenä.

kuitenkin oncogenesis voi aiheuttaa laajaa paneelia aineenvaihdunnan muutoksia, jotka voivat olla kudosspesifisiä tai yleinen kaikkialla ihmisen syövissä. Siksi kattavan metabolinen analyysin kiinteiden kasvainten voi paljastaa arvokkaita aineenvaihduntatuotteiden sekä varhaisen diagnoosin syövän sekä seurata taudin etenemistä ja /tai toistumisen ilmoittaa kliinisessä hoidossa syöpäpotilailla. Nämä biomarkkerit voitaisiin mahdollisesti käyttää korvaavia vasteita kliinisissä kokeissa ja saattaa ehdottaa uusia metabolinen tavoitteet syövän hallintaan sekä tarjota täydentäviä tavoitteita kemoterapiaa. Metabolomiikka on järjestelmällinen analyyttinen väline, jota käytetään tunnistamiseen biokemiallisten aineenvaihduntatuotteiden solu- prosesseja, termi, joka sisältää useita erilaisia ​​analyysejä alueenvalinnalla ydinmagneettiresonanssispektroskopialla (NMR), massaspektrometrialla (MS), merkkiaineen perustuvat tutkimukset, ja metabolinen footprinting [30 ]. Vaikka jokainen näistä menetelmistä on ainutlaatuisia etuja, MS on vakiinnuttanut asemansa suurikapasiteettisten ja teollisesti vakaa lähestymistapa arvioida sekä koostumuksesta erilaisia ​​näytteen tyyppejä sekä muutoksia, jotka koostumukseen seuraavien häiritseekin. Vaikka metabolomiikka on ollut olemassa vuosikymmeniä, viime aikoina se on kerännyt huomiota kuin translaation välineenä tunnistamista ja syövän kliinisessä ympäristössä sekä lääkkeen kohteena kehittämiseen [31].

Aiemmassa tutkimuksen Denkert

et al.

[32] käytetään kaasukromatografia MS /aika-lennon (GC-MS /TOF) vertailla rajatapaus munasarjakasvaimia munasarjojen karsinoomat. He tunnistivat 114 291 (39,1%) yhdisteiden ja löysi kasvoi Proteinogeeniset aminohappoja, puriinit, pyrimides, ja lipidien kalvo lähtöaineiden munasarjakarsinoomissa vs. rajatapaus kasvaimia ja tulkitaan näitä tietoja siten, että karsinoomat ovat korkeammat solujen lisääntymisen hinnat. Sen lisäksi, että kasvaimen metabolian, virtsa- näytettä munasarjasyöpä potilailla on myös tutkittu. Woo

et al.

[33] toteutti metabolomic perustuva tutkimus löytää virtsan biomarkkereita munasarja- ja rintasyövän käyttäen GC /MS. Kaksi tunnettua biomarkkereita rintasyövän ja 3 uutta biomarkkereita munasarjasyöpä tunnistettiin: 1-methyladenosine, 3-metyyliuridiini, ja 4-androsteeni-3,17-dioni. Munasarjasyöpä biomarkkerit liittyivät oksidatiivisen DNA-vaurioita ja DNA: n metylaatio. Samoin Slupsky

et al.

[34] kerättiin virtsanäytteet potilailta, joilla alku- ja loppuvaiheen rinta- tai munasarjasyöpä, samoin kuin terveillä naisilla saada metabolinen profiili käyttäen NMR. Pitoisuus erityisten aineenvaihduntatuotteiden väheni syöpäpotilailla, tuloksena on ainutlaatuinen profiilin. Muutokset välituotteet trikarboksyylihapposyklin (TCA), sekä molekyylejä, jotka liittyvät energia-aineenvaihdunnan ja aminohapot havaittiin.

Ennen tämän tutkimuksen kuitenkin Metabolomi normaalin munasarjan ei ole tutkittu, eikä muutoksia, joita esiintyy neoplastisen transformaation ja metastaattisen sairauden etenemistä. Esillä olevassa tutkimuksessa ensimmäistä kertaa kerromme metabolisen profiilin normaalin ihmisen munasarja ja vertaa sitä metaboliaprofiilin ensisijaisen epiteelin munasarjasyöpä (EOC) ja etäpesäkkeitä alkuperäisestä EOC (MOC) käyttäen GC /MS ja LC /MS /MS: llä.

tulokset

tunnistaminen aineenvaihduntatuotteiden, tilastollinen analyysi, ja polku analyysi

näytteitä meidän kolmesta ryhmästä (normaali, EOC, ja MOC), 364 molekyylit tunnistettiin (taulukko S1) verrattuna Metabolon kirjaston, joka sisälsi 1700 molekyylejä. Tunnistaminen perustuu retentioaika, maksu (

m /z

), edullisia adduktit, ja fragmentointikuvio molekyylin. Kattava kirjasto sallittu nopea tunnistaminen, joilla on hifi. Nämä yhdisteet sisältyvät monenlaisia ​​luokkia, jotka ulottuvat yksinkertaisista aminohappojen ja peptidien hiilihydraatteja, lipidejä, nukleotidejä, kofaktoreita ja vitamiineja, ja ksenobioottien (Fig. 1).

n = metaboliittien kussakin luokassa.

Data on summattu kuuluvien yksilöiden ryhmään. Käyttämällä yksisuuntaista ANOVA kanssa Tukey testin jälkeen tunnistaa eri tavoin runsaasti metaboliittien yli kolmeen kudoksen analysoidaan, 95 biokemikaalit olivat tilastollisesti merkittäviä, ja lisäksi oli

p

≤0.05 ainakin yksi pareittain vertailut (EOC vs. normaali; MOC vs. normaali; MOC vs. EOC). Identiteetit näistä metaboliiteista on esitetty taulukossa S2. Käyttämällä runsaasti profiilit näiden metaboliittien, valvottu pääkomponenttianalyysi (PCA) suoritettiin, jolloin tuloksena on hyvä kolmen ryhmän (Fig. S1).

Käyttämällä Ingenuity Pathway Analysis (IPA), tunnistimme alkuun 15 kanoninen reittejä mukana EOC (taulukko S3) ja MOC (taulukko S4). Lähes kaikissa tapauksissa, nämä liittyivät aminohappoon aineenvaihduntaan ja biosynteesiin. Huomaa myös, pyrimidiini aineenvaihdunta, puriinimetabolia ja glykoksilaatti ja dekarboksyloivan aineenvaihdunnan reittejä vain ilmestyi tapauksessa MOC.

metabolinen profiili normaalin munasarjan ja toiminnan menetys transformoitaessa

Ensimmäinen pääkomponenttina erotettu ei-transformoidut munasarjanäytteiden transformoiduista kudoksista (sekä EOC ja MOC), kun taas toinen pääasiallinen komponentti on määrittänyt vielä joukko biokemiallisia muutoksia, jotka vastasivat etäpesäkkeitä (kuva S1). Arviointi kuormitusten juoni edelleen luokitteli yhdisteiden tappio /voitto-of-function joko transformaation tai etäpesäke. Neljä aineenvaihduntatuotteet olivat korkealla runsaasti munasarjassa ennen neoplastisen transformaation: 1-metyyli asetaattia (-2,06 kertainen,

p

0,001 EOC; -2,18 kertaiseksi,

p

0,001 in MOC), tauriini (-1,75 kertainen,

p

0,001 EOC, -1,97 kertainen,

p

0,001 MOC), fenoli sulfaatti (-2,22 kertainen,

p

= 0,0535 in EOC; -3.0 kertaiseksi,

p

= 0,0217 in MOC), ja 6-fosfoglukonaatti (-1,64 kertainen,

p

= 0,0538 in EOC, -1,92 kertainen,

p

= 0,0264; Fig. 2). Nämä biokemikaalien on merkittävä pudotus runsaasti transformoitaessa. Kaksi näistä metaboliiteista (methylimidazoleacetate ja 6-fosfoglukonaatti) on aiemmin liittynyt normaali munasarjojen toiminta ja lasku niiden runsaus voidaan pitää menettämisestä toiminto liittyy muutos.

1-methylimidazoleacetate ja tauriinia analysoidaan LC /MS, positiivinen ionisumutus; fenoli päällä ja 6-fosfoglukonaatti analysoitiin LC /MS: negatiivinen ioni spray. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

Methylimidazoleacetate on tärkein aineenvaihduntatuote histamiinia. Tämä lopputuote histamiinia hajoamista muodostuu N-metylaatio imidatsolirenkaaksi metyylihistamiinilla histamiini metyylitransferaasiestäjiä ja myöhemmin oksidatiivisen deaminaation sivuketjussa tyypin B monoamiinioksidaasin. Vuodesta tutkimusten perusteella tiedetään, että jopa 70-80% histamiini metaboloituu elimistössä erittyy virtsaan methylimidazoleacetate [35]. Siten virtsan methylimidazoleacetate ole suurin ja erityisten histamiini metaboliitti on selvä merkki mahdollisista muutoksista histamiinia aineenvaihduntaan kehossa. Munasarjojen histamiini tuotanto tapahtuu kudosten asuva syöttösoluja ja sen on osoitettu koordinoida ovulaation [36].

Tauriini ei ole mukana proteiinisynteesiä ja /tai on rajallinen osallistuminen biokemiallisia reittejä ulkopuolella peroksisomaalisen muodostumisen N- asyyli lipidin konjugaatteja, kuten sappihappoja ja rasvahapot. Kuitenkin useat toiminnot on osoitettu tauriinia-kuten osmoregulation, kalvo vakauttaminen, vieroitus, antioxidation, modulaatio ionien virtausta, ja kuin estävä välittäjäaine tai neuromodulaattorin [37], [38], [39], [40], [ ,,,0],41]. Roolit tauriinin sukuelimiin ovat moninaiset ja monimutkaiset. Tauriini on hallitseva aminohappo sukupuolielinten eritteitä-lukien uraauurtava, kohdun ja munanjohdin nesteet [42], [43]. On osoitettu, että munasarjan sisältää mRNA: tauriini transporter [44] ja että rotan munanjohtimen sisältää enintään 10 umol tauriinia /g kudosta [45]. Tauriini on myös läsnä suurina pitoisuuksina rotan ja ihmisen kohdun, ja sen pitoisuus pienenee raskaus [46], [47]. Huolimatta kaikista näistä tiedot, roolit tauriinin naisen sukuelimiin ovat suurelta osin tuntemattomia ja ei ole aiemmissa tutkimuksissa noin lokalisointiliiketoimintansa näissä elimissä.

Fenoli sulfaatti on maksan käsitelty gut mikrofloorabiomassa aineenvaihduntatuote, ja 6-fosfoglukonaatti on välituote hyödyntämisessä glukoosin sisällä pentoosifosfaattireitistä, mahdollisesti merkitsee sitä, että glukoosi on rajoitettu tuloa pentoosifosfaattireitistä terveellä munasarja ja että transformoitaessa on suurempi affiniteetti mekanismia tästä mekanismista. Tämä tulkinta on järkevää, koska pentoosifosfaattireitistä tuottaa sekä riboosia varten nukleotidibiosynteesiin, sekä kaksi mooliekvivalenttia NAD (P) H, joka voisi lieventää oksidatiivisen stressin ja tukea glutationin kierrätykseen.

Kuusi yhdisteitä eriytetty muuttaneet munasarjakudoksen riippumatta siitä, onko syöpä on lokalisoitu tai metastaattinen (PC1 0; PC2 = 0). Nämä yhdisteet sisältyvät useat kvaternaariset amiinit (betaiini, karnitiinin ja erogthionine), TCA cycle välituotteiden malaatti ja fumaraatin ja N-asetyyliglysiini. Lisääntynyt kudoksen kvaternaariamiini pitoisuudet ovat tyypillisesti johtuu kudoksen kysyntää joko koliini tai karnitiinia kuin kuljettajat varten kvaternaariset amiinit ovat valikoivia, mutta ei erityistä [48]. Kaikkiaan kolmetoista yhdisteitä, jotka sisältävät kvaternäärisiä amiineja havaittiin kasvaneen kudoksen runsautta yhden tai molemmat munasarjasyöpä ryhmissä verrattuna ei-transformoitu munasarjakudoksessa ja kaksi koliinia sisältävää lysolipidit oli merkittävästi vähentynyt runsaasti transformoidussa munasarjakudoksessa.

Syöpäsolut ovat muuttaneet hiilihydraattiaineenvaihduntaan

Yksi allekirjoitus tunnusmerkkejä syöpä on muuttunut glukoosiaineenvaihdunnan. Vuonna 1929, Otto Warburg ensimmäinen ehdotettu, että syöpäsolut käyttää glukoosia eri tavalla kuin normaalit solut, mieluummin glukoosin anaeroblic glykolyysiin sijaan oksidatiivisen fosforylaation tuottamista varten ATP: n [13], mikä lisää laktaatin tuotannon ja alemmassa pH: ssa kuin normaali kudos, joka käännä huonontaa DNA korjausmekanismit [49]. Tuloksemme osoittivat kasvua laktaatin sekä EOC ja MOC taitettavalla muutos 1,46 (

p

0,001) ja 1,37 (

p

= 0,0076), tässä järjestyksessä, verrattuna normaaliin munasarjojen kudosta. Vain MOC kasvoi glukoosi-6-fosfaatin (2,91-kertainen,

p

= 0,0029). Ei tapahtunut merkittäviä muutoksia glukoosi, pyruvaatti, acetylphosphate, fosfaatti, pyrofosfaatti tai sitraatti ryhmien välillä (Fig. 3). Lisääntyminen laktaatti yhdistettynä ilman merkittäviä muutoksia sitraatti tasoilla, mukaan Glykolyysivaiheen ei estetä vaan oksidatiivisen fosforylaation. Mielenkiintoista on, että toinen näkökohta Warburgin aineenvaihduntaa, heksoosi fosfaatti runsaasti, oli vain koholla MOC näytteissä (tuloksia ei ole esitetty).

glukoosi, glukoosi-6-fosfaatti, fruktoosi-6-fosfaatti, 3-fosfoglyseraatti-, fosfoenolipyruvaattia (PEP), pyruvaatti, laktaatti ja sitraatti analysoitiin GC /MS: llä. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

Toinen hiilihydraattia merkittävä kasvu runsaasti transformoiduissa munasarjakudoksen oli fukoosin (2,75-kertainen,

p

0,001 EOC; 1,81 kertainen,

p

= 0,0103 in MOC). Tämä havainto voi johtua menetys ominaisaktiivisuuden munasarjojen glykosylaatioreittejä, koska on osoitettu, että normaali munasarjakudoksen ilmentää tiettyä proteiinia fukosyloitu- polku, joka johtaa fukoosia osa on kytketty suoraan proteiiniin Ser /Thr [50]. Tämä munasarja-erityistä glykosylaatioreitti on myös ainutlaatuinen, että fukoosia ei ole terminaali sokeria, mutta sisäinen sokerin O-kytketyn oligosakkaridin.

Lisääntynyt rasvahappojen hapettumista EOC ja MOC

vaihtoehtona oksidatiivisen fosforylaation ATP tuotantoa, EOC ja MOC mieluummin käyttää rasvahappoja kuten lisääntyminen useissa rasvahappoja (Fig. 4) mukana rasvahappojen ja karnitiini aineenvaihduntaa erityisesti karnitiini (1,79 kertaiseksi EOC,

p

0,001; 1,88 kertaiseksi MOC,

p

0,001), acetylcarnitine (1,75 kertaiseksi EOC,

p

0,001; 2,39 kertaiseksi MOC,

p

0,001), butyrylcarnitine (3,62-kertainen,

p

= 0,0094 in EOC; 7,88 kertainen,

p

0,001 MOC), ja propionylcarnitine lisääntynyt 5,7-kertaiseksi (

p

= 0,0047) in MOC vain (Fig. 5). Karnitiini on tunnustettu liikenteen proteiinia, joka tuottaa rasvahappoja mitokondrioita varten β-hapettumista. Endogeeninen acetylcarnitine on käytetty indikaattorina mitokondrioiden terveyttä tasapainon asetyyli-CoA:CoA siirtämällä asetyyliryhmä karnitiinin muodostamiseksi acetylcarnitine ja siten tarjota asetyyliryhmiä synteesin sterolien, rasvahapot, ja ketoaineiden [51] .

karnitiini, acetylcarnitine, butrylcarnitine, ja propionylcarnitine analysoitiin LC /MS, positiivinen ionisumutus. 2-hydroxyglutarate ja 3-hydroksibutyraatti analysoitiin GC /MS: llä. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

ketoaine 3 hydroksibutyraatti (BHBA) oli voimistunut 8,63-kertaisesti (p = 0,0056) in MOC verrattuna normaaliin (Fig. 5). Lisäksi, sytosolin allas asetyyli-CoA on välttämätöntä de novo lipogeneesiin [52]. Ylimääräinen tuotanto sytoplasman asetyyli-CoA- verrattuna mitokondrioiden kapasiteettia sen sisällyttämistä TCA sykli on osoituksena lisääntynyt runsaasti paneelin N-asetyyli aminohappoja syöpäkudokset-lukien N-asetyyliglutamaatti, N-asetyyliglysiini, N -acetylthreonine, The neuroaktiiviset aminohappojen N-acetylaspartate (NAA) ja N-asetyyli-aspartylglutamate (NAAG), polyamiinin hajoamistuote N-acetylputrescine, ja jopa N-asetyyliglukosamiinin-6-fosfaatti.

Mielenkiintoista on, me totesi myös, että äskettäin kuvattua oncometabolite, 2-hydroxyglutarate oli lisääntynyt runsaasti EOC (3,06-kertainen,

p

= 0,0114 in EOC, Fig. 5) [53].

Tehostettu fenyylialaniinin hajoamista

Fenyylialaniini hajoamista johtaa myös tuotannon ketonit, eli phenylpyruvate ja 4-hydroxypyruvate. Päämetaboliitit fenyylialaniinin hajoamista lisättiin merkittävästi EOC verrattuna normaaliin (Fig. 6). Phenylpyruvate kasvoi 4,21-kertaiseksi (

p

= 0,0098) in EOC ainoastaan ​​verrattuna normaaliin mutta laski -3,68 kertaiseksi (

p

= 0,036) vuonna MOC verrattuna EOC. Fenyylilaktaattia (PLA) nousi 195,45 kertaiseksi (

p

0,0023) in EOC, toteamus joka on tyypillisesti johtuvan riittämätön fenyylialaniinihydroksylaasin aktiivisuus [54]. Fenyyliasetaatti kasvoi 1,93-kertaiseksi (

p

= 0,0203) in EOC verrattuna normaaliin vain, kun taas 4-hydroksifenyylipyruvaatti nostettiin 17,82 kertaiseksi (

p

= 0,0069) in EOC verrattuna normaaliin. Fenyylialaniinin, tyrosiinin fenyyliasetyyliglutamiinin, ja 4-hydroksifenyyliasetaattia eivät muuttuneet merkitsevästi. Fenyylialaniini ja sen päämetaboliittien-phenylpyruvate, PLA, ja fenyyliasetaatti-aiheuttaa oksidatiivista stressiä hippokampuksessa ja aivojen cortrex kautta sukupolvi reaktiivisia happiradikaaleja, joka lievensi α-tokoferoli [55]. Fenyyliasetaatti on myös osoitettu olevan estävää kasvua vaikutus munasarjasyövän solulinjoissa [56], kun taas PLA voi edistää kasvua [57]. Siksi on järkevää, että munasarjasyöpä suosisi tuotantoon PLA yli muiden vaihtoehtoisten aineenvaihduntatuotteita, vastaa meidän tuloksia. Nämä metaboliitit syntyvät transaminoitumista fenyylialaniinin ja sen jälkeen hapettamalla phenylpyruvate.

fenyylialaniini ja tyrosiini analysoitiin LC /MS pos .; phenylpyruvate, phenyllacetate, fenyyliasetyyliglutamiini, phenylactate, ja 4-hydroksifenyylipyruvaatti kautta LC /MS: negatiivinen ioni spray; 4-hydroksifenyyliasetaattia GC /MS. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

Lisääntyvät tokoferolien vuonna MOC

on olemassa neljä pääasiallista isomuotoja tokoferolien: α, β, δ, ja γ, jossa α-tokoferoli on kaikkein biologisesti aktiivinen muoto, jonka osuus on noin 90% E-vitamiinia löytyy eläinten kudoksista, jossa se toimii antioksidanttina ja vapaiden radikaalien vaimentamiseksi ja lopettaa lipidiperoksidaation [58], [59]. Näin se toimii tehokkaana suojaa säteilyltä, joka synnyttää vapaita radikaaleja vedestä tai biomolekyylien [60]. Metabolomic analyysi osoitti merkittävää kasvua α-, δ-, ja γ-tokoferoli tasot MOC. α-tokoferoli kasvoi 1,160.41 kertaiseksi (

p

0,001) verrattuna normaaliin ja 627,67 kertainen (

p

= 0,0023) verrattuna EOC. δ-tokoferoli kasvoi 1,775.51 kertaiseksi (

p

0,001) verrattuna normaaliin ja 1,950.08 kertaiseksi (

p

0,001) verrattuna EOC. γ-tokoferoli nousi 95,74 kertaiseksi (

p

0,001) verrattuna normaaliin ja 83.79 kertaiseksi (

p

0,001) verrattuna EOC (Fig. 7). Koska tokoferoleja ovat rasvaliukoisia, ne toteutetaan veressä pakattu lipoproteiinien, lähinnä LDL ja HDL, minkä jälkeen ne kuljetetaan kudoksen ja tehdään otto samaa mekanismia, jolla lipidejä toimitetaan [58]. Ottoa normaalissa munasarjassa säätelee lipoproteiinireseptoreita [59]. Tokoferolit ovat myös liitetty tukahduttaminen immuunijärjestelmän vaste vähentämällä reaktiivisia happiradikaaleja ja /tai muuttamalla arakidonihappometaboliittien [61]. Siksi on järkevää, että metastaattinen voisi kerääntyä niitä tukahduttaa immuunivastetta ja tarjota suojaa säteilyltä hoitoa syöpään.

Tocopherols analysoitiin GC /MS. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

Tehostettu oksidatiivisen stressin vastaus

Ophthalmate on analogi pelkistetty muoto glutationin (GSH) kanssa tioliryhmän GSH korvattu metyyliryhmällä. Ophthalmate voidaan syntetisoida 2-aminobutyraatti ja glutamaatin entsyymin γ-glutamyyli kysteiini-syntetaasin (GCS) muodostamiseksi γ-glutamyyli-2-aminobutyraatti [62], joka voidaan katalysoida glutationi-syntetaasin (GS) muodostamiseksi ophthalmate [63] (Fig. 7). Ophthalmate on ilmoitettu biomarkkerina oksidatiivisen stressin riittämättömiä GSH tuloksia ophthalmate synteesiin aktivoimalla GCS. GSH on yksi runsaimmin solunsisäinen antioksidantteja, joka suojaa mitokondrioita endogeenisen happiradikaaleja [64] ja myös pitää entsyymien ja muiden solujen yhdisteet on pelkistetyssä tilassa [65], joten se on yksi tärkeimmistä solujen antioksidantteja, kuten sen ehtyminen johtaa solukuolemaan. GSH on myös liitetty kemoterapian resistenssin aktivoitumisen kautta monilääkeresistenttejä transporter 1 (MDR-1) [66], [67].

hapettunut muoto glutationi (GSSG), GSH, γ- glutamyyli-2-aminobutyraatti, ja ophthalmate voidaan havaita seerumissa hiirissä [67], joten kaikki on potentiaalia biomarkkereita. Tähän mennessä 2 -aminobutyraatti ja ophthalmate ei ole tutkittu munasarjasyöpä. Kirjoittajat raportoivat ensimmäisen kerran, kasvatetaan merkittävästi 2 -aminobutyraatti molemmissa EOC (1,46-kertainen,

p

= 0,0316) ja MOC (2,25-kertainen,

p

0,001), mikä viittaa siihen, parannettu oksidatiivisen vasteen. Ophthalmate kasvoi 2,94 kertaiseksi MOC (

p

= 0,0128; Fig. 8). Kuitenkin, ei ollut merkittäviä muutoksia glutationi (pelkistetty ja hapetettu valtiot) tai glutamaatti.

2-hydroksibutyraatti ja 2 -aminobutyraatti analysoitiin GC /MS. Rasiakuvaaja glutamaatin ja ophthalmate analysoitiin LC /MS, positiivinen ionisumutus. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

Tuotannon kasvua NAA ja NAAG

N-acetylasparate (NAA) on vapaa aminohappo esiintyy aivoissa hyvin suurilla pitoisuuksilla, joka toimii osmolyyttiä nestetasapainon neuronien suojaamiseksi vastaan ​​osmoottinen stressi [68], [69]. On myös ajateltu toimia lähteenä asetaatti lipidien ja myeliinin synteesi [70] ja edistää glutamaatin energian tuotannon hermosolujen mitokondrioita läpi sarjan reaktioita [71], [72]. NAA syntetisoidaan L-aspartaatti ja asetyyli-CoA-entsyymi L-aspartaatti-N-asetyyli transferaasi ja hydrolysoi entsyymi aspartoacylase II. NAA toimii esiasteena N-ascetyl-aspartyyli-glutamaatti (NAAG) käyttäen entsyymiä NAA-syntetaasin (Fig. 8). Koska sen pakkaus glutamaatin, fysiologinen rooli NAAG on ollut vaikea määritellä, mutta se täyttää välittäjäaine kun se pakataan synaptic rakkulat ja vapautuu Ca

2 +: sta riippuvainen tavalla hermopäätteistä [73]. On ehdotettu toimia shuttle glutamaatin aktivoimaan glutamaattireseptorien mGluR3 johtuu sytotoksisen luonne glutamaatin [74], [75]. Viime aikoina on käytetty diagnosoida aivosairauksien. Lisäksi NAA pitoisuuksia on havaittu potilaalla, jolla on munasarjojen mucinous cystadenoma [76] ja obaryo nesteessä vakavien munasarjojen kasvaimia [77], vaikka fysiologinen rooli munasarjan ei ole määritetty. Kirjoittajat raportoivat, että NAA ja NAAG, kaksi vapaata aminohappoa, havaittiin normaalissa munasarjassa on huomattavasti lisätty tasojen EOC osoittaa kertainen muutos 3,50 (

p

= 0,0301) ja 2,19 (

p

= 0,0352), tässä järjestyksessä, jossa lisäkorotukset MOC taitettavalla muutos 85.60 kertainen (

p

0,001) ja 8,09 (

p

0,001), tässä järjestyksessä (kuvio . 9).

NAA ja NAAG analysoitiin LC /MS negatiivinen ja LC /MS, positiivinen ionisumutus, vastaavasti. Laatikko legenda: + sisällä neliö edustaa keskiarvoa, baari sisällä neliö edustaa mediaani, yläpalkista edustaa enintään jakelu, alempi palkki edustaa vähintään jakelun, ympyrä edustaa äärimmäistä datapistettä.

NAAG hajoaa N-asetyloitu a-sidottu hapan dipeptidaasi (NAALADaasiaktiivisuuden), joka on NAAG-specific catabolic entsyymi [78].