Dynamic Simulation and Metabolome Analysis of Long-Term Erythrocyte Storage in Adenine–Guanosine Solution
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Notice bibliographique
Résumé
Although intraerythrocytic ATP and 2,3-bisphophoglycerate (2,3-BPG) are known as direct indicators of the viability of preserved red blood cells and the efficiency of post-transfusion oxygen delivery, no current blood storage method in practical use has succeeded in maintaining both these metabolites at high levels for long periods. In this study, we constructed a mathematical kinetic model of comprehensive metabolism in red blood cells stored in a recently developed blood storage solution containing adenine and guanosine, which can maintain both ATP and 2,3-BPG. The predicted dynamics of metabolic intermediates in glycolysis, the pentose phosphate pathway, and purine salvage pathway were consistent with time-series metabolome data measured with capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry over 5 weeks of storage. From the analysis of the simulation model, the metabolic roles and fates of the 2 major additives were illustrated: (1) adenine could enlarge the adenylate pool, which maintains constant ATP levels throughout the storage period and leads to production of metabolic waste, including hypoxanthine; (2) adenine also induces the consumption of ribose phosphates, which results in 2,3-BPG reduction, while (3) guanosine is converted to ribose phosphates, which can boost the activity of upper glycolysis and result in the efficient production of ATP and 2,3-BPG. This is the first attempt to clarify the underlying metabolic mechanism for maintaining levels of both ATP and 2,3-BPG in stored red blood cells with in silico analysis, as well as to analyze the trade-off and the interlock phenomena between the benefits and possible side effects of the storage-solution additives.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle