Cell Sex and Sex Hormones Modulate Glucose and Glutamine Kidney Metabolism: Implications for Diabetic Kidney Disease
Notice bibliographique
Résumé
Background: Male sex predisposes to diabetic kidney disease (DKD). We uncovered androgen-induced perturbations in kidney metabolic proteins that may drive faster DKD progression in men. Our goal is to characterize cell sex- and sex hormone-specific alterations in the kidney cell metabolism. Methods: Human primary proximal tubule epithelial cells (PTEC) from 3 male and 3 female donors were stimulated with control, dihydrotestosterone (DHT), or estradiol (EST). We assessed glycolysis (extracellular acidification rate, ECAR) and oxygen consumption rate (OCR) in a Seahorse analyzer. We also studied sex differences in 16-week-old diabetic Akita mice. Results: Male PTEC showed significantly higher ECAR, OCR, superoxide levels and apoptosis, compared to female PTEC (p<0.05). Higher OCR in male PTEC was further enhanced in the presence of glutamine as a unique susbstrate. In male PTEC, ECAR was increased by DHT, whereas OCR was increased by DHT and EST. Further, glucose levels in the media were reduced by DHT. DHT-induced metabolic changes were prevented by androgen receptor (AR) inhibitors. ATP, superoxide and apoptosis were increased by DHT, especially in male PTEC. Under hyperglycemia (25mM glucose), male cells showed a more rapid decline in OCR, and DHT increased superoxide and ATP levels. Transcriptional regulator analysis predicted that PTBP1, MCM4, and KDM5D (Y-linked) regulate proteins increased by DHT. Targets of PTBP1 and MCM4 include enzymes involved in glucose and glutamine metabolism (TKT, GLUD1). In vivo, diabetes increased kidney gene expression of Tkt, Glud1, and glutamine transporter Slc38a3 in males, but not females. Conclusions: PTEC metabolism is influenced by cell sex and sex hormones. Male PTEC show higher glycolysis, oxygen consumption, and respiratory capacity than female PTEC, and a higher propensity to oxidize glutamine in the mitochondria. Importantly, glutamine plays a key role as anaplerotic substrate for the TCA cycle in diabetes. Our in vivo data support the link between male sex and regulation of glutamine metabolism, and suggests that kidney utilization of glutamine in DKD is sex-specific. By understanding and monitoring how these metabolic changes occur in male and female patients, our findings may contribute to a more personalized management of DKD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,002 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».