Kardiyak hujayralarning apoptozga chidamliligi yurak glikozidlari tomonidan induktsiya qilingan senoliz uchun ichki to'siqdir 2-qism

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

Ouabain tufayli kelib chiqqan K*/Nat gomeostazining buzilishi nazorat va qarigan A549 va END-MSClarda turli fiziologik reaksiyalarga olib keladi.

Ouabainning senolitik ta'siri hujayra turiga bog'liqligini aniqlab, biz hMSC va A549 javoblarida aniqlangan farqlar asosida nima yotishi mumkinligini aniqlashga harakat qildik. Shu maqsadda biz END-MSC va etoposidning oksidlovchi stress bilan qo'zg'atilgan qarishini tahlil qildik. -A549 ning qo'zg'atilgan qarishi aniqroq.cynomorium foydalariTurli xil yurak glikozidlarining asosiy molekulyar ta'sir mexanizmi Nat/K plus -ATPase [44] ni inhibe qilishdir.Nat/K plus -ATPase plazma membranasi fermenti bo'lib, kontsentratsiya gradientlariga qarshi kaliyni hujayradan pompalayotib, hujayradan natriyni haydab chiqaradi. va shu tariqa K plyus va Na plyus gomeostazini saqlashda ishtirok etadi. Shuning uchun biz ikki turdagi nazorat va qarigan hujayralar o'rtasida bazal va ouabain tomonidan qo'zg'atilgan ion gomeostazida har qanday farqlar bo'lishi mumkinligini so'radik.

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

Ouabain tufayli kelib chiqqan K plyus va Na plyus gomeostazidagi buzilish oxir-oqibat plazma membranasi potentsialining yo'qolishiga olib kelishi kerak. Shunday qilib, biz qo'zg'atmaydigan hujayralarning transmembran potentsialini o'lchash uchun maxsus floresan probi DiBAC4 (3) dan foydalandik. Ushbu bo'yoqning floresansining ortishi membrana depolarizatsiyasini aks ettiradi.cho'l sümbülüHar bir hujayra turida sinovdan o'tgan ouabain prognoz qilinadigan membrana depolarizatsiyasini keltirib chiqardi, bu ion disbalansni tasdiqlaydi (10a-rasm). Shunisi e'tiborga loyiqki, biz nazorat va qarigan END-MSClarda membrana depolarizatsiyasining o'xshash darajasini kuzatdik, qarigan A549 esa nazorat qiluvchi A549 hujayralariga nisbatan sezilarli darajada ko'proq depolarizatsiyalangan membrana bilan tavsiflangan.

Ion deregulyatsiyasining boshqa muhim oqibatlari mitoxondriyal membrana potentsialidagi (MP) o'zgarishlardir.

Shunday qilib, JC-1 lyuminestsent probi yordamida biz ouabain bilan davolashda nazorat va qarigan hujayralardagi MMPni baholadik. Shuni alohida ta'kidlash kerakki, qarigan hujayralar odatda mitoxondriyalarning noto'g'ri ishlashini aks ettiruvchi MMPning pasayishi, energiya almashinuvidagi o'zgarishlar va hujayra ichidagi reaktiv kislorod turlarining ko'payishi bilan tavsiflanadi [45]. Kutilganidek, qarigan END-MSC va A549 hujayralarida MMP nazorat hujayralariga qaraganda past edi,

Garchi bu pasayish qarigan hujayralarning hayotiyligiga ta'sir qilmasa ham (Id, 6a, 10b-rasm).Flavonoid olish usuli pdfYuqoridagi natijalarga o'xshab, ouabain proliferatsiya qiluvchi hamkasblari bilan solishtirganda Senes-cent A549 da aniq MMP depolarizatsiyasini keltirib chiqardi, shu bilan birga nazorat va qarigan END-MSClarning MMP ga ta'siri minimal edi (Fig.10b). Ushbu bo'limda tasvirlangan natijalarni jamlab, Na plus /K plus -ATPazni ouabain tomonidan blokirovka qilish, qarigan END-MSCS dan farqli o'laroq, qarigan A549 holatida plazma membranasining keskin depolarizatsiyasiga va MMP pasayishiga olib keladi degan xulosaga kelishimiz mumkin.

K plus import mexanizmlaridagi o'zgarishlar qarigan END-MSClarning ouabain-qarshiligiga vositachilik qiladi.

Keksa A549 va END-MSClar o'rtasida membrana polarizatsiyasi va MMPdagi ouabain tomonidan qo'zg'atilgan o'zgarishlarga vositachilik qiluvchi mexanizmlarni tushuntirish uchun biz ilg'or bio-informatika yondashuvidan foydalandik. Tahlilning maqsadi hujayra turiga bog'liq bo'lgan ouabainga qarshilik yoki qarigan hujayralarning sezgirligiga vositachilik qiluvchi mumkin bo'lgan transkriptomik xususiyatlarni aniqlash edi. Boshqacha qilib aytganda, biz savol berdik: END-MSC (ouabainga chidamli hujayralar) ning qarishi A549 (ouabainga sezgir hujayralar) qarishidan qanday farq qiladi? Bu savolga javob berish uchun biz uchta mustaqil RNK ketma-ketligi (RNK-Seq) ma'lumotlar to'plamidan foydalandik. Birinchisi RNK-Seq tahlili edi

Fig.6 Etoposid tomonidan qo'zg'atilgan A549 qarish modelini tasdiqlash. Senescent A549 xujayralari proliferatsiyaning yo'qolishini ko'rsatadi, b hujayra kattaligi, c avtofluoresans darajasi va d SA-b-Gal faolligini nazorat qilish bilan solishtirganda oladi. e p53 va Rb ning fosforillanish darajalari va nazorat va qarigan A549 da p21 va HMGBI oqsillarining ifoda darajalari. Taqdim etilgan qiymatlar o'rtacha±SD. Bir tomonlama ANOVA bo'yicha bir nechta guruhlar uchun taqqoslashlar qo'llanildi, n=3, ns muhim emas,***p<0.001. for="" pair="" comparisons="" at="" b,c,="" and="" d="" welch's="" test="" was="" used,n="3" for="" b="" and="" c,n="50" for=""><0.001.>flavonoidlarTasvirlar uchun masshtab chiziqlari 500 mkm. GAPDH biz tomonidan amalga oshirilgan nazorat va qarigan END-MSC'larni yuklash nazorati sifatida ishlatilgan. Ikkinchisi GEO dan yuklab olingan boshqaruv va qarigan A549 uchun ma'lumotlar to'plami edi [43]. Shunisi e'tiborga loyiqki, keksalikni qo'zg'atuvchi sharoitlar ushbu tadqiqotda va yurak glikozidlari ta'sirida seno-lizning pilot tadqiqotlarida qo'llaniladigan holatlarga to'g'ri keldi. Uchinchi ma'lumotlar to'plami esa senolitik birikmalar sifatida yurak glikozidlarini o'rganish natijasida to'g'ridan-to'g'ri olingan nazorat va qarilik IMR-90 uchun edi [25]. Muhimi, IMR-90 ouabain sabab bo'lgan tahlilga moyil ekanligi isbotlangan. Shuni ta'kidlash kerakki, END-MSC va A549 uchun mos keladigan faqat ikkita ma'lumot to'plamini taqqoslash oxir-oqibat noto'g'ri natijalarga olib keladi, chunki bunday tahlilda END-MSC va A549 dagi qarish jarayoni o'rtasidagi izlanayotgan farqni END-MSCs va A549 vositachiligidagi o'zgarishlardan ajratib bo'lmaydi. turli xil texnik partiya effektlari (ketma-ketlash mashinasining turi, bajarilgan namunaning shartlari). Har qanday ommaviy effektlarni kamaytirish uchun biz ouabainga chidamli hujayralar (END-MSCs) uchun bitta maʼlumotlar toʻplamini va uabainga sezgir hujayralar (A549, IMR-90) uchun ikkitasini solishtirdik. Keyingi qiyosiy tahlilning dolzarbligini tasdiqlash uchun biz uchta tasvirlangan tajribadan namunalarni o'z ichiga olgan umumiy ma'lumotlar to'plamiga asoslangan holda "hujayra qarishi" (GO 0090398) GO atamasi bilan bog'liq genlar quyi to'plami uchun Asosiy komponentlar tahlilini o'tkazdik. Darhaqiqat, har bir hujayra turi uchun namunalar ikkita alohida guruhga to'plangan - nazorat va qariganlar (10d-rasm).

cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

Ouabainga chidamli va sezgir hujayralarning qarishi davrida differentsial ifodalangan genlar (DEG) tahlilini o'tkazish uchun biz ikkita bashorat qiluvchi va ularning o'zaro ta'sirini jamlagan statistik modelni yaratdik. Tahlilning sxematik ko'rinishi 10c-rasmda ko'rsatilgan. Qisqacha aytganda, modeldagi birinchi bashoratchi barcha namunalarni nazorat va qarilik kichik guruhlari bo'yicha, ikkinchisi - ouabain qarshiligi yoki ouabain sezgirligi bo'yicha ajratgan va modeldagi oxirgi komponent ikkala bashorat qiluvchining o'zaro ta'siri. Oxirgi o'zgaruvchi uchun differensial ifoda sinovi natijasi qo'shimcha 1-jadvalda keltirilgan.

Keyin biz biologik jarayonlar (BP) uchun Gen Ontologiyasi (GO) shartlarida gen to'plamini boyitish tahlilini (GSEA) o'tkazdik (Qo'shimcha jadval 2). Ta'kidlash joizki, sezilarli darajada boyitilgan jarayonlar orasida biz "Kaliy ionining importi" va "Kation transmembran transportining ijobiy regulyatsiyasi ouabainga sezgir hujayralarning qarishi bilan solishtirganda ouabainga chidamli END-MSC'larning qarishi davrida yuqori tartibga solinishini topdik (10e-rasm). ). Ushbu jarayonlar bilan bog'liq bo'lgan asosiy boyitish genlari ro'yxatiga KCNJ2, KCNJ14, KCNJ8, SLC12A7, SLC12A8, WNK4 kiradi, ular qarigan END-MSC'larda sezilarli darajada yuqori tartibga solingan (10f-rasm). KCNJ genlari tomonidan kodlangan oqsillar kaliyning hujayradan tashqariga emas, balki hujayra ichiga oqib o'tishiga imkon beruvchi ko'proq moyillikka ega bo'lgan ichki rektifikator tipidagi kaliy kanallaridir.hesperidin ishlatiladiSLC12 kation-siz xlorid tashuvchilar oilasi. WNK4 geni natriy bilan bog'langan xlorid kotransporterlarining faollashtiruvchisi va kaliy bilan bog'langan xlorid kotransporterlarining inhibitori vazifasini bajaradigan serin/treonin kinazni kodlaydi. Birgalikda, bu topilmalar qarilik senti END-MSC'lar eskirgan A549 hujayralariga qaraganda kamaygan hujayra ichidagi K va darajalarni samaraliroq tiklashi va shu tariqa uabain tomonidan qo'zg'atilgan ion muvozanatini boshqarishi mumkinligini ko'rsatishga imkon berdi.

Senescent END-MSC displeylari baland

Apoptozga qarshilik nazorat bilan solishtirganda, qarigan A549 esa yo'q

Hujayra o'limini tartibga solishda hujayra ichidagi K plyusning roli yaxshi tasdiqlangan [46]. Senes-cent END-MSCs va A549 hujayralari o'rtasidagi hujayra ichidagi K plyus gomeostazni saqlab qolish qobiliyatidagi aniqlangan farqlar bizni ikkala hujayra turining qarish davrida olingan umumiy stressga chidamliligini solishtirishga undadi. Ma'lumki, ekzogen stresslar ion gomeostazining buzilishi bilan birga bo'lib, hujayra va uning muhiti o'rtasida turli xil ionlarning, shu jumladan K plyusning tez almashinuviga olib keladi [46]. Stressli ta'sirlarning natijalari ko'p jihatdan hujayralarning tegishli hujayra ichidagi ion muvozanatini tiklash qobiliyatiga bog'liq. 10e,f-rasmda ko'rsatilganidek, END-MSC ning qarishi K plyus importning ko'tarilishi bilan birga kelgan, bu shuni ko'rsatadiki, bu davrda

Fig.10 Ouabainga chidamli qarigan END-MSCs samarali K plus import orqali ouabain tufayli kelib chiqqan K plyus /Nat gomeostazining buzilishini tiklashga qodir, ouabainga sezgir qarigan hujayralar esa bu qobiliyatga ega emas. a DiBAC4 (3) lyuminestsent probi yordamida ouabain bilan davolashdan oldin va 24 soatdan keyin nazorat va qarigan END-MSC va A549 hujayralarining membrana potentsialini aniqlash. b JC lyuminestsent probi yordamida ouabain bilan davolashdan oldin va 24 soatdan keyin nazorat va qarigan END-MSC va A549 hujayralarining mitoxondriyal membrana potentsialini baholash-1. c uchta mustaqil RNK-Seq ma'lumotlar to'plamining qiyosiy bioinformatik tahlilini loyihalash.d Uchta mustaqil RNK-Seq ma'lumotlar to'plamidan olingan birlashtirilgan ma'lumotlarga asoslangan GO "hujayra qarishi" (GO 0090398) atamasi bilan bog'liq genlar quyi to'plami uchun asosiy komponentlar tahlili . e GSEA “Kation transmembran transportining ijobiy regulyatsiyasi” uchun ouabain vositachiligidagi tahlilga (END-MSC) chidamli hujayralar va ouabain vositachiligidagi tahlilga sezgir bo‘lgan hujayralar (A549 va IMR-90) o‘rtasidagi differentsial ifodalangan genlar uchun natijalari va Kaliy ionining import biologik jarayonlari. f "Kation transmembran transportining ijobiy regulyatsiyasi" va "Kaliy ionining importi" biologik jarayonlari uchun yadro boyitish genlarini aks ettiruvchi issiqlik xaritasi. Qiymatlar o'rtacha±SD. Statistik ahamiyat talabaning t-testi bilan baholandi: ns ahamiyatli emas,*p<><><>

qarish rivojlanishi END-MSC'lar K plyus darajasini tiklash qobiliyatini oshiradi. Qizig'i shundaki, biz A549 qarishi uchun shunga o'xshash tendentsiyani aniqlay olmadik, shuning uchun A549 qarish jarayonida K* importi bilan bog'liq hech qanday o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lmagandek tuyuldi. Adabiy ma'lumotlarga ko'ra, stress tufayli hujayra ichidagi K * ning pasayishi va uning darajasini tiklay olmaslik kaspazalar va nukleazalarning faollashishiga yordam beradi va shuning uchun proapoptotik omil bo'lishi taklif etiladi [46].

Ushbu taklifga muvofiq, yuqoridagi RNK-seq ma'lumotlar to'plamining bioinformatik tahlilidan foydalanib, biz A549 va IMR bilan solishtirganda END-MSC ning qarishi paytida apoptoz bilan bog'liq jarayonlarning sezilarli darajada pasayishini aniqladik -90 (lla-rasm) . Bundan tashqari, A549 va IMR-90 ning qarishi proapoptotik genlarning, jumladan, BAD, BAX, BOK, BAK-1 va NOXAlarning sezilarli darajada yuqori regulyatsiyasi bilan tavsiflanadi (11b-rasm). Ushbu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, END-MSCs qarish davrida apoptozga chidamli fenotipga ega bo'ladi, qarigan IMR-90 va A549 esa apoptozga moyil bo'lib qoladi (11b-rasm). Ushbu kuzatishni kuchaytirish uchun biz qo'shimcha ravishda yuqorida ko'rsatilganidek, qarish davrida ouabain-qarshiligini saqlab qolgan nazorat va replikativ qari AD-MSCs uchun mikroarray ma'lumotlar to'plamini tahlil qildik (Fig.4g). Apoptoz bilan bog'liq genlarning ifoda darajalarini tahlil qilganda, biz qarigan END-MSC'larga o'xshash qarigan AD-MSC'larning apoptozga chidamli aniq fenotipini kuzatdik (Qo'shimcha rasm. S8a, b).

Transkriptomik tahlil natijalarini tekshirish uchun biz apoptoz va K bilan bog'liq genlarning ekspresyon darajasini va qarigan hujayralarning ikkala turida - END-MSC va A549da RT-PCR tomonidan taxmin qilingan (Qo'shimcha rasm. S9). Bundan tashqari, biz ouabainga chidamli va ouabainga sezgir bo'lgan boshqa uyali modellar, doksorubitsin bilan ishlangan qarilik DP-MSC va etoposid bilan ishlangan qarilik SK-Help yordamida bir xil genlar ro'yxatining ifodasini tahlil qildik (Qo'shimcha rasm. S9). Qo'shimcha S9-rasmda ko'rsatilganidek, ouabainga chidamli hujayralarga chidamli qarigan END-MSC va DP-MSC'larning ikkala turi o'xshash gen ekspresyon naqshlarini ko'rsatdi, xususan, K plyus tiklanishida ishtirok etuvchi KCNJ2, SLC12A va WNK4 yuqori tartibga solindi, proapoptotik BAX esa pastga tushirildi. antiapoptotik MCL-I yuqori tartibga solindi. Bundan tashqari, bir xil genlarning ekspression naqshlari ouabainga sezgir A549 va SK-Hep1 uchun kuzatilganlardan farq qildi. Ushbu natijalar bizning transkriptomik ma'lumotlarimizni tasdiqlaydi va har xil hujayra turlarining qarishi paytida olingan turli xil apoptoz profillari haqidagi xulosani mustahkamlaydi.

Keyinchalik, END-MSC va A549 ning qarishi davrida apoptoz fonida kuzatilgan farqlar qarigan hujayralarning umumiy stress qarshiligiga ta'sir qilishi mumkinligini sinab ko'rdik. Buning uchun biz odatda apoptozni qo'zg'atish uchun qo'llaniladigan oksidlovchi stress va staurosporin bo'yicha hujayra hayotiyligini baholadik. Haqiqatan ham, qarigan END-MSC'lar nazorat qiluvchi hamkasblariga qaraganda ikkala stressga ham sezilarli darajada chidamli bo'lib chiqdi (1lc-rasm). Aksincha, A549 xujayralari aksincha vaziyatni ko'rsatdi, chunki qarigan hujayralar stressdan kelib chiqqan hujayra o'limiga nisbatan sezgirroq bo'lish tendentsiyasini ko'rsatdi (11d-rasm). Ushbu kuzatish mavjud paradigmani o'zgartiradi, chunki o'limga qarshilik kuchayishi har qanday turdagi qarigan hujayralarning umumiy xususiyati bo'lib, uning aniq hujayra o'ziga xosligini namoyish etadi.

Yuqoridagi ma'lumotlarga asoslanib, biz qarigan END-MSC ning apoptoz "mudofaasini" kamaytirish keyingi tahlil qilish uchun qulay shart-sharoitlarni yaratishi kerak deb taxmin qildik. Shu munosabat bilan biz BCL -2 oilasi oqsillarining taniqli antiapoptotik a'zosi - MCL -1 ga e'tibor qaratdik, chunki uning ifodasi apoptozga chidamli qarigan END-MSClarda yuqori darajada tartibga solingan (1lb-rasm va qo'shimcha rasm). S9a). Shu maqsadda biz nazorat va qarigan END-MSC-larni A{9}} o'ziga xos MCL-1 inhibitori bilan oldindan davolashdan o'tkazdik va tahlil qilish uchun yurak glikozidlarini qo'lladik. Shunisi e'tiborga loyiqki, A{11}} ning o'zi o'sish egri chizig'ida ko'rsatilgandek, nazorat hujayralarining ko'payish qobiliyatiga va qariganlarning hayotiyligiga hech qanday ta'sir ko'rsatmadi (1le-rasm). Kardiyak glikozidlarning keyingi qo'llanilishi yashovchan hujayralar sonining kamayishiga olib keldi, ammo bu ta'sir qarigan ESClarda yanada aniqroq bo'ldi (11f-rasm). Shuning uchun, MCL-1ni A-1210477 bilan inhibe qilish, ouabain sabab bo'lgan o'limga moyil bo'lgan qarigan ESClarni tahlil qilish uchun ko'rsatadi. END-MSC qarish davrida olingan apoptozga qarshilikning oxirgi dalillari yurak glikozidlari tomonidan qo'zg'atilgan samarali tahlil uchun ichki to'siq bo'ladi.

Munozara

Ushbu tadqiqot doirasida biz yurak glikozidlarining, ya'ni ouabain va bufalinning hMSC'larga senolitik ta'sirini sinab ko'rdik. Yaqinda ikkala birikma ham turli xil kelib chiqadigan qarigan hujayralarga (onkogen/ter-api tomonidan qo'zg'atilgan qarish modellari), shu jumladan IMR-90, HUVEC, ARPE-19, T/ asosiy hujayralarga selektiv sitotoksik ta'sir ko'rsatishi aniqlandi. C-28 va saraton hujayralari SK-Help,A549,SK-Mel-5,MCF7,HCT116, HaCat,H1299,U373-MG,H1755[25,26].Kutilmaganda, biz Na ouabain, na bufalinning qarigan END-MSC larga nazorat bilan solishtirganda imtiyozli sitotoksik ta'sirini aniqlay olmadilar. Muhimi, tahlilning yo'qligi yog 'to'qimalari, tish pulpasi va Warton jeli va turli xil qarish modellaridan olingan hMSClar yordamida tekshirildi. Ikkinchisi bizni yurak glikozidlari bilan bog'liq tahlillarga qarshilik hMSClarning umumiy xususiyati bo'lishi mumkin degan fikrga olib keldi. Shu bilan birga, biz keksa A549 va SK-Help-da apoptozni afzal ko'rishga muvaffaq bo'ldik, shu bilan tegishli maqolalarda tasvirlangan yurak glikozidlarining senolitik ta'sirini qayta ishlab chiqdik [25,26]. Ouabain tomonidan qo'zg'atilgan tahlilga chidamli va sezgir hujayralar (ouabainga chidamli / ouabainga sezgir) mavjud bo'lgan holda, biz bu farqning asosiy sabablarini tushuntirishga harakat qildik. Yurak glikozidlari ta'sirining umumiy molekulyar mexanizmi Nat / K plus -ATPase bilan bog'lanadi va uning faolligini bloklaydi. ATP ni gidrolizlash orqali bu ferment hujayradan Na plyusning chiqarilishini va hujayralarga K plyusni olib kirishini ta'minlaydi va shu tariqa hujayraning omon qolishi va faoliyati uchun zarur bo'lgan fiziologik elektrokimyoviy gradient, ion gomeostazi, hujayra pH va hujayra hajmini saqlaydi [47]. Shuning uchun biz ouabainning senolitik qobiliyati davolangan hujayralardagi K plyus/Nat muvozanatining zo'ravonligiga bog'liq bo'lishi mumkinligini taxmin qildik. Ushbu taklifga muvofiq, biz ouabain plazma membranasining yanada aniq depolarizatsiyasini va uabainga sezgir qari A549 da MMP tushishini keltirib chiqarganini aniqladik.

Umuman olganda, Nat/K plus -ATPase inhibisyonining hujayraning omon qolishiga ta'siri hujayra turiga xos ekanligi ko'rsatildi. Masalan, ouabain limfotsitlar, Jurkat hujayralari va itlar epitelial hujayralarida apoptozni kuchaytirishi ko'rsatilgan, shu bilan birga, xuddi shunday modulyatsiyaga qaramay, kalamush aortasi, kalamush miya granulasi hujayralari va cho'chqa buyrak proksimal naychalari LLC-PK1 epitelial hujayralarida o'limni keltirib chiqara olmadi. katyonik nisbatning [48-54]. Proapoptotik ouabain ta'sirining tavsiya etilgan mexanizmlaridan biri apoptotik qisqarishni, kaspazalarni faollashtirishni va apoptotik dasturlashni boshlashni ta'minlaydigan hujayra ichidagi kamayishdir [46, 47]. Ouabainga chidamli va ouabainga sezgir modellar uchun olingan K plyus yo'qotish bilan taqqoslanadigan, ammo o'lim induksiyasiga teskari ta'sirni hisobga olgan holda, biz kationlarning kompensatsion tizimlaridagi farqlarni taklif qildik. Hujayra ichidagi K plyus darajasining pasayishi, asosan, ushbu kationning etishmasligini qoplash uchun hujayradan tashqari bo'shliqdan K plyus importining faollashishiga olib kelishi kerak. Shu sababli, K plus restavratsiyasining samaradorligi ouabain bilan davolashda apoptozga moyil bo'lishi mumkin. Ushbu taklifni sinab ko'rish uchun biz ouabainga chidamli hujayralar (END-MSCs) va uabainga sezgir hujayralar (A549 va IMR-90) qarish davridagi transkriptomik imzolardagi o'zgarishlarni taqqoslaydigan murakkab bioinformatik tahlilni qo'lladik. Biz END-MSCs qarish davrida kaliy ioni importi bilan bog'liq jarayonlarning kuchli ko'tarilishini kuzatdik, shu bilan birga oua-bainga sezgir A549 va IMR{18}} qarish davrida bu jarayonlar o'zgarmagan yoki hatto kamaygan. Shunga asoslanib, biz qarigan END-MSC'lar apoptoz induksiyasini oldini oluvchi faol kation import tizimlari orqali ouabain tomonidan qo'zg'atilgan K plyus kamayishi bilan samarali kurashishi mumkin, deb taxmin qilishimiz mumkin. Aksincha, bizning suvga sezgir qarigan A549 va IMR-90 K plyus yo'qotilishini engishga qodir emas va shuning uchun apoptozga moyil. Bu taxmin foydasiga ouabain plazma va mitoxondriyal membranalarning sezilarli darajada depolarizatsiyasini keltirib chiqardi. qarigan A549 hujayralari, o'layotgan hujayralar uchun xos bo'lgan aniq ion disbalansni namoyish etadi.

Ouabain tomonidan qo'zg'atilgan apoptozning o'ziga xos xususiyati bo'lishdan ko'ra, hujayra ichidagi K plyus tarkibining bir tomchisi, ehtimol, turli stresslar, masalan, staurosporin bilan davolash va oksidlovchi stress tufayli kelib chiqadigan apoptotik o'limning umumiy xususiyatidir [46]. Shunga ko'ra, qarigan A549 ning sitoplazmatik K plyusni tiklash qobiliyatining pasayishi oxir-oqibatda umumiy stress qarshiligining pasayishiga olib kelishi kerak. Biroq, bu tushuncha hujayra qarishining zamonaviy ta'rifiga zid keladi, ya'ni qarigan hujayralar apoptozga juda chidamli [16]. Shuni alohida ta'kidlash kerakki, kuchaytirilgan apoptoz qarshiligi analitikani rivojlantirish uchun asos bo'lgan [16, 17].

Qarigan hujayralarning stressga chidamliligi to'g'risida birinchi eslatma 1995 yilga to'g'ri keladi, o'shanda replikativ qarigan fibroblastlar nazorat hujayralariga nisbatan sarumni olib tashlashga nisbatan chidamliroq ekanligi aniqlangan [55]. Ushbu dastlabki tadqiqotdan so'ng, qarigan hujayralar ultrabinafsha nurlanishiga, staurosporinga, tapsigarginga va boshqa stresslarga ko'payib borayotgan hamkasblariga qaraganda ko'proq chidamli ekanligini ko'rsatadigan cheklangan miqdordagi tadqiqotlar olib borildi [56, 57]. Biroq, biz qarigan hujayralarning umumiy xususiyati sifatida rivojlangan apoptoz qarshiligi haqidagi savolni birinchi bo'lib ko'tarishdan yiroqmiz. Shunday qilib, 2003 yilda nashr etilgan sharhda "... apoptozga chidamlilik qarigan hujayralarning umumiy xususiyati emas, ular hujayra turiga va apoptotik stimullarga qarab apoptozga moyil bo'lishi mumkin ..." [58]. Darhaqiqat, bir nechta ma'lumotlar qarigan hujayralarning stressdan kelib chiqqan apoptozga nisbatan sezgirligini nazorat hujayralariga qaraganda yuqoriroq ko'rsatdi [59-61]. Masalan, qarigan HUVEClar nazorat hujayralariga nisbatan oksidlangan LDL yoki TNFa tomonidan qo'zg'atilgan apoptozga ko'proq moyil bo'lgan [61]. Aniq qarama-qarshiliklarga qaramay, oxirgi shubha 2015 yilda paydo bo'ldi va quyidagicha yangradi: "Global apoptoz qarshiligi qarilik hujayralarining umumiy xususiyati ekanligi shubhali ko'rinadi"[62]. O'sha yili tahlilni ochib beradigan birinchi tadqiqot nashr etildi [16] ]. Ushbu tadqiqot doirasida mualliflar qarigan hujayralardagi omon qolishni qo'llab-quvvatlovchi gen tarmoqlarining ko'payishini ta'kidladilar, bu ularning apoptozga chidamliligini oshirishga yordam berdi. Shunday qilib, dastlab senolitiklar qarigan hujayralarni apoptozdan himoya qiluvchi oqsillarni maqsad qilib olgan dorilar edi. INK-ATTAC transgen sichqonlari yordamida qarigan hujayralarni olib tashlashning ta'sirchan natijalari bilan bir qatorda analitikaning kashfiyoti gemolitik faollikka ega yangi birikmalarni qidirish bo'yicha ko'plab tadqiqotlarni keltirib chiqardi [16-26,63]. Oxirgi ikki yil ichida analitika boʻyicha koʻplab sharhlar chop etildi [13-15,64-66]. Biroq, 2015 yildan beri qarigan hujayralarning apoptozga chidamliligini oshirish munozarali masala emas edi, lekin aslida bu tadqiqotlar doirasida sinovdan o'tkazilmagan.

Qizig'i shundaki, ouabainga chidamli hujayralar (END-MSCs) va ouabainga sezgir hujayralar (A549 va IMR-90) transkriptomik imzolarini solishtirganda, biz faqat END-MSC ning qarishi sezilarli sezuvchan hujayralarni sotib olish bilan birga ekanligini aniqladik. anti-apoptotik profil. Aksincha, A549 va IMR-90 ning qarishi proapoptotik genlarning, jumladan BAD, BAX, BOK, BAK-1, NOXA va boshqalarning sezilarli darajada yuqori regulyatsiyasi bilan tavsiflanadi. Muhimi, bu natijalar boshqa ouabatinga chidamli hujayralar DP-MSC yordamida kengaytirildi. Bir tomondan, bu natijalar hMSC'larda ouabain tomonidan qo'zg'atilgan tahlilning yo'qligi uchun qo'shimcha molekulyar tushuntirish beradi va boshqa tomondan, A459 va IMR-90 qarish davrida apoptozga moyil bo'lishini aniq ko'rsatadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, qarigan IMRda apoptoz bilan bog'liq genlardagi transkriptomik o'zgarishlarga oid bizning ma'lumotlarimiz-90 nazorat va qarigan IMR uchun ma'lumotlar to'plami sifatida Guerrero va boshqalar tomonidan chop etilgan maqolada taqdim etilgan, ammo muhokama qilinmagan natijalarga to'g'ri keldi. {19}} hujayralar ushbu tadqiqotdan kelib chiqqan [25]. Ushbu tadqiqot doirasida taqdim etilgan issiqlik xaritasining aniq tahlili nazorat hujayralari bilan solishtirganda Senes-cent IMR-90 da BAX, BAD, BAD, BAKI va NOXA ning yuqori regulyatsiyasini aniqladi. Bundan tashqari, Baar va boshqalar. Shuningdek, qarigan IMR-90 da proapoptotikning "kutilmagan" yuqori regulyatsiyasi va antiapoptotik genlarning pastga regulyatsiyasi aniqlandi, bunda qarigan IMR-90 apoptozdan o'tish uchun tayyorlanishi kerakligini ta'kidladi [21].

Kuzatishimizni kuchaytirish uchun biz nazorat va qarigan END-MSC va A459 ning qarshiligini eng keng tarqalgan apoptozni qo'zg'atuvchi stimulyator-oksidlovchi stress va staurosporin bilan solishtirdik. Bizning bioinformatik tahlilimiz natijalariga ko'ra, qarigan END-MSC'lar nazorat hujayralariga qaraganda ko'proq stressga chidamli bo'lib chiqdi. Shu bilan birga, qarigan A549 qarama-qarshi reaktsiya nazorat hujayralariga qaraganda stressli stimullarning ikkala turiga nisbatan bir oz ko'proq sezgir ekanligini ko'rsatdi. Shu sababli, yurak glikozidlarining senolitik ta'siri, hech bo'lmaganda A549 uchun, bu kelib chiqadigan qarigan hujayralarning nazoratdagi hamkasblari bilan solishtirganda apoptozga moyilligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, holbuki hMSClarda ouabain tomonidan qo'zg'atilgan senolizning yo'qligi glikozidlarning ko'payishi bilan izohlanishi mumkin. bu hujayralarning qarishi davrida umumiy apoptotik qarshilik. Bundan tashqari, MCL-1 inhibisyoni bilan "antiapoptotik himoya" ning zaiflashishi END-MSC ni yurak glikozidlari tomonidan induktsiya qilingan senolizga moyil qildi. MCL-1 ni inhibe qilish orqali biz END-MSC larning istalgan senoliziga erishgan bo'lsak-da, qarigan hMSC larni senolizga moyil qilish uchun aniq antiapoptotik genlarning ekspressiyasini modulyatsiya qilish strategiyasi unchalik istiqbolli ko'rinmaydi. aniq anti- yoki pro-apoptotik genlarning dinamikasi turli xil kelib chiqadigan hujayralar orasida farq qilishi mumkin. Bizning fikrimizcha, hujayra qarishi davrida aniq anti-apoptotik genlardagi o'zgarishlar emas, balki "anti-apoptotik" deb ataladigan profilni olish ouabain qarshiligi uchun javobgardir, shu sababli butun profilni almashtirish imkoniyati bo'lishi mumkin. mantiqiyroq ko'rinadi.

Samarali tahlil qilish uchun ichki to'siq bo'lgan hMSCs qarish davrida olingan apoptozga qarshilikni ta'kidlaydigan bizning xulosalarimiz yurak glikozidlaridan ancha uzoqqa cho'zilishi mumkin. Ta'kidlash joizki, qarigan hMSC'lar boshqa senolitik birikmalarga chidamli ekanligi aniqlandi. Darhaqiqat, mavjud dalillarni tahlil qilish orqali biz ko'rsatilgan senolitik faollikka ega bo'lgan turli birikmalar, jumladan navitoklaks, nikotinamid ribozid, danazol geldanamitsin, ganetespib, fisetin, BCL-XL inhibitörleri, quercetin, etomoxir, antimitsin A, FOXODRI4- ekanligini aniqladik. ,17-DMAG qarigan inson preadipotsitlarini (odam yog 'to'qimasidan olingan fibroblastga o'xshash prekursor hujayralar) va suyak iligidan hMSC'larni maqsadli ravishda olib tashlash uchun samarasiz bo'lib qoldi [17-19, 36, 40]. HMSC'larda tahlilning yo'qligi haqidagi ma'lumotlar in vivo sichqon modellari yordamida olingan ilhomlantiruvchi natijalarga biroz zid keladi, bu tahlillarni tizimli qo'llashda ijobiy natijalarni ko'rsatadi [37, 38]. Masalan, ABT263 yordamida qarigan tuprik bezining ildiz hujayralarini tozalash radiatsiya terapiyasidan kelib chiqqan kserostomiyaning oldini olishi mumkinligi ko'rsatilgan [38]. Bundan tashqari, qarigan suyak iligi MSClarini quercetin bilan olib tashlash suyak iligi shakllanishini yaxshiladi [37]. Muhimi, qarigan sichqonlar va kalamushlar MSC hMSC dan farqli o'laroq, tahlillarga javob berishlari ko'rsatildi. Masalan, quercetin, quercetin-tin＋dasatinib va ​​ABT263 qarigan sichqon MSClarini sezilarli darajada olib tashladi [16]. Shuningdek, 17-DMAG progeroid sichqoncha modelida qarigan bmMSClarni sezilarli darajada kamaytirishi ko‘rsatilgan [19]. Shu sababli, ushbu tadqiqotlarda tasvirlangan turli organlar va tizimlar faoliyatidagi yaxshilanishlar qarigan sichqon ildiz hujayralarini maqsadli ravishda olib tashlash natijasi bo'lishi taxmin qilinmoqda. Biroq, bu tahlillar hali hMSC ning funktsional yoshartirilishini ko'rsatmadi. Sichqoncha va inson MSClarning tahlilga nisbatan sezgirligi o'rtasidagi bunday aniq farq, senolitik terapiyaning yaxshilanishi turlar bo'ylab saqlanib qolmasligini ko'rsatadi. Seno-litik birikma UBX0101 uchun olingan natijalar oxirgi bayonotni tasdiqlovchi yaxshi misol deb hisoblanishi mumkin. Ushbu agent osteoartritning sichqoncha modelida qarigan hujayralarni tozalashi ko'rsatildi, bu og'riqni sezilarli darajada kamaytiradi va shikastlangan xaftaga tiklanishiga yordam beradi [20]. Afsuski, UBX0101 II bosqich klinik sinovlari davomida oʻrtacha ogʻriqli osteoartritli bemorlarda kasallikning rivojlanishi va ogʻriqni susaytira olmadi [67-69]. Dasatinib＋querce-tin[68] senolitik birikmasi haqida ham shunga o'xshash xavotirlar mavjud.

Xulosa qilib aytganda, olingan ma'lumotlardan ikkita muhim xulosa chiqariladi. Birinchisi, yurak glikozidlari qarigan hMSC ni tozalashga qodir emasligini ko'rsatdi. Tahlilning yo'qligi samarali K plyus hujayra importi va qarigan hMSClarda apoptoz qarshiligini oshirish bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ikkinchisi asosiyroq bo'lib, apoptozga chidamlilik qarigan hujayralarning umumiy xususiyati emasligini ochib beradi, chunki qarish davrida ba'zi hujayralar "apoptozga chidamli" fenotipga ega bo'ladi, boshqalari esa yo'q. Muhimi, faqat apoptozga moyil qarigan A549 hujayralari yurak glikozidlari bilan samarali tozalanishi mumkin edi. Shunga asoslanib, biz boshqa senolitik yondashuvlarning samaradorligi qarigan hujayralar o'zlarining proliferatsiya qiluvchi hamkasblari bilan solishtirganda apoptozga chidamliligiga bog'liq bo'lishi mumkinligini taxmin qilishimiz mumkin. Nihoyat, "tahlil" dolzarb mavzu bo'lib, ko'plab ilhomlantiruvchi ma'lumotlar nashr etilgan bo'lsa-da, tahlilning samaradorligiga oid xulosalar ehtiyotkorlik bilan qabul qilinishi kerak, chunki hujayra qarishining heterojenligi hali ham "jumboq" bo'lib qolmoqda.

Ushbu maqola Cellular and Molecular Life Sciences (2021) 78:7757–7776 https://doi.org/10.1007/s00018-021-03980-x dan olingan