Tug'ma yurak kasalliklarida neyroproteksiyaning hozirgi holati 3-qism

3.2. Ektopik mitoxondrial DNKning yarim miqdoriy bahosi

Hsp60 bo'yalishi (mitoxondriyal matritsa) va giston-H2B bo'yalishi (yadro belgisi) tasvirlari dsDNK bo'yalgan tasvirlardan olib tashlandi. Keyin, lmage] dasturiy ta'minotining (Milliy Sog'liqni saqlash institutlari) "AdjustThreshold" funksiyasidan foydalanib, tasvirlar binarlashtirildi.

Mitoxondriyalar hujayralardagi energiya zavodlari bo'lib, hujayralar uchun zarur bo'lgan energiyani ta'minlash uchun ATP sintez qilish uchun javobgardir. Mitoxondriyal matritsa mitoxondriyaning ichki suyuqligi bo'lib, u turli fermentlar va ionlarni o'z ichiga oladi va mitoxondriyalarning turli biokimyoviy reaktsiyalari uchun asosiy joy hisoblanadi. Xotira insonning eng muhim kognitiv qobiliyatlaridan biridir. Garchi ikkalasi bir-biriga bog'liq bo'lmasa-da, ular bir-biri bilan chambarchas bog'liq.

Tadqiqotlar mitoxondriyal matritsa va xotira o'rtasidagi o'zaro ta'sirni ko'rsatadi. Mitoxondriyal matritsadagi fermentlar va ionlar neyron hujayralarida energiya almashinuvi va ion kanali holatini tartibga solish orqali neyronlarning qo'zg'aluvchanligiga bevosita ta'sir qilishi mumkin, bu esa xotiraga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, mitoxondriyal matritsada turli xil signal molekulalari mavjud bo'lib, ular neyronlarning aksonlari va sinapslari orqali quyi oqim neyronlariga uzatilishi mumkin, neyronlarning signal uzatish samaradorligiga ta'sir qiladi, shuning uchun xotiraning shakllanishi va mustahkamlanishiga ta'sir qiladi.

Shu bilan birga, xotira faolligi mitoxondriyal matritsaning holatiga ham bevosita ta'sir qiladi. Xotira faoliyati neyronlarning energiya sarfini oshiradi va mitoxondriyal matritsadagi redoks reaktsiyasini rag'batlantiradi, shu bilan mitoxondriyaning metabolik darajasiga va hujayra ichidagi ion muvozanatiga ta'sir qiladi, neyronlarning qo'zg'aluvchanligi va signal uzatish samaradorligiga yanada ta'sir qiladi.

Shuning uchun, yaxshi mitoxondriyal salomatlikni saqlash yaxshi xotira funktsiyasini saqlab qolish uchun juda muhimdir. Muntazam ovqatlanish, o'rtacha jismoniy mashqlar, etarli uyqu va boshqalar kabi yaxshi turmush odatlarini saqlab, siz mitoxondriyal matritsaning sog'lig'ini saqlashga yordam bera olasiz. Bundan tashqari, xotira funktsiyasi mitoxondriyal matritsada biokimyoviy reaktsiyalar va signalizatsiyani rag'batlantirish uchun tegishli farmatsevtik aralashuv orqali ham kuchaytirilishi mumkin.

Kundalik hayotda biz xotirani o'qish, o'rganish, fikrlash, o'yinlar va hokazolar kabi ko'p usullarda mashq qilishimiz mumkin. Shu bilan birga, mitoxondriyal matritsaning sog'lig'ini yaxshiroq saqlash uchun sog'lig'imizni saqlashga ham e'tibor qaratishimiz kerak. Ishonamanki, bu sa'y-harakatlar orqali biz, albatta, yaxshi xotiraga ega bo'lamiz va hayot va ishdagi turli qiyinchiliklarni engamiz. Ko'rinib turibdiki, biz xotirani yaxshilashimiz kerak va Cistanche deserticola xotirani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche deserticola neyrotransmitterlar muvozanatini ham tartibga solishi mumkin, masalan, atsetilxolin va o'sish omillari darajasini oshirish. Ushbu moddalar xotira va o'rganish uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, Cistanche deserticola qon oqimini yaxshilaydi va kislorod yetkazib berishni rag'batlantiradi, bu esa miyaning etarli miqdorda ozuqa va energiya olishini ta'minlaydi va shu bilan miya hayotiyligi va chidamliligini oshiradi.

Xotirani kuchaytirish uchun bilish qo'shimchalarini bosing

Biz 2 dan 20 um' (aylanalik 0.1-1.0) gacha bo'lgan o'lchamdagi dsDNK nuqtalarini "zarrachalarni tahlil qilish-tahlil qilish" funksiyasidan foydalangan holda tanladik. agar kerak bo'lsa, asl tasvirlar yakuniy hisoblash uchun tekshirildi. Agar H2B gistonining signali kichik bo'lsa. keyin olib tashlangan tasvirlar donutga o'xshash tuzilmalarni ko'rsatdi.

Ular yadro kelib chiqishi sitozolik dsDNK ni ifodalaydi va mitoxondrial kelib chiqishi sitozolik dsDNK miqdoridan chiqarib tashlanishi kerak. Hajmi diapazoni hujayra turiga yoki gistologik namunalarning kelib chiqishiga qarab o'zgartirilishi mumkin. lE-rasmda ektopik mitoxondriyal DNKni hisoblash misoli ko'rsatilgan

1B D yordamida nuqtalar.

Shu bilan bir qatorda, Hsp60 binoni tasvirlari dsDNK bo'yalgan tasvirlardan ayirildi. Keyin dsDNK punktalari soni "Adjust-threshold "zarrachalarni tahlil qilish-tahlil qilish" funksiyalari yordamida hisoblangan. Keyinchalik, giston-H2B signali bo'lmagan dsDNK punktalari to'g'ridan-to'g'ri kuzatish orqali hisoblangan. Ikkinchi usul giston-H2B tasvirlari bo'lganda mos keladi. past signal-shovqin nisbatini ko'rsating.

Umuman olganda, bu usul ektopik mitoxondriyal DNKning sitoplazmaga oqib chiqishini aniq ko'rsatishi mumkin va hujayralardagi bunday ektopik mitoxondriyal DNKni ob'ektiv va statistik baholash imkonini beradi.

4. Munozara

Tadqiqotimizda biz sitoplazmatik mitoxondriyal DNKni hisoblash imkonini beruvchi usulni ishlab chiqdik. Sitoplazmatik mitoxondriyal DNKni aniqlash immunofluoressensiya usullaridan foydalangan holda xabar qilingan, ammo ko'p hollarda sitoplazmatik mitoxondriyal DNKni baholash uchun usullar miqdoriy emas edi [15,25]. Boshqa bir tadqiqotda aylanma mitoxondriyal DNK miqdorini aniqlash uchun tomchi PCR o'tkazildi [9].

yaqinda Sato va boshqalar. [26,27] yadro strukturasi belgisi sifatida Lamin B1 (LMNB1) antikorlari va mitoxondriyal tuzilish belgisi sifatida sitoxrom c oksidaz subunit 4 (COX4) dan foydalangan holda immunofloressensimikroskopiya orqali sitoplazmatik DNKni baholash uchun ajoyib protokolni nashr etdi. Bu protokol yadro kelib chiqishi sitoplazmatik dsDNK miqdorini aniqlash uchun juda foydali ko'rinadi.

Biroq, COX4 yoki boshqa mitoxondriyal membrana belgilarini, shu jumladan ichki va tashqi markerlarni sinab ko'rganimizda, sitoplazmani mitoxondriyadan aniq ajratish juda qiyin edi.

Misol uchun, agar biz mitoxondriyal membrana markeri yordamida dumaloq signallarni kuzatgan bo'lsak va ichidagi dsDNK signallarini kuzatgan bo'lsak, bu dsDNK dumaloq mitoxondriya ichidagi mitoxondrial DNKni (normal) yoki donutga o'xshash mitoxondriya (ektopik) tashqarisidagi sitoplazmatik mitoxondriyal DNKni ifodalashi mumkin. Shunday qilib, biz Hsp60 dan sitoplazmadagi ektopik mitoxondrial DNKni baholash uchun mitoxondriyal matritsani belgilovchi marker sifatida foydalandik.

Yaqinda o'tkazilgan ko'rib chiqishda [23] ta'riflanganidek, yadro kelib chiqishi bo'lgan sitoplazmik DNKning juda ko'p turlari mavjud va ularning aksariyati giston belgilari uchun ijobiydir. Uch marta bo'yash uchun ishlatiladigan antikorlarning kombinatsiyasi cheklanganligi sababli, biz histon belgisi sifatida H2Bas gistonidan foydalandik.

Biroq, agar bu cheklov hal qilinsa, H2AX yadro kelib chiqishi sitoplazmatik dsDNK uchun yaxshiroq belgi bo'lishi mumkin. Giston-H2B-salbiy sitoplazmatik dsDNK ushbu tadqiqotda foydalanilgan nazorat HeLa hujayralarida kamdan-kam kuzatilgan, ammo boshqa hujayra qatorlari yoki sharoitlari qo'llanilsa, yadro kelib chiqishining bunday dsDNKsi mavjud bo'lishi mumkin.

Bizning so'nggi maqolamizda qo'llanilgan mitoxondriyal DNKning in situ gibridizatsiyasi sifatli baholash uchun mos keladi, ammo miqdoriy baholash uchun in situ gibridizatsiyadan foydalanish qiyin bo'lishi mumkin [8].

In situ gibridizatsiyasi namunani yuqori haroratga ta'sir qiladi, bu esa namunaning ba'zi qismlarining deformatsiyasiga yoki shovqiniga olib kelishi mumkin. Boshqa tomondan, ushbu maqolada taqdim etilgan immunotsitokimyoviy usul fon shovqini bo'lmagan signallarni olishi mumkin. Yaqinda chop etilgan maqolamizda Parkinson kasalligi modeli sifatida foydalanilgan odam hujayralari va zebra baliqlarida mitoxondriyal DNK sitoplazmaga oqib chiqqanini ko'rsatdik, bu esa toksik bo'lib hisoblanadi. hujayralar. Shuningdek, Parkinson kasalligi bilan og'rigan bemorlarning o'limdan keyingi miya to'qimalarida sitozolik mitoxondriyal DNK miqdori ortganligini kuzatdik [8].

Bu dalillar shuni ko'rsatadiki, mitoxondriyadan oqib chiqayotgan ektopik mitoxondriyal DNKning ko'payishi turli kasalliklarga, jumladan Parkinson kasalligi va yurak etishmovchiligiga olib keladigan o'tkir va surunkali yallig'lanishni keltirib chiqarishi mumkin; Shunday qilib, sitozolik-DNK degradatsiyasini kuchaytirish yoki uning sensorlarini inhibe qilish ushbu kasalliklar uchun potentsial terapevtik maqsad bo'lishi mumkin [8,28].

Ushbu maqolada ektopik mitoxondriyal DNKni miqdoriy baholash uchun kiritilgan usul ushbu sohada keyingi tadqiqotlar uchun muhim vosita bo'lib xizmat qiladi.

Muallif hissalari: HM va MTH gipotezalarni shakllantirdilar, eksperimentlarning aksariyat qismini ishlab chiqdilar, tajribalar o'tkazdilar, ma'lumotlarni tahlil qildilar va qo'lyozmani yozdilar. NM madaniyatli hujayralar bilan bog'liq tajribalarni o'tkazdi. Barcha mualliflar qo'lyozmaning nashr etilgan versiyasini o'qib chiqdilar va rozi bo'ldilar.

Moliyalashtirish: Bu ish AMED (grant raqamlari JP21gm6110028 va JP19dm0107154 (HM)), Takeda Ilmiy Jamgʻarmasi (HM), JSPS KAKENHI (grant raqamlari JP14516799 (HM), JP (grant raqamlari JP14516799), JP (1669077) (JP 1669077) va JP19dm0107154 (HM) grantlari tomonidan qoʻllab-quvvatlandi. ), JST (Moonshot R&D; grant raqamiJPMJMS2024 (HM)) va TBRF grantlari (grant raqami TBRF-RF 21-135 (HM)).

Ma'lumotlar mavjudligi to'g'risidagi bayonot: Ushbu qo'lyozmada tasvirlangan ma'lumotlar va vositalar so'rov bo'yicha mavjud.

Minnatdorchilik: Shinano Kobayashiga foydali munozaralarda qatnashgani va doimiy yordam ko‘rsatgani uchun minnatdorchilik bildiramiz. Biz Tokio Biokimyoviy Tadqiqotlar Jamg'armasini (TBRF) MH (TBRF-RF 21-135) ga chet ellik tadqiqotchilar uchun TBRF postdoktoral stipendiyasini taqdim etgani uchun minnatdorchilik bildiramiz.

Manfaatlar to'qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to'qnashuvi yo'qligini e'lon qilmaydi.

Ma'lumotnomalar

1. Li, XD; Vu, J.; Gao, D.; Vang, X.; Quyosh, L.; Chen, ZJ cGAS-cGAMP signalizatsiyasining antiviral mudofaa va immuneadjuvan ta'sirida muhim roli. Fan 2013, 341, 1390–1394. [CrossRef] [PubMed]

2. Ansoriy, MA; Dutta, S.; Veettil, MV; Dutta, D.; Iqbol, J.; Kumar, B.; Roy, A.; Chikoti, L.; Singx, VV; Chandran, B. Herpesvirus genomining tan olinishi natijasida yadro IFI16 atsetilatsiyasi uning sitoplazmatik translokatsiyasi, yallig'lanish va IFN javoblari uchun juda muhimdir. PLoS patogi. 2015, 11, e1005019. [CrossRef] [PubMed]

3. Orzalli, MH; Broekema, NM; Diner, BA; Hanks, DC; Elde, NC; Cristea, IM; Knipe, DM cGAS vositachiligida IFI16 stabilizatsiyasi, herpes simplex virusi infektsiyasi paytida tug'ma signalizatsiyaga yordam beradi. Proc. Natl. akad. Sci. AQSh 2015, 112, E1773–E1781.[CrossRef] [PubMed]

4. Vudvord, JJ; Iavarone, AT; Portnoy, hujayra ichidagi Listeria monocytogenes tomonidan chiqariladigan DA c-di-AMP xost tipidagi Iinterferon javobini faollashtiradi. Fan 2010, 328, 1703–1705. [CrossRef] [PubMed]

5. Dou, Z.; Ghosh, K.; Vizioli, MG; Chju, J.; Sen, P.; Vangensteen, KJ; Simiti, J.; Lan, Y.; Lin, Y.; Chjou, Z.; va boshqalar. Sitoplazmikkromatin qarilik va saraton kasalligida yallig'lanishni qo'zg'atadi. Tabiat 2017, 550, 402–406. [CrossRef]

6. Takaxashi, A.; Loo, T.; Okada, R.; Kamachi, F.; Vatanabe, Y.; Vakita, M.; Vatanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; Sartarosh, GN; va boshqalar. Sitoplazmatik DNazalarning regulyatsiyasi sitoplazmatik DNK to'planishi va qarigan hujayralardagi SASP bilan bog'liq. Nat.Commun. 2018, 9, 1249. [CrossRef]

7. MakArtur, K.; Whitehead, LW; Xaddlston, JM; Li, L.; Padman, BS; Oorschot, V.; Geoghegan, Shimoliy Koreya; Chappaz, S.; Devidson, S.; Chin, HS; va boshqalar. BAK/BAX makroporlari apoptoz vaqtida mitoxondriyal churra va mtDNKning chiqishini osonlashtiradi. Fan 2018,359, eaao6047. [CrossRef]

8. Matsui, X.; Ito, J.; Matsui, N.; Uechi, T.; Onodera, O.; Kakita, A. Mitoxondriyal kelib chiqadigan sitozolik dsDNK Parkinson kasalligining uyali va zebrafish modellarida sitotoksiklik va neyrodegeneratsiyani keltirib chiqaradi. Nat. Kommun. 2021, 12, 3101. [CrossRef]

9. Sliter, DA; Martinez, J.; Xao, L.; Chen, X.; Quyosh, N.; Tara, D.; Fisher, TD; Burman, JL; Li, Y.; Chjan, Z.; va boshqalar. Parkin va PINK1 STING sabab bo'lgan yallig'lanishni yumshatadi. Tabiat 2018, 561, 258–262. [CrossRef]

10. Xou, Y.; Vey, Y.; Lautrup, S.; Yang, B.; Vang, Y.; Kordonnier, S.; Mattson, deputat; Croteau, DL; Bohr, VA NAD (+) qo'shimchasi cGAS-STING orqali Altsgeymer kasalligining transgenik sichqon modelida neyroyallig'lanish va hujayra qarishini kamaytiradi. Proc. Natl.Akad. Sci. AQSh 2021, 118, e2011226118.

For more information:1950477648nn@gmail.com