Crosstalk Rhwng Niwron A Chelloedd Glial mewn Anafiadau Ocsidiol a Niwroamddiffyniad Rhan 2

3. Astrocytes

3.1. Astrocytes yn yr Ymennydd

Astrocytes yw'r celloedd ymennydd dynol mwyaf deinamig a niferus sy'n gyfrifol am gynnal homeostasis yr ymennydd. Gelwir astrocytes yn gelloedd tiriogaethol ac mae ganddynt nifer o brosesau estynedig yn cyfathrebu â chelloedd cyfagos; felly, fe wnaethant ffurfio parthau anatomegol gyda syncytia swyddogaethol cysylltiedig [26].

Mae astrocytes yn fath hanfodol o gelloedd yn yr ymennydd. Mae'r celloedd hyn yn gyfrifol am amddiffyn a chefnogi niwronau a chynnal gweithrediad arferol y system nerfol gyfan. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae mwy a mwy o astudiaethau wedi dangos bod astrocytes hefyd yn gysylltiedig yn agos â ffurfio a chynnal cof dynol.

Mae ymchwil wedi canfod y gall astrocytes effeithio ar gysylltiadau synaptig rhwng niwronau, a thrwy hynny effeithio ar ffurfio a storio atgofion. Gall y celloedd glial hyn hefyd dynnu sothach a sylweddau niweidiol eraill o niwronau. Wrth gynnal iechyd y system nerfol, maent hefyd yn helpu i wella ein cof.

Yn ogystal, mae gwyddonwyr wedi darganfod bod astrocytes yn cynhyrchu moleciwl o'r enw FGF2, sy'n chwarae rhan bwysig wrth wella dysgu a chof. Mae arbrofion wedi canfod y gall cynyddu cynnwys FGF2 mewn astrocytes wella gallu dysgu a chof llygod yn sylweddol.

Hyd yn oed yn fwy cyffrous, mae rhai astudiaethau wedi dangos y gall cynnal ffordd iach o fyw hyrwyddo twf a swyddogaeth astrocyte. Er enghraifft, gall ymarfer corff rheolaidd, diet iach, a chysgu digonol hyrwyddo twf a swyddogaeth astrocytes, a all helpu i wella ein cof.

Felly, er y bydd rhai ffactorau niweidiol mewn bywyd, megis yfed gormodol neu ddefnyddio cyffuriau penodol, yn effeithio ar dwf a swyddogaeth astrocytes, mae yna lawer o fesurau y gallwn eu cymryd o hyd i wella eu swyddogaeth. Cyn belled â'n bod yn cynnal agwedd gadarnhaol ac yn byw mor iach â phosibl, mae'n bosibl y bydd gennym atgofion cryfach a gwell iechyd niwrolegol. Gellir gweld bod angen i ni wella'r cof, a gall Cistanche deserticola wella'r cof yn sylweddol, oherwydd mae gan Cistanche deserticola effeithiau gwrthocsidiol, gwrthlidiol a gwrth-heneiddio, a all helpu i leihau ocsidiad ac adweithiau llidiol yn yr ymennydd, a thrwy hynny amddiffyn y iechyd y system nerfol. Yn ogystal, gall Cistanche deserticola hefyd hyrwyddo twf ac atgyweirio celloedd nerfol, gan wella cysylltedd a swyddogaeth rhwydweithiau niwral. Gall yr effeithiau hyn helpu i wella cof, dysgu a chyflymder meddwl, a gallant hefyd atal datblygiad camweithrediad gwybyddol a chlefydau niwroddirywiol.

Cliciwch Gwybod i wella cof tymor byr

Mae astrocytes yn taflu prosesau fasgwlaidd (traedfedd pen astrocytig) ar bibellau gwaed mewnparenchymal ac yn gorchuddio arwynebau pibellau gwaed i reoli symudiad moleciwlau a chelloedd rhwng yr adran fasgwlaidd a'r ymennydd [27].

Mae astrocytes dynol fel arfer yn cael eu dosbarthu i bedwar is-adran yn seiliedig ar eu niwroanatomeg [28]. Yn gyntaf, mae gan astrocytes interlaminar gorff cell crwn a phrosesau byr ac maent wedi'u lleoli yn haen I y cortecs. Yn ail, mae protoplasmicastrocytes i'w cael mewn mater llwyd ac maent wedi'u lleoli yn haenau II-VI o'r cortecs. Y rhain yw'r astrocytes mwyaf niferus ac mae ganddynt brosesau niferus a morffoleg brysur.

Yn drydydd, mae astrocytes tafluniad faricos wedi'u lleoli mewn haenau V-VI ac mae ganddynt brosesau pigog byr gydag un i bum proses hirach a all weithredu mewn cyfathrebu pellter hir o fewn y cortecs. Yn bedwerydd, mae astrocytes ffibrog wedi'u lleoli mewn mater gwyn ac maent yn gelloedd mwy sy'n cynnwys llai o brosesau. Mae prosesau astrocyte ffibrog yn anfon nifer o estyniadau i gysylltu ag oligodendroglia sy'n lapio acsonau myelinated [29].

Mae astrocytes hefyd yn cael eu dosbarthu'n fathau I-III yn ôl eu nodweddion morffolegol, megis maint y corff celloedd, nifer y prosesau, trwch prosesau, cyfeiriad prosesau, a hyd prosesau.

Nodweddir Iastrocytes Math gan gorff celloedd bach a nifer o brosesau byr. Nodweddir astrocytes Math II gan siâp deubegwn a phrosesau hir. Nodweddir astrocytes Math III gan siâp seren a phrosesau hir [30,31].

Swyddogaeth astrocytesis i gynorthwyo niwronau trwy chwarae rolau cefnogol mewn swyddogaeth synaptig a modiwleiddio niwrodrosglwyddiad. Mae prosesau astrocytes yn gorchuddio synapsau ac yn cynnwys amrywiaeth o dderbynyddion ar gyfer niwrodrosglwyddyddion, cytocinau, ffactorau twf, a sianeli ïon.

Mae astrocytes yn cael eu heffeithio gan ryddhau Ca2+ mewngellol gan glwtamad allgellog, ac yn cynnal cydbwysedd theionig o synapsau trwy gynyddu lefelau Ca2+ mewngellol yn dilyn secretion nifer o drawsyrwyr glio, megis glwtamad, purin, GABA, a D-serine [ 32,33] Mae niwronau yn sensitif iawn i newidiadau bach ym micro-amgylchedd yr ymennydd, hyd yn oed yn meddwl bod eu defnydd metabolig yn uchel.

Rôl astrocytes yn yr ymennydd arferol yw cynnal homeostasis allgellog trwy dderbyn ac ailgylchu glwtamad, byffro K+, cyflenwi swbstradau ynni, byffro pH, ac amddiffyn rhag straen ocsideiddiol [28].

3.2. Astrocytes mewn Anaf Oxidative

Mae astrocytes yn bodoli mewn cyflwr gorffwys neu adweithiol yn yr ymennydd, fel y dangosir yn Ffigur 2. Mae astrocytes adweithiol yn rhyddhau cytocinau llidiol gan gynnwys TNF a ROS, ac yn ffurfio creithiau glial sy'n rhwystro adfywiad axon ac alldyfiant niwrit [34-36].

Cynorthwywyd astrocytes actifedig wrth adfer gweithrediad yr ymennydd ar ôl anaf ond gall fod yn niwrowenwynig. Mae astrocytes adweithiol yn rhyddhau ocsid nitrig (NO) i'r gofod allgellog; gall hyn arwain at anaf niwronaidd a marwolaeth trwy gynyddu perocsidiad lipid, nam mitocondriaidd, a chymell egwyliau DNAstrand [37].

Mae'r system gwrthocsidiol astrocytig yn cydbwyso ROS (superoxides, hydroxylradicals, a nitrig monocsid) a gynhyrchir yn naturiol yn ystod metaboledd ocsigen gan y CNS [38]. Mae straen ocsideiddiol mewn astrocytes adweithiol yn arwain at effeithiau hirdymor ar broteinau penodol, gan gynnwys connexins, cludwyr glwtamad, ac ensymau, sy'n effeithio ar ryngweithio rhwng astrocytes a niwronau [39].

Mae'r mewnlifiad glwtamad gan astrocyter yn gofyn am lefel uchel o egni, angen mwy nag un moleciwl ATP ar gyfer un cymeriant glwtamad. Fodd bynnag, mae diffyg ATP yn gysylltiedig â mecanweithiau blocâd derbyniad glutamate a achosir gan ROS mewn astrocytes [40,41]. Mae blocio cludwyr glwtamad astrocyte yn cynyddu niwrowenwyndra trwy gryfhau cyffro niwronau a niwrodrosglwyddiad cynhyrfus [42].

Mae straen ocsideiddiol a gynhyrchir gan astrocytes yn digwydd yn bennaf trwy straen ocsideiddiol sy'n deillio o mitocondria, straen ocsideiddiol sy'n deillio o NADPH, a chynhyrchu RNS. Mitochondriaare dosbarthu yn y corff cell a'r prosesau tenau a hir o astrocytes [43].Mae amharu ar swyddogaeth mitochondrial a chynyddu ROS mewn astrocytes yn arwain at straen ocsideiddiol sy'n deillio o astrogliosis.NADPH yn effeithio'n sylweddol ar swyddogaeth ffisiolegol astrocytes.

Ymhlith y teulu NOX, NOX2 a NOX4 yw'r NOXisoforms a fynegir amlaf yn y CNS [43]. Mynegir NOX4, ond nid NOX2 mewn astrocytes, ac mae mynegiant isel o NOX4 hyd yn oed yn rheoleiddio straen ocsideiddiol mewn astrocytes [44,45].

Mae cynhyrchu RNS astrocytig hefyd yn effeithio ar straen ocsideiddiol sy'n deillio o astrocyte. Mae'r prif isoformau NOS, gan gynnwys Ca2+/NOS niwronol sy'n ddibynnol ar galmodwlin, NOS endothelaidd, a Ca2+-NOS annibynnol anwythol, i'w gweld mewn astrocytes [5,46]. Mae Astrocytic NO yn arwain at ddirywiad niwronaidd a achosir gan astrocyte a chydgrynhoad Cu-Zn superoxide dismutase (SOD1) mewn astrocytes, a all achosi anaf CNS isgemig / atlif [47,48].

3.3. Amddiffyniad Gwrthocsidiol Astrocyt-Medicated

Astrocytes yw'r prif gelloedd sy'n cynnal homeostasis glwtamad, sy'n effeithio'n anuniongyrchol ar gydbwysedd straen ocsideiddiol, trwy reoleiddio asidau amino excitatory. Mae astrocytesalso yn atal excitotoxicity trwy ryddhau ffactorau niwrotroffig, megis ffactor niwrotroffig glial-cell-line-deilliedig (GDNF) a ffactor twf nerf (NGF), sy'n cefnogi goroesi niwronau [39,49].

Ar gyfer niwro-amddiffyniad yn ystod straen ocsideiddiol, mae astrocytes yn cynhyrchu amrywiaeth o foleciwlau gwrthocsidiol, gan gynnwys GSH, ascorbate, a fitamin E, ac yn actifadu ensymau ROSdetoxifying, megis GSH S-transferase, GSH peroxidase, thioredoxin reductase, a catalase i wella goroesiad niwronaidd [26, 50,51]. Ar ben hynny, mae astrocytes yn cymryd rhan mewn atafaeliad inmetal yn yr ymennydd i atal cynhyrchu radicalau rhydd gan redox-activemetals. Mae astrocytes yn mynegi lefelau uchel o metallothioneins a ceruloplasmin, sy'n ymwneud â rhwymo metel a masnachu ïon [52].

Gall astrocytes syntheseiddio'r tripeptid GSH â ligas cystein glutamad a synthetase GSH. Mae astrocytes yn rhyddhau GSH i'r gofod allgellog ac mae niwronau'n cymryd y GSH yn uniongyrchol neu'n defnyddio aminopeptidas niwronaidd allgellog N i ffurfio glycin a chystein [53].

Arsylwyd llai o amddiffyniad niwronau yn erbyn anaf ocsideiddiol mewn astrocytes wedi'u disbyddu mewn GSH trwy gyfyngu ar y swbstrad ar gyfer synthesis GSH mewn niwronau [54]. Mae astrocytes yn cynyddu'r gallu i syntheseiddio GSH trwy gynyddu'r gallu i gymryd cystein, a thrwy hynny wella effaith niwro-amddiffynnol astrocytes yn erbyn straen ocsideiddiol [5]. Mecanwaith amddiffyn gwrthocsidiol astrocyte arall yw ailgylchu ascorbate, sy'n gallu ysbeilio ROS yn uniongyrchol a gweithredu fel cofactor ar gyfer ailgylchu fitamin Eand GSH ocsidiedig [2].

Mae'r ascorbate hwn wedi'i ailgylchu yn cael ei ddefnyddio'n fewngellol mewn astrocytes a / neu'n cael ei ryddhau i'r gofod allgellog i niwronau ei ddefnyddio ar gyfer eu mecanwaith amddiffyn gwrthocsidiol. Pan fydd asid ascorbig yn mynd i mewn i niwronau, mae'n atal y defnydd o glwcos ac yn ysgogi cludiant slactate. Mae asid ascorbig yn rheoleiddio'r gwennol lactad astrocyte-niwron [55], mae andneurons yn cynhyrchu glwtamad, sy'n ysgogi rhyddhau asid ascorbig o astrocytes yn ystod gweithgaredd synaptig glutamatergig [56,57].

Yn y llwybr Nrf{0}}Keap1-ARE, system gwrthocsidiol mewndarddol bwysig yn y CNS, mae ffactor trawsgrifio anwythol ROS ffactor niwclear erythroid 2-ffactor cysylltiedig 2 (Nrf2), yn rheoleiddio'r system GSH, y system thioredocsin, a SOD [58]. Mae Nrf2 yn cael ei gynhyrchu a'i hollbresennol i'w ddiraddio trwy ei rwymo i brotein 1 sy'n gysylltiedig ag ECH tebyg i Kelch (Keap1) o dan amodau gwaelodol [59].

Fodd bynnag, mae Keap1binding to Nrf2 yn cael ei atal gan amodau straen ocsideiddiol cynyddol, ac mae hyn yn caniatáu i Nrf2 ddianc rhag diraddio a rhyngweithio ag elfennau ymateb gwrthocsidiol (AREs) mewn hyrwyddwyr genynnau [60,61].

Mae astrocytes yn dangos lefelau gwaelodol ac ysgogol uwch o ARE rhwymo byNrf2 na niwronau [62]. Yn ogystal, mae butylhydroquinone trydyddol (tBHQ) yn actifadu Nrf2 a'i ensymau gwrthocsidiol i lawr yr afon, megis llai o coenzyme / quinone oxidoreductase1 (NQO1), mewn astrocytes, ond nid mewn niwronau [63].

Astrocytic Nrf2 yw prif reoleiddiwr homeostasis ocsideiddiol fel y'i pennir gan yr arsylwi bod gan astrocytes Nrf2 - / - ymatebion llidiol mwy difrifol. Ymhellach, mae'r derbynnydd dopamin D2 astrocytig yn rheoleiddio synthesis GSH trwy drawsweithrediad Nrf2 in vivo [64,65].

For more information:1950477648nn@gmail.com