Statws Presennol Niwroamddiffyniad mewn Clefyd Cynhenid y Galon Rhan 3
Mar 08, 2024
3.2. Gwerthusiad Lled-Meintiol o DNA Mitocondriaidd Ectopig
Tynnwyd delweddau o staenio Hsp60 (y matrics mitocondriaidd) a staenio histone-H2B (y marciwr niwclear) o ddelweddau o staenio dsDNA. Yna, gan ddefnyddio swyddogaeth "AdjustThreshold" y meddalwedd lmage] (Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol), cafodd delweddau eu binareiddio.
Mitocondria yw'r ffatrïoedd ynni mewn celloedd, sy'n gyfrifol am syntheseiddio ATP i ddarparu'r egni sydd ei angen ar gelloedd. Y matrics mitocondriaidd yw hylif mewnol mitocondria, sy'n cynnwys amrywiaeth o ensymau ac ïonau ac mae'n safle allweddol ar gyfer adweithiau biocemegol amrywiol mitocondria. Cof yw un o alluoedd gwybyddol pwysicaf bodau dynol. Er y gall y ddau ymddangos yn amherthnasol, maent yn perthyn yn agos.
Mae ymchwil yn dangos rhyngweithio rhwng y matrics mitocondriaidd a'r cof. Gall ensymau ac ïonau yn y matrics mitocondriaidd effeithio'n uniongyrchol ar gynhyrfedd niwronau trwy reoleiddio'r metaboledd ynni a statws sianel ïon mewn celloedd niwronaidd, gan effeithio ar y cof. Yn ogystal, mae amrywiaeth o foleciwlau signalau yn y matrics mitocondriaidd, y gellir eu trosglwyddo i niwronau i lawr yr afon trwy acsonau a synapsau niwronau, gan effeithio ar effeithlonrwydd trawsgludiad signal niwronau, gan effeithio ar ffurfio a chydgrynhoi cof.
Ar yr un pryd, mae gweithgaredd cof hefyd yn effeithio'n uniongyrchol ar gyflwr y matrics mitochondrial. Bydd gweithgareddau cof yn cynyddu'r defnydd o ynni niwronau ac yn hyrwyddo'r adwaith rhydocs yn y matrics mitocondriaidd, a thrwy hynny effeithio ar lefel metabolig mitocondria a chydbwysedd ïon mewngellol, gan effeithio ymhellach ar gynhyrfedd ac effeithlonrwydd trawsgludiad signal niwronau.
Felly, mae cynnal iechyd mitocondriaidd da yn hanfodol i gynnal swyddogaeth cof da. Trwy gynnal arferion byw da, megis diet rheolaidd, ymarfer corff cymedrol, cysgu digonol, ac ati, gallwch chi helpu i gynnal iechyd y matrics mitocondriaidd. Yn ogystal, gellir gwella swyddogaeth cof hefyd trwy ymyrraeth fferyllol briodol i hyrwyddo adweithiau biocemegol a signalau o fewn y matrics mitocondriaidd.
Mewn bywyd bob dydd, gallwn ymarfer cof mewn sawl ffordd, megis darllen, astudio, meddwl, gemau, ac ati Ar yr un pryd, dylem hefyd roi sylw i gynnal iechyd da i gynnal iechyd y matrics mitochondrial yn well. Rwy’n credu, trwy’r ymdrechion hyn, y byddwn yn sicr o gael gwell cof ac ymdopi’n well â heriau amrywiol mewn bywyd a gwaith. Gellir gweld bod angen i ni wella cof, a gall Cistanche deserticola wella cof yn sylweddol, oherwydd gall Cistanche deserticola hefyd reoleiddio cydbwysedd niwrodrosglwyddyddion, megis cynyddu lefelau acetylcholine a ffactorau twf. Mae'r sylweddau hyn yn bwysig iawn ar gyfer cof a dysgu. Yn ogystal, gall Cistanche deserticola hefyd wella llif y gwaed a hyrwyddo cyflenwad ocsigen, a all sicrhau bod yr ymennydd yn derbyn digon o faetholion ac egni, a thrwy hynny wella bywiogrwydd a dygnwch yr ymennydd.
Cliciwch gwybod atchwanegiadau i hybu cof
Dewison ni dsDNA puncta yn amrywio o ran maint o 2 i 20 um' (cylchrededd 0.1-1.0) gan ddefnyddio'r ffwythiant "Analyze-Analyze Particles". os oedd angen, archwiliwyd y delweddau gwreiddiol ar gyfer y cyfrif terfynol. Pe bai signal histone H2B yn fach. yna roedd y delweddau a dynnwyd yn dangos strwythurau tebyg i donut.
Mae'r rhain yn cynrychioli dsDNA sytosolig o darddiad niwclear a dylid eu dileu o'r swm o dsDNA sytosolig o darddiad mitocondriaidd. Gellir addasu'r ystod maint yn ôl y math o gell neu darddiad sbesimenau histolegol. Mae Ffigur lE yn dangos enghraifft o gyfrif DNA mitocondriaidd ectopig
dotiau gan ddefnyddio 1B D.
Fel arall, tynnwyd delweddau o staenio Hsp60 o ddelweddau o staenio dsDNA. Yna, cyfrifwyd nifer y puncta dsDNA gan ddefnyddio'r swyddogaethau "Adjust-Threshold"Dadansoddi-Dadansoddi Gronynnau". Yn dilyn hynny, cyfrifwyd dsDNA puncta heb y signal histone-H2B trwy arsylwi uniongyrchol. Mae'r dull olaf yn addas pan fydd y delweddau histone-H2B dangos cymhareb signal-i-sŵn isel.
Gyda'i gilydd, gall y dull hwn ddangos yn glir DNA mitocondriaidd ectopig yn gollwng i'r cytoplasm ac mae'n caniatáu gwerthusiad gwrthrychol ac ystadegol o DNA mitocondriaidd ectopig o'r fath mewn celloedd.
4. Trafodaeth
Yn ein hastudiaeth, fe wnaethom ddatblygu dull sy'n galluogi cyfrif DNA mitocondriaidd sytoplasmig. Mae canfod DNA mitocondriaidd cytoplasmig wedi'i adrodd trwy ddefnyddio technegau immunofluorescence, ond nid oedd y dulliau'n feintiol ar gyfer gwerthuso DNA mitocondriaidd cytoplasmig yn y rhan fwyaf o achosion [15,25]. Mewn astudiaeth arall, cynhaliwyd PCR defnyn i feintioli DNA mitocondriaidd sy'n cylchredeg [9].
yn ddiweddar, Sato et al. [26,27] cyhoeddodd brotocol ardderchog i werthuso DNA cytoplasmig trwy imiwnofflworoleuedd microsgopeg gan ddefnyddio gwrthgyrff Lamin B1 (LMNB1) fel marciwr strwythur niwclear a cytochrome c oxidase is-uned 4 (COX4) fel marciwr strwythur mitocondriaidd. Mae'r protocol hwn yn ymddangos yn ddefnyddiol iawn ar gyfer meintioli dsDNA cytoplasmig o darddiad niwclear.
Fodd bynnag, pan wnaethom roi cynnig ar COX4 neu farcwyr pilen mitocondriaidd eraill, gan gynnwys marcwyr mewnol ac allanol, roedd yn anodd iawn gwahaniaethu'n union rhwng y cytoplasm a'r mitocondria.
Er enghraifft, pe baem yn arsylwi signalau cylchol yn defnyddio marciwr pilen mitocondriaidd ac yn arsylwi signalau dsDNA y tu mewn, yna gallai'r dsDNA hwn gynrychioli naill aiDNA mitocondrial y tu mewn i'r mitocondria cylchol (normal) neu DNA mitocondriaidd cytoplasmig y tu allan i'r mitocondria tebyg i donutria (ectopig). Felly defnyddiwyd Hsp60 fel marciwr yn labelu matrics themitochondrial i werthuso'r DNA mitocondriaidd ectopig yn y cytoplasm.
Fel y disgrifiwyd mewn adolygiad diweddar [23], mae yna lawer o wahanol fathau o cytoplasmicdsDNA o darddiad niwclear, ac mae'r rhan fwyaf ohonynt yn gadarnhaol ar gyfer marcwyr histone. Oherwydd y cyfyngiad ar y cyfuniad o wrthgyrff a ddefnyddir ar gyfer staenio triphlyg, defnyddiwyd histone H2Bas, marciwr histone.
Fodd bynnag, os caiff y cyfyngiad hwn ei ddatrys, gall H2AX fod yn well marciwr ar gyfer dsDNA cytoplasmig o darddiad niwclear. Anaml y gwelwyd dsDNA cytoplasmig Histone-H2B-negyddol yn y celloedd rheoli HeLa a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth hon, ond gall dsDNA o darddiad niwclear o'r fath fod yn bresennol os defnyddir llinellau cell neu amodau eraill.
Mae’r hybrideiddio in situ o DNA mitocondriaidd a ddefnyddiwyd yn ein papur diweddar yn addas ar gyfer gwerthusiad ansoddol, ond gallai fod yn anodd defnyddio hybrideiddio in situ ar gyfer gwerthusiad meintiol [8].
Mae hybrideiddio yn y fan a'r lle yn amlygu'r sbesimen i dymheredd uchel, a all arwain at anffurfiad neu sŵn rhai rhannau o'r sbesimen. Ar y llaw arall, gall y dull imiwnocytocemegol a gyflwynir yn y papur hwn gael signalau â sŵn cefndirol isel. Yn ein papur diweddar, yn y celloedd dynol a'r pysgod sebra a ddefnyddir fel modelau clefyd Parkinson, gwnaethom ddangos bod DNA mitocondriaidd yn gollwng i'r cytoplasm, sy'n wenwynig i'r celloedd. Gwelsom hefyd fod maint y DNA mitocondriaidd cytosolig wedi cynyddu ym meinweoedd ymennydd post-mortem cleifion â chlefyd Parkinson [8].
Mae'r llinellau tystiolaeth hyn yn awgrymu y gall mwy o DNA mitocondriaidd ectopig sy'n cael ei ollwng o'r mitocondria achosi llid acíwt a chronig sy'n arwain at afiechydon amrywiol, gan gynnwys clefyd Parkinson a methiant y galon; felly, gallai upregulation of sytosolic-DNA diraddio neu ataliad ei synwyryddion fod yn darged therapiwtig posibl ar gyfer y clefydau hyn [8,28].
Mae'r dull a gyflwynir yn y papur hwn ar gyfer gwerthusiad meintiol o DNA mitocondriaidd ectopig yn arf pwysig ar gyfer ymchwil pellach yn y maes hwn.
Cyfraniadau Awdur: Ffurfiodd HM a MTH y rhagdybiaethau, dylunio'r mwyafrif o'r arbrofion, perfformio'r arbrofion, dadansoddi'r data, ac ysgrifennu'r llawysgrif. Perfformiodd NM yr arbrofion yn ymwneud â chelloedd diwylliedig. Mae pob awdur wedi darllen a chytuno i'r fersiwn cyhoeddedig o'r llawysgrif.
Cyllid: Cefnogwyd y gwaith hwn gan grantiau AMED (rhifau grantiau JP21gm6110028 aJP19dm0107154 (HM)), Sefydliad Gwyddoniaeth Takeda (HM), JSPS KAKENHI (rhifau grant JP14516799 (HM), JP 16690735 (HM), a JP 6 (HM), a JP 6 4 ), JST (Moonshot R&D; rhif grantJPMJMS2024 (HM)), a Grantiau Cymorth gan TBRF (rhif grant TBRF-RF 21-135 (HM)).
Datganiad Argaeledd Data: Mae'r data a'r offer a ddisgrifir yn y llawysgrif hon ar gael ar gais.
Diolchiadau: Rydym yn cydnabod Shinano Kobayashi am gymryd rhan mewn trafodaethau defnyddiol a darparu cefnogaeth barhaus. Rydym yn cydnabod Sefydliad Ymchwil Biocemegol Tokyo (TBRF) am ddarparu cymrodoriaeth ôl-ddoethurol TBRF ar gyfer ymchwilwyr tramor i MH (TBRF-RF 21-135).
Gwrthdaro Buddiannau: Nid yw'r awduron yn datgan unrhyw wrthdaro buddiannau.
Cyfeiriadau
1. Li, XD; Wu, J. ; Gao, D.; Wang, H.; Haul, L. ; Chen, ZJ Rolau canolog signalau cGAS-cGAMP mewn amddiffyn gwrthfeirysol ac effeithiau imiwnyddol. Gwyddoniaeth 2013, 341, 1390–1394. [CrossRef] [PubMed]
2. Ansari, MA; Dutta, A.S.; Veettil, MV; Dutta, D.; Iqbal, J. ; Kumar, B. ; Roy, A.; Chikoti, L.; Singh, VV; Chandran, B. Mae asetyleiddiad niwclear IFI16 a achosir gan adnabyddiaeth herpesfeirws yn hanfodol ar gyfer ei drawsleoliad cytoplasmig, ei ymatebion inflammasome ac IFN. PLoS Pathog. 2015, 11, e1005019. [CrossRef] [PubMed]
3. Orzalli, MH; Broekema, NM; Diner, BA; Hancks, DC; Elde, CC; Cristea, IM; Mae cyllyll, DM cGAS-mediated stabilizationof IFI16 yn hyrwyddo signalau cynhenid yn ystod haint firws herpes simplex. Proc. Natl. Acad. Sci. UDA 2015, 112, E1773–E1781.[CrossRef] [PubMed]
4. Woodward, JJ; Iavarone, AT; Mae Portnoy, DA c-di-AMP wedi'i gyfrinachu gan Listeria monocytogenes mewngellol yn actifadu ymateb Iinterferon math gwesteiwr. Gwyddoniaeth 2010, 328, 1703–1705. [CrossRef] [PubMed]
5. Dou, Z. ; Ghosh, K.; Vizioli, MG; Zhu, J.; Sen, P.; Wangensteen, KJ; Simithy, J. ; Lan, Y. ; Lin, Y.; Zhou, Z.; et al. Mae cytoplasmicchromatin yn sbarduno llid mewn heneiddedd a chanser. Natur 2017, 550, 402–406. [CrossRef]
6. Takahashi, A.; Loo, T.; Okada, R.; Kamachi, F.; Watanabe, Y.; Wakita, M.; Watanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; Barbwr, GN; et al. Mae dadreoleiddio DNases sytoplasmig yn gysylltiedig â chroniad DNA cytoplasmig a SASP mewn celloedd senescent. Nat.Commun. 2018, 9, 1249. [CrossRef]
7. McArthur, K.; Whitehead, LW; Huddleston, JM; Li, L. ; Padman, BS; Oorschot, V. ; Geoghegan, ND; Chappaz, A.S.; Davidson, S.;Chin, HS; et al. Mae macropores BAK/BAX yn hwyluso torgest mitocondriaidd ac efflux mtDNA yn ystod apoptosis. Gwyddoniaeth 2018,359, eaao6047. [CrossRef]
8. Matsui, H.; Ito, J. ; Matsui, N.; Uechi, T. ; Onodera, O. ; Kakita, A. Mae dsDNA sytosolig o darddiad mitocondriaidd yn achosi sytowenwyndra a niwroddirywiad mewn modelau cellog a pysgod sebra o glefyd Parkinson. Nat. Cymmun. 2021, 12, 3101. [CrossRef]
9. Sliter, DA; Martinez, J.; Hao, L. ; Chen, X. ; Haul, N. ; Tara, D.; Fischer, TD; Burman, JL; Li, Y. ; Zhang, Z.; et al. Mae Parkin a PINK1 yn lliniaru llid a achosir gan STING. Natur 2018, 561, 258–262. [CrossRef]
10. Hou, Y. ; Wei, Y. ; Lautrup, S.; Yang, B. ; Wang, Y.; Cordonnier, A.S.; Mattson, AS; Croteau, DL; Mae ychwanegiad Bohr, VA NAD(+) yn lleihau niwro-llid a heneiddedd celloedd mewn model llygoden trawsenynnol o glefyd Alzheimer trwy cGAS-STING. Proc. Natl.Acad. Sci. UDA 2021, 118, e2011226118.
For more information:1950477648nn@gmail.com
