Dabartinė neuroprotekcijos būklė sergant įgimta širdies liga 3 dalis

3.2. Pusiau kiekybinis negimdinės mitochondrijų DNR įvertinimas

Hsp60 dažymo (mitochondrijų matricos) ir histono-H2B dažymo (branduolinio žymeklio) vaizdai buvo atimti iš dsDNR dažymo vaizdų. Tada, naudojant lmage] programinės įrangos funkciją „AdjustThreshold“ (Nacionaliniai sveikatos institutai), vaizdai buvo dvejetainiai.

Mitochondrijos yra energijos gamyklos ląstelėse, atsakingos už ATP sintezę, kad ląstelėms būtų suteikta energija. Mitochondrijų matrica yra vidinis mitochondrijų skystis, kuriame yra įvairių fermentų ir jonų ir yra pagrindinė įvairių mitochondrijų biocheminių reakcijų vieta. Atmintis yra vienas iš svarbiausių žmogaus pažintinių gebėjimų. Nors atrodo, kad jie nėra susiję, jie yra glaudžiai susiję.

Tyrimai rodo sąveiką tarp mitochondrijų matricos ir atminties. Mitochondrijų matricoje esantys fermentai ir jonai gali tiesiogiai paveikti neuronų jaudrumą, reguliuodami energijos apykaitą ir jonų kanalų būklę neuronų ląstelėse, taip paveikdami atmintį. Be to, mitochondrijų matricoje yra įvairių signalinių molekulių, kurios per neuronų aksonus ir sinapses gali būti perduodamos į pasroviui esančius neuronus, darydamos įtaką neuronų signalo perdavimo efektyvumui, taip paveikdamos atminties formavimąsi ir įtvirtinimą.

Tuo pačiu metu atminties veikla taip pat tiesiogiai veikia mitochondrijų matricos būklę. Atminties veikla padidins neuronų energijos suvartojimą ir skatins redokso reakciją mitochondrijų matricoje, taip paveikdama mitochondrijų metabolinį lygį ir tarpląstelinį jonų balansą, dar labiau paveikdama neuronų jaudrumą ir signalo perdavimo efektyvumą.

Todėl norint išlaikyti gerą atminties funkciją, labai svarbu išlaikyti gerą mitochondrijų sveikatą. Išlaikydami gerus gyvenimo įpročius, tokius kaip reguliari mityba, saikingas pratimas, pakankamas miegas ir kt., galite padėti išlaikyti mitochondrijų matricos sveikatą. Be to, atminties funkcija taip pat gali būti sustiprinta taikant tinkamą farmacinę intervenciją, skatinančią biochemines reakcijas ir signalizaciją mitochondrijų matricoje.

Kasdieniame gyvenime galime lavinti atmintį įvairiais būdais, pavyzdžiui, skaitydami, mokydamiesi, mąstydami, žaidimuose ir tt Tuo pačiu metu turėtume atkreipti dėmesį į geros sveikatos palaikymą, kad geriau išlaikytume mitochondrijų matricos sveikatą. Tikiu, kad šios pastangos tikrai turės geresnę atmintį ir geriau susitvarkysime su įvairiais gyvenimo ir darbo iššūkiais. Matyti, kad turime pagerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola taip pat gali reguliuoti neuromediatorių pusiausvyrą, pavyzdžiui, padidinti acetilcholino ir augimo faktorių kiekį. Šios medžiagos labai svarbios atminčiai ir mokymuisi. Be to, Cistanche deserticola taip pat gali pagerinti kraujotaką ir skatinti deguonies tiekimą, o tai gali užtikrinti, kad smegenys gautų pakankamai maistinių medžiagų ir energijos, taip pagerinant smegenų gyvybingumą ir ištvermę.

Norėdami pagerinti atmintį, spustelėkite žinokite papildus

Naudodami funkciją „Analizuoti ir analizuoti daleles“ pasirinkome dsDNA tašką, kurio dydis svyruoja nuo 2 iki 2 0 um' (apvalumas 0.1-1.0). prireikus originalūs vaizdai buvo išnagrinėti galutiniam skaičiavimui. Jei histono H2B signalas buvo mažas. tada atimtuose vaizduose buvo matyti į spurgą panašios struktūros.

Tai yra branduolinės kilmės citozolinė dsDNR ir turėtų būti pašalinta iš mitochondrijų kilmės citozolinės dsDNR. Dydžio diapazonas gali būti keičiamas atsižvelgiant į ląstelių tipą arba histologinių mėginių kilmę. lE paveiksle parodytas negimdinės mitochondrijų DNR skaičiavimo pavyzdys

taškai naudojant 1B D.

Arba Hsp60 dažymo vaizdai buvo atimti iš dsDNR dažymo vaizdų. Tada buvo suskaičiuotas dsDNA puncta skaičius, naudojant "Adjust-Threshold "Analize-Analyze Particles" funkcijas. Vėliau dsDNA puncta be histono-H2B signalo buvo skaičiuojamas tiesioginiu stebėjimu. Pastarasis metodas tinka, kai histono-H2B vaizdai. rodo žemą signalo ir triukšmo santykį.

Apskritai šis metodas gali aiškiai parodyti negimdinės mitochondrijų DNR nutekėjimą į citoplazmą ir leidžia objektyviai ir statistiškai įvertinti tokią negimdinę mitochondrijų DNR ląstelėse.

4. Diskusija

Savo tyrime sukūrėme metodą, leidžiantį skaičiuoti citoplazminę mitochondrijų DNR. Buvo pranešta apie citoplazminės mitochondrijų DNR aptikimą naudojant imunofluorescencijos metodus, tačiau daugeliu atvejų metodai nebuvo kiekybiniai citoplazminei mitochondrijų DNR įvertinti [15, 25]. Kitame tyrime buvo atlikta lašelių PGR, siekiant kiekybiškai įvertinti cirkuliuojančią mitochondrijų DNR [9].

neseniai Sato ir kt. [26,27] paskelbė puikų protokolą citoplazminei DNR įvertinti imunofluorescencine mikroskopija naudojant Lamin B1 (LMNB1) antikūnus kaip branduolinės struktūros žymeklį ir citochromo c oksidazės 4 subvienetą (COX4) kaip mitochondrijų struktūros žymeklį. Šis protokolas atrodo labai naudingas nustatant branduolinės kilmės citoplazminę dsDNR.

Tačiau, kai bandėme COX4 ar kitus mitochondrijų membranų žymenis, įskaitant vidinius ir išorinius žymenis, buvo labai sunku tiksliai atskirti citoplazmą nuo mitochondrijų.

Pavyzdžiui, jei mes stebėjome žiedinius signalus naudodami mitochondrijų membranos žymeklį ir stebėjome dsDNR signalus viduje, tada ši dsDNR gali atstovauti arba mitochondrijų DNR žiedinėse mitochondrijose (normaliose) arba citoplazminę mitochondrijų DNR už spurgos tipo mitochondrijos ribų (negimdinė). Taigi mes panaudojome Hsp60 kaip žymeklį, žymintį tos tochondrijų matricą, kad įvertintume negimdinę mitochondrijų DNR citoplazmoje.

Kaip aprašyta naujausioje apžvalgoje [23], yra daug skirtingų branduolinės kilmės citoplazminių DNR tipų ir dauguma jų yra teigiami histono žymenims. Dėl trigubai dažymui naudojamų antikūnų derinio apribojimo histono žymeklį naudojome H2Bas.

Tačiau, jei šis apribojimas bus išspręstas, H2AX gali būti geresnis branduolinės kilmės citoplazminės dsDNR žymuo. Histono-H2B neigiama citoplazminė dsDNR retai buvo pastebėta šiame tyrime naudotose kontrolinėse HeLa ląstelėse, tačiau tokios branduolinės kilmės dsDNR gali būti, jei naudojamos kitos ląstelių linijos ar sąlygos.

Naujausiame mūsų straipsnyje naudojama mitochondrijų DNR hibridizacija in situ yra tinkama kokybiniam vertinimui, tačiau gali būti sunku panaudoti in situ hibridizaciją kiekybiniam vertinimui [8].

Hibridizuojant in situ pavyzdį veikia aukšta temperatūra, dėl kurios kai kurios bandinio dalys gali deformuotis arba sukelti triukšmą. Kita vertus, šiame darbe pateiktas imunocitocheminis metodas gali gauti signalus su foniniu triukšmu. Neseniai paskelbtame straipsnyje, kuriame žmogaus ląstelėse ir zebrafijoje, naudojamose kaip Parkinsono ligos modeliai, buvo parodyta, kad mitochondrijų DNR nutekėjo į citoplazmą, kuri yra toksiška ląstelės. Taip pat pastebėjome, kad Parkinsono liga sergančių pacientų pomirtiniuose smegenų audiniuose padidėjo citozolinės mitochondrijų DNR kiekis [8].

Šie įrodymai rodo, kad padidėjęs negimdinės mitochondrijų DNR kiekis, nutekėjęs iš mitochondrijų, gali sukelti ūminį ir lėtinį uždegimą, sukeliantį įvairias ligas, įskaitant Parkinsono ligą ir širdies nepakankamumą; taigi, citozolinio DNR skilimo reguliavimas arba jos jutiklių slopinimas gali būti potencialus šių ligų gydymo tikslas [8, 28].

Šiame dokumente pristatytas negimdinės mitochondrijų DNR kiekybinio įvertinimo metodas yra svarbi tolesnių šios srities tyrimų priemonė.

Autoriaus indėlis: HM ir MTH suformulavo hipotezes, suplanavo daugumą eksperimentų, atliko eksperimentus, analizavo duomenis ir parašė rankraštį. NM atliko eksperimentus, susijusius su kultivuotomis ląstelėmis. Visi autoriai perskaitė ir sutiko su paskelbta rankraščio versija.

Finansavimas: Šis darbas buvo paremtas dotacijomis iš AMED (subsidijų numeriai JP21gm6110028 ir JP19dm0107154 (HM)), Takeda Science Foundation (HM), JSPS KAKENHI (dotacijos numeriai JP14516799 (HM), JP 16690M), 92H (7H1) ), JST (Moonshot R&D; dotacijos numeris JPMJMS2024 (HM)) ir Grants-in-Aid iš TBRF (dotacijos numeris TBRF-RF 21-135 (HM)).

Duomenų prieinamumo pareiškimas: šiame rankraštyje aprašytus duomenis ir įrankius galima gauti paprašius.

Padėka: dėkojame Shinano Kobayashi už dalyvavimą naudingose ​​diskusijose ir nuolatinės paramos teikimą. Dėkojame Tokijo biocheminių tyrimų fondui (TBRF) už TBRF podoktorantūros stipendiją užsienio mokslininkams MH (TBRF-RF 21-135).

Interesų konfliktai: autoriai pareiškia, kad nėra interesų konflikto.

Nuorodos

1. Li, XD; Wu, J.; Gao, D.; Wang, H.; Saulė, L.; Chen, ZJ Pagrindinis cGAS-cGAMP signalizacijos vaidmuo antivirusinėje gynyboje ir imunoadjuvantiniame veiksmuose. Mokslas 2013, 341, 1390–1394. [CrossRef] [PubMed]

2. Ansari, MA; Dutta, S.; Veettil, MV; Dutta, D.; Iqbal, J.; Kumaras, B.; Rojus, A.; Čikoti, L.; Singhas, VV; Chandran, B. Herpesviruso genomo atpažinimo sukeltas branduolinio IFI16 acetilinimas yra būtinas jo citoplazminei translokacijai, uždegiminiam ir IFN atsakui. PLoS Patogas. 2015, 11, e1005019. [CrossRef] [PubMed]

3. Orzalli, MH; Broekema, NM; Diner, BA; Hanksas, DC; Eldė, NC; Cristea, IM; Knipe, DM cGAS sukeltas IFI16 stabilizavimas skatina įgimtą signalizaciją herpes simplex viruso infekcijos metu. Proc. Natl. Akad. Sci. JAV, 2015, 112, E1773–E1781.[CrossRef] [PubMed]

4. Woodward, JJ; Iavarone, AT; Portnoy, DA c-di-AMP, išskiriamas tarpląstelinės Listeria monocytogenes, aktyvuoja šeimininko tipo Iinterferono atsaką. Mokslas 2010, 328, 1703–1705. [CrossRef] [PubMed]

5. Dou, Z.; Ghosh, K.; Viziolis, MG; Zhu, J.; Sen, P.; Wangensteen, KJ; Simithy, J.; Lan, Y.; Linas, Y.; Džou, Z.; ir kt. Citoplazminis chromatinas sukelia senėjimo ir vėžio uždegimą. Gamta 2017, 550, 402–406. [CrossRef]

6. Takahashi, A.; Loo, T.; Okada, R.; Kamachi, F.; Watanabe, Y.; Wakita, M.; Watanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; Kirpykla, GN; ir kt. Citoplazminių DNazių sumažėjimas yra susijęs su citoplazmos DNR kaupimu ir SASP senstančiose ląstelėse. Nat.Commun. 2018, 9, 1249. [CrossRef]

7. McArthur, K.; Whitehead, LW; Huddleston, JM; Li, L.; Padman, BS; Oorschot, V.; Geoghegan, ND; Chappaz, S.; Davidsonas, S.; Chinas, HS; ir kt. BAK / BAX makroporos palengvina mitochondrijų išvaržą ir mtDNR ištekėjimą apoptozės metu. Mokslas 2018,359, eaao6047. [CrossRef]

8. Matsui, H.; Ito, J.; Matsui, N.; Uechi, T.; Onodera, O.; Kakita, A. Mitochondrinės kilmės citozolinė dsDNR sukelia citotoksiškumą ir neurodegeneraciją Parkinsono ligos ląstelių ir zebrafish modeliuose. Nat. Komun. 2021, 12, 3101. [CrossRef]

9. Sliter, DA; Martinezas, J.; Hao, L.; Chen, X.; Saulė, N.; Tara, D.; Fišeris, TD; Burmanas, JL; Li, Y.; Zhang, Z.; ir kt. Parkinas ir PINK1 sušvelnina STING sukeltą uždegimą. Gamta 2018, 561, 258–262. [CrossRef]

10. Hou, Y.; Wei, Y.; Lautrupas, S.; Yang, B.; Wang, Y.; Cordonnier, S.; Mattsonas, parlamento narys; Croteau, DL; Bohr, VA NAD(+) papildai sumažina neurouždegimą ir ląstelių senėjimą transgeniniame Alzheimerio ligos pelės modelyje naudojant cGAS-STING. Proc. Natl.Acad. Sci. JAV 2021, 118, e2011226118.

For more information:1950477648nn@gmail.com