মিথিলিন ব্লু আৰু অটোফেজি: AMPK, mTOR, আৰু স্নায়ুকোষৰ পৰীক্ষা

ধৰি লওক, আপুনি কোষৰ এটা পৰীক্ষা চলাইছে, মিথিলিন ব্লু যোগ কৰিছে, আৰু আপোনাৰ ব্লটত LC3-II নামৰ প্ৰ’টিন বেণ্ড এটা অধিক গাঢ় হোৱা দেখিছে। তেতিয়া যৌগটোৱে "অটোফেজি বৃদ্ধি কৰে" বুলি ঘোষণা কৰি আগবাঢ়ি যাবলৈ মন যাব পাৰে। কিন্তু এনে ব্যাখ্যা দিয়াটো আগতীয়া। অধিক গাঢ় LC3-II বেণ্ডৰ অৰ্থ হ’ব পাৰে যে কোষটোৱে অধিক পৰিষ্কাৰকৰণ ভেছিকল তৈয়াৰ কৰিছে, অথবা নিষ্কাশনৰ ধাপটো বাধাগ্ৰস্ত হোৱাৰ বাবে ভেছিকলবোৰ জমা হৈছে। এই দুটা ব্যাখ্যাই বিপৰীত দিশলৈ আঙুলিয়ায়, আৰু স্নায়ুকোষত মিথিলিন ব্লু সম্পৰ্কীয় গৱেষণা-সাহিত্যত দুয়ো প্ৰকাৰৰ প্ৰমাণৰ উদাহৰণ আছে। এই প্ৰবন্ধত প্ৰতিটো পৰীক্ষা-পদ্ধতি অনুসৰি প্ৰকৃততে কি জোখা হৈছিল, সেয়া আলোচনা কৰা হৈছে।

ইয়াত অধ্যয়ন কৰা মেক্ৰ’অটোফেজি হৈছে কোষৰ বৃহৎ পৰিসৰৰ পুনঃচক্ৰীকৰণ প্ৰক্ৰিয়া। ফেগ’ফ’ৰ নামৰ এটা ঝিল্লীৰ থলিয়ে ক্ষয়প্ৰাপ্ত প্ৰ’টিন আৰু কোষাংগবোৰৰ চাৰিওফালে বৃদ্ধি পায়, বন্ধ হৈ অটোফেগ’ছম গঠন কৰে, লাইছ’ছমৰ সৈতে একীভূত হয়, আৰু ইয়াৰ ভিতৰৰ সামগ্ৰী বিঘটিত হৈ পুনৰ ব্যৱহাৰৰ বাবে মুক্ত হয়। স্নায়ুকোষ এই নিয়মিত প্ৰক্ৰিয়াৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল, কাৰণ ইহঁতে বিভাজিত নহয় আৰু বিভাজনৰ জৰিয়তে ক্ষতিগ্ৰস্ত অংশৰ অনুপাত কমাব নোৱাৰে। পুনঃচক্ৰীকৰণ থমকি ৰ’লে আৱৰ্জনা জমা হয়। ই চলি থাকিলে কোষে চাপৰ সময়ত গঠনমূলক উপাদান পুনৰুদ্ধাৰ কৰে।

হিপ’কেম্পাছৰ এটা পৰীক্ষাই কি দেখুৱাইছিল

অটোফেজিৰ সূচনা সম্পৰ্কীয় মুখ্য অধ্যয়নটোত HT22 নিগনিৰ হিপ’কেম্পাছৰ কোষক 24 ঘণ্টা ছিৰামৰ পৰা বঞ্চিত কৰি চাপৰ অৱস্থাত ৰখা হৈছিল। এই অৱস্থাত বৃদ্ধিকাৰক আৰু পোষণ-সমৰ্থক সংকেত আঁতৰাই দিয়া হয় আৰু এপ’প্ট’ছিছ তথা অটোফেজি দুয়োটাই আৰম্ভ হয়। গৱেষকসকলে জনাইছিল যে মিথিলিন ব্লুৱে ঘনত্ব-নিৰ্ভৰভাৱে কোষৰ মৃত্যু কমাইছিল, আৰু এই সুৰক্ষাৰ লগতে মেক্ৰ’অটোফেজিৰ চিহ্নও দেখা গৈছিল।

চিহ্নকবোৰৰ পৰিৱৰ্তন সুনিৰ্দিষ্ট আছিল। প্ৰায় 20 nM মিথিলিন ব্লুৰ পৰা আৰম্ভ কৰি বিস্তৃতভাৱে বিয়পি থকা LC3B ৰঞ্জন নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালৰ বিন্দুৰ দৰে গোটলৈ পুনৰ্বিন্যস্ত হৈছিল; LC3-I আৰু LC3-II-ৰ আটাইতকৈ শক্তিশালী সঁহাৰি দেখা গৈছিল প্ৰায় 1 μM-ত। LC3B-I আৰু LC3B-II দুয়োটাই ঘনত্ব আৰু সময়ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি বৃদ্ধি পাইছিল। গুৰুত্বপূৰ্ণভাৱে, দলটোৱে কেৱল এটা স্থিৰ LC3 ব্লটতে ৰৈ যোৱা নাছিল। তেওঁলোকে লাইছ’ছমীয় নিষ্কাশন বাধা দিয়া 10 μM ক্ল’ৰ’কুইন যোগ কৰিছিল আৰু মিথিলিন ব্লু প্ৰয়োগ কৰা কোষত অধিক LC3-II আৰু স্থিৰ হৈ থকা p62 পাইছিল। এই ধৰণৰ ফলাফলে কেৱল জমা হোৱাৰ পৰিৱৰ্তে লাইছ’ছম-নিৰ্ভৰ বিঘটন আৰু পুনঃচক্ৰীকৰণৰ সমৰ্থন কৰে। তেওঁলোকে লগতে দেখুৱাইছিল যে ক্ল’ৰ’কুইনে এপ’প্ট’ছিছ-বিৰোধী প্ৰভাৱ আংশিকভাৱে উলটাই দিছিল, যিয়ে এই মডেলত সুৰক্ষাক অটোফেজি আৰু লাইছ’ছম পথৰ সৈতে সংযোগ কৰে।

সংকেতপ্ৰেৰণৰ ফলাফলটোৱেই আটাইতকৈ বেছিকৈ ভুলকৈ উদ্ধৃত হোৱা অংশ। ফছফৰিলেটেড AMPK আৰু ইয়াৰ পৰৱৰ্তী লক্ষ্য ফছফৰিলেটেড ACC-ৰ জৰিয়তে জোখা AMPK সংকেতপ্ৰেৰণ 12 আৰু 24 ঘণ্টাত ঘনত্ব-নিৰ্ভৰভাৱে বৃদ্ধি পাইছিল। শেষৰ 4 ঘণ্টাত 20 μM ঘনত্বত প্ৰয়োগ কৰা AMPK প্ৰতিবন্ধক Compound C-য়ে ACC-ৰ ফছফৰিলেচন আৰু LC3-ৰ সক্ৰিয়কৰণ দুয়োটাই কমাইছিল। ইয়াৰ বিপৰীতে, ফছফৰিলেটেড mTOR-ত শনাক্ত কৰিব পৰা কোনো দমন দেখা নগ’ল। গতিকে চাপত থকা হিপ’কেম্পাছৰ কোষত ফলাফলটো আছিল আপাতদৃষ্টিত mTOR-স্বাধীন পথৰ জৰিয়তে AMPK-সংযুক্ত অটোফেজিৰ সূচনা। জীৱিত নিগনিতো একে ধৰণৰ ফল দেখা গৈছিল, য’ত মিথিলিন ব্লু প্ৰয়োগে কৰ্টেক্স আৰু হিপ’কেম্পাছত মেক্ৰ’অটোফেজিৰ চিহ্নক বৃদ্ধি কৰিছিল।

সূচনা মানেই সম্পূৰ্ণ ফ্লাক্স নহয়

ইয়াত ধাৰণা দুটাৰ পাৰ্থক্য আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ। সূচনা মানে প্ৰক্ৰিয়াৰ আৰম্ভণিৰ ব্যৱস্থাই অধিক অটোফেগ’ছম তৈয়াৰ কৰা। ফ্লাক্স মানে ভিতৰৰ সামগ্ৰী গোটেই পথটোৰ মাজেৰে আগবঢ়া: আবদ্ধকৰণ, পৰিপক্বতা, লাইছ’ছমৰ সৈতে একীভৱন, বিঘটন, পুনঃচক্ৰীকৰণ। ফ্লাক্স পৰীক্ষাই যাত্ৰাৰ বাকী অংশ নিশ্চিত নকৰালৈকে LC3-II-ৰ প্ৰতিটো বৃদ্ধিয়ে কেৱল সূচনাৰ দাবীহে সমৰ্থন কৰে।

মানক ফ্লাক্স পৰীক্ষাত বেফিল’মাইচিন A1 বা ক্ল’ৰ’কুইনৰ দৰে স্বল্পকালীন লাইছ’ছমীয় প্ৰতিবন্ধকৰ উপস্থিতি আৰু অনুপস্থিতিত LC3-II জোখা হয়। যদি প্ৰয়োগটোৱে সঁচাকৈয়ে উৎপাদন ত্বৰান্বিত কৰে, তেন্তে বিঘটন বন্ধ কৰিলে LC3-II আৰু অধিক বৃদ্ধি পোৱা উচিত। এটা টেণ্ডেম mCherry-GFP-LC3 ৰিপ’ৰ্টাৰে দ্বিতীয় দৃষ্টিকোণ যোগ কৰে: লাইছ’ছমৰ সৈতে একীভূত হোৱাৰ আগতে গঠনবোৰ হালধীয়া ৰঙেৰে উজলে আৰু অম্লীয়তাই GFP সংকেত নিস্তেজ কৰাৰ পিছত কেৱল ৰঙা ৰঙেৰে উজলে। সেয়েহে কেৱল ৰঙা বিন্দুৰ দৰে গোট অধিক হোৱাটোৱে অম্লীয় অটোলাইছ’ছমলৈ আগবঢ়াৰ সমৰ্থন কৰে। p62 প্ৰ’টিন কমি অহাটোৱে ভিতৰৰ সামগ্ৰীৰ বিঘটন আৰু পুনঃচক্ৰীকৰণ নিশ্চিত কৰাত সহায় কৰিব পাৰে; অৱশ্যে p62-ৰ ট্ৰান্সক্ৰিপচন নিজেও চাপৰ প্ৰতি সঁহাৰি দিয়ে, সেয়েহে mRNA স্তৰতো ইয়াক পৰীক্ষা কৰা উচিত।

তলৰ পৰীক্ষা-তালিকাখনে এই গৱেষণা-সাহিত্যত ব্যৱহৃত প্ৰতিটো পৰীক্ষাই কি জোখে আৰু অকলে কি প্ৰমাণ কৰিব নোৱাৰে, সেয়া দেখুৱায়। পাঠকে এই চিহ্নকবোৰৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰা উপবাস আৰু দীৰ্ঘায়ু-সম্পৰ্কীয় যুক্তিসমূহৰ লগতে ভৱিষ্যতৰ যিকোনো মেক্ৰ’অটোফেজি-সম্পৰ্কীয় দাবী মূল্যায়ন কৰিবলৈও ইয়াক ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰে।

তালিকাখনে এৰাই চলিবলৈ সহায় কৰা এটা শব্দগত ফান্দলৈ মন কৰক। ফছফৰিলেটেড ACC হৈছে এনজাইমীয় সক্ৰিয়তা দমিত ৰূপ। ইয়াৰ বৃদ্ধিয়ে AMPK-ৰ পৰৱৰ্তী সঁহাৰি দেখুৱায়, ACC-ৰ সক্ৰিয়কৰণ নহয়।

"মেক্ৰ’অটোফেজি বাধা দিয়াত স্নায়ুসুৰক্ষা নোহোৱা হ’ল" বাক্যাংশটোৰ ক্ষেত্ৰতো একে সুনিৰ্দিষ্টতা প্ৰয়োজন। HT22 মডেলত ইয়াৰ অৰ্থ হ’ল, অটোফেজি আৰু লাইছ’ছম পথত হস্তক্ষেপ কৰিলে ছিৰাম-বঞ্চিত অৱস্থাত মিথিলিন ব্লুৱে দিয়া কোষৰ জীৱিত থকাৰ সুবিধা আঁতৰি গৈছিল। ই সেই কোষ-সংস্কৃতিত অটোফেজি প্ৰয়োজনীয় বা সহায়ক আছিল বুলি সমৰ্থন কৰে। ই অটোফেজিক যৌগটোৰ একমাত্ৰ সুৰক্ষামূলক প্ৰক্ৰিয়া বুলি প্ৰতিষ্ঠা নকৰে, ক্ল’ৰ’কুইনে কেৱল অটোফেজিৰ জৰিয়তেই কাম কৰে বুলি প্ৰমাণ নকৰে, আৰু কাৰণগত দাবী অধিক দৃঢ় কৰিবলৈ ATG5, ATG7, বা ULK1-ত জিনগত হস্তক্ষেপৰ প্ৰয়োজন হ’ব।

একেটা ব্যৱস্থালৈ যোৱা দুটা পথ

এটা সৰলীকৃত মানচিত্ৰ সহায়ক হ’ব পাৰে। শক্তি-সম্পৰ্কীয় চাপে AMPK বৃদ্ধি কৰে, AMPK-য়ে ULK1 কমপ্লেক্স সক্ৰিয় কৰে, আৰু অটোফেজি আৰম্ভ হয়। বৃদ্ধিকাৰক আৰু পুষ্টি উপাদানে mTORC1 বৃদ্ধি কৰে, mTORC1-য়ে ULK1 দমন কৰে, আৰু অটোফেজি বন্ধ হৈ থাকে। ULK1-ৰ পৰৱৰ্তী ধাপত Beclin-1 আৰু VPS34 কমপ্লেক্সে ফেগ’ফ’ৰৰ গঠন আৰম্ভ কৰে, LC3-I-ত লিপিড সংযোজিত হৈ LC3-II হয়, অটোফেগ’ছম বন্ধ হয়, লাইছ’ছমৰ সৈতে একীভূত হয়, আৰু p62-ৰ বিঘটন আৰু নৱীকৰণৰ লগতে ভিতৰৰ সামগ্ৰীও বিঘটিত হয়।

চিত্ৰখনে মিথিলিন ব্লুৰ প্ৰতিটো ফলাফল এই মানচিত্ৰত স্থাপন কৰিছে: হিপ’কেম্পাছৰ ফলাফল AMPK শাখাৰ কাষত, আৰু পূৰ্বসূৰী কোষৰ ফলাফল mTOR শাখাৰ কাষত।

এই দৃষ্টিভংগীয়ে ছিয়েৰ দ্বিতীয় অধ্যয়নৰ সৈতে দেখা দিয়া আপাত অমিল দূৰ কৰে। বংশবৃদ্ধি কৰি থকা এন্দুৰৰ স্নায়ু-পূৰ্বসূৰী কোষত এটা পৃথক পৰীক্ষাই দেখুৱাইছিল যে 5 μM মিথিলিন ব্লুৱে বংশবৃদ্ধি দমন কৰিছিল আৰু সুপ্তাৱস্থালৈ যোৱাত সহায় কৰিছিল। 1 আৰু 3 দিনত Ki67-পজিটিভ কোষ কমিছিল, কিন্তু স্নায়ুকোষলৈ নিৰ্ধাৰিত বিভেদন অক্ষুণ্ণ আছিল। তাত প্ৰক্ৰিয়াটো mTOR সংকেতপ্ৰেৰণৰ দমনৰ জৰিয়তে চলিছিল: মুঠ mTOR আৰু ফছফৰিলেটেড mTOR কমিছিল, লগতে p70S6K আৰু 4EBP1-ৰ প্ৰকাশ কমিছিল আৰু চাইক্লিন E1, B1, D1, আৰু D2-ৰ প্ৰকাশো হ্ৰাস পাইছিল। মুখ্য প্ৰকাশিত বৈশিষ্ট্যটো আছিল পূৰ্বসূৰী কোষৰ সুপ্তাৱস্থা, যাক লেখকসকলে কোষীয় বাৰ্ধক্য বিলম্বিত হোৱাৰ সৈতে সংযোগ কৰিছিল; চাপত থকা হিপ’কেম্পাছৰ কোষ উদ্ধাৰ কৰাৰ সৈতে নহয়।

প্ৰবন্ধ দুটাৰ মাজত কোনো বিৰোধ নাই। AMPK আৰু mTOR হৈছে পৰিস্থিতি-সংবেদনশীল সংকেত-সমন্বয়কাৰী, স্থিৰ চুইচ নহয়। চাপত থকা স্নায়ুকোষসদৃশ কোষে জুখিব পৰা mTOR দমন নোহোৱাকৈ AMPK সক্ৰিয় কৰিব পাৰে, আনহাতে মাইট’জেনৰ দ্বাৰা চালিত পূৰ্বসূৰী কোষে একেটা যৌগৰ প্ৰতি mTOR-নিৰ্ভৰ বৃদ্ধি-ব্যৱস্থা কমাই সঁহাৰি দিব পাৰে। কোষৰ প্ৰকাৰ, চাপৰ পৰিস্থিতি, ঘনত্ব, আৰু জোখাৰ সময়বিন্দুৱে কোনটো শাখা প্ৰধান হ’ব সেয়া নিৰ্ধাৰণ কৰে। সেইবাবেই মিথিলিন ব্লুৰ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ শক্তি আৰু ৰেডক্স-সম্পৰ্কীয় প্ৰভাৱো একেটা সামগ্ৰিক চিত্ৰৰ অংশ: স্নায়ুসুৰক্ষাৰ প্ৰক্ৰিয়া-সম্পৰ্কীয় এটা পৰ্যালোচনাই বৰ্ণনা কৰা মতে, যৌগটোৱে বিকল্প ইলেক্ট্ৰন বাহক হিচাপে কাম কৰে, এণ্টিঅক্সিডেণ্ট আৰু এপ’প্ট’ছিছ-বিৰোধী সংকেতপ্ৰেৰণত অংশ লয়, MAO আৰু NOS দমন কৰে, আৰু জৈৱগঠন তথা অটোফেজিৰ জৰিয়তে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ নৱীকৰণৰ সৈতে সংযুক্ত হয়। অটোফেজি বহু প্ৰভাৱবিশিষ্ট বৈশিষ্ট্যসমষ্টিৰ এটা শাখা, সমগ্ৰ কাহিনী নহয়।

পৰীক্ষাবোৰে কি দেখুৱাব নোৱাৰে

ছিৰাম-বঞ্চনাই কোষ-সংস্কৃতিৰ পাত্ৰত পোষণ-সমৰ্থক আৰু বিপাকীয় চাপৰ মডেল সৃষ্টি কৰে। ই সমগ্ৰ জীৱৰ উপবাসৰ মডেল নহয়: মূল সংস্কৃতি মাধ্যমত গ্লুক’জ, এমিন’ এচিড, আৰু লৱণ থাকিয়েই যায়, আৰু তাত খাদ্যগ্ৰহণৰ কোনো আচৰণ নাথাকে। কোষ-সংস্কৃতিত ব্যৱহৃত 20 nM-ৰ পৰা 5 μM-লৈ ঘনত্বক অংক কৰি মানুহৰ মাত্ৰালৈ ৰূপান্তৰ কৰিব নোৱাৰি, কাৰণ শোষণ, প্ৰ’টিনৰ সৈতে বন্ধন, ৰেডক্স অৱস্থা, বিপাক, কলাত সঞ্চয়, আৰু সংস্পৰ্শৰ সময় সকলো বেলেগ।

ৰোগীৰ দেহত মিথিলিন ব্লুৱে সৃষ্টি কৰা অটোফেজিক ফ্লাক্স দেখুৱাবলৈ কোনো মানৱ পৰীক্ষণ পৰিকল্পনা কৰা হোৱা নাই। প্ৰক্ৰিয়া-সম্পৰ্কীয় প্ৰমাণ এতিয়াও কোষীয়, দেহৰ বাহিৰত কৰা ex vivo, আৰু প্ৰাণীৰ গৱেষণাতে সীমাবদ্ধ, আৰু পৰ্যালোচনাসমূহে এতিয়াও এই ফলাফল মানুহৰ ক্ষেত্ৰত প্ৰয়োগ কৰাৰ প্ৰমাণক প্ৰাৰম্ভিক বুলি বৰ্ণনা কৰে। গতিকে এই অধ্যয়নবোৰে মিথিলিন ব্লুৱে উপবাসৰ প্ৰভাৱ পুনৰুৎপন্ন কৰে, অটোফেজিৰ জৰিয়তে মানুহৰ আয়ুস বৃদ্ধি কৰে, বা মানুহৰ মগজুত অটোফেজিক ফ্লাক্স সম্পূৰ্ণ কৰে বুলি নেদেখুৱায়। উপবাস-অনুকাৰী আৰু দীৰ্ঘায়ু-সম্পৰ্কীয় দাবীৰ বাবে নিজস্ব ক্লিনিকেল প্ৰমাণৰ প্ৰয়োজন, আৰু আন উদ্দেশ্যৰ বাবে কৰা মানুহৰ মিথিলিন ব্লু পৰীক্ষণ কেৱল সম্পৰ্ক থকাৰ বাবেই অটোফেজি পৰীক্ষণ হৈ নাযায়। পুষ্টি-অভাৱজনিত চাপ আৰু দীৰ্ঘায়ুৰ মডেলৰ গৱেষণা এই সীমা মনত ৰাখি পঢ়া উচিত।

আপুনি পঢ়িবলগীয়া পৰৱৰ্তী গৱেষণা-প্ৰবন্ধত পৰীক্ষা-তালিকাখন ক্ৰম অনুসৰি প্ৰয়োগ কৰক। প্ৰথমে সোধক, কোনটো শাখা সলনি হ’ল: AMPK, mTOR, নে এটাও নহয়। তাৰ পিছত সোধক, LC3-ৰ ফলাফলৰ সৈতে ফ্লাক্স পৰীক্ষা কৰা হৈছিল নে ফলাফলটো অকলশৰীয়া। তাৰ পিছত চাওক, পথটো বাধা দিলে লাভটো আঁতৰি গৈছিল নে নাই, আৰু কোন পদ্ধতিৰে বাধা দিয়া হৈছিল। তিনিওটাৰ উত্তৰ দিয়া অধ্যয়নে শক্তিশালী প্ৰক্ৰিয়াগত দাবীৰ ভিত্তি লাভ কৰে। কেৱল প্ৰথমটোৰ উত্তৰ দিয়া অধ্যয়নে এটা অনুমতি-সংকেতহে দেখুৱাইছে, আৰু যাত্ৰাৰ বাকী অংশ এতিয়াও মানচিত্ৰবিহীন।