Erthygl
Glas methylen a heneiddio sgerbydol: pam na ragfynegodd canfyddiadau celloedd ganlyniadau esgyrn llygod
Dychmygwch gyfansoddyn sy'n tawelu'r union gelloedd sy'n bwyta asgwrn, wedi'i brofi mewn dysgl ac yn gweithio'n union fel y gobeithiwyd. Llai o osteoclastau aml-niwcleaidd, ymateb clir i'r dos, ac esboniad mitocondriaidd credadwy y tu ôl iddo. Yna rhoddir yr un cyfansoddyn i lygod am y rhan fwyaf o'u bywydau fel oedolion, sganir eu sgerbydau mewn tri dimensiwn, ac nid oes dim yn wahanol. Mae'r esgyrn sydd wedi heneiddio yn edrych yn hen, boed wedi'u trin ai peidio.
Dyna ddarlun gonest un astudiaeth yn 2024, ac mae'n werth ei ddeall yn fanwl, oherwydd ei bod yn sefyll ar y llinell ffawt lle mae'r rhan fwyaf o honiadau am atchwanegiadau ac esgyrn yn chwalu. Papur Poudel a'i gydweithwyr ydyw, a gyhoeddwyd yn Aging ym mis Mawrth 2024, ac mae ar gael drwy fynediad agored, felly gellir gwirio pob mesuriad isod yn erbyn y ffynhonnell. Ei brif ganfyddiad yw canlyniad nwl. Nid methiannau yw canlyniadau nwl. Atebion ydynt, ac mae hwn yn ateb cwestiwn penodol yn dda: a yw triniaeth gwrthocsidiol systemig hirdymor â glas methylen neu mitoquinone yn cadw sgerbwd y llygoden wrth iddo heneiddio? Nac ydy.
Sut mae heneiddio esgyrn yn edrych mewn rhifau
Nid un peth yn unig yw colled esgyrn gydag oedran, felly ni fesurodd yr astudiaeth un peth yn unig. Gan ddefnyddio micro-domograffeg gyfrifiadurol, sganodd yr ymchwilwyr dri safle sgerbydol: asgwrn cortigol yng nghanol diaffysis y ffemwr (y siafft ddwys), asgwrn trabeciwlaidd ym metaffysis pellaf y ffemwr (y rhwydwaith sbwnglyd ger y cymal), ac asgwrn trabeciwlaidd yn y pumed fertebra meingefnol. Ym mhob safle cofnodwyd y paramedrau microbensaernïol safonol. BV/TV yw'r gyfran o gyfaint sy'n asgwrn yn hytrach na gofod mêr. BMD yw dwysedd mwynau. Mae Tb.Th, Tb.N, a Tb.Sp yn disgrifio trwch, nifer a bylchau'r trabeciwlau. Mae trwch cortigol ac arwynebeddau trawstoriadol yn disgrifio'r siafft.
Meddyliwch am asgwrn trabeciwlaidd fel sgaffaldiau y tu mewn i warws. Mae heneiddio'n tynnu rhai ategion ymaith yn gyfan gwbl ac yn teneuo'r gweddill, felly mae'r gyfran o'r gofod sydd wedi'i llenwi gan strwythur yn gostwng, mae'r ategion sy'n weddill yn bellach oddi wrth ei gilydd, ac mae'r ffrâm gyfan yn cynnal llai o lwyth. Asgwrn cortigol yw wal y warws ei hun, sy'n mynd yn deneuach. Dylai triniaeth sy'n amddiffyn y sgerbwd fod yn amlwg yn y rhifau hyn. Dyna'r prawf a ddefnyddiodd yr astudiaeth.
Beth ddigwyddodd yn y ddysgl
Defnyddiodd y gwaith celloedd fêr a gymerwyd o ffemyrau a thibïau llygod UM-HET3 rhwng 6 a 7 mis oed, straen amrywiol yn enetig a fagwyd ar gyfer ymchwil i heneiddio. Daeth pedwar canfyddiad i'r amlwg, ac maent yn pwyntio i gyfeiriadau gwahanol, felly mae angen brawddeg ei hun ar bob un.
Yn gyntaf, parhaodd bôn-gelloedd mesencymaidd, y grŵp sy'n cynnwys celloedd a fydd yn ffurfio asgwrn yn y dyfodol, yn hyfyw ar draws crynodiadau glas methylen a mitoquinone o 0.125 i 0.5 micromolar dros 48 awr. Dim gwenwyndra, dim hwb. Yn ail, pan ysgogwyd y bôn-gelloedd hynny i ddod yn osteoblastau mewn cyfrwng osteogenig a'u staenio ar gyfer ffosffatas alcalïaidd ar ddiwrnod 18, ni newidiodd y naill gyfansoddyn na'r llall y canlyniad ar unrhyw grynodiad a brofwyd. Ni ymatebodd ochr adeiladu asgwrn y ddysgl.
Yn drydydd, ymatebodd yr ochr ailamsugno asgwrn. Ffurfiodd rhagflaenwyr o'r mêr a ysgogwyd â M-CSF a RANKL, y rysáit safonol ar gyfer creu osteoclastau, lai o gelloedd aml-niwcleaidd positif am TRAP wrth i'r crynodiad godi, gyda'r gostyngiad clir yn ymddangos uwchlaw 0.25 micromolar, sef, yn ymarferol, ar y crynodiad uchaf a brofwyd, 0.5. Dyma'r canfyddiad sy'n sbarduno mil o grynodebau optimistaidd, ac mae'n wir o fewn ei derfynau: ataliodd amlygiad uniongyrchol, parhaus mewn meithriniad ffurfiant osteoclastau mewn ffordd ddibynnol ar y dos.
Yn bedwerydd, ni ddangosodd osteoblastau aeddfed a amlygwyd am 48 awr ac a brofwyd mewn asesiad straen mitocondriaidd unrhyw newid arwyddocaol yn y defnydd gwaelodol neu uchaf o ocsigen gyda'r naill gyfansoddyn na'r llall. Ar 0.5 micromolar roedd y ddau'n ymddangos fel pe baent yn gostwng resbiradaeth ychydig, ond nid oedd y newid yn arwyddocaol. Felly ni ddarparodd y ddysgl unrhyw adferiad mitocondriaidd mewn celloedd sy'n ffurfio asgwrn i'w osod ochr yn ochr â'r effaith wrth-osteoclast. Ni chynhyrchodd y mecanwaith arfaethedig, gwell gweithgarwch egni drwy'r gadwyn cludo electronau fitocondriaidd, gynnydd mesuradwy mewn resbiradaeth lle edrychodd yr ymchwilwyr amdano.
Beth ddigwyddodd yn y llygod
Dilynodd dau arbrawf ar anifeiliaid, ar raddfeydd gwahanol iawn.
Defnyddiodd yr un llai fenywod C57BL/6J mewnfrid, y straen a ddefnyddir yn helaeth mewn ymchwil fiofeddygol. Gan ddechrau yn 18 mis oed, sef tua diwedd canol oed i lygoden, yfodd hanner ohonynt ddŵr yn cynnwys 250 micromolar o las methylen am 6 neu 12 mis, nes eu bod yn 24 neu 30 mis oed. Darparodd menywod 18 mis oed heb eu trin y llinell sylfaen, a dangosodd menywod 5 mis oed sut roedd asgwrn ifanc yn edrych. Gwnaeth heneiddio'n union yr hyn y mae heneiddio'n ei wneud. Yn y fertebra L5, gostyngodd y gyfran o gyfaint a oedd yn asgwrn tua 35 y cant, dwysedd mwynau tua 18 y cant, ac aeth nifer y trabeciwlau i tua hanner, waeth beth oedd y driniaeth. Gostyngodd trwch cortigol tua 10 y cant rhwng 18 a 24 mis a thua 30 y cant erbyn 30 mis. Ni newidiodd glas methylen lwybr unrhyw un o'r cromliniau hyn.
Cynhaliwyd yr arbrawf mwy drwy Raglen Profi Ymyriadau'r National Institute on Aging, sy'n profi cyfansoddion ymgeisiol mewn llygod UM-HET3 o'r ddau ryw ar draws tri safle. Dechreuwyd rhoi glas methylen ar 28 rhan fesul miliwn mewn bwyd, a mitoquinone ar 100 rhan fesul miliwn, yn gynnar mewn oedolaeth a pharhawyd hyd at tua 22 i 24 mis oed. Sganiwyd yr un tri safle sgerbydol â micro-CT. Mae'r tabl cyhoeddedig yn adrodd pob paramedr yn ôl rhyw a thriniaeth gyda ystadegau wedi'u haddasu, ac mae'r golofn triniaeth yn dweud yr un peth drwyddi draw: dim effaith arwyddocaol, dim rhyngweithiad rhwng triniaeth a rhyw, yn unman. Cortigol neu drabeciwlaidd, ffemwr neu asgwrn cefn, gwryw neu fenyw, glas methylen neu mitoquinone. Heneiddiodd y sgerbwd yn ôl yr amserlen.
Y tabl cymharu sy'n cysylltu'r ddau hanner
Dyma'r adnodd y mae'r erthygl gyfan yn dibynnu arno. Mae pob rhes yn paru'r hyn a ddangosodd y ddysgl â'r hyn a ddangosodd yr anifail ar gyfer yr un broses fiolegol, gan ddefnyddio mesuriadau'r astudiaeth ei hun.
| Proses | Canfyddiad celloedd (0.125 i 0.5 µM, amlygiad uniongyrchol) | Canfyddiad anifeiliaid (misoedd o roi dosau systemig) |
|---|---|---|
| Hyfywedd celloedd epil | Dim newid yn hyfywedd MSC ar unrhyw grynodiad a brofwyd | Heb ei brofi'n uniongyrchol in vivo; dim cadwraeth esgyrn ddilynol a fyddai'n awgrymu effaith ar gelloedd epil |
| Ffurfio asgwrn (osteoblastau) | Dim newid mewn cytrefi positif am ffosffatas alcalïaidd ar ddiwrnod 18 | Dim cadwraeth BV/TV, BMD, nifer y trabeciwlau, na thrwch cortigol mewn unrhyw safle |
| Ailamsugno asgwrn (osteoclastau) | Atal celloedd aml-niwcleaidd positif am TRAP yn ddibynnol ar y dos, yn glir uwchlaw 0.25 µM | Dim cadwraeth o ganlyniad ym mylchau'r trabeciwlau, eu nifer, na'r gyfran gyfaint yn y ffemwr neu L5 |
| Gweithgarwch egni osteoblastau | Dim newid arwyddocaol yn y defnydd gwaelodol neu uchaf o ocsigen | Yn gyson â'r canlyniad nwl: ni chyrhaeddodd unrhyw welliant swyddogaethol lefel y meinwe |
| Canlyniad y sgerbwd cyfan | Amherthnasol (nid oes gan ddysglau sgerbydau) | Parhaodd y golled sy'n gysylltiedig ag oedran yn union yr un fath: BV/TV L5 i lawr ~35%, BMD i lawr ~18%, Tb.N i tua hanner; trwch cortigol i lawr ~10% erbyn 24 mo a ~30% erbyn 30 mo mewn C57BL/6J; dim effaith triniaeth mewn UM-HET3 o'r naill ryw na'r llall |
O'i ddarllen fesul rhes, mae'r tabl yn chwalu'r paradocs. Dim ond un o bedair proses gellog a ymatebodd, a dim ond yn agos at ben uchaf yr ystod a brofwyd, dan amlygiad uniongyrchol parhaus. Roedd popeth arall yn y ddysgl eisoes yn nwl. Yna mae canlyniad yr anifail yn edrych yn llai fel gwrthddywediad ac yn fwy fel cadarnhad: trodd tri chanlyniad nwl ac un effaith amodol mewn meithriniad yn ganlyniad nwl cyffredinol yn yr anifail.
Nid hyd oes yw strwythur esgyrn
Mae un dryswch yn haeddu adran ei hun, oherwydd bod gan las methylen gofnod o ran hyd oes ac mae'n hawdd ei gamddarllen fel cofnod o ran esgyrn. Yng ngharfan gynharach y Rhaglen Profi Ymyriadau, cododd glas methylen ar yr un dos dietegol hyd oes menywod UM-HET3 ar y 90fed canradd tua 6 y cant, effaith ar oroesiad yn hwyr mewn bywyd heb newid yn hyd oes canolrifol a heb effaith mewn gwrywod. Ni ddangosodd mitoquinone unrhyw effaith ar hyd oes yn y naill ryw na'r llall. Daw'r ffigurau goroesi hynny o gofnodion hirhoedledd cyhoeddedig y rhaglen, nid o'r papur am esgyrn.
Cyfraniad y papur am esgyrn yw cadw'r cofnodion hyn ar wahân. Gall cyfansoddyn newid goroesiad yn hwyr mewn bywyd mewn un rhyw heb gadw unrhyw nodwedd fesuredig o'r sgerbwd. Mae goroesiad yn cyfrif marwolaethau o bob achos; mae micro-CT yn cyfrif ategion mewn fertebra. Nid oes rheol sy'n dweud bod rhaid i ymyriad weithredu drwy asgwrn i ymestyn bywyd, ac mae'r astudiaeth hon yn dystiolaeth uniongyrchol bod effaith glas methylen yn hwyr mewn bywyd mewn menywod wedi dod drwy ryw lwybr arall. Mae unrhyw un sy'n dyfynnu'r canfyddiad hyd oes fel cefnogaeth i las methylen ac osteoporosis yn gwario arian o'r cyfrif anghywir. Ymdrinnir â'r ddisgyblaeth gyffredinol o gadw'r cyfrifon hyn ar wahân yn sut i ddarllen ymchwil i las methylen.
Pam na ragfynegodd y ddysgl ganlyniad y llygoden
Mae pum esboniad yn cyd-fynd â'r data, ac nid ydynt yn annibynnol ar ei gilydd o reidrwydd.
Amlygiad yw'r cyntaf. Roedd celloedd mewn meithriniad wedi'u trochi'n barhaus mewn crynodiadau hysbys. Bwytaodd llygod fwyd â dosau ynddo am fisoedd, ac ni fesurodd yr astudiaeth lefelau'r cyffuriau yn y mêr nac unrhyw farciwr o ddifrod ocsideiddiol mewn asgwrn. Efallai na fydd crynodiad sy'n atal osteoclastau pan gaiff ei gymhwyso'n uniongyrchol byth yn cyrraedd rhagflaenwyr yn y mêr ar y lefel honno. Profodd y papur un dos fesul cyfansoddyn in vivo, felly mae'r ymateb i ddos yn yr anifail yn parhau'n anhysbys.
Cemeg yw'r ail. Nid yw rhywogaethau ocsigen adweithiol yn ffurfio un gronfa wedi'i chymysgu'n dda y tu mewn i gell. Maent yn gweithredu mewn adrannau bach ar raddfeydd amser byr, ac mae cylchedau rhydocs mitocondriaidd, cytosolaidd a philenni yn ymddwyn yn rhannol annibynnol. Mae mitoquinone wedi'i gynllunio i grynhoi mewn mitocondria, tra gall y signalau ocsidiol sy'n sbarduno ffurfiant osteoclastau darddu mewn mannau eraill. Nid yw lleihau un gronfa o reidrwydd yn atgynhyrchu'r hyn y mae trochi'r gell gyfan yn barhaus yn ei gyflawni.
Cyplysu yw'r trydydd. Mewn asgwrn byw, mae ailamsugno a ffurfio wedi'u cysylltu: mae osteoclastau a'u cymdogion yn rhyddhau signalau sy'n denu celloedd sy'n ffurfio asgwrn i'r safle sydd newydd gael ei ailamsugno. Nid yw atal ffurfiant osteoclastau yn ychwanegu swm cyfartal o asgwrn, oherwydd gall hefyd ddileu'r signalau sy'n galw'r adeiladwyr i mewn. Ni all dysgl sy'n cynnwys rhagflaenwyr yn unig ddangos yr adborth hwn. Ni all sgerbwd ei guddio.
Llwytho yw'r pedwerydd. Mae osteocytau yn synhwyro straen mecanyddol ac yn pennu cydbwysedd ailfodelu'r asgwrn cyfan. Wrth i anifeiliaid heneiddio a symud llai, mae'r signal mecanyddol yn pylu, ac mae colled yn dilyn waeth beth fo'r pwysau ffarmacolegol cymedrol ar un math o gell. Mae'r awduron eu hunain yn enwi ymarfer corff a llwytho anabolig fel y dull mwy tebygol o ddylanwadu, sy'n ffordd gwrtais o ddweud bod y sgerbwd yn gwrando mwy ar ffiseg nag ar gemeg rhydocs.
Amseru yw'r pumed, gydag amod. Yn yr arbrawf C57BL/6J dechreuodd y driniaeth yn 18 mis oed, pan oedd colled strwythurol sylweddol eisoes wedi digwydd, ac ni all unrhyw gyfrwng gwrth-ailamsugno ailadeiladu trabeciwlau sydd wedi'u tyllu a'u tynnu ymaith heb ysgogiad cyfatebol i ffurfio asgwrn. Ond ni all amseru gynnig yr esboniad cyfan, oherwydd dechreuodd rhoi dosau yn y Rhaglen Profi Ymyriadau yn gynnar mewn oedolaeth ac ni newidiodd ddim o hyd. Mae dechrau hwyr yn esbonio rhan o un arbrawf. Nid yw'n esbonio dim o'r llall.
Beth mae hyn yn ei olygu i honiadau am las methylen ac osteoporosis
I ddarllenydd sy'n gwerthuso glas methylen ar gyfer iechyd esgyrn neu heneiddio sgerbydol, mae'r dehongliad ymarferol yn fyr. Nid yw'r dystiolaeth hirdymor orau sydd ar gael mewn llygod yn adrodd unrhyw fudd sgerbydol o las methylen neu mitoquinone cronig, er gwaethaf signal gwrth-osteoclast gwirioneddol mewn meithriniad. Mae'r llenyddiaeth hyd oes yn dangos effaith gymedrol glas methylen yn hwyr mewn bywyd mewn menywod yn unig, ac mae'r astudiaeth hon yn dangos nad drwy asgwrn y daeth honno. Nid yw'r naill gofnod na'r llall yn cefnogi ei ddefnyddio mewn pobl ar gyfer osteoporosis, ac nid oes unrhyw ddata am esgyrn dynol yn rhan o'r darlun o gwbl. Mae cwestiynau am ddosau a diogelwch cynnyrch mewn pobl yn perthyn i ddiogelwch a sgil-effeithiau glas methylen, nid i'r sgerbwd llygoden hwn.
Mae'r wers ddyfnach yn ymwneud â threfn y dystiolaeth. Mae canlyniad celloedd yn honiad am yr hyn y gall cyfansoddyn ei wneud i un math o gell dan amlygiad rheoledig. Mae canlyniad esgyrn yn honiad am yr hyn y mae misoedd o amlygiad systemig yn ei wneud i organ sy'n cyplysu dau fath o gell dan reolaeth fecanyddol. Y cyntaf yw lle caiff damcaniaethau eu geni. Yr ail yw lle, o ran heneiddio sgerbydol a'r ddau wrthocsidydd hyn, y bu farw'r un hon.