មេទីឡែនប៊្លូ និងកោសិកាគាំទ្រខួរក្បាល៖ អាស្ត្រូស៊ីត មីក្រូគ្លៀ និងការរលាក

ឧបមាថាអ្នកធ្វើការពិសោធន៍ពីរដោយប្រើសារធាតុពណ៌ខៀវដូចគ្នា ហើយទទួលបានលទ្ធផលគួរឱ្យលើកទឹកចិត្តពីរ។ នៅក្នុងចានបណ្តុះមួយ កោសិកាគាំទ្ររាងផ្កាយនៅរស់រាន បន្ទាប់ពីបាត់បង់អុកស៊ីសែន និងគ្លុយកូស។ នៅក្នុងចានមួយទៀត កោសិកាភាពស៊ាំរបស់ខួរក្បាលរក្សារូបរាងបែកមែករបស់ខ្លួនក្នុងសភាពស្ងប់ស្ងាត់ ទោះបីមានជាតិពុលពីបាក់តេរីក៏ដោយ។ វាងាយនឹងធ្វើឱ្យគេចង់បញ្ចូលលទ្ធផលទាំងពីរទៅជាការអះអាងតែមួយថា៖ សារធាតុពណ៌នេះបន្ថយការរលាកក្នុងខួរក្បាល និងការពារខួរក្បាល។ ការបញ្ចូលលទ្ធផលបែបនេះហើយ ជាចំណុចដែលអ្នកអានដោយប្រុងប្រយ័ត្នគួរផ្អាកពិចារណា។

ខួរក្បាលមានក្រុមកោសិកាគាំទ្រពីរដែលមានតួនាទីខុសគ្នា ហើយមេទីឡែនប៊្លូត្រូវបានសាកល្បងលើក្រុមនីមួយៗដោយប្រើកត្តាបង្កក្នុងការពិសោធន៍ខុសគ្នា។ អាស្ត្រូស៊ីតជាកោសិកាគាំទ្រមេតាបូលីស។ ពួកវាស្ថិតនៅចន្លោះសរសៃឈាម និងណឺរ៉ូន កម្ចាត់គ្លុយតាម៉ាតលើស រក្សាតុល្យភាពប៉ូតាស្យូម ស្តុកគ្លីកូសែន និងដឹកជញ្ជូនប្រភពថាមពលទៅណឺរ៉ូននៅពេលតម្រូវការកើនឡើងខ្លាំង។ មីក្រូគ្លៀជាកោសិកាភាពស៊ាំដែលប្រចាំការឃ្លាំមើលនៅទីនោះ។ ខ្នែងតូចៗរបស់ពួកវាល្បាតជាលិកា រកឃើញសញ្ញាពីបាក់តេរី និងការខូចខាត ហើយនៅពេលមានសញ្ញាអាសន្ន ខ្នែងទាំងនោះរួញចូល ធ្វើឱ្យកោសិកាមានរាងមូលស្រដៀងអាមីប ដែលសមស្របសម្រាប់ការផ្លាស់ទី និងការលេបយកវត្ថុផ្សេងៗ ព្រមទាំងបញ្ចេញម៉ូលេគុលបញ្ជូនសញ្ញា។ លទ្ធផលនៅក្នុងក្រុមកោសិកាមួយមិនអាចយកទៅប្រើចំពោះក្រុមមួយទៀតបានទេ ហើយការវាស់វែងដែលប្រើក្នុងករណីនីមួយៗជាអ្នកកំណត់ថា តើអ្វីត្រូវបានបង្ហាញពិតប្រាកដ។

អាស្ត្រូស៊ីតក្រោមភាពតានតឹងមេតាបូលីស៖ ពេលវេលាជាចំណុចសំខាន់នៃលទ្ធផល

ការពិសោធន៍លើអាស្ត្រូស៊ីតចាប់ផ្តើមដោយការដកអ្វីដែលកោសិកាត្រូវការ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានបណ្តុះអាស្ត្រូស៊ីតពីសំបកខួរក្បាលរបស់កូនកណ្ដុរទើបកើត ដកគ្លុយកូស និងអុកស៊ីសែនស្ទើរតែទាំងអស់អស់រយៈពេលប្រាំមួយម៉ោង រួចផ្គត់ផ្គង់ទាំងពីរឡើងវិញរយៈពេលម្ភៃបួនម៉ោង។ នេះជាគំរូមន្ទីរពិសោធន៍នៃជំងឺដាច់សរសៃឈាមខួរក្បាល ដែលបន្ទាប់មកមានការស្ដារលំហូរឈាមឡើងវិញ។ នៅពេលមានមេទីឡែនប៊្លូក្នុងដំណាក់កាលខ្វះសារធាតុទាំងនេះ ការរស់រានរបស់កោសិកាកាន់តែអាក្រក់។ នៅពេលបន្ថែមវាតែក្នុងដំណាក់កាលផ្គត់ផ្គង់អុកស៊ីសែនឡើងវិញ ក្នុងកំហាប់ 0.1 និង 1 micromolar ការរស់រានបានប្រសើរឡើងយ៉ាងមានន័យស្ថិតិ តាមតេស្តវាស់ភាពរស់របស់កោសិកាដោយប្រើកាល់សេអ៊ីន។ ការសិក្សាលើអាស្ត្រូស៊ីតរបស់កណ្ដុររាយការណ៍ពីភាពខុសគ្នាតាមពេលវេលានេះ រួមជាមួយទិន្នន័យនៃដំណើរការដកដង្ហើមរបស់កោសិកា។

ភាពខុសគ្នានោះជារបកគំហើញដែលសំខាន់បំផុត។ ក្នុងអំឡុងពេលខ្វះអុកស៊ីសែន និងគ្លុយកូស ស្ទើរតែគ្មានអុកស៊ីសែនសម្រាប់ទទួលអេឡិចត្រុង ដូច្នេះប្រព័ន្ធផ្ទេរអេឡិចត្រុងគ្មានកន្លែងបញ្ជូនទៅទេ។ ក្នុងដំណាក់កាលផ្គត់ផ្គង់អុកស៊ីសែនឡើងវិញ ប្រព័ន្ធចាប់ផ្តើមដំណើរការម្តងទៀត ហើយសារធាតុពណ៌មានការងារត្រូវធ្វើ។ អាស្ត្រូស៊ីតដែលទទួលមេទីឡែនប៊្លូបានប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនច្រើនជាងមុន ស្រូបយកគ្លុយកូសច្រើនជាងមុន ផលិត ATP ច្រើនជាងមុន និងស្ដារស្តុកគ្លីកូសែនឡើងវិញ ដោយមានសកម្មភាពអង់ស៊ីមហិចសូគីណាសខ្ពស់ជាងមុន និងគ្មានការកើនឡើងនៃស៊ុបពែរអុកស៊ីតក្នុងមីតូកុងឌ្រី។ ការពន្យល់ដែលបានស្នើគឺដូចគ្នានឹងការពន្យល់ដែលធ្លាប់មានក្នុងអត្ថបទស្តីពីមេទីឡែនប៊្លូជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងក្នុងមីតូកុងឌ្រី៖ វាដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងឱ្យឆ្លងផុតចំណុចស្ទះក្នុងខ្សែសង្វាក់ដកដង្ហើម ដើម្បីឱ្យដំណើរការដកដង្ហើមចាប់ផ្តើមឡើងវិញបានល្អ ជាជាងធ្វើឱ្យអេឡិចត្រុងលេចធ្លាយទៅបង្កើតប្រភេទគីមីមានប្រតិកម្ម។

សូមកត់សម្គាល់ថា នេះជាភស្តុតាងប្រភេទណា។ វាជាលទ្ធផលអំពីការរស់រាន និងមេតាបូលីសក្នុងកោសិកាតែមួយប្រភេទដែលបានញែកចេញ ដោយមានដំណាក់កាលមានប្រសិទ្ធភាពដែលបានបញ្ជាក់ច្បាស់លាស់ គឺដំណាក់កាលស្ដារឡើងវិញ មិនមែនដំណាក់កាលខ្វះអុកស៊ីសែន និងគ្លុយកូសទេ ហើយក៏មានជួរកំហាប់ដែលបានបញ្ជាក់ផងដែរ។ វាមិនប្រាប់អ្វីអំពីការបញ្ជូនសញ្ញាភាពស៊ាំ ឬអំពីឥរិយាបថទេ។

មីក្រូគ្លៀក្រោមសញ្ញាអាសន្នពីបាក់តេរី៖ ការរៀបចំមេតាបូលីសឡើងវិញ

ការពិសោធន៍លើមីក្រូគ្លៀចាប់ផ្តើមពីកត្តាបង្កផ្ទុយគ្នា មិនមែនការខ្វះសារធាតុចិញ្ចឹមទេ ប៉ុន្តែជាសញ្ញាក្លែងនៃការឆ្លងមេរោគ។ លីប៉ូប៉ូលីសាការីត ដែលជាបំណែកនៃភ្នាសខាងក្រៅរបស់បាក់តេរី ភ្ជាប់ទៅនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៃភាពស៊ាំពីកំណើត ហើយធ្វើឱ្យមីក្រូគ្លៀឆ្លើយតបដូចជាមានភ្នាក់ងារបង្កជំងឺចូលមក ទោះបីគ្មានបាក់តេរីរស់ក៏ដោយ។ នៅក្នុងកណ្ដុរដែលបានទទួលលីប៉ូប៉ូលីសាការីត និងក្នុងខ្សែកោសិកាមីក្រូគ្លៀដែលបានបណ្តុះ លទ្ធផលគឺជាលំនាំឆ្លើយតបរលាកដែលគេស្គាល់៖ កត្តាជំរុញការរលាកកើនឡើង មីក្រូគ្លៀប្រែទៅរកសភាព M1 ដែលមានសកម្មភាពខ្លាំង ណឺរ៉ូននៅក្បែរនោះស្លាប់ ហើយសត្វធ្វើកិច្ចការសាកល្បងការរៀន និងការចងចាំបានអន់ជាងមុន។

ការសិក្សាលើកណ្ដុរអំពីការឆ្លើយតបនេះតាមរកមូលហេតុទៅដល់ផ្លូវចាប់សញ្ញាអុកស៊ីសែន៖ លីប៉ូប៉ូលីសាការីតជំរុញការបញ្ចេញ PHD3 លើសកម្រិត ដែលជាអង់ស៊ីមមួយក្នុងចំណោមអង់ស៊ីមប្រូលីលអ៊ីដ្រូកស៊ីឡាសបីប្រភេទ តាមរយៈខ្សែសង្វាក់ Siah2/Morg1 នៅផ្នែកខាងលើនៃផ្លូវនេះ។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នា កោសិការៀបចំការប្រើប្រាស់ថាមពលឡើងវិញទៅរកគ្លីកូលីសក្នុងលក្ខខណ្ឌមានអុកស៊ីសែន ដោយមានការកើនឡើងនៃប្រភេទអុកស៊ីសែនមានប្រតិកម្មក្នុងមីតូកុងឌ្រី។ អ្នកនិពន្ធបានវាស់ការផ្លាស់ប្តូរនេះដោយផ្ទាល់ តាមតេស្តមេតាបូលីស Seahorse ដែលវាស់ការប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែន និងការកើនអាស៊ីតនៅខាងក្រៅកោសិកា។ មេទីឡែនប៊្លូបានបញ្ច្រាសទាំងការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីស និងការបញ្ចេញ PHD3 លើសកម្រិត បន្ថយកត្តារលាក កាត់បន្ថយការស្លាប់របស់ណឺរ៉ូន និងធ្វើឱ្យពិន្ទុតេស្តឥរិយាបថប្រសើរឡើង។ ការថតរូបភាពដោយការបញ្ចេញប៉ូស៊ីត្រុងបានបន្ថែមភស្តុតាងមួយកម្រិតទៀត៖ លីប៉ូប៉ូលីសាការីតបង្កើនការស្រូបយកគ្លុយកូសនៅតំបន់ហ៊ីប៉ូកាំព តាមរូបភាព FDG-PET ហើយការប្រើមេទីឡែនប៊្លូធ្វើឱ្យវាថយចុះវិញ ដែលស្របនឹងមេតាបូលីសពាក់ព័ន្ធនឹងការរលាកដែលស្ងប់ជាងមុនក្នុងខួរក្បាលរបស់សត្វរស់។

នេះជាសំណុំការវាស់វែងដែលសម្បូរបែបជាងការសិក្សាលើអាស្ត្រូស៊ីត ដោយរួមមានស៊ីតូគីន មេតាបូលីស រូបភាព និងឥរិយាបថរបស់សត្វ ប៉ុន្តែវាពាក់ព័ន្ធនឹងកត្តាបង្កខុសគ្នា និងកោសិកាខុសគ្នា។ អ្នកអានដែលប្រៀបធៀបការសិក្សាទាំងពីរគួរបែងចែកកត្តាបង្កឱ្យដាច់ពីគ្នា៖ ការសិក្សាមួយជួយសង្គ្រោះកោសិកាគាំទ្រដែលខ្វះសារធាតុចិញ្ចឹមក្នុងដំណាក់កាលស្ដារឡើងវិញ ខណៈការសិក្សាមួយទៀតបន្ថយសញ្ញាអាសន្នក្លែងនៃការឆ្លងមេរោគក្នុងកោសិកាភាពស៊ាំ។

មីក្រូគ្លៀក្រោមមីក្រូទស្សន៍៖ រូបរាងជាសូចនាករ

ការពិសោធន៍ទីបីពិនិត្យសញ្ញាអាសន្នពីបាក់តេរីដូចគ្នា តាមរយៈរូបរាងតែប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងការបណ្តុះកោសិកាគ្លៀពីសំបកខួរក្បាលរបស់កណ្ដុរធំ មីក្រូគ្លៀក្នុងក្រុមត្រួតពិនិត្យដែលបានលាបពណ៌សម្គាល់ IBA1 បង្ហាញខ្នែងតូចៗជាច្រើន ដែលជារូបរាងបែកមែកសម្រាប់ការឃ្លាំមើល។ បន្ទាប់ពីទទួលលីប៉ូប៉ូលីសាការីតក្នុងកំហាប់ 10 micrograms per milliliter អស់រយៈពេលម្ភៃបួនម៉ោង កោសិកាប្រែជាសំប៉ែតមានរាងស្រដៀងអាមីប ហើយផ្ទៃនៃតួកោសិការីកធំ ខណៈបរិមាត្រនៅតែប្រហាក់ប្រហែលដដែល។ នេះជាសញ្ញាធរណីមាត្រនៃការប្រែទៅជារាងមូល។ មេទីឡែនប៊្លូក្នុងកំហាប់ 1 micromolar ដែលបានផ្តល់ជាមួយជាតិពុល បានរក្សាខ្នែងបែកមែក និងរក្សាផ្ទៃតួកោសិកា និងបរិមាត្រឱ្យនៅជិតតម្លៃរបស់ក្រុមត្រួតពិនិត្យ។ ការសិក្សាលើកោសិកាបណ្តុះពីកណ្ដុរធំវាស់ការរក្សារូបរាងនេះជាបរិមាណ តាមរយៈការវាស់ផ្ទៃតួកោសិកា និងបរិមាត្រ។

មានព័ត៌មានលម្អិតពីរដែលធ្វើឱ្យការសិក្សានេះមានតម្លៃលើសពីរូបភាពធម្មតា។ ទីមួយ សារធាតុប្រៀបធៀបមេណាឌីអូន ដែលជាម៉ូលេគុលមានសកម្មភាពអុកស៊ីតកម្ម-រេដុកម្មមួយទៀតនៅកំហាប់ដូចគ្នា មិនបានជួយរក្សារូបរាងទេ ហើយនៅពេលប្រើវាតែឯង វាជំរុញឱ្យកោសិកាប្រែទៅរករូបរាងដែលបានសកម្ម។ ដូច្នេះ ឥទ្ធិពលនេះមិនមែនជាលក្ខណៈទូទៅនៃសារធាតុទាំងអស់ដែលធ្វើវដ្តអុកស៊ីតកម្ម-រេដុកម្មទេ។ ទីពីរ អ្នកនិពន្ធភ្ជាប់ឥទ្ធិពលរបស់សារធាតុពណ៌នេះទៅនឹងការធ្វើឱ្យ Nrf2 សកម្ម ដែលជាកត្តាចម្លងហ្សែនគ្រប់គ្រងកម្មវិធីហ្សែនប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងប្រឆាំងការរលាក ជាជាងភ្ជាប់ត្រឹមតែទៅនឹងការចាប់យកសារធាតុមានប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់។ អត្ថបទពាក់ព័ន្ធស្តីពីការបញ្ជូនសញ្ញាអុកស៊ីតកម្ម-រេដុកម្ម និងការរលាកជួយដាក់ការភ្ជាប់ទៅ Nrf2 នេះក្នុងបរិបទ។

ទោះជាយ៉ាងណា រូបរាងនៅតែជាសូចនាករដែលផ្តល់ភស្តុតាងតិចបំផុតក្នុងចំណោមសូចនាករទាំងបី។ កោសិកាបែកមែកជាធម្មតាជាកោសិកាកំពុងឃ្លាំមើល ហើយកោសិកាមូលជាធម្មតាជាកោសិកាដែលបានសកម្ម ប៉ុន្តែរូបរាងគ្រាន់តែជាសូចនាករជំនួស មិនមែនជាកំណត់ត្រាផ្ទាល់នៃសកម្មភាពកោសិកាទេ។ ការបណ្តុះនេះគ្មានកោសិកាភាពស៊ាំដែលមកតាមឈាម គ្មានបណ្តាញសៀគ្វីប្រសាទ និងគ្មានលទ្ធផលឥរិយាបថទេ។

ការអានលទ្ធផលទាំងបីដោយដាក់ប្រៀបធៀបគ្នា

លំនាំដែលឃើញតាមជួរនីមួយៗគឺ កត្តាបង្កនីមួយៗមានការវាស់វែង និងចម្លើយរបស់វាផ្ទាល់។ ការស្ដារមេតាបូលីសឆ្លើយនឹងសំណួរអំពីមេតាបូលីស។ ទិន្នន័យស៊ីតូគីន និងឥរិយាបថឆ្លើយនឹងសំណួរអំពីការរលាក។ រូបរាងឆ្លើយនឹងសំណួរអំពីរូបរាង។ គ្មានលទ្ធផលណាមួយក្នុងចំណោមទាំងបីអាចឆ្លើយឆ្លងទៅផ្នែកផ្សេងដោយខ្លួនឯងបានទេ។

អ្វីដែលមីក្រូគ្លៀមើលទៅស្ងប់ជាងមុនមិនអាចបញ្ជាក់បាន

នេះជាប្រយោគដែលប្រធានបទទាំងមូលត្រូវការ៖ មីក្រូគ្លៀដែលមើលទៅមានសកម្មភាពតិចជាងមុន ឬមេតាបូលីសរបស់មីក្រូគ្លៀដែលបានប្រែប្រួល មិនអាចបញ្ជាក់ដោយខ្លួនឯងថាមុខងារខួរក្បាលប្រសើរឡើងទេ។

រូបរាងអាចប្រែប្រួលដោយមិនមានការប្រែប្រួលមុខងារតាម។ កោសិកាអាចរក្សាមែករបស់ខ្លួន ខណៈនៅតែបញ្ចេញស៊ីតូគីន ឬអាចប្រែជាមូល ខណៈកំពុងកម្ចាត់កម្ទេចកោសិកាដែលមានប្រយោជន៍។ ការវាស់មេតាបូលីសក៏មានដែនកំណត់ដូចគ្នា៖ ខ្សែកោងទិន្នន័យ Seahorse ឬការស្កេន PET បង្ហាញពីការគ្រប់គ្រងថាមពល មិនមែនសមត្ថភាពយល់ដឹងទេ។ ការសិក្សាលើកណ្ដុរដែលភ្ជាប់ការវាស់មេតាបូលីស និងសូចនាករប្រហាក់ប្រហែលរូបរាងជាមួយតេស្តឥរិយាបថ មានភស្តុតាងរឹងមាំជាង ដោយសារវារួមបញ្ចូលភស្តុតាងច្រើនកម្រិត ជាជាងឱ្យការវាស់វែងតែមួយទ្រទ្រង់សេចក្តីសន្និដ្ឋានទាំងមូល។ សូម្បីតែក្នុងករណីនោះ ដែនកំណត់ធម្មតាក៏នៅតែមាន ព្រោះលីប៉ូប៉ូលីសាការីតធ្វើជាគំរូនៃសញ្ញាអាសន្នដោយគ្មានមេរោគរស់ មិនមែនការឆ្លងមេរោគពិតប្រាកដទេ កណ្ដុរមិនមែនជាមនុស្ស ហើយអ្នកនិពន្ធផ្ទាល់ក៏បានលើកឡើងពីភាពខុសគ្នារវាងប្រភេទសត្វផងដែរ។ អ្នកដែលគ្រោងធ្វើការស្រាវជ្រាវបន្តគួរថ្លឹងថ្លែងថា តើរបកគំហើញលើមីក្រូគ្លៀអាចអនុវត្តឆ្លងពីគំរូមួយទៅគំរូមួយទៀតបានយ៉ាងដូចម្តេច មុននឹងសន្មតថាផ្លូវនេះដំណើរការដូចគ្នាទាំងស្រុងក្នុងជាលិកាមនុស្ស។

ចំណុចពាក់ព័ន្ធផ្នែកអនុវត្តមួយគឺពេលវេលា។ លទ្ធផលលើអាស្ត្រូស៊ីតបង្ហាញផលអវិជ្ជមានពីការផ្តល់សារធាតុឆាប់ពេក និងផលវិជ្ជមានពីការផ្តល់ក្នុងដំណាក់កាលស្ដារឡើងវិញ។ លទ្ធផលលើមីក្រូគ្លៀបានមកពីការផ្តល់សារធាតុនៅជុំវិញពេលមានកត្តាបង្កការរលាក។ របួសខួរក្បាលក្នុងជីវិតពិតរួមបញ្ចូលដំណាក់កាលទាំងពីរក្នុងពេលតែមួយ៖ ការបរាជ័យក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងសញ្ញាអាសន្នភាពស៊ាំ ដែលវិវឌ្ឍក្នុងរយៈពេលជាច្រើនម៉ោង។ ការពិសោធន៍ដែលញែកដំណាក់កាលមួយដាច់ដោយឡែកមិនអាចកំណត់កាលវិភាគសម្រាប់ករណីដែលមានទាំងពីររួមគ្នាបានទេ។ ហេតុនេះហើយបានជាការពិភាក្សាអំពីដំណាក់កាលសមស្របនៃការផ្តល់សារធាតុ រក្សាលំដាប់ពេលវេលានៃការខ្វះអុកស៊ីសែន និងគ្លុយកូសឱ្យដាច់ពីលំដាប់ពេលវេលានៃការរលាក។

សេចក្តីសង្ខេបដែលត្រង់តាមភស្តុតាងអាចដាក់ក្នុងកថាខណ្ឌតែមួយ។ ក្នុងអាស្ត្រូស៊ីតដែលបានញែកចេញ មេទីឡែនប៊្លូដែលផ្តល់ក្នុងដំណាក់កាលផ្គត់ផ្គង់អុកស៊ីសែនឡើងវិញ ធ្វើឱ្យដំណើរការដកដង្ហើមចាប់ផ្តើមម្តងទៀត និងជួយឱ្យកោសិការស់រាន។ ក្នុងមីក្រូគ្លៀដែលត្រូវបានជំរុញដោយបំណែកបាក់តេរី វាបញ្ច្រាសកម្មវិធីមេតាបូលីសពាក់ព័ន្ធនឹងការរលាកតាមផ្លូវ PHD3 ជាក់លាក់ និងរក្សារូបរាងក្នុងសភាពសម្រាក។ លទ្ធផលនីមួយៗជាលទ្ធផលពិតនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍របស់វា ហើយគ្មានលទ្ធផលណាមួយជាសេចក្តីសន្និដ្ឋានទូទៅអំពីការរលាកក្នុងខួរក្បាលទេ។ ការប្រៀបធៀបកោសិកាគ្លៀមានប្រយោជន៍ ព្រោះវារារាំងមិនឱ្យរឿងទាំងពីរលាយបញ្ចូលគ្នាទៅជារឿងតែមួយ។