Нийтлэл
Метилен хөх ба ясны хөгшрөлт: эсийн түвшний олдворууд яагаад хулганы ясны үр дүнг таамаглаж чадаагүй вэ
Яс шимэгдүүлдэг эсүүдийн идэвхийг намжаадаг нэг нэгдлийг төсөөлөөрэй. Өсгөврийн аяганд туршихад яг хүссэнээр үйлчилнэ. Олон цөмт остеокластын тоо цөөрч, тунгаас хамаарсан тодорхой хариу гарч, үүний цаана митохондритой холбоотой боломжийн тайлбар байна. Дараа нь мөн нэгдлийг хулганад нас бие гүйцсэн амьдралынх нь ихэнх хугацаанд өгч, араг ясыг нь гурван хэмжээст дүрслэлээр шинжлэхэд ямар ч ялгаа гарахгүй. Бодис өгсөн ч, өгөөгүй ч хөгширсөн яс хөгширсөн хэвээр харагдана.
Энэ бол 2024 оны нэг судалгааны үр дүнг байгаагаар нь дүрсэлсэн зураглал юм. Ястай холбоотой нэмэлт бүтээгдэхүүний ихэнх мэдэгдэл үндэслэлээ алддаг зааг дээр оршдог учраас үүнийг нарийн ойлгох нь чухал. Энэ өгүүллийг Poudel болон хамтран ажиллагчид 2024 оны 3-р сард Aging сэтгүүлд нийтэлсэн бөгөөд нээлттэй хандалттай тул доорх хэмжилт бүрийг эх сурвалжтай нь тулгаж шалгаж болно. Гол үр дүн нь нөлөө илрээгүй гэсэн дүгнэлт. Нөлөө илрээгүй үр дүн бол бүтэлгүйтэл биш. Энэ бол хариулт бөгөөд уг судалгаа нэг тодорхой асуултад сайн хариулсан: метилен хөх эсвэл митохиноноор удаан хугацаанд бүх биеийг хамарсан антиоксидант эмчилгээ хийх нь хөгширч буй хулганы араг ясыг хадгалж хамгаалах уу? Үгүй.
Ясны хөгшрөлт тоон үзүүлэлтээр хэрхэн харагддаг вэ
Нас ахихад яс алдагдах нь ганцхан өөрчлөлт биш тул судалгаанд ганцхан үзүүлэлт хэмжээгүй. Судлаачид микро-компьютерт томографи ашиглан араг ясны гурван хэсгийг дүрсэлсэн: дунд чөмөгний диафизийн дунд хэсгийн кортикал яс буюу нягт иш хэсэг, дунд чөмөгний доод төгсгөлийн метафизийн трабекулт яс буюу үений ойролцоох сийрэг торлог бүтэц, мөн бүсэлхийн тавдугаар нугаламын трабекулт яс. Хэсэг бүрд бичил бүтцийн стандарт үзүүлэлтүүдийг бүртгэсэн. BV/TV нь нийт эзлэхүүний чөмөгний зай бус, яс эзэлж буй хувь юм. BMD нь эрдсийн нягт. Tb.Th, Tb.N, Tb.Sp нь трабекулын зузаан, тоо, хоорондын зайг илэрхийлдэг. Кортикал давхаргын зузаан болон хөндлөн огтлолын талбай нь ясны иш хэсгийг тодорхойлно.
Трабекулт ясыг агуулахын доторх тулгуур хийц гэж төсөөлөөрэй. Хөгшрөлт зарим тулгуурыг бүрмөсөн арилгаж, үлдсэнийг нь нимгэлнэ. Ингэснээр орон зайд бүтцийн эзлэх хувь буурч, үлдсэн тулгуурууд хоорондоо холдож, бүхэл хийцийн даах ачаалал багасна. Кортикал яс нь агуулахын хана өөрөө бөгөөд нимгэрсээр байдаг. Араг ясыг хамгаалдаг эмчилгээний нөлөө эдгээр тоон үзүүлэлтэд харагдах ёстой. Судалгаа үүнийг л шалгасан.
Өсгөврийн аяганд юу болсон бэ
Эсийн туршилтад хөгшрөлтийн судалгаанд зориулан үржүүлсэн, генетикийн хувьд олон янз UM-HET3 удмын 6–7 сартай хулганы дунд чөмөг болон шилбэний яснаас авсан чөмгийг ашигласан. Дөрвөн олдвор гарсан бөгөөд тэд өөр өөр чиглэлийг зааж байгаа тул тус бүрийг нь тусад нь тайлбарлах хэрэгтэй.
Нэгдүгээрт, цаашид яс үүсгэгч эс болох эсүүдийг багтаасан мезенхимийн үүдэл эсийн бүлэг метилен хөх болон митохиноны 0.125–0.5 микромоляр концентрацад 48 цагийн турш амьдрах чадвараа хадгалсан. Хоруу чанар ч илрээгүй, амьдрах чадвар нь ч нэмэгдээгүй. Хоёрдугаарт, эдгээр үүдэл эсийг яс үүсэлтийг өдөөх орчинд остеобласт болгон ялгаран хөгжүүлж, 18 дахь өдөр шүлтлэг фосфатазын будалт хийхэд туршсан аль ч концентрацад хоёр нэгдлийн аль нь ч үр дүнг өөрчлөөгүй. Өсгөврийн аяганд яс үүсгэх тал нь хариу үзүүлээгүй.
Гуравдугаарт, яс шимэгдүүлэх тал нь хариу үзүүлсэн. Остеокласт үүсгэх стандарт арга болох M-CSF болон RANKL-аар өдөөсөн чөмөгний урьдал эсүүдэд концентраци өсөхийн хэрээр TRAP-эерэг олон цөмт эс цөөн үүссэн. Тодорхой бууралт 0.25 микромоляраас дээш буюу бодитоор туршсан хамгийн өндөр концентраци болох 0.5-д ажиглагдсан. Энэ олдвор л өөдрөг дүгнэлтүүдийг олноор төрүүлдэг бөгөөд өөрийн хүрээндээ бодитой: өсгөвөрт шууд, тасралтгүй өртүүлэхэд остеокластын үүсэлт тунгаас хамааран дарангуйлагдсан.
Дөрөвдүгээрт, боловсорсон остеобластуудыг 48 цаг өртүүлээд митохондрийн ачааллын сорилд оруулахад хоёр нэгдлийн аль нь ч суурь эсвэл дээд түвшний хүчилтөрөгчийн хэрэглээг статистикийн ач холбогдолтой өөрчлөөгүй. 0.5 микромоляр концентрацад хоёулаа эсийн амьсгалыг бага зэрэг бууруулсан мэт байсан ч өөрчлөлт нь статистикийн ач холбогдолд хүрээгүй. Тиймээс өсгөврийн туршилтад остеокластын эсрэг нөлөөний зэрэгцээ яс үүсгэгч эсийн митохондрийн үйл ажиллагаа сэргэснийг харуулсан үр дүн гараагүй. Санал болгосон механизм буюу митохондрийн электрон зөөвөрлөх гинжээр дамжуулан энергийн үйл ажиллагааг сайжруулах нөлөө нь судлаачдын шалгасан хэсэгт эсийн амьсгалын хэмжигдэхүйц өсөлт үзүүлээгүй.
Хулганад юу болсон бэ
Үүний дараа цар хүрээ нь ихээхэн ялгаатай хоёр амьтны туршилт хийсэн.
Жижиг туршилтад биоанагаахын судалгаанд өргөн хэрэглэдэг, цус ойртсон C57BL/6J удмын эм хулгануудыг ашигласан. Хулганы хувьд дунд насны сүүл үетэй ойролцоо 18 сартайгаас нь эхлэн тал хувьд нь 250 микромоляр метилен хөх агуулсан ус 6 эсвэл 12 сарын турш, өөрөөр хэлбэл 24 эсвэл 30 сартай болтол нь уулгасан. Бодис өгөөгүй 18 сартай эм хулганууд суурь үзүүлэлтийг, 5 сартай эм хулганууд залуу яс ямар байдгийг харуулсан. Хөгшрөлт ердийнхөө дагуу явагдсан. L5 нугаламд эмчилгээ хийсэн эсэхээс үл хамааран ясны эзлэхүүний хувь ойролцоогоор 35 хувиар, эрдсийн нягт ойролцоогоор 18 хувиар буурч, трабекулын тоо бараг хоёр дахин цөөрсөн. Кортикал давхаргын зузаан 18-аас 24 сарын хооронд ойролцоогоор 10 хувиар, 30 сар хүрэхэд ойролцоогоор 30 хувиар буурсан. Метилен хөх эдгээр өөрчлөлтийн явцыг огт өөрчлөөгүй.
Том туршилтыг Насжилтын үндэсний хүрээлэнгийн Интервенцийн туршилтын хөтөлбөрийн хүрээнд хийсэн. Энэ хөтөлбөр нь боломжит нэгдлүүдийг хоёр хүйсийн UM-HET3 хулганад гурван судалгааны төвд туршдаг. Тэжээлд метилен хөхийг саяд 28 хэсэг, митохиноныг саяд 100 хэсгийн агууламжтайгаар тус тус нэмж, нас бие гүйцсэн эхэн үеэс нь ойролцоогоор 22–24 сартай болтол өгсөн. Араг ясны мөн гурван хэсгийг микро-КТ-аар шинжилсэн. Нийтлэгдсэн хүснэгтэд үзүүлэлт бүрийг хүйс, эмчилгээний бүлгээр нь, тохируулсан статистик тооцоотой мэдээлсэн бөгөөд эмчилгээний багана бүхэлдээ ижил дүгнэлттэй: аль ч хэсэгт статистикийн ач холбогдолтой нөлөө байгаагүй, эмчилгээ ба хүйсийн харилцан үйлчлэл ч байгаагүй. Кортикал эсвэл трабекулт яс, дунд чөмөг эсвэл нуруу, эр эсвэл эм, метилен хөх эсвэл митохинон — аль нь ч ялгаагүй. Араг яс хэвийн явцаараа хөгширсөн.
Хоёр хэсгийн үр дүнг зэрэгцүүлсэн хүснэгт
Энэ хүснэгт бол нийтлэлийн тулгуур юм. Мөр бүрд судалгааны өөрийн хэмжилтүүдийг ашиглан ижил биологийн үйл явцын хувьд өсгөврийн аяганд болон амьтанд юу ажиглагдсаныг зэрэгцүүлэв.
| Үйл явц | Эсийн түвшний олдвор (0.125–0.5 µM, шууд өртүүлэлт) | Амьтны түвшний олдвор (олон сарын турш бүх биеийг хамарсан тунгийн хэрэглээ) |
|---|---|---|
| Урьдал эсийн амьдрах чадвар | Туршсан аль ч концентрацад MSC-ийн амьдрах чадвар өөрчлөгдөөгүй | Амьд биед шууд шалгаагүй; урьдал эсэд нөлөөлсөн гэж үзэхээр ясны хадгалалт цаашдын үр дүнд ажиглагдаагүй |
| Яс үүсэлт (остеобласт) | 18 дахь өдөр шүлтлэг фосфатаза-эерэг колонийн тоо өөрчлөгдөөгүй | Аль ч хэсэгт BV/TV, BMD, трабекулын тоо эсвэл кортикал давхаргын зузааныг хадгалж хамгаалаагүй |
| Ясны шимэгдэл (остеокласт) | TRAP-эерэг олон цөмт эсүүд тунгаас хамааран дарангуйлагдсан; 0.25 µM-ээс дээш тодорхой байсан | Үүний үр дүнд дунд чөмөг эсвэл L5-д трабекулын хоорондын зай, тоо, ясны эзлэхүүний хувь хадгалагдаагүй |
| Остеобластын энергийн үйл ажиллагаа | Суурь эсвэл дээд түвшний хүчилтөрөгчийн хэрэглээнд статистикийн ач холбогдолтой өөрчлөлт гараагүй | Нөлөө илрээгүй үр дүнтэй нийцсэн: үйл ажиллагааны сайжрал эдийн түвшинд хүрээгүй |
| Араг ясны нийт үр дүн | Хамаарахгүй (өсгөврийн аяганд араг яс байхгүй) | Насжилттай холбоотой алдагдал ижил явсан: C57BL/6J-д L5 BV/TV ~35%, BMD ~18% буурч, Tb.N бараг хоёр дахин цөөрсөн; кортикал давхаргын зузаан 24 mo үед ~10%, 30 mo үед ~30% буурсан; хоёр хүйсийн UM-HET3-д эмчилгээний нөлөө байгаагүй |
Хүснэгтийг мөр бүрээр нь уншихад зөрчилтэй мэт байдал арилна. Эсийн дөрвөн үйл явцын зөвхөн нэг нь хариу үзүүлсэн бөгөөд тэр нь тасралтгүй шууд өртүүлсэн нөхцөлд, туршсан хүрээний дээд хязгаарт ойр үед л илэрсэн. Өсгөврийн бусад бүх үр дүнд нөлөө анхнаасаа байгаагүй. Тэгэхээр амьтны үр дүн нь зөрчил гэхээсээ илүү баталгаа мэт харагдана: өсгөвөрт нөлөө илрээгүй гурван үр дүн, нөхцөлөөс хамаарсан нэг нөлөө нь амьтанд бүх үзүүлэлтээр нөлөө илрээгүй үр дүн болсон.
Ясны бүтэц бол наслалт биш
Нэг төөрөгдөлд тусгай хэсэг зориулах нь зүйтэй. Учир нь метилен хөхийн наслалтад үзүүлсэн нөлөөний баримт байдаг бөгөөд үүнийг ясанд үзүүлсэн нөлөөний баримт гэж андуурахад амархан. Интервенцийн туршилтын хөтөлбөрийн өмнөх кохортод тэжээлээр өгсөн ижил тунгийн метилен хөх нь UM-HET3 эм хулгануудын наслалтын 90-р перцентилийг ойролцоогоор 6 хувиар нэмэгдүүлсэн. Энэ нь амьдралын сүүл үеийн амьд үлдэлтэд үзүүлсэн нөлөө бөгөөд медиан наслалт өөрчлөгдөөгүй, эр хулганад нөлөө байгаагүй. Митохинон аль ч хүйсийн наслалтад нөлөөлөөгүй. Амьд үлдэлтийн эдгээр тоо нь ясны судалгаанаас бус, хөтөлбөрийн нийтэлсэн наслалтын бүртгэлээс авсан мэдээлэл юм.
Ясны судалгааны хувь нэмэр нь эдгээр хоёр төрлийн баримтыг тусад нь авч үзсэнд оршино. Нэг нэгдэл араг ясны хэмжсэн ямар ч шинжийг хадгалж хамгаалалгүйгээр нэг хүйсийн амьдралын сүүл үеийн амьд үлдэлтийг өөрчилж болно. Амьд үлдэлтийн үзүүлэлт бүх шалтгаант нас баралтыг тоолдог бол микро-КТ нугаламын тулгуур бүтцүүдийг тоолдог. Амьдралыг уртасгахын тулд аливаа интервенц заавал ясаар дамжин үйлчлэх ёстой гэсэн дүрэм байхгүй. Энэ судалгаа нь метилен хөхийн эм хулганад үзүүлсэн амьдралын сүүл үеийн нөлөө өөр замаар дамжсаны шууд нотолгоо юм. Наслалтын олдворыг метилен хөх ба ясны сийрэгжилтийн талаар нотолгоо болгон эшилж буй хүн буруу данснаас хөрөнгө зарцуулж байгаатай адил. Эдгээр баримтыг тусад нь авч үзэх ерөнхий зарчмыг метилен хөхийн судалгааг хэрхэн унших тухай нийтлэлд тайлбарласан.
Өсгөврийн үр дүн яагаад хулганы үр дүнг таамаглаж чадаагүй вэ
Өгөгдөлтэй нийцэх таван тайлбар бий бөгөөд тэдгээр нь нэг нэгнээ үгүйсгэхгүй.
Эхнийх нь өртөлт. Өсгөвөр дэх эсүүд мэдэгдэж буй концентрацтай орчинд тасралтгүй байсан. Хулганууд бодис нэмсэн тэжээлийг хэдэн сарын турш идсэн боловч судалгаанд чөмөг дэх бодисын түвшнийг ч, ясны исэлдэлтийн гэмтлийн ямар нэг маркерыг ч хэмжээгүй. Шууд хэрэглэхэд остеокластыг дарангуйлдаг концентраци чөмөгний урьдал эсүүдэд тэр түвшнээрээ хэзээ ч хүрэхгүй байж болно. Судалгаанд амьд биед нэгдэл тус бүрийн нэг л тунг туршсан тул амьтны тунгаас хамаарах хариу тодорхойгүй хэвээр байна.
Хоёр дахь нь хими. Хүчилтөрөгчийн идэвхтэй хэлбэрүүд эс дотор нэгэн жигд холилдсон ганц сан үүсгэдэггүй. Тэд жижиг тасалгаанд, богино хугацаанд үйлчилдэг бөгөөд митохондри, цитозоль, мембраны исэлдэн ангижрах тогтолцоонууд зарим талаар бие даан ажилладаг. Митохинон нь зориудаар митохондрид хуримтлагдахаар бүтээгдсэн бол остеокластын үүсэлтийг өдөөдөг исэлдүүлэгч дохио өөр газраас үүсэж болно. Нэг хэсгийн хэмжээг бууруулах нь бүх эсийг тасралтгүй өртүүлэхэд гардаг үр дүнг заавал давтахгүй.
Гурав дахь нь харилцан уялдаа. Амьд ясанд шимэгдэл ба үүсэлт хоорондоо холбоотой: остеокластууд болон тэдгээрийн хөрш эсүүд саяхан шимэгдсэн хэсэгт яс үүсгэгч эсүүдийг татах дохио ялгаруулдаг. Остеокластын үүсэлтийг дарангуйлснаар түүнтэй тэнцүү хэмжээний яс нэмэгдэхгүй. Учир нь энэ нь яс үүсгэгч эсүүдийг дуудах дохиог мөн арилгаж болно. Зөвхөн урьдал эсүүд агуулсан өсгөврийн аяга ийм эргэх холбоог харуулж чадахгүй. Харин араг яс үүнийг нууж чадахгүй.
Дөрөв дэх нь ачаалал. Остеоцитууд механик хэв гажилтыг мэдэрч, бүх ясны шинэчлэн бүтцээ өөрчлөх тэнцвэрийг тогтоодог. Амьтад хөгширч, хөдөлгөөн нь багасахад механик дохио суларч, нэг төрлийн эсэд үзүүлэх бага хэмжээний эмийн нөлөөнөөс үл хамааран ясны алдагдал үргэлжилнэ. Зохиогчид өөрсдөө дасгал хөдөлгөөн болон яс үүсэлтийг дэмжих ачааллыг илүү боломжтой нөлөөлөх хүчин зүйл гэж нэрлэсэн. Энэ нь араг яс исэлдэн ангижрах химийн үйл явцаас илүү физикийн нөлөөнд хариу үзүүлдэг гэдгийг эвтэйхэн хэлсэн хэрэг юм.
Тав дахь нь эхлэх хугацаа, гэхдээ нэг хязгаарлалттай. C57BL/6J туршилтад эмчилгээг 18 сартайд буюу бүтцийн ихээхэн алдагдал аль хэдийн болсон үед эхлүүлсэн. Яс үүсэлтийг зохих хэмжээгээр өдөөхгүй бол ясны шимэгдлийг сааруулдаг ямар ч бодис цоорч, алга болсон трабекулуудыг дахин бүтээж чадахгүй. Гэхдээ эхлэх хугацаа бүхнийг тайлбарлаж чадахгүй. Учир нь Интервенцийн туршилтын хөтөлбөрт бодисыг нас бие гүйцсэн эхэн үеэс өгч эхэлсэн ч мөн юу ч өөрчлөөгүй. Хожуу эхэлсэн нь нэг туршилтын үр дүнгийн зарим хэсгийг тайлбарлана. Нөгөө туршилтын үр дүнг огт тайлбарлахгүй.
Энэ нь метилен хөх ба ясны сийрэгжилтийн талаарх мэдэгдэлд юу гэсэн үг вэ
Метилен хөхийг ясны эрүүл мэнд эсвэл араг ясны хөгшрөлтийн үүднээс үнэлж буй уншигчид өгөх практик дүгнэлт товчхон. Одоогоор байгаа урт хугацааны хулганы хамгийн сайн нотолгоонд, өсгөвөрт остеокластын эсрэг бодит нөлөө илэрсэн ч метилен хөх эсвэл митохиноныг удаан хугацаанд хэрэглэх нь араг ясанд ашиг тус үзүүлээгүй гэж мэдээлсэн. Наслалтын судалгаанд метилен хөх зөвхөн эм хулганад амьдралын сүүл үеийн бага хэмжээний нөлөө үзүүлсэн бөгөөд энэ нөлөө ясаар дамжаагүйг уг судалгаа харуулсан. Аль ч төрлийн баримт ясны сийрэгжилтийн үед хүнд хэрэглэхийг дэмжихгүй бөгөөд хүний ясны өгөгдөл энд огт ороогүй. Хүний тунгийн хэрэглээ болон бүтээгдэхүүний аюулгүй байдлын асуудал нь энэ хулганы араг ясны судалгаанд бус, метилен хөхийн аюулгүй байдал ба гаж нөлөөний сэдэвт хамаарна.
Гүнзгий сургамж нь нотолгооны дарааллын тухай юм. Эсийн үр дүн гэдэг нь хяналттай өртөлтийн нөхцөлд нэг нэгдэл нэг төрлийн эсэд юу хийж чадах тухай мэдэгдэл. Харин ясны үр дүн гэдэг нь механик хяналтын дор хоёр төрлийн эсийг уялдуулан ажиллуулдаг эрхтэнд олон сарын турш бүх биеийг хамарсан өртөлт юу хийдэг тухай мэдэгдэл. Эхнийх нь таамаглал төрөх газар. Хоёр дахь нь араг ясны хөгшрөлт болон эдгээр хоёр антиоксидантын хувьд энэ таамаглал няцаагдсан газар юм.