Nkhani
Methylene blue ndi kukalamba kwa maselo: zimene mayesero a fibroblast amayezera
Kumvetsetsa molakwika kumene kumachitika kawirikawiri kumakhala motere. Pepala la kafukufuku limafotokoza kuti methylene blue inawonjezera maulendo oposa 20 a kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo a fibroblast okulitsidwa m'labotale, choncho wowerenga amaona kuti imachotsa maselo okalamba kapena imatalikitsa moyo wa anthu ndi muyezo wofanana. Kuganiza kotereku kumaoneka komveka. Komabe, n'kolakwika pa mbali ziwiri zosiyana.
Vuto lalikulu ndi la kumvetsetsa mfundo, osati manambala. Kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo, zizindikiro za kukalamba kwa maselo, ndi miyezo ya ma telomere zimayankha mafunso osiyanasiyana. Kafukufuku wa methylene blue pa fibroblast ayenera kuwerengedwa ngati kafukufuku wa kuchedwetsa kuyamba kwa kukalamba pa mtundu umodzi wa maselo m'mbale ya labotale, mothandizidwa ndi miyezo ya mitochondria. Zimenezi n'zosiyana ndi kuchotsa mwakusankha maselo amene akalamba kale, ndiponso n'zosiyana ndi kukalamba kwa chamoyo chonse. Mfundo zambiri zokhudza kusiyana kumeneku zili m'nkhani ya mmene kusamutsa ma electron m'mitochondria kumakhudzira mphamvu za maselo komanso mmene mungatanthauzire zonena za kafukufuku wa methylene blue.
Kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo kumawerengera mbiri, osati unyamata
Zotsatira zofunika zambiri zimachokera ku maselo a IMR90, omwe ndi mtundu wa fibroblast wabwinobwino wochokera m'mapapo a mwana wa munthu asanabadwe, ndipo umatha kuberekana kwa nthawi yokhala ndi malire. Mu kafukufuku woyambirira wa methylene blue ndi nthawi ya kuberekana kwa maselo a fibroblast a IMR90, maselo okulitsidwa ankasamutsidwa ku mbale zatsopano motsatira ndandanda, ndipo chiwerengero chonse cha maulendo a kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo chinkalembedwa mpaka maselowo atasiya kugawikana. Kugwiritsa ntchito methylene blue pa milingo ya nanomolar, makamaka 100 nM, kunalola maselo okulitsidwawo kuwonjezera maulendo oposa 20 a kuwirikiza asanasiye kugawikana.
Kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo ndi muyezo wowerengera. Kumalemba kuchuluka kwa maulendo amene chiwerengero cha maselo chawirikiza pafupifupi kawiri. Sikufotokoza mwachindunji ngati selo limodzi lakalamba, lapuma kwakanthawi, lasintha kukhala la ntchito yapadera, kapena lafa. Maselo okulitsidwa angawonjezere maulendo a kuwirikiza chifukwa amapitiriza kukhala otha kugawikana kwa nthawi yaitali, chifukwa maselo ochepa amasiya kugawikana msanga chifukwa cha kupsinjika, kapena chifukwa mikhalidwe yolimitsira imakomera gulu laling'ono la maselo amene amaberekana. Chiwerengero chokha sichingasiyanitse njira zimenezi.
N'chifukwa chake ziwerengero za kuwirikiza zimagwiritsidwa ntchito limodzi ndi zizindikiro. Chiwerengero chimasonyeza kuti kuberekana kunapitiriza kwa nthawi yaitali bwanji. Zizindikiro zimasonyeza mkhalidwe umene maselo amene anasiya kugawikana kapena amene anapitiriza kukhala ndi moyo analowa.
Kalozera wa miyezo ya zotsatira: zimene chizindikiro chilichonse chimasonyeza
Kukalamba kwa maselo okulitsidwa m'labotale ndi mkhalidwe wooneka umene umadziwika pogwiritsa ntchito miyezo ingapo yodziyimira payokha. Palibe utoto umodzi woyezera kapena puloteni imodzi imene imatsimikizira kukalambako.
Kusiya kukula pamodzi ndi kuleka kupanga DNA. Kusiya kugawikana kwa nthawi yaitali kumatsimikiziridwa ndi kuchepa kwa kulowetsedwa kwa BrdU kapena EdU, mawonekedwe athyathyathya, ndi kulephera kukulanso atasamutsidwa ku mbale ina. Zimenezi zimasiyanitsa kusiya kugawikana chifukwa cha kukalamba ndi kupuma kwakanthawi.
Beta galactosidase yokhudzana ndi kukalamba kwa maselo. Utoto wa SA-beta-gal umasonyeza ntchito ya ma lysosome pafupi ndi pH 6.0. Maselo a fibroblast okalamba nthawi zambiri amasonyeza zotsatira zabwino pa utotowu pamene kuchuluka kwa ma lysosome kukuwonjezeka. Chizindikirochi sichimangokhudza kukalamba kokha, choncho chimatanthauziridwa limodzi ndi zizindikiro za kuberekana ndi za mamolekyu.
Njira za p16 ndi p21. p16 imagwira ntchito kudzera mu CDK4 ndi CDK6 komanso njira ya RB. p21 nthawi zambiri imayambitsidwa kudzera mu p53. Kuwonjezeka kwa milingo yake kumathandiza kutsimikizira kusiya kugawikana, koma mapuloteni awiriwa sapezeka pokhudzana ndi kukalamba kokha.
Mkhalidwe wotulutsa zinthu. Kusintha kwa kutulutsa zinthu kokhudzana ndi kukalamba kwa maselo, kapena SASP, kumatanthauza kusintha kwa kutulutsidwa kwa ma cytokine, ma chemokine, zinthu zolimbikitsa kukula, ndi ma protease. Mayeso a RNA kapena mapuloteni a zinthu za SASP amafotokoza mmene maselo amatumizira mauthenga ku maselo oyandikana nawo. Samayeza mwachindunji kuthekera kwa kuberekana.
Zinthu zoyambitsa oxidation ndi miyezo ya mitochondria. Mapepala a methylene blue amawonjezera miyezo yokhudza mitochondria: kuchuluka ndi ntchito ya complex IV, kugwiritsa ntchito oxygen, kupanga heme, kuchuluka kwa nembanemba, kusiyana kwa mphamvu yamagetsi pa nembanemba, ATP, ndi zizindikiro za zinthu zoyambitsa oxidation. Zimenezi zimafotokoza mkhalidwe wa kagayidwe ka zinthu umene umayendera limodzi ndi kuchedwa kusiya kugawikana. Pa zokha sizimatanthauzira kukalamba kwa maselo, koma zimayesa njira imene akuganiza kuti ikugwira ntchito. Chitsanzo cha kuzungulira kwa redox, mmene NAD(P)H imapereka ma electron ku methylene blue ndipo cytochrome c imachotsanso ma electron amenewo, chafotokozedwa mu kafukufuku yemweyo wa IMR90 wogwirizanitsa kuzungulira kwa redox ndi kuchepa kwa kupanga zinthu zoyambitsa oxidation. Mfundo zokhudzana ndi milingo ndi kufalikira kwake zafotokozedwa m'nkhani za mmene methylene blue imagwirira ntchito m'thupi ndi kuchuluka kwake kofika ku minofu.
Liwiro la kuchepa kwa ma telomere. Muyezo woyenera ndi ma base pair amene amatayika pa ulendo uliwonse wa kuwirikiza kwa kuchuluka kwa maselo m'kupita kwa milungu, osati kutalika kwake pa nthawi imodzi. Kuchepa kwapang'onopang'ono kumatanthauza kufupika kochepa pa ulendo uliwonse wa kuberekana. Sikutanthauza kutalika kowonjezereka, ndipo kupsinjika kungachititse maselo a IMR90 kusiya kugawikana ngakhale ma telomere atasintha pang'ono.
Kuyerekezera njira zitatu za kafukufuku wa fibroblast
Chinthu chapadera chopangidwa pa tsamba lino ndi kuyerekezera kumene kuli pansipa. Kumaika mtundu wa maselo, kukumana kwawo ndi zinthu zoyesedwa, miyezo, ndi malire pamodzi.
| Kafukufuku | Maselo ndi kukumana ndi zinthu zoyesedwa | Zimene zinayezedwa | Zimene sangathe kusonyeza |
|---|---|---|---|
| Atamna ndi anzake, FASEB J 2008 | Maselo a fibroblast a IMR90 abwinobwino, methylene blue ya milingo ya nanomolar kwa nthawi yaitali, 100 nM monga mkhalidwe wokhazikika | Chiwerengero chonse cha maulendo a kuwirikiza, kuchuluka kwa complex IV, kugwiritsa ntchito oxygen kowonjezeka ndi 37 mpaka 70 peresenti, kupanga heme, kuteteza ku kukalamba msanga kochititsidwa ndi hydrogen peroxide kapena cadmium, ma enzyme a gawo 2 m'maselo a HepG2 | Palibe kuyesa kuchotsa maselo okalamba. Palibe muyezo wa kutalika kwa moyo wa nyama kapena munthu. Nthawi ya kuberekana pano imatanthauza maulendo a kuwirikiza m'mbale ya labotale. |
| Atamna ndi anzake, Redox Biology 2015, yofotokozedwa mu kafukufuku wotsatira wa njira za AMPK ndi kupanga complex IV | Maselo a fibroblast a IMR90, makamaka methylene blue ya 100 nM, ndi AICAR monga chinthu choyerekeza choyambitsa ntchito ya AMPK kwa nthawi yaitali | Kusintha kwa chiŵerengero cha NAD ndi NADH m'kupita kwa nthawi, kuwonjezeredwa kwa phosphate ku AMPK kwakanthawi, kuyambitsidwa kwa PGC-1alpha ndi SURF1, kuwonjezeka kwa ntchito ya complex IV koposa 100 peresenti, kuchepa kwa zinthu zoyambitsa oxidation ndi 28 peresenti, kuchepa kwapang'onopang'ono kwa ma telomere, maulendo owonjezera pafupifupi 18 a kuwirikiza poyerekeza ndi pafupifupi 2 ndi AICAR, palibe kusintha kwa mkombero wa maselo | AICAR yosankhidwa poyerekeza imasiyana pa mlingo pafupifupi ka 1000 komanso pa kusankha zimene imakhudza, choncho imayesa mmene ntchito imayambitsidwira osati mphamvu yofanana. Zotsatira za ma telomere zimakhudza maselo okulitsidwa amene akugawikana m'kupita kwa milungu. |
| Xiong ndi anzake, Aging Cell 2016, yofotokozedwa mu kafukufuku wa fibroblast a progeria wokhudza kukonza mitochondria ndi phata la selo | Maselo a fibroblast otengedwa mwachindunji pakhungu la anthu a Hutchinson-Gilford progeria pamodzi ndi maselo abwinobwino ofanana nawo oyerekezera, makamaka 100 nM kwa milungu 5 mpaka 12 | Mawonekedwe a mitochondria pogwiritsa ntchito kuwala kwa fluorescence ndi maikulosikopu ya ma electron, kuyenda kwake pogwiritsa ntchito kujambula maselo amoyo, superoxide, kusiyana kwa mphamvu yamagetsi pa nembanemba, ATP, PGC-1alpha, zizindikiro za kuberekana ndi kukalamba, komanso kutuluka kwa zotupa pa phata la selo, malo a progerin, heterochromatin, ndi kugwira ntchito kwa majini | Chitsanzo cha kukalamba msanga chokhudzana ndi matenda enaake, osati kukalamba kwabwinobwino. Kukonza mawonekedwe ndi zizindikiro sikuchotsa maselo okalamba. Palibe muyezo wa mphamvu yake pa nyama kapena muyezo wa zotsatira zachipatala. |
| Ndemanga ya Xue ndi anzake, Cells 2021, yofotokozedwa mwachidule mu ndemanga ya methylene blue ngati chinthu choyenera kufufuzidwa pa kuletsa kukalamba | Kuphatikiza kafukufuku wokhudza kukalamba kwa ubongo, kuwonongeka kwa maselo a mitsempha, khungu, kuchira kwa mabala, ndi progeria | Imafotokoza methylene blue ngati chinthu chothandizira kuzungulira kwa redox chimene chingadutse mbali zina za njira za complex I ndi III, poyerekezera ndi malingaliro a kukalamba chifukwa cha ma free radical | Kuphatikiza kofotokoza kafukufuku kokha. Imakonza malingaliro oti ayesedwe ndipo imasonyeza kumene umboni wachipatala sunafike pa mfundo yotsimikizika. |
Zofanana pa mizere yonse n'zofunika kwambiri kuposa mzere umodzi wokha. Methylene blue ya mlingo wochepa imagwirizanitsidwa mobwerezabwereza ndi nthawi yaitali ya kuberekana, ntchito yowonjezereka ya complex IV, zizindikiro zochepa za zinthu zoyambitsa oxidation, ndi mawonekedwe abwino. Njira ya kafukufuku imatsatira maselo m'kupita kwa nthawi: kuyamba ndi maselo amene akugawikana, kugwiritsa ntchito chinthucho pamene akuchulukana, ndi kulemba nthawi imene kugawikana kumapitirira. Njira imeneyi ingathandize kutsimikizira zonena za kuchedwetsa. Singathandize kutsimikizira zonena za kuchotsa popanda njira ina ya kafukufuku.
Kuchedwetsa kukalamba kwa maselo sikuchotsa maselo okalamba
Kuchedwetsa kumatanthauza kuti maselo amene akugawikana amapitiriza kugawikana kwa nthawi yaitali asanasiye. Kuchotsa, kumene nthawi zambiri kumatchedwa mphamvu ya senolytic, kumatanthauza kuti maselo amene akalamba kale amaphedwa kapena kuchepetsedwa mwakusankha pamene maselo oyandikana nawo amene akuberekana amakhalabe ndi moyo.
Kafukufuku wa methylene blue pa fibroblast amayesa njira yoyamba. Maselo okulitsidwa amayamba ali oberekana, amalandira chinthucho pa kusamutsidwa mobwerezabwereza ku mbale zatsopano, ndipo amasiya kugawikana mochedwa. Choncho zizindikiro monga SA-beta-gal, p16, p21, ndi zinthu za SASP zimaoneka mochedwa kapena pa milingo yochepa pa ulendo wina wa kusamutsa. Zimenezi n'zoyembekezeka nthawi iliyonse pamene nthawi yoyamba kukalamba yasintha. Sizimatsimikizira kuti selo lililonse limene linali litakalamba kale linachotsedwa.
Kunena kuti pali mphamvu ya senolytic kungafune njira ina: choyamba kupangitsa maselo okulitsidwa kukhala okalamba motsimikizika, kenako kuwonjezera chinthucho, ndiyeno kusonyeza kuchepa mwakusankha kwa maselo okalambawo poyerekeza ndi maselo oberekana oyerekezera, pogwiritsa ntchito miyezo yachindunji ya kukhala ndi moyo ndi kufa. Kutsika kwa chizindikiro chokha sikokwanira chifukwa kupanga chizindikirocho kungasinthe popanda maselo kutayika, ndipo maselo oberekana otsala angachulukane n'kudzaza mbale. Palibe mwa magwero anayi otchulidwawa amene amagwiritsa ntchito njira yochepetsa maselo mwakusankha imeneyo pa methylene blue, choncho kufotokoza kolondola kumakhalabe kuchedwetsa kukalamba kwa maselo kapena ntchito yolimbana ndi kukalamba kwa maselo m'labotale, osati senolytic. Mbali ya kupsinjika chifukwa cha oxidation pa kusiyana kumeneku yafotokozedwa mowonjezereka mu mmene maselo amawongolera mitundu ya oxygen yogwira ntchito kwambiri.
Zotsatira za kutumiza mauthenga kwakanthawi zimamveketsa mfundo imeneyi. Mu kafukufuku wa IMR90 wa 2015, methylene blue inachititsa kuwonjezeka kwakanthawi kwa chiŵerengero cha NAD ndi NADH komanso kuwonjezeredwa kwa phosphate ku AMPK kwakanthawi, kenako kuyambitsidwa kwa PGC-1alpha ndi SURF1, zomwe zonse zimagwirizana ndi kupanga complex IV. Kuyambitsa ntchito ya AMPK kwa nthawi yaitali ndi AICAR kunapereka zotsatira zochepa kwambiri pa maulendo owonjezera a kuwirikiza.
Nthawi ya kuberekana kwa maselo si kutalika kwa moyo wa munthu
Nthawi ya kuberekana kwa maselo imawerengera maulendo a kuwirikiza asanasiye kugawikana m'mbale ya labotale yokhala ndi oxygen, chakudya cha maselo, ndi ndandanda ya kusamutsa zosasintha. Kutalika kwa moyo wa munthu kumaphatikiza zaka makumi ambiri za kukula, chitetezo cha m'thupi, mitsempha ya magazi, malo a maselo oyambira, khalidwe, ndi matenda. Chinthu chingatalikitse choyamba popanda kusintha chachiwiri, ndipo zambiri zimatero.
Maselo a fibroblast a progeria amakhala ndi kusintha kodziwika kwa jini ya LMNA komwe kumapanga progerin, limodzi ndi mitochondria yogawikagawika ndi yosayenda bwino, ATP yochepa, maphata a maselo a mawonekedwe osalongosoka, ndi kutayika kwa heterochromatin. Methylene blue ya milingo ya nanomolar inathandiza kukonza miyezo ya mitochondria ndipo inakonza kwambiri miyezo ya phata la selo, kuphatikizapo kumasuka kwa progerin ku nembanemba. Uku ndi kukonza kwakukulu pamlingo wa selo. Komabe, ndi zotsatira za fibroblast, ndipo olemba ananena kuti kuyesa pa nyama kudzakhala ntchito ya mtsogolo. Chitsanzo cha matendawo chafotokozedwa mowonjezereka mu methylene blue mu zitsanzo za progeria ndi kukalamba msanga.
Mfundo zimenezi zimapereka mndandanda wothandiza pakuwerenga.
- Funsani ngati kugwiritsa ntchito chinthucho kunayamba maselo asanasiye kugawikana kapena atatsimikiziridwa kuti asiya. Kuyamba asanasiye kumathandiza kutsimikizira kuchedwetsa. Kuyamba atasiya, pamodzi ndi deta ya kufa mwakusankha, n'kofunika kuti mutsimikizire kuchotsa.
- Funsani zimene mzere wa kuwirikiza wa maselo oyerekezera unasonyeza. Popanda chiwerengero chonse cha maulendo a kuwirikiza, kusintha kwa zizindikiro sikukhala ndi maziko omveka.
- Funsani za magulu osachepera awiri a zizindikiro, monga chizindikiro cha kuberekana pamodzi ndi p16 kapena p21 komanso SA-beta-gal, m'malo mwa utoto umodzi wokha.
- Funsani mmene ma telomere anafotokozedwera. Liwiro la kuchepa pa ulendo uliwonse wa kuwirikiza m'kupita kwa nthawi lili ndi tanthauzo. Muyezo umodzi wa kutalika pa nthawi imodzi ulibe tanthauzo limenelo.
- Funsani zinthu zimene zinasungidwa zosasintha. Kuchulukana kwa maselo posamutsa, oxygen, kusintha kwa chakudya cha maselo, ndi methylene blue yokonzedwa kumene poyerekeza ndi yosungidwa kwa nthawi yaitali zonse zimasintha nthawi imene fibroblast imasiya kugawikana.
Tikawerenga motere, kafukufuku wa fibroblast amapereka ntchito yomveka koma yokhala ndi malire kwa methylene blue: chinthu cha mlingo wochepa chogwira ntchito mu redox chimene chimachedwetsa kukalamba chifukwa cha kuberekana m'maselo a fibroblast a anthu okulitsidwa m'labotale, pamene chikukonza miyezo ya mitochondria. Umboni watsatanetsatane kwambiri wa njira zake umakhudza kutumiza mauthenga a mphamvu kwakanthawi ndi kupanga complex IV, ndipo mapepalawa sasonyeza kuchotsa maselo okalamba kapena kutalikitsa moyo wa munthu.