مقاله
میتیلین بلو او فیروپټوسیس: اوسپنه، د لیپیدونو پراکسیدېدل او د حجرې مړینه
فیروپټوسیس د غشا د زیان له امله د حجرې مړینه ده. په غشاګانو کې څوګوني غیرمشبوع غوړ په یوه ځنځیري غبرګون کې اکسیدېږي، غشا خپل فعالیت له لاسه ورکوي او حجره مري. د دې کیمیاوي بهیر لپاره اوسپنه اړینه ده. همدا جمله ټول مفهوم بیانوي، او په دې مقاله کې هر څه د همدې مفهوم د یوې برخې ازموینه ده.
دلته پوښتنه تر دې محدوده ده: میتیلین بلو په حجروي تجربو کې پر دې لړۍ څه اغېز کوي، او دا پایله په رښتیا څه ښيي؟ لنډ ځواب دا دی چې په دوو لابراتواري څېړنو کې نانومولر میتیلین بلو د میتوکونډریايي لیپیدونو پراکسیدېدل کم کړل او د هغو محرکونو له کارولو وروسته یې حجرې ژوندۍ وساتلې چې له دې پرته فیروپټوسیس رامنځته کوي. مفصل ځواب ډېر اهمیت لري، ځکه د لړۍ هره کړۍ په یوې جلا مداخلې ازمویل شوې وه، او هره مداخله خپل محدودیتونه لري.
فیروپټوسیس په یوه پراګراف کې
د غشا هغه فاسفولیپید چې د څوګوني غیرمشبوع شحمي اسید لکۍ لري، یو کمزوری ځای لري: د هایدروجن داسې اتومونه چې په اسانۍ ترې اخیستل کېږي. کله چې یو راډیکال یو داسې اتوم واخلي، اکسیجن له لیپید سره یوځای کېږي، د لیپید پراکسیل راډیکال جوړېږي، او هغه راډیکال بیا له بل لیپید څخه د هایدروجن اتوم اخلي. غبرګون د غشا په اوږدو کې خپرېږي، تر هغه چې یو څه یې ودروي.
د دې بهیر اصلي دروونکی د GPX4 په نوم انزایم دی، چې د ګلوټاتیون په کارولو د لیپید پراکسیدونه په بېزیانه لیپیدي الکولونو بدلوي. لابراتواري محرکونه دا دفاع په مشخصو ځایونو کې په نښه کوي. ایراستین د xc-minus سیستم له لارې د سیسټین ننوتل بندوي، او په دې توګه حجره د ګلوټاتیون د جوړولو لپاره له سیسټئین څخه بېبرخې کوي. بوتیونین سلفوکسیمین په مستقیم ډول د ګلوټاتیون جوړېدل بندوي. RSL3 پخپله GPX4 مهاروي. درې واړه پراکسیدونه له منځه وړلو ته نه پرېږدي، خو دا کار په بېلابېلو پړاوونو کې کوي؛ نو د یوه محرک پایله په اوتومات ډول پر نورو نه شي تعمیمېدای.
فیروپټوسیس په هغو ځانګړنو کې له اپوپټوسیس سره توپیر لري چې تعریفوي یې. په دې کې نه د کاسپازونو پرلهپسې لړۍ شته او نه اپوپټوټیک اجسام. د اوسپنې کیلېټ کوونکي مواد، لکه ډیفروکسامین، او د راډیکالونو نیوونکي مواد، لکه فیروستاتین-1، دا بهیر مهاروي. همدا هغه عملي ازموینه ده چې څېړونکي یې کاروي څو یوه مړینه د یوازې نکروټیک پر ځای فیروپټوټیک وبولي. د تنظیم شوې حجروي مړینې د لارو پراخ انځور دا توپیر په خپل چوکاټ کې ځایوي، او دا چې حجرې په اسانۍ د تبادلې وړ اوسپنه څنګه اداره کوي، روښانوي چې ولې کیلېشن دومره پرېکنده کنټرول دی.
میتوکونډریا پکې کوم ځای لري، او ولې دا موضوع لانجمنه وه
لومړنیو څېړنو راپور ورکړ چې له میتوکونډریايي DNA پرته حجرې هم فیروپټوسیس تېروي، چې دا یې ښودله چې میتوکونډریا ښايي اړینې نه وي. وروستیو څېړنو وموندله چې د میتوکونډریا کمول یا د حجروي تنفس بندول د سیسټئین د نشتوالي له امله رامنځته کېدونکی فیروپټوسیس مهارولی شي، خو د GPX4 د مستقیم مهار له امله رامنځته کېدونکی فیروپټوسیس نه. دواړه پایلې سمې کېدای شي، که د میتوکونډریا ونډه پر محرک، د حجرې پر ډول او پر هغه ځای پورې تړلې وي چې پرېکنده پراکسیدېدل پکې پېښېږي.
هغه څېړنه چې دا مقاله پرې ولاړه ده، دا اختلاف یې د حجرې یوې ځانګړې برخې ته په ځانګړې پروب وڅېړه. MitoCLox د لیپیدونو د پراکسیدېدو د راپور ورکوونکې پروب هغه بڼه ده چې میتوکونډریا په نښه کوي: کله چې د میتوکونډریا دننه د لیپید پراکسیل راډیکالونو سره مخ شي، فلورېسنس یې بدلېږي. په هغو فایبروبلاستونو کې چې ایراستین پرې کارول شوی و، د میتوکونډریايي پروب اکسیدېدل تر مړینې مخکې په لا ژوندیو حجرو کې څرګند شول، او د حجرو په ټولګه کې یوشان نه وو. دا وخت مهم دی. هغه پراکسیدېدل چې تر مړینې مخکې پېښېږي، یو احتمالي لامل دی. هغه پراکسیدېدل چې یوازې په مړو حجرو کې اندازه کېږي، د پاتې شونو نښه ده. د لیپیدونو د پراکسیدېدو د ازموینو او د هرې پروب د راپور په اړه ملګری لارښود تشریح کوي چې ولې د پروب ځای ټاکي چې یوه نښه څه معنا لري.
همدا بڼه په دویم موډل کې هم څرګنده شوه. د لیبر د ارثي بصري عصبي اختلال لرونکي ناروغ فایبروبلاستونه، چې د کمپلکس I بدلون او په عادي حالت کې لوړ اکسیداتي فشار لري، د ګلوټاتیون له کمېدو سره په فیروپټوسیس مړه شول، خو کنټرول فایبروبلاستونو مقاومت وکړ. د میتوکونډریايي پروب اکسیدېدل بیا هم لومړی رامنځته شول. جزئیات د فیروپټوسیس پر مهال د میتوکونډریايي لیپیدونو د پراکسیدېدو په اړه د فایبروبلاستونو په څېړنه کې دي.
میتیلین بلو په دې تجربو کې څه بدل کړل
میتیلین بلو د اکسیدېشن او احیا وړونکی دی. اکسید شوې بڼه یې په کمپلکس I کې له NADH سره تړلو کیمیاوي بهیرونو څخه الکترونونه اخلي، او احیا شوې بڼه یې سایټوکروم c ته ورکوي، چې کمپلکس IV ته یې رسوي. دا د لړۍ د هغې برخې شاوخوا یوه جزوي بدیله لاره جوړوي چې الکترونونه په عادي ډول ترې اکسیجن ته د سوپراکساید په بڼه لیکېږي. هغه لوستونکي چې د الکترونونو د لېږد بشپړ انځور غواړي، باید له دې پیل وکړي چې میتیلین بلو څنګه د میتوکونډریا له لارې الکترونونه لېږدوي.
د سږو په هغو فایبروبلاستونو کې چې ایراستین پرې کارول شوی و، په 250 نانومولر غلظت میتیلین بلو، د میتوکونډریا په نښه کوونکو انټياکسیدانونو SkQ1 او MitoTEMPO ترڅنګ، د حجروي بقا د اندازې له مخې د حجرو ژوندیتوب وساته. کنټرولونه د ادعا حدود ټاکي. فیروستاتین-1، الفا-توکوفیرول او ډیفروکسامین هم ساتنه وکړه، چې تاییدوي مړینه فیروپټوټیکه وه. د SkQ1 هغه مشابه مرکب چې انټياکسیداني ګروپ یې نه درلود، ساتنه ونه کړه؛ دا د غیرځانګړي راټولېدو پر ځای د اکسیدېشن او احیا کیمیاوي بهیرونو ته اشاره کوي. له شاوخوا 200 نانومولر SkQ1 څخه پورته ساتنه کمزورې شوه، چې په لوړو مقدارونو کې د کوینون انټياکسیدانونو له پېژندل شوي اکسیدېشنپاروونکي چلند سره سمون لري. میتیلین بلو هم د مقدار له مخې همدا دوهګونی چلند لري: په دې لوښو کې په ټیټو نانومولر کچو کې ساتونکی دی، خو که غلظت یې لوړ شي یا پرې پیاوړې رڼا واچول شي، د اکسیدېشن او احیا د دوراني بهیر له لارې هایدروجن پراکساید تولیدولی شي. د مقدار دا ډول اړوند شرایط د میتوکونډریا د اکسیجن په غبرګونکوونکو ډولونو کې تشریح شوي دي.
بیا په جلا شوو میتوکونډریاوو کې تجربو د ROS سرچینې سره بېلې کړې. د فیرس اوسپنې په شتون کې، کمپلکس I ته الکترون ورکوونکو سبسټریټونو له روټینون سره یوځای د پروب اکسیدېدل راوپارول. روټینون د فلاوین له ځای وروسته د الکترون لېږد بندوي؛ نو تر هغه مخکې وړونکي په احیا شوي حالت کې پاتې کېږي او له هغه فلاوین څخه چې د ماتریکس خوا ته مخامخ دی، الکترونونه اکسیجن ته لیکوي. کمپلکس III ته الکترون ورکوونکو سبسټریټونو له انټیمایسین A سره یوځای ډېر هایدروجن پراکساید تولید کړ، خو د لیپیدونو پراکسیدېدل یې ونه پارول. د ROS هماغه عمومي نښه، خو بل ځای او بله پایله. SkQ1 او میتیلین بلو هر یوه د کمپلکس I له خوا پارول شوي پراکسیدېدل مهار کړل، پرته له دې چې پخپله د هایدروجن پراکساید تولید مهار کړي؛ دا د دوی عمل د ROS له جوړېدو وروسته، د لیپیدونو د پراکسیدېدو په پړاو کې ځایوي.
د اوسپنې د زیات بار څانګه او د لیپوفوسین نښه
دویمې څېړنې پوښتنه د اوسپنې له اړخه وڅېړله. د H9c2 د زړه عضلي حجرو، چې له یوه میلیمولر څخه کم فیرک امونیم سیټرېټ سره مخ شوې وې، میتوکونډریايي ROS، د میتوکونډریايي لیپیدونو پراکسیدېدل او بیا فیروپټوسیس رامنځته کړل، ورپسې د 24 ساعتونو په موده کې د لیپوفوسین په څېر رنګینه ماده راټوله شوه. لیپوفوسین د اکسید شوو لیپیدونو او پروټینونو هغه اوسپنه لرونکي پاتې شوني دي چې په خپله فلورېسنس لري او له عمر سره راټولېږي؛ دلته یې چټک څرګندېدل د اوسپنې له امله رامنځته شوي حاد پراکسیدېدل د زړښت له یوې کلاسیکې نښې سره تړي. نانومولر میتیلین بلو او SkQ1 هر یوه د پراکسیدېدو، مړینې او رنګینې مادې د راټولېدو مخه ونیوله. د زړه جلا شوو میتوکونډریاوو دا بڼه تایید کړه: روټینون له فیرس اوسپنې سره یوځای پراکسیدېدل او د رنګینې مادې په څېر نښه رامنځته کړل، او دواړو موادو یې مخه ونیوله. بشپړه لړۍ د H9c2 د زړه په عضلي حجرو کې د اوسپنې د زیات بار په څېړنه کې راپور شوې ده. د موضوع د رنګینې مادې اړخ د لیپوفوسین او د حجروي زړښت له نښو سره تړاو لري.
د حجروي بقا ازموینې څه نه ښيي
د ژوندیتوب یوه اندازه، لکه CellTiterBlue، ښيي چې په یوه لوښي کې د یوه محرک او یوه احتمالي ساتونکي له کارولو وروسته څومره حجرې له میتابولیک پلوه فعالې پاتې دي. دا په یوه ټاکلي سیستم کې د میکانیزم ازموینه ده. دا د درملنې پایله نه ده. له دې تجربو څخه په هېڅ یوه کې ناروغ ته مقدار نه دی ورکړل شوی، د ناروغۍ د پایلې کوم معیار نه دی اندازه شوی، او په بدن کې د درملنې لپاره د مقدار مناسب حد نه دی ټاکل شوی.
څلور محدودیتونه باید په څرګنده بیان شي. لومړی، د حجرو ډولونه محدود دي: د سږو بدلې شوې فایبروبلاستونه، د پوستکي لومړنۍ فایبروبلاستونه چې د میتوکونډریايي ناروغۍ یوه حجروي کرښه هم پکې ده، د موږک د زړه د عضلي حجرو یوه کرښه، او د موږک د زړه جلا شوې میتوکونډریا. حساسیت د حجروي کرښې له مخې توپیر درلود، او د LHON کرښه د څېړنې د طرحې له مخې په غیرمعمولي ډول زیانمنونکې وه. دویم، محرکونه سخت لابراتواري حالتونه دي: د لېږد بشپړ بندول یا د جوړېدو بندول، او د اوسپنې داسې بارونه چې هېڅ نسج به ورسره په حاد ډول مخ نه شي. درېیم، غلظت په ضرب کولو د انسان په مقدار نه بدلېږي. په کلتوري منځني کې نانومولر غلظت د انسان مقدار نه دی؛ د میتیلین بلو وېش، په وینه او نسجونو کې یې بېرنګې بڼې ته احیا کېدل، له رڼا سره مخامخ کېدل او د غشا پوتنسیال ټول د لوښي او انسان ترمنځ پر پایله اغېز کوي. څلورم، پروبونه د خپلې اړوندې برخې راپور ورکوي. د MitoCLox اکسیدېدل ښيي چې میتوکونډریايي لیپیدي راډیکالونه جوړ شوي دي؛ خو دا نه ښيي چې د پلازمايي غشا د څېرېدو، چې ښايي وروستۍ پېښه وي، په مستقیم ډول مخه نیول شوې، که د مخکینیو پړاوونو په بدلولو ترې ډډه شوې ده.
نو صادقانه ادعا دا ده: په دې موډلونو کې، له کمپلکس I څخه سرچینه اخیستونکي ROS له اوسپنې سره یوځای د میتوکونډریايي لیپیدونو پراکسیدېدل رامنځته کوي چې تر فیروپټوسیس مخکې پېښېږي، او میتیلین بلو په ټیټو غلظتونو کې دا برخه پرې کوي. له دې برخې هاخوا هره ادعا په حیواناتو او بیا په انسانانو کې جلا تجربو ته اړتیا لري.