Buluugga methylene iyo ferroptosis: habka peroksaydhaynta dufannada

Ferroptosis waa dhimashada unugga ee ka dhalata dhaawaca xuubka. Dufannada leh isku-xirro laba-laab ah oo badan ee ku jira xuubabka ayaa ku oksaydhaysta falcelin silsilad ah, xuubku wuu shaqayn waayaa, unugguna wuu dhintaa. Birtu waa lagama maarmaan si falcelinta kiimikadu u dhacdo. Weedhaas ayaa soo koobaysa fikradda oo dhan, wax kasta oo maqaalkan ku jirana waa tijaabo lagu baarayo qayb ka mid ah.

Su'aasha halkan lagu eegayo way ka kooban tahay: muxuu buluugga methylene ku sameeyaa silsiladdaas marka lagu tijaabiyo unugyada, maxayse natiijadaasi dhab ahaan muujinaysaa? Jawaabta gaaban waa in laba daraasadood oo shaybaar, buluugga methylene oo heer nanomolar ah uu yareeyay peroksaydhaynta dufannada mitokondriyada, isla markaana unugyada ku hayay nolol ka dib kiciyeyaal haddii kale sababa ferroptosis. Jawaabta dheer ayaa ka muhiimsan, sababtoo ah xiriir kasta oo silsiladda ku jira waxaa lagu tijaabiyay faragelin ka duwan, faragelin kastana waxay leedahay xaddidaado.

Ferroptosis oo hal tuduc lagu soo koobay

Fosfolibidka xuubka ee wata dabada aashito dufan leh isku-xirro laba-laab ah oo badan wuxuu leeyahay meel nugul: atamyo haydarojiin ah oo si fudud looga qaadan karo. Marka raadikal uu mid ka qaato, oksijiin ayaa ku biirta dufanka, raadikal peroksil dufan ah ayaa samaysma, raadikalkaasna wuxuu haydarojiin ka qaataa dufanka ku xiga. Falcelintu waxay ku sii faaftaa xuubka haddii aan wax joojin.

Waxa ugu weyn ee joojiya waa ensaym la yiraahdo GPX4, kaas oo glutathione u adeegsada inuu peroksaydhada dufannada u beddelo alkolo dufan ah oo aan waxyeello lahayn isagoo dhimaya. Kiciyeyaasha shaybaarku waxay difaacan ka weeraraan meelo la qeexay. Erastin wuxuu xannibaa soo gelitaanka cystine ee nidaamka xc-minus, taas oo unugga ka yaraysa cysteine-ka loogu baahan yahay samaynta glutathione. Buthionine sulfoximine wuxuu si toos ah u xannibaa samaynta glutathione. RSL3 wuxuu xannibaa GPX4 laftiisa. Saddexduba waxay reebaan peroksaydhada oo aan la baabi'in, laakiin waxay sidaas ku sameeyaan tallaabooyin kala duwan, sidaas darteed natiijo laga helo hal kiciye si toos ah looguma guudmarin karo kuwa kale.

Ferroptosis wuxuu apoptosis kaga duwan yahay sifooyinka qeexa. Ma jiro taxane falcelineed oo caspase ah, mana jiraan jajabyada unugga ee apoptosis. Walxaha birta isku xira sida deferoxamine iyo walxaha qabta raadikallada sida ferrostatin-1 ayaa xakameeya, taas oo ah tijaabada wax-ku-oolka ah ee cilmi-baarayaashu u isticmaalaan inay dhimasho ugu aqoonsadaan ferroptosis halkii ay ka ahaan lahayd necrosis oo keliya. Aragtida guud ee waddooyinka dhimashada unugga ee la nidaamiyo ayaa kala duwanaanshahan macne u yeelaysa, sida unugyadu u maareeyaan birta si fudud uga qaybqaadan karta falcelinnaduna waxay sharxaysaa sababta isku-xiridda birtu u tahay tijaabo xakameyn oo go'aan leh.

Halka mitokondriyadu kaga jiraan, iyo sababta taas loogu murmay

Shaqooyinkii hore waxay sheegeen in unugyada aan lahayn DNA-ga mitokondriyada ay weli maraan ferroptosis, taas oo soo jeedisay in mitokondriyadu aanay lama huraan ahayn. Shaqooyin dambe waxay ogaadeen in yaraynta mitokondriyada, ama xannibidda neefsashada unugga, ay xakameyn karto ferroptosis-ka ka dhasha yaraanta cysteine, balse aanay xakameyn karin kan ka dhasha xannibidda tooska ah ee GPX4. Labada natiijoba way saxnaan karaan haddii kaalinta mitokondriyadu ku xiran tahay kiciyaha, nooca unugga, iyo halka peroksaydhaynta go'aamisa dhimashadu ka dhacdo.

Daraasadda uu maqaalkani salka ku hayo waxay muranka ku baartay tilmaame u gaar ah qayb unugeed. MitoCLox waa nooc mitokondriyada loo bartilmaameedsaday oo ah tilmaame peroksaydhaynta dufannada: wuxuu beddelaa iftiinkiisa fluorescence marka uu la kulmo raadikallada peroksil ee dufannada gudaha mitokondriyada. Unugyada fibroblast ee lagu daray erastin, oksaydhaynta tilmaamaha mitokondriyada waxay ka muuqatay unugyo weli nool ka hor dhimashada, waxayna ku kala duwanayd unugyada kooxda. Waqtigaas ayaa muhiim ah. Peroksaydhaynta ka horraysa dhimashada waa sabab suurtagal ah. Peroksaydhaynta laga cabbiro unugyo dhintay oo keliya waa raad burbur. Hagaha la socda ee tijaabooyinka peroksaydhaynta dufannada iyo waxa tilmaame kastaa muujiyo wuxuu sharxayaa sababta meesha tilmaamuhu ku yaal ay u go'aamiso macnaha calaamadda.

Qaabkan oo kale ayaa ka muuqday moodal labaad. Unugyada fibroblast ee laga qaaday bukaan qaba dhaawaca dareemaha aragga ee dhaxalka ah ee Leber, kuwaas oo wata isbeddel hidde-side oo isku-dhafka I ah isla markaana leh culays oksaydhayn oo bilowga ka sarreeya, waxay ku dhinteen ferroptosis markii glutathione la yareeyay, halka unugyada fibroblast ee xakameynta ay iska caabbiyeen. Oksaydhaynta tilmaamaha mitokondriyada ayaa mar kale hor timid. Faahfaahinta waxaa laga helayaa daraasadda fibroblast ee peroksaydhaynta dufannada mitokondriyada inta lagu jiro ferroptosis.

Waxa buluugga methylene ka beddelay tijaabooyinkan

Buluugga methylene waa gudbiye redox ah. Qaabkiisa oksaydhaysan wuxuu elektaroonno ka qaataa falcelinnada kiimikaad ee NADH ku xiran ee isku-dhafka I, qaabkiisa la dhimayna wuxuu ku wareejiyaa cytochrome c, kaas oo u gudbiya isku-dhafka IV. Taasi waxay samaysaa waddo qayb ahaan hareer marta qaybta silsiladda ee elektaroonnadu sida caadiga ah uga daataan oo ugu gudbaan oksijiinta iyagoo samaynaya superoxide. Akhristayaasha doonaya sawirka buuxa ee gudbinta waa inay ka bilaabaan sida buluugga methylene u dhex mariyo elektaroonnada mitokondriyada.

Unugyada fibroblast ee sambabada ee lagu daray erastin, buluugga methylene oo ah 250 nanomolar wuxuu ilaaliyay noolaanshaha marka lagu cabbiray tijaabada badbaadada unugyada, si la mid ah walxaha ka-hortagga oksaydhaynta ee mitokondriyada loo bartilmaameedsaday ee SkQ1 iyo MitoTEMPO. Tijaabooyinka xakameynta ayaa qeexaya waxa natiijadu caddeynayso. Ferrostatin-1, alpha-tocopherol, iyo deferoxamine ayaa iyaguna ilaaliyay unugyada, taas oo xaqiijinaysa in dhimashadu ahayd ferroptosis. Walaxda la midka ah SkQ1 ee aan lahayn koox ka-hortagta oksaydhaynta ma ilaalin unugyada, taas oo tilmaamaysa falcelinnada redox halkii ay ka ahaan lahayd uruur aan gaar ahayn. Ilaalintu way yaraatay marka SkQ1 uu ka sarreeyay qiyaastii 200 nanomolar, taas oo la jaanqaadaysa dabeecadda la yaqaan ee walxaha ka-hortagga oksaydhaynta ee quinone, kuwaas oo oksaydhayn kicin kara marka heerarkoodu sareeyaan. Buluugga methylene wuxuu leeyahay isla dabeecadda laba-geesoodka ah ee ku xiran heerka la adeegsado: wuxuu ilaaliyaa unugyada saxamadan marka uu joogo heerar nanomolar oo hooseeya, wuxuuna awoodaa inuu soo saaro hydrogen peroxide isagoo ku wareegaya redox marka heerkiisa la kordhiyo ama iftiin xooggan lagu shido. Macnaha heerarka la adeegsado ee noocan ah waxaa lagu sharxay noocyada oksijiinta falceliya ee mitokondriyada.

Tijaabooyinka mitokondriyada la go'doomiyay ayaa markaas kala saaray ilaha ROS. Iyadoo birta ferrous ay jirto, walxaha quudiya isku-dhafka I oo lagu daray rotenone ayaa kiciyay oksaydhaynta tilmaamaha. Rotenone wuxuu xannibaa meel ka dambaysa goobta flavin ee waddada gudbinta, sidaas darteed gudbiyeyaasha ka horreeya waxay ku sii jiraan xaalad la dhimay, waxayna elektaroonno uga daadiyaan oksijiinta iyagoo ka soo maraya flavin-ka u jeeda matrix-ka. Walxaha quudiya isku-dhafka III oo lagu daray antimycin A waxay soo saareen hydrogen peroxide badan, balse ma kicin peroksaydhaynta dufannada. Calaamad ROS oo guud oo isku mid ah, balse meelo kala duwan iyo natiijooyin kala duwan. SkQ1 iyo buluugga methylene mid kastaa wuxuu xakameeyay peroksaydhaynta uu kiciyay isku-dhafka I isaga oo aan xakameyn wax-soo-saarka hydrogen peroxide laftiisa, taas oo ficilkooda dhigaysa ka dib samaysanka ROS, tallaabada peroksaydhaynta dufannada.

Qaybta birta xad-dhaafka ah iyo tilmaanta lipofuscin

Daraasad labaad ayaa su'aasha ka eegtay dhinaca birta. Unugyada muruqa wadnaha ee H9c2 ee loo bandhigay ferric ammonium citrate oo heerkiisu ka hooseeyo millimolar waxay yeesheen ROS mitokondriyeed, peroksaydhaynta dufannada mitokondriyada, ka dibna ferroptosis, oo ay ku xigtay uruurka midab u eg lipofuscin muddo 24 saacadood gudahood ah. Lipofuscin waa hadhaaga dufannada iyo borotiinnada oksaydhaysan oo leh fluorescence dabiici ah, birtana ka kooban, kaas oo urura marka da'du korodho; soo muuqashadiisa degdegga ah ee halkan waxay peroksaydhaynta degdegga ah ee birtu kiciso ku xiriirinaysaa tilmaame gabow oo caadi ahaan la yaqaan. Buluugga methylene oo heer nanomolar ah iyo SkQ1 mid kastaa wuxuu ka hortagay peroksaydhaynta, dhimashada, iyo uruurka midabka. Mitokondriyada wadnaha ee la go'doomiyay ayaa xaqiijiyay qaabkaas: rotenone oo lagu daray birta ferrous ayaa kiciyay peroksaydhayn iyo calaamad u eg midab, labada walxoodna way xannibeen. Taxanaha oo dhan waxaa lagu soo sheegay daraasadda birta xad-dhaafka ah ee unugyada muruqa wadnaha ee H9c2. Dhinaca midabka ee arrintan wuxuu la xiriiraa lipofuscin iyo tilmaamayaasha gabowga unugyada.

Waxa aanay tijaabooyinka badbaadada unugyadu muujin

Cabbirka noolaanshaha sida CellTiterBlue wuxuu muujinayaa inta unug ee saxan ku jira ee weli dheef-shiid ahaan firfircoon ka dib marka lagu daro kiciye iyo walax ilaalin karta oo la tijaabinayo. Taasi waa tijaabo hab-falgal oo lagu sameeyay nidaam la qeexay. Ma aha natiijo daaweyn. Midkoodna tijaabooyinkan ma siin bukaan walaxda, ma cabbirin natiijo cudur, mana go'aamin xadka daaweynta ee jirka gudihiisa.

Afar xaddidaad ayaa mudan in si cad loo sheego. Marka koowaad, noocyada unugyadu waa kooban yihiin: unugyo fibroblast sambabeed oo la beddelay, unugyo fibroblast maqaarka ah oo toos looga soo qaaday nudaha oo ay ku jirto hal taxane unugyo oo cudur mitokondriyeed leh, iyo taxane unugyo muruqa wadnaha ee jiirka, iyo sidoo kale mitokondriyo laga go'doomiyay wadnaha jiirka. Nuglaanshuhu wuu ku kala duwanaa taxanayaasha unugyada, taxanaha LHON-na si ula kac ah ayaa loo doortay inuu noqdo mid aan caadi ahayn u nugul. Marka labaad, kiciyeyaashu waa xaalado shaybaar oo xad-dhaaf ah: xannibid buuxda oo gaadiidka ama samaynta ah, iyo culaysyo bir ah oo aan nuduhu si degdeg ah ula kulmi lahayn. Marka saddexaad, heerka walaxda looguma beddeli karo qiyaas bini'aadam iyadoo tiro keliya lagu dhufto. Heer nanomolar ah oo ku jira dareeraha lagu koriyo unugyada ma aha qiyaas bini'aadam, waxaana u dhexeeya saxanka iyo qofka sida buluugga methylene u qaybsamo, sida dhiigga iyo nudaha loogu dhimo qaabkiisa aan midabka lahayn, soo-gaadhista iftiinka, iyo farqiga danabka xuubka. Marka afraad, tilmaamayaashu waxay ka warramaan qaybta ay ku jiraan oo keliya. Oksaydhaynta MitoCLox waxay muujinaysaa in raadikallo dufan ah ka samaysmeen mitokondriyada; ma muujinayso in dillaaca xuubka plasma, oo ay u badan tahay inuu yahay dhacdada ugu dambaysa, si toos ah looga hortagay halkii looga baajin lahaa tallaabo hore.

Sidaas darteed waxa si daacad ah loo sheegan karo waa tan: moodelladan, ROS-ka ka dhasha isku-dhafka I oo ay weheliso birtu waxay kiciyaan peroksaydhaynta dufannada mitokondriyada oo ka horraysa ferroptosis, buluugga methylene ee heerar hooseeyana wuxuu hakiyaa qaybtaas. Wax kasta oo ka baxsan qaybtaas waxay u baahan yihiin tijaabooyin kale oo xayawaan lagu sameeyo, ka dibna dad.