Metilen gögi we gaýnaglama signalizasiýasy: inflammasomalar, IL-6 we STAT3

Üç barlaghananyň şol bir gök birleşmäniň gaýnaglama garşy täsiriniň bardygyny habar berýändigini göz öňüne getiriň. Birinde makrofaglardan bölünip çykýan IL-1beta-nyň azalandygy görkezilýär. Beýlekisinde şol bir öýjük görnüşinde iNOS fermentiniň azalandygy görkezilýär. Üçünjisinde bolsa gandaky IL-6-nyň we beýnidäki STAT3 işjeňliginiň azalandygy görkezilýär. Bu üç netijäni bir tassyklama birleşdirmek islegi döräp biler. Emma şeýle birleşdirme tapyndynyň özüni kölege astynda goýýar.

Her netije özüne mahsus işjeňleşdiriji sebäbi, ýygnanma tapgyry we ölçenýän netijesi bolan aýratyn signalizasiýa düşünjesine degişlidir. Metilen gögi her düşünjäniň başga bir nokadynda täsir edýär. Bularyň haýsydyr biriniň saglyk netijesini gowulandyrýandygy aýratyn soragdyr; bu sorag metilen gögi we gaýnaglama baradaky umumy synymyzda ara alnyp maslahatlaşylýar. Bu sahypa bolsa signal ýollaryna bagyşlanýar.

Ýol 1: inflammasomanyň ýygnanmagy we caspase-1

Inflammasoma miýeloid öýjügiň içinde zerur bolanda gurulýan belok karkasydyr. Onuň bölekleri sensor, ASC diýlip atlandyrylýan adaptor we caspase-1 diýlip atlandyrylýan ýerine ýetiriji fermentdir. Ýygnanandan soň, caspase-1 pro-IL-1beta-ny we pro-IL-18-i kesip, olaryň öýjükden bölünip çykarylýan görnüşlerini döredýär hem-de öýjük ölüminiň gaýnaglama bilen baglanyşykly görnüşi bolan piroptozy başlap biler. Görnüşi sensor kesgitleýär: NLRP3 kristallara we nigerisin ýaly öýjük membranasynda deşik döredýän toksinlere hem-de ATP-ä jogap berýär, NLRC4 bakteriýa flagellinine jogap berýär, AIM2 sitozoldaky iki zynjyrly DNA-a jogap berýär, kanoniki däl ýol bolsa öýjügiň içindäki lipopolisaharide jogap berýär.

Işjeňleşmek üçin iki signal gerek. Birinji signal başlangyç taýýarlykdyr: Toll görnüşli reseptoryň ligandy NLRP3-iň we pro-IL-1beta-nyň NF-kB-e bagly transkripsiýasyny herekete getirýär, netijede zerur bölekler emele gelýär. Ikinji signal ýygnanmadyr: ikinji gyjyndyryjy ASC-niň oligomerleşip nokat görnüşli toplumlary emele getirmegine, caspase-1-iň kesilip p20 bölegine öwrülmegine we ýetişen IL-1beta p17-niň bölünip çykmagyna sebäp bolýar. Mitohondriýal kislorodyň reaktiw görnüşleriniň we kristallaryň öýjük tarapyndan kabul edilmeginiň NLRP3 üçin ikinji signala goşant goşýandygy mälimdir.

Inflammasomalaryň giň gerimli päsgellenmegi barada 2017-nji ýylda geçirilen makrofag barlagy metilen gögüni iki signalda-da synagdan geçirdi. Lipopolisaharid bilen başlangyç taýýarlykdan geçirilen syçanyň süňk ýilik makrofaglarynda nigerisin, ATP we mononatriý urat kristallary aýratynlykda IL-1beta-nyň we caspase-1-iň bölünip çykmagyna, şeýle hem ASC nokat görnüşli toplumlarynyň emele gelmegine sebäp boldy. 20-den 200 micromolar çenli konsentrasiýadaky metilen gögi öýjükleri öldürmezden, üç netijäni-de doza bagly görnüşde azaltdy. NLRC4 üçin flagellin we Salmonella, AIM2 üçin iki zynjyrly DNA we Listeria, kanoniki däl ýol üçin bolsa transfeksiýa arkaly öýjüge girizilen lipopolisaharid ýa-da janly E. coli hem şol bir görnüşdäki netijeleri görkezdi. Birleşme ýeke özi bölünip çykmagy başlamady, gözegçilik plastinkalarynda bolsa bakteriýalara garşy täsir ýüze çykmady. Şonuň üçin netije kabul ediji organizmiň jogaby bilen baglanyşyklydyr.

Ýoluň has irki tapgyrlarynda üç täsir ölçeldi. Rotenonyň döreden mitohondriýal superoksidi metilen gögi bilen azaldy, rotenonyň höweslendiren IL-1beta bölünip çykmasy hem onuň bilen bilelikde azaldy. Fluoressent mikromonjuklaryň öýjük tarapyndan kabul edilmegi azaldy; bu kristallaryň duýulmagyndan öň fagositozyň peselmegi bilen gabat gelýär. Iki NF-kB baglanyşyk ýerini öz içine alýan NLRP3 promotorynyň dolandyrýan reporterinde metilen gögi bilen işjeňlik peseldi, şol ýerleri bolmadyk gysgaldylan promotor bolsa jogap bermedi. Öýjüksiz synag turbasynda metilen gögi rekombinant adam caspase-1 işjeňligini hem gönüden-göni peseltdi. Birleşme diňe başlangyç taýýarlykda ýa-da diňe işjeňleşme wagtynda goşulanda-da IL-1beta-nyň, IL-18-iň we caspase-1-iň bölünip çykmagy azaldy. Diýmek, iki tapgyr hem täsire degişlidir.

Syçanlarda geçirilen synaglar bu saýlaýjylyk bilen gabat geldi. Lipopolisaharidiň ölüm howply dozasy gözegçilik toparyndaky syçanlary birnäçe sagadyň içinde öldürdi, metilen gögi bolsa diri galmagy gowulandyrdy; peritoneal IL-1beta azaldy, emma şol bir suwuklykdaky IL-6 azalmady. Listeria sebäpli döreýän peritonit modelinde peritoneal IL-1beta azaldy, öýjükleriň umumy sany bolsa üýtgemedi. Adamyň THP-1 monositleri inflammasomalaryň dört görnüşiniň hemmesinde syçan makrofaglary ýaly jogap berdi. Inflammasoma bilen baglanyşykly netije her bir sitokini däl-de, IL-1beta-nyň we IL-18-iň ýetişmegini düşündirýär. Hut şonuň üçin mikrogliýa we astrosit synaglarynda beýniniň immun öýjükleriniň görnüşi karkasyň ýygnanmagyndan başga soraga jogap berýär.

Ýol 2: NF-kB we STAT1 baglanyşygy arkaly iNOS transkripsiýasy

Induksiýa edilýän azot oksidi sintazasy, ýagny iNOS, dynçlyk ýagdaýynda juda az bolýar we zerur bolanda transkripsiýa edilýär. Lipopolisaharid ony esasan IkB-alpha-nyň dargamagy, soňra NF-kB-niň fosforlaşmagy we ýadro girmegi arkaly herekete getirýär. Interferon-gamma bolsa ony esasan Janus kinazasynyň STAT1-i fosforlaşdyrmagy, soňra STAT1-iň ýadro girmegi arkaly herekete getirýär. Soňra her faktor iNOS promotoryndaky öz ýerine baglanýar. Ferment işjeňligi we gen induksiýasy aýratyn gözegçilik nokatlarydyr; bir derman olaryň birine ýa-da ikisine-de täsir edip biler.

Makrofaglarda we endotoksemiýaly syçanlarda iNOS induksiýasy barada 2015-nji ýylda geçirilen barlag täsiri maglumatçy RNK derejesinde ýerleşdirdi. RAW 264.7 öýjüklerinde we syçanyň ilkinji makrofaglarynda lipopolisaharidden, interferon-gammadan ýa-da ikisinden-de 30 minut öň berlen 1 micromolar metilen gögi 8 sagatdan 24 sagada çenli döwürde iNOS belogyny we mRNA-ny azaltdy. Şunda gurşawdaky nitrit hem azaldy, öýjükleriň ýaşaýyş ukyplylygy bolsa peselmedi. kg başyna 25 mg lipopolisaharid berlen syçanlarda bir sagat öň berlen kg başyna 5 mg ýeke doza öýkende, bagyrda we ýürekde iNOS belogyny hem-de mRNA-ny azaltdy.

Bu netijäniň tapawutly tarapy nämeleriň üýtgemändigidir. IkB-alpha-nyň dargamagy, NF-kB-niň fosforlaşmagy, STAT1-iň fosforlaşmagy we iki faktoryň hem ýadroda toplanmagy üýtgewsiz galdy. Päsgelçilik bir tapgyr soň ýüze çykdy: ýadro ekstraktlary lipopolisaharidden soň NF-kB-niň öz DNA elementine az baglanýandygyny, interferon-gammadan soň bolsa STAT1-iň az baglanýandygyny görkezdi. Hromatin immunopresipitasiýasy öýjükleriň içindäki iNOS promotorynda iki faktoryň hem az ýerleşýändigini tassyklady. Promotory NF-kB-den hem peýdalanýan çiş nekrozy faktory alpha hem azaldy. Faktorlar işjeňleşip, ýadro ýetipdiler, emma maksatlaýyn DNA-a gowşak baglandylar.

Munuň 1-nji ýoldan tapawudyna üns beriň. Bu faktoryň DNA bilen baglanyşmagyna degişlidir, STAT3-i däl-de, STAT1-i ulanýar we ASC nokat görnüşli toplumlaryny hem-de caspase-1 böleklerini däl-de, mRNA-ny, belogy we nitriti ölçeýär. Öýjük modellerinde metilen gögüniň nyşanalarynyň kartasy bu transkripsiýa derejesini fermentleriň we mitohondriýalaryň gönüden-göni ölçeglerinden aýratyn saklaýar.

Ýol 3: gan syworotkasyndaky IL-6 we dokumalarda STAT3 işjeňleşmesi

IL-6 gp130 reseptorlar maşgalasynyň üsti bilen Janus kinazasyndan STAT3-e geçýän kaskada signal berýär. Fosforlaşan STAT3 dimerleşýär, ýadro girýär we gaýnaglama programmalaryny herekete getirýär. IL-6-nyň özi bolsa NF-kB-niň nyşanasydyr, şonuň üçin ikisi köplenç IL-6-dan STAT3-e geçýän ok diýlip atlandyrylýan yzyna täsir aýlawyny emele getirýär. Adaty ölçegler ýoluň irki bölegindäki gan syworotkasynyň IL-6-sy, fosforlaşan STAT3-iň umumy STAT3-e gatnaşygy we ýoluň soňky bölegindäki iNOS hem-de COX2 ýaly ýerine ýetiriji fermentlerdir.

Lipopolisaharidden soň IL-6 we STAT3 barada syçanlarda 2023-nji ýylda geçirilen barlag bu oky organizmiň dürli bölümlerinde ölçedi. Erkek C57BL/6 syçanlaryna üç günüň dowamynda her gün kg başyna 1 mg lipopolisaharid berildi, her dozadan 30 minut soň bolsa kg başyna 5 ýa-da 10 mg metilen gögi berildi. Üçünji gün gan syworotkasyndaky IL-6 metilen gögi berlen iki toparda-da diňe lipopolisaharid berlen topara garanyňda pesdi, emma barlanan beýleki sitokinleriň köpüsi bejergi bilen üýtgemedi. Beýniniň gabygynda, gippokampda we gulagyň derisinde fosforlaşan STAT3-iň umumy STAT3-e gatnaşygy pesdi. Şeýle hem mikrogliýanyň Iba-1 boýalmagy, iNOS we COX2 peseldi, agram ýitgisi bolsa bölekleýin gowşady.

Bu ýerde iki seresaplyk zerurdyr. Gan syworotkasyndaky IL-6-nyň peselmegi bilen dokumalardaky STAT3 fosforlaşmasynyň peselmegi okuň modulýasiýasyna laýyk gelýär, emma esasy täsir nokadyny aýratyn kesgitlemeýär. Sebäbi ýoluň irki bölegindäki sitokiniň azalmagy, reseptor signalizasiýasynyň peselmegi ýa-da fosfataza işjeňliginiň üýtgemegi şol bir gatnaşygy döredip biler. Şeýle hem üç günlük ýiti gyjyndyrma döwründäki agram bütin haýwanyň derejesindäki ölçegdir; ol alamatlaryň ýa-da remissiýanyň bahasy däldir. Ol signalizasiýa netijesini bejergi baradaky tassyklama öwürmezden, blot ölçeginiň daşyndaky goşmaça maglumat berýär. Mitohondriýalardaky okislenme-gaýtarylma prosesleriniň aýratyn himiýasy bu sitokin düşündirişi bilen ugurdaş dowam edýär we onuň bilen birleşdirilmeli däldir.

Ýollaryň deňeşdirilmegi: täsir nokatlary we ölçeg netijeleri

Bu tablisa üç sany nädogry netije geçirişiniň öňüni alýar. ASC nokat görnüşli toplumlary baradaky netije STAT3 baradaky netijäni subut etmeýär. STAT1-iň iNOS promotory bilen baglanyşygy baradaky netije hem, iki belogyň-da STAT maşgalasyna degişlidigine garamazdan, STAT3 baradaky netijäni subut etmeýär. Gan syworotkasyndaky IL-6 baradaky netije inflammasomanyň ýygnanmagynyň azalandygyny subut etmeýär: peritoneal synagda IL-1beta azaldy, emma IL-6 azalmady. Her hataryň öz işjeňleşdiriji sebäbi we ölçeg netijesi bolmalydyr. Şonuň üçin metilen gögi barada öýjük, haýwan we kliniki barlaglary okamak her bir tassyklamany onuň ölçenen derejesi bilen gabat getirmegi talap edýär.

Bularyň hiç biri adamlarda dozany, howpsuzlygy ýa-da peýdany kesgitlemeýär. Lipopolisaharid modelleri mehanizmi synagdan geçirmek üçin gözegçilik astyndaky gyjyndyrmalardyr; olar dowamly keseliň nusgalary däldir. Gyjyndyryjy bilen bir hatarda doza bermek bolsa eýýäm dörän keseliň yza gaýtarylmagyny däl-de, döredilen üýtgeşmäniň öňüni almagy synaýar. Bu mehanizm düşündirişini näsaglaryň netijelerinden aýratyn saklaň we saglyk baradaky islendik tassyklamany onuň esaslanýan näsag barlagyna görä bahalandyryň.