مېتىلېن كۆك ۋە ياللۇغلىنىش سىگناللىرى: ئىنفلامماسوملار، IL-6 ۋە STAT3

ئۈچ تەجرىبىخانا ئوخشاش بىر كۆك بىرىكمىنىڭ ياللۇغقا قارشى تەسىرى بارلىقىنى دوكلات قىلدى، دەپ پەرەز قىلايلى. بىرى ماكروفاگلاردىن چىقىدىغان IL-1beta نىڭ ئازايغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. يەنە بىرى ئوخشاش ھۈجەيرە تىپىدا iNOS ئېنزىمىنىڭ ئازايغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. ئۈچىنچىسى قاندىكى IL-6 نىڭ ۋە مېڭىدىكى STAT3 پائالىيىتىنىڭ ئازايغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. بۇ ئۈچ نەتىجىنى بىرلا دەۋاغا بىرلەشتۈرۈش ئاسان. ئەمما بۇنداق بىرلەشتۈرۈش ئەمەلىي بايقاشنى يوشۇرۇپ قويىدۇ.

ھەر بىر نەتىجە ئۆزىگە خاس قوزغاتقۇچىسى، قۇراشتۇرۇش باسقۇچى ۋە ئۆلچەش نەتىجىسى بولغان ئايرىم سىگنال ئۇقۇمىغا تەۋە. مېتىلېن كۆك ھەر بىر ئۇقۇمغا ئوخشىمىغان نۇقتىدا تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇلارنىڭ بىرەرسى ساغلاملىق نەتىجىسىنى ياخشىلامدۇ-يوق، بۇ ئايرىم مەسىلە بولۇپ، مېتىلېن كۆك ۋە ياللۇغلىنىش ھەققىدىكى ئومۇمىي بايانىمىزدا مۇھاكىمە قىلىنغان. بۇ بەت پەقەت سىگنال يوللىرىغا مەركەزلىشىدۇ.

1-يول: ئىنفلامماسومنىڭ قۇراشتۇرۇلۇشى ۋە caspase-1

ئىنفلامماسوم — مىيلوئىد ھۈجەيرىنىڭ ئىچىدە ئېھتىياجغا قاراپ قۇرۇلىدىغان ئاقسىل تىرەك قۇرۇلمىسى. ئۇنىڭ تەركىبلىرى سېزگۈچ، ASC دەپ ئاتىلىدىغان باغلىغۇچى ئاقسىل ۋە caspase-1 دەپ ئاتىلىدىغان ئىجراچى ئېنزىمدىن ئىبارەت. قۇراشتۇرۇلغاندىن كېيىن، caspase-1، pro-IL-1beta ۋە pro-IL-18 نى كېسىپ، ئۇلارنى ئاجرىتىپ چىقىرىلىدىغان شەكىللىرىگە ئايلاندۇرىدۇ ھەمدە ھۈجەيرە ئۆلۈمىنىڭ ياللۇغلىنىش خاراكتېرلىك بىر شەكلى بولغان پىروپتوزنى قوزغىتالايدۇ. سېزگۈچ ئىنفلامماسومنىڭ تىپىنى بەلگىلەيدۇ: NLRP3 كرىستاللارغا ۋە nigericin بىلەن ATP قاتارلىق تۆشۈك ھاسىل قىلغۇچى توكسىنلارغا ئىنكاس قايتۇرىدۇ، NLRC4 باكتېرىيەنىڭ فلاگېللىنىغا ئىنكاس قايتۇرىدۇ، AIM2 سىتوزولدىكى قوش زەنجىرلىك DNA غا ئىنكاس قايتۇرىدۇ، غەيرىي كلاسسىك يول بولسا ھۈجەيرە ئىچىدىكى لىپوپولىساخارىدقا ئىنكاس قايتۇرىدۇ.

ئاكتىپلىشىش ئىككى سىگنالغا موھتاج. بىرىنچى سىگنال دەسلەپكى تەييارلاشتىن ئىبارەت: Toll غا ئوخشاش قوبۇللىغۇچنىڭ لىگاندى NF-kB غا تايىنىدىغان NLRP3 ۋە pro-IL-1beta ترانسكرىپسىيەسىنى قوزغىتىپ، لازىملىق تەركىبلەرنى ھاسىل قىلىدۇ. ئىككىنچى سىگنال قۇراشتۇرۇشتىن ئىبارەت: ئىككىنچى بىر قوزغاتقۇچى ASC نىڭ ئولىگومېرلىشىپ نۇقتىسىمان توپلاملارنى ھاسىل قىلىشىغا، caspase-1 نىڭ كېسىلىپ p20 پارچىسىغا ئايلىنىشىغا ۋە يېتىلگەن IL-1beta p17 نىڭ قويۇپ بېرىلىشىگە سەۋەب بولىدۇ. مىتوخوندرىيەدىكى رېئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرلىرى ۋە كرىستاللارنىڭ ھۈجەيرىگە قوبۇل قىلىنىشى NLRP3 نىڭ ئىككىنچى سىگنالىغا تۆھپە قوشىدىغانلىقى مەلۇم بولغان ئامىللاردۇر.

2017-يىلدىكى ماكروفاگلاردا ئىنفلامماسوملارنىڭ كەڭ دائىرىدە تورمۇزلىنىشى ھەققىدىكى تەتقىقات مېتىلېن كۆكنى ھەر ئىككى سىگنال باسقۇچىدا سىنىغان. لىپوپولىساخارىد بىلەن دەسلەپكى تەييارلاش ئېلىپ بېرىلغان چاشقان سۆڭەك يىلىكى ماكروفاگلىرىدا، nigericin، ATP ۋە بىر ناترىيلىق ئۇرات كرىستاللىرىنىڭ ھەر بىرى IL-1beta بىلەن caspase-1 نىڭ قويۇپ بېرىلىشىنى، شۇنداقلا ASC نۇقتىسىمان توپلاملىرىنىڭ شەكىللىنىشىنى قوزغاتقان. 20 دىن 200 micromolar غىچە بولغان مېتىلېن كۆك ھۈجەيرىلەرنى ئۆلتۈرمەستىن، بۇ ئۈچ نەتىجىنىڭ ھەممىسىنى مىقدارغا باغلىق ھالدا ئازايتقان. NLRC4 ئۈچۈن فلاگېللىن ۋە Salmonella، AIM2 ئۈچۈن قوش زەنجىرلىك DNA ۋە Listeria، غەيرىي كلاسسىك يول ئۈچۈن ترانسفېكسىيە ئارقىلىق ھۈجەيرىگە كىرگۈزۈلگەن لىپوپولىساخارىد ياكى تىرىك E. coli ئىشلىتىلگەندىمۇ ئوخشاش ئەندىزە كۆرۈلگەن. بىرىكمىنىڭ ئۆزى يالغۇز قويۇپ بېرىلىشنى قوزغاتمىغان، كونترول تەجرىبە تەخسىلىرىدە باكتېرىيەگە قارشى تەسىرمۇ كۆرۈلمىگەن. شۇڭا بۇ نەتىجە ساھىب جانلىقنىڭ ئىنكاسىغا مۇناسىۋەتلىك.

يۇقىرى ئېقىندىكى ئۈچ تەسىر نۇقتىسى ئۆلچەنگەن. روتېنون قوزغاتقان مىتوخوندرىيە دەرىجىدىن تاشقىرى ئوكسىدى مېتىلېن كۆك بىلەن ئازايغان، روتېنون قوزغاتقان IL-1beta قويۇپ بېرىلىشىمۇ بىللە ئازايغان. فلۇئورېسسېنت دانچىلارنىڭ قوبۇل قىلىنىشى ئازايغان بولۇپ، بۇ كرىستاللار سېزىلىشتىن بۇرۇن فاگوسىتوزنىڭ ئازىيىشىغا ماس كېلىدۇ. ئىككى NF-kB باغلىنىش ئورنى بار NLRP3 پروموتېرى باشقۇرىدىغان دوكلاتچى سىستېمىنىڭ پائالىيىتى مېتىلېن كۆك بىلەن تۆۋەنلىگەن، ئەمما بۇ ئورۇنلار يوق قىسقارتىلغان پروموتېر ئىنكاس قايتۇرمىغان. ھۈجەيرىسىز سىناق نەيچىسىدە، مېتىلېن كۆك قايتا بىرىكتۈرۈلگەن ئىنسان caspase-1 نىڭ پائالىيىتىنىمۇ بىۋاسىتە تۆۋەنلەتكەن. بىرىكمىنى پەقەت دەسلەپكى تەييارلاش باسقۇچىدا ياكى پەقەت ئاكتىپلىشىش باسقۇچىدا قوشقاندىمۇ IL-1beta، IL-18 ۋە caspase-1 نىڭ قويۇپ بېرىلىشى ئازايغان؛ دېمەك، ھەر ئىككى باسقۇچ بۇ تەسىرگە قاتنىشىدۇ.

چاشقان سىناقلىرىمۇ بۇ تاللاشچانلىققا ماس كەلگەن. لىپوپولىساخارىدنىڭ ئۆلۈم كەلتۈرگۈچى مىقدارى كونترول گۇرۇپپىسىدىكى چاشقانلارنى بىر نەچچە سائەت ئىچىدە ئۆلتۈرگەن، مېتىلېن كۆك بولسا ھايات قېلىشنى ياخشىلىغان؛ قورساق پەردىسى بوشلۇقىدىكى IL-1beta ئازايغان، ئەمما ئوخشاش سۇيۇقلۇقتىكى IL-6 ئازايمىغان. Listeria كەلتۈرۈپ چىقارغان قورساق پەردىسى ياللۇغى مودېلىدا، قورساق پەردىسى بوشلۇقىدىكى IL-1beta ئازايغان، ئومۇمىي ھۈجەيرە سانى بولسا ئۆزگەرمىگەن. ئىنسان THP-1 مونوسىتلىرى تۆت خىل ئىنفلامماسومنىڭ ھەممىسىدە چاشقان ماكروفاگلىرىغا ئوخشاش ئىنكاس قايتۇرغان. ئىنفلامماسومغا دائىر نەتىجە IL-1beta ۋە IL-18 نىڭ يېتىلىشىنى چۈشەندۈرىدۇ، بارلىق سىتوكېنلارنى ئەمەس. شۇ سەۋەبتىن مىكروگلىيا ۋە ئاستروسىت تەجرىبىلىرىدىكى مېڭە ئىممۇنىتېت ھۈجەيرىلىرىنىڭ شەكلىمۇ تىرەك قۇرۇلمىسىنىڭ قۇراشتۇرۇلۇشىدىن باشقا بىر سوئالغا جاۋاب بېرىدۇ.

2-يول: NF-kB ۋە STAT1 نىڭ باغلىنىشى ئارقىلىق iNOS ترانسكرىپسىيەسى

قوزغىتىلىدىغان ئازوت ئوكسىدى سىنتازىسى، يەنى iNOS، تىنچ ھالەتتە ناھايىتى ئاز بولىدۇ ۋە ئېھتىياجغا قاراپ ترانسكرىپسىيە قىلىنىدۇ. لىپوپولىساخارىد ئۇنى ئاساسلىقى IkB-alpha نىڭ پارچىلىنىشى، ئۇنىڭدىن كېيىن NF-kB نىڭ فوسفورلىنىشى ۋە يادروغا كىرىشى ئارقىلىق قوزغىتىدۇ. ئىنتېرفېرون-گامما ئۇنى ئاساسلىقى Janus كىنازىسىنىڭ STAT1 نى فوسفورلىشى ۋە ئۇنىڭدىن كېيىن STAT1 نىڭ يادروغا كىرىشى ئارقىلىق قوزغىتىدۇ. ئاندىن ھەر بىر ئامىل iNOS پروموتېرىدىكى ئۆزىگە تەۋە ئورۇنغا باغلىنىدۇ. ئېنزىمنىڭ پائالىيىتى بىلەن گېننىڭ قوزغىتىلىشى ئايرىم كونترول نۇقتىلىرى بولۇپ، دورا ئۇلارنىڭ بىرىگە ياكى ھەر ئىككىسىگە تەسىر كۆرسىتەلەيدۇ.

2015-يىلدىكى ماكروفاگلار ۋە ئېندوتوكسېمىيەلىك چاشقانلاردا iNOS قوزغىتىلىشى ھەققىدىكى تەتقىقات تەسىرنىڭ گېن ئۇچۇرى سەۋىيەسىدە ئىكەنلىكىنى كۆرسەتكەن. RAW 264.7 ھۈجەيرىلىرى ۋە چاشقاندىن بىۋاسىتە ئېلىنغان ماكروفاگلاردا، لىپوپولىساخارىد، ئىنتېرفېرون-گامما ياكى ھەر ئىككىسىدىن 30 مىنۇت بۇرۇن بېرىلگەن 1 micromolar مېتىلېن كۆك 8 دىن 24 سائەتكىچە بولغان ئارىلىقتا iNOS ئاقسىلى بىلەن mRNA نى ئازايتقان. يېتىشتۈرۈش مۇھىتىدىكى نىترىتمۇ تۆۋەنلىگەن، ھۈجەيرىلەرنىڭ ھاياتچانلىقى بولسا زىيانغا ئۇچرىمىغان. 25 mg per kg لىپوپولىساخارىد بېرىلگەن چاشقانلاردا، بىر سائەت بۇرۇن بېرىلگەن بىر قېتىملىق 5 mg per kg مېتىلېن كۆك ئۆپكە، جىگەر ۋە يۈرەكتىكى iNOS ئاقسىلى بىلەن mRNA نى ئازايتقان.

بۇ يەردىكى ئالاھىدە تەپسىلات ئۆزگەرمىگەن جەريانلاردۇر. IkB-alpha نىڭ پارچىلىنىشى، NF-kB نىڭ فوسفورلىنىشى، STAT1 نىڭ فوسفورلىنىشى ۋە ھەر ئىككى ئامىلنىڭ يادرودا توپلىنىشى نورمال داۋاملاشقان. ئۈزۈلۈش ئۇنىڭدىن بىر باسقۇچ كېيىن يۈز بەرگەن: يادرو جەۋھەرلىرىدە لىپوپولىساخارىدتىن كېيىن NF-kB نىڭ ئۆزىگە تەۋە DNA ئېلېمېنتىغا باغلىنىشى ۋە ئىنتېرفېرون-گاممادىن كېيىن STAT1 نىڭ باغلىنىشى ئازايغان. خروماتىن ئىممۇن چۆكتۈرۈش تەكشۈرۈشىمۇ ھۈجەيرە ئىچىدىكى iNOS پروموتېرىدا ھەر ئىككى ئامىلنىڭ ئىگىلىگەن ئورنىنىڭ ئازايغانلىقىنى دەلىللىگەن. پروموتېرى NF-kB نى ئىشلىتىدىغان ئۆسمە نېكروز ئامىلى ئالفامۇ ئازايغان. ئامىللار ئاكتىپلىشىپ، يادروغا يېتىپ بارغان، ئەمما نىشان DNA غا ياخشى باغلىنالمىغان.

بۇنىڭ 1-يولدىن پەرقىگە دىققەت قىلىڭ. بۇ ئامىلنىڭ DNA غا باغلىنىشىغا مۇناسىۋەتلىك، STAT3 نىڭ ئورنىغا STAT1 نى ئىشلىتىدۇ ھەمدە ASC نۇقتىسىمان توپلاملىرى بىلەن caspase-1 پارچىلىرىنى ئەمەس، mRNA، ئاقسىل ۋە نىترىتنى ئۆلچەيدۇ. ھۈجەيرە مودېللىرىدىكى مېتىلېن كۆك نىشانلىرى خەرىتىمىز بۇ ترانسكرىپسىيە سەۋىيەسىنى بىۋاسىتە ئېنزىمنى ۋە مىتوخوندرىيەنى ئۆلچەشتىن ئايرىم ساقلايدۇ.

3-يول: قان زەردابىدىكى IL-6 ۋە توقۇلمىلاردىكى STAT3 ئاكتىپلىشىشى

IL-6، gp130 قوبۇللىغۇچ ئائىلىسى ئارقىلىق Janus كىنازىسىدىن STAT3 كە تۇتاشقان سىگنال زەنجىرىگە سىگنال يەتكۈزىدۇ. فوسفورلانغان STAT3 دىمېر ھاسىل قىلىپ، يادروغا كىرىدۇ ۋە ياللۇغلىنىش پروگراممىلىرىنى قوزغىتىدۇ. IL-6 نىڭ ئۆزىمۇ NF-kB نىڭ نىشانى بولغاچقا، بۇ ئىككىسى ئادەتتە IL-6 دىن STAT3 كە تۇتاشقان ئوق دەپ ئاتىلىدىغان قايتما ئىنكاس ھالقىسىنى ھاسىل قىلىدۇ. ئۆلچەشتە ئادەتتە يۇقىرى ئېقىندىكى قان زەردابى IL-6 سى، فوسفورلانغان STAT3 نىڭ ئومۇمىي STAT3 كە بولغان نىسبىتى ۋە تۆۋەن ئېقىندىكى iNOS بىلەن COX2 قاتارلىق ئىجراچى ئېنزىملار ئىشلىتىلىدۇ.

2023-يىلدىكى لىپوپولىساخارىدتىن كېيىنكى IL-6 ۋە STAT3 ھەققىدىكى چاشقان تەتقىقاتى بۇ ئوقنى ئوخشىمىغان بەدەن بۆلەكلىرىدە ئۆلچىگەن. ئەركەك C57BL/6 چاشقانلىرىغا ئۈچ كۈن بويىچە ھەر كۈنى 1 mg per kg لىپوپولىساخارىد بېرىلگەن، ھەر قېتىملىق مىقداردىن 30 مىنۇت كېيىن 5 ياكى 10 mg per kg مېتىلېن كۆك بېرىلگەن. ئۈچىنچى كۈنى، مېتىلېن كۆك بېرىلگەن ھەر ئىككى گۇرۇپپىدا قان زەردابىدىكى IL-6 پەقەت لىپوپولىساخارىد بېرىلگەن گۇرۇپپىدىن تۆۋەن بولغان؛ ئەمما تەكشۈرۈلگەن باشقا سىتوكېنلارنىڭ كۆپىنچىسى ئارىلىشىش بىلەن ئۆزگەرمىگەن. مېڭە پوستلاق قەۋىتى، ھىپپوكامپ ۋە قۇلاق تېرىسىدە فوسفورلانغان STAT3 نىڭ ئومۇمىي STAT3 كە بولغان نىسبىتى تۆۋەنلىگەن. بۇنىڭ بىلەن بىللە مىكروگلىيانىڭ Iba-1 بويىلىشى، iNOS ۋە COX2 ئازايغان، بەدەن ئېغىرلىقىنىڭ تۆۋەنلىشىمۇ قىسمەن يېنىكلىگەن.

بۇ يەردە ئىككى نۇقتىغا ئېھتىيات قىلىش كېرەك. قان زەردابىدىكى IL-6 نىڭ تۆۋەنلىشى بىلەن توقۇلمىلاردىكى STAT3 فوسفورلىنىشىنىڭ تۆۋەنلىشى بىرلىكتە بۇ ئوقنىڭ تەڭشەلگەنلىكىگە ماس كېلىدۇ، ئەمما ئاساسلىق تەسىر نۇقتىسىنى ئايرىپ كۆرسەتمەيدۇ. چۈنكى يۇقىرى ئېقىندىكى سىتوكېننىڭ ئازىيىشى، قوبۇللىغۇچ سىگنالىنىڭ ئازىيىشى ياكى فوسفاتازا پائالىيىتىنىڭ ئۆزگىرىشىنىڭ ھەر بىرى ئوخشاش نىسبەتنى كەلتۈرۈپ چىقىرالايدۇ. يەنە بىر نۇقتا، ئۈچ كۈنلۈك ئۆتكۈر قوزغىتىش جەريانىدىكى بەدەن ئېغىرلىقى پۈتۈن ھايۋان سەۋىيەسىدىكى ئۆلچەش نەتىجىسى بولۇپ، كېسەللىك ئالامىتى ياكى پەسىيىش نومۇرى ئەمەس. ئۇ ئاقسىل بلوتىدىن ھالقىغان ئارقا كۆرۈنۈش ئۇچۇرىنى قوشىدۇ، ئەمما سىگنال نەتىجىسىنى داۋالاش دەۋاسىغا ئايلاندۇرمايدۇ. مىتوخوندرىيەنىڭ ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇشنى باشقۇرۇشىغا دائىر ئايرىم خىمىيەلىك جەريان بۇ سىتوكېن بايانى بىلەن پاراللېل يۈرۈيدۇ، ئۇلارنى بىرلەشتۈرۈۋېتىشكە بولمايدۇ.

يوللارنى سېلىشتۇرۇش: تەسىر نۇقتىلىرى ۋە ئۆلچەش نەتىجىلىرى

بۇ جەدۋەل بىر نەتىجىنى باشقا يولغا ئاساسسىز يۆتكەشنىڭ ئۈچ خىل شەكلىنى توسىدۇ. ASC نۇقتىسىمان توپلاملىرىغا دائىر نەتىجە STAT3 كە دائىر نەتىجىنى ئىسپاتلىمايدۇ. STAT1 نىڭ iNOS پروموتېرىغا باغلىنىشىغا دائىر نەتىجىمۇ STAT3 كە دائىر نەتىجىنى ئىسپاتلىمايدۇ، گەرچە ھەر ئىككى ئاقسىل STAT ئائىلىسىنىڭ ئەزاسى بولسىمۇ. قان زەردابىدىكى IL-6 كە دائىر نەتىجە ئىنفلامماسوم قۇراشتۇرۇلۇشىنىڭ ئازايغانلىقىنى ئىسپاتلىمايدۇ: قورساق پەردىسى تەجرىبىسىدە IL-1beta ئازايغان، IL-6 بولسا ئازايمىغان. ھەر بىر قۇر ئۆزىگە خاس قوزغاتقۇچى ۋە ئۆلچەش نەتىجىسىگە موھتاج. شۇڭا مېتىلېن كۆك ھەققىدىكى ھۈجەيرە، ھايۋان ۋە كلىنىكىلىق تەتقىقاتلارنى ئوقۇغاندا، ھەر بىر دەۋانى ئۇ ئۆلچەنگەن سەۋىيەگە ماسلاشتۇرۇش كېرەك.

بۇلارنىڭ ھېچبىرى ئىنسانلاردىكى ئىشلىتىش مىقدارى، بىخەتەرلىك ياكى پايدىنى بېكىتمەيدۇ. لىپوپولىساخارىد مودېللىرى مېخانىزمنى سىناش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان كونتروللۇق قوزغىتىش مودېللىرى بولۇپ، سوزۇلما كېسەللىكلەرنىڭ كۆپەيتىلگەن نۇسخىسى ئەمەس. قوزغاتقۇچى بىلەن بىللە بىرىكمە بېرىش بولسا، ئاللىبۇرۇن شەكىللەنگەن كېسەللىكنى كەينىگە قايتۇرۇشنى ئەمەس، قوزغىتىلغان ئۆزگىرىشنىڭ ئالدىنى ئېلىشنى سىنايدۇ. بۇ مېخانىزم بايانىنى بىمارلارنىڭ نەتىجىلىرىدىن ئايرىم تۇتۇڭ، ھەر قانداق ساغلاملىق دەۋاسىغا ئۇنىڭ ئارقىسىدىكى بىمار تەتقىقاتىغا ئاساسەن ھۆكۈم قىلىڭ.