Thực trạng bảo vệ thần kinh trong bệnh tim bẩm sinh Phần 3
Mar 08, 2024
3.2. Đánh giá bán định lượng DNA ty thể ngoài tử cung
Hình ảnh nhuộm Hsp60 (ma trận ty thể) và nhuộm histone-H2B (dấu hiệu hạt nhân) đã bị loại khỏi hình ảnh nhuộm DSDNA. Sau đó, bằng cách sử dụng chức năng "AdjustThreshold" của phần mềm lmage] (Viện Y tế Quốc gia), hình ảnh được nhị phân hóa.
Ty thể là nhà máy sản xuất năng lượng trong tế bào, chịu trách nhiệm tổng hợp ATP để cung cấp năng lượng cần thiết cho tế bào. Chất nền ty thể là chất lỏng bên trong ty thể, chứa nhiều loại enzyme và ion và là nơi quan trọng cho các phản ứng sinh hóa khác nhau của ty thể. Trí nhớ là một trong những khả năng nhận thức quan trọng nhất của con người. Mặc dù cả hai có vẻ không liên quan nhưng chúng có liên quan chặt chẽ với nhau.
Nghiên cứu cho thấy sự tương tác giữa ma trận ty thể và trí nhớ. Enzyme và ion trong ma trận ty thể có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính dễ bị kích thích của tế bào thần kinh bằng cách điều chỉnh quá trình chuyển hóa năng lượng và trạng thái kênh ion trong tế bào thần kinh, do đó ảnh hưởng đến trí nhớ. Ngoài ra, có rất nhiều phân tử tín hiệu trong ma trận ty thể, có thể được truyền đến các tế bào thần kinh xuôi dòng thông qua các sợi trục và khớp thần kinh của tế bào thần kinh, ảnh hưởng đến hiệu suất truyền tín hiệu của tế bào thần kinh, do đó ảnh hưởng đến sự hình thành và củng cố trí nhớ.
Đồng thời, hoạt động của trí nhớ cũng ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái của chất nền ty thể. Hoạt động trí nhớ sẽ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của tế bào thần kinh và thúc đẩy phản ứng oxy hóa khử trong ma trận ty thể, từ đó ảnh hưởng đến mức độ trao đổi chất của ty thể và cân bằng ion nội bào, ảnh hưởng hơn nữa đến tính dễ bị kích thích và hiệu quả truyền tín hiệu của tế bào thần kinh.
Do đó, việc duy trì sức khỏe ty thể tốt là rất quan trọng để duy trì chức năng trí nhớ tốt. Bằng cách duy trì các thói quen sinh hoạt tốt, chẳng hạn như ăn kiêng đều đặn, tập thể dục vừa phải, ngủ đủ giấc, v.v., bạn có thể giúp duy trì sức khỏe của ma trận ty thể. Ngoài ra, chức năng trí nhớ cũng có thể được tăng cường thông qua sự can thiệp thích hợp của dược phẩm để thúc đẩy các phản ứng sinh hóa và truyền tín hiệu trong ma trận ty thể.
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta có thể rèn luyện trí nhớ bằng nhiều cách như đọc sách, học tập, suy nghĩ, chơi game,… Đồng thời, chúng ta cũng nên chú ý duy trì sức khỏe tốt để duy trì sức khỏe của ma trận ty thể tốt hơn. Tôi tin rằng thông qua những nỗ lực này, chắc chắn chúng ta sẽ có trí nhớ tốt hơn và đương đầu tốt hơn với những thử thách khác nhau trong cuộc sống và công việc. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ và Cistanche Deserticola có thể cải thiện đáng kể trí nhớ, bởi vì Cistanche Deserticola cũng có thể điều chỉnh sự cân bằng của các chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như tăng mức độ acetylcholine và các yếu tố tăng trưởng. Những chất này rất quan trọng cho trí nhớ và học tập. Ngoài ra, Cistanche Deserticola cũng có thể cải thiện lưu lượng máu và thúc đẩy quá trình cung cấp oxy, điều này có thể đảm bảo não nhận đủ chất dinh dưỡng và năng lượng, từ đó cải thiện sức sống và sức bền của não.
Bấm vào biết thực phẩm bổ sung để tăng cường trí nhớ
Chúng tôi đã chọn puncta dsDNA có kích thước từ 2 đến 20 um' (hình tròn 0.1-1.0) bằng cách sử dụng chức năng "Phân tích-Phân tích các hạt". nếu cần thiết, các hình ảnh gốc sẽ được kiểm tra để đếm lần cuối. Nếu tín hiệu của histone H2B nhỏ. sau đó các hình ảnh bị trừ đi cho thấy các cấu trúc giống như chiếc bánh rán.
Chúng đại diện cho DSDNA tế bào có nguồn gốc hạt nhân và cần được loại bỏ khỏi số lượng DSDNA tế bào có nguồn gốc ty thể. Phạm vi kích thước có thể được sửa đổi tùy theo loại tế bào hoặc nguồn gốc của mẫu mô học. Hình lE cho thấy một ví dụ về việc đếm DNA ty thể lạc chỗ
dấu chấm sử dụng 1B D.
Ngoài ra, hình ảnh nhuộm Hsp60 đã bị loại khỏi hình ảnh nhuộm DSDNA. Sau đó, số lượng puncta DSDNA được tính bằng cách sử dụng chức năng "Điều chỉnh-Ngưỡng" Phân tích-Phân tích các hạt". Sau đó, puncta DSDNA không có tín hiệu histone-H2B được tính bằng cách quan sát trực tiếp. Phương pháp sau phù hợp khi hình ảnh histone-H2B hiển thị tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm thấp.
Nhìn chung, phương pháp này có thể cho thấy rõ DNA ty thể ngoài tử cung rò rỉ vào tế bào chất và cho phép đánh giá khách quan và thống kê về DNA ty thể ngoài tử cung đó trong tế bào.
4. Thảo luận
Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã phát triển một phương pháp cho phép đếm DNA ty thể trong tế bào chất. Việc phát hiện DNA ty thể của tế bào chất đã được báo cáo bằng cách sử dụng kỹ thuật miễn dịch huỳnh quang, nhưng các phương pháp này không định lượng được để đánh giá DNA ty thể của tế bào chất trong hầu hết các trường hợp [15,25]. Trong một nghiên cứu khác, PCR giọt được tiến hành để định lượng DNA ty thể lưu hành [9].
gần đây, Sato và cộng sự. [26,27] đã công bố một quy trình tuyệt vời để đánh giá DNA tế bào chất bằng kính hiển vi miễn dịch huỳnh quang sử dụng kháng thể Lamin B1 (LMNB1) làm chất đánh dấu cấu trúc hạt nhân và tiểu đơn vị cytochrome c oxydase 4 (COX4) làm chất đánh dấu cấu trúc ty thể. Giao thức này có vẻ rất hữu ích cho việc định lượng DSDNA tế bào chất có nguồn gốc hạt nhân.
Tuy nhiên, khi chúng tôi thử COX4 hoặc các chất đánh dấu màng ty thể khác, bao gồm cả chất đánh dấu bên trong và bên ngoài, rất khó để phân biệt chính xác tế bào chất với ty thể.
Ví dụ, nếu chúng ta quan sát các tín hiệu vòng tròn bằng cách sử dụng chất đánh dấu màng ty thể và quan sát được các tín hiệu DSDNA bên trong, thì DSDNA này có thể biểu thị DNA ty thể bên trong ty thể tròn (bình thường) hoặc DNA ty thể tế bào chất bên ngoài ty thể giống bánh rán (lạc chỗ). Do đó, chúng tôi đã sử dụng Hsp60 làm chất đánh dấu ma trận ghi nhãn chúng để đánh giá DNA ty thể ngoài tử cung trong tế bào chất.
Như được mô tả trong một bài tổng quan gần đây [23], có nhiều loại DNA tế bào chất khác nhau có nguồn gốc hạt nhân và hầu hết chúng đều dương tính với các dấu ấn histone. Do hạn chế về sự kết hợp của các kháng thể được sử dụng để nhuộm ba lần, chúng tôi đã sử dụng histone H2Bas làm chất đánh dấu histone.
Tuy nhiên, nếu hạn chế này được giải quyết, H2AX có thể là chất đánh dấu tốt hơn cho DSDNA tế bào chất có nguồn gốc hạt nhân. Sự hiếm gặp của DSDNA tế bào chất âm tính Histone-H2B được quan sát thấy trong các tế bào HeLa đối chứng được sử dụng trong nghiên cứu này, nhưng DSDNA của nguồn gốc hạt nhân có thể xuất hiện nếu sử dụng các dòng tế bào hoặc điều kiện khác.
Phép lai tại chỗ của DNA ty thể được sử dụng trong bài báo gần đây của chúng tôi phù hợp để đánh giá định tính, nhưng có thể khó sử dụng phương pháp lai tại chỗ để đánh giá định lượng [8].
Phép lai tại chỗ khiến mẫu tiếp xúc với nhiệt độ cao, điều này có thể dẫn đến biến dạng hoặc tiếng ồn của một số bộ phận của mẫu. Mặt khác, phương pháp hóa học miễn dịch được trình bày trong bài báo này có thể thu được các tín hiệu với độ nhiễu nền thấp. Trong bài báo gần đây của chúng tôi, trong tế bào người và cá ngựa vằn được sử dụng làm mô hình bệnh Parkinson, chúng tôi đã chỉ ra rằng DNA ty thể đã bị rò rỉ ra tế bào chất, gây độc cho tế bào chất. tế bào. Chúng tôi cũng quan sát thấy rằng số lượng DNA ty thể trong tế bào đã tăng lên trong các mô não sau khi chết của bệnh nhân mắc bệnh Parkinson [8].
Những bằng chứng này gợi ý rằng sự gia tăng số lượng DNA ty thể lạc chỗ bị rò rỉ ra khỏi ty thể có thể gây ra tình trạng viêm cấp tính và mãn tính dẫn đến nhiều bệnh khác nhau, bao gồm bệnh Parkinson và suy tim; do đó, việc điều hòa lại sự suy thoái DNA tế bào hoặc ức chế các cảm biến của nó có thể là mục tiêu điều trị tiềm năng cho những bệnh này [8,28].
Phương pháp được giới thiệu trong bài viết này để đánh giá định lượng DNA ty thể ngoài tử cung đóng vai trò là một công cụ quan trọng để nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực này.
Đóng góp của tác giả: HM và MTH đã xây dựng các giả thuyết, thiết kế phần lớn các thí nghiệm, thực hiện các thí nghiệm, phân tích dữ liệu và viết bản thảo. NThực hiện các thí nghiệm liên quan đến nuôi cấy tế bào. Tất cả các tác giả đã đọc và đồng ý với phiên bản được xuất bản của bản thảo.
Tài trợ: Công trình này được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ AMED (số tài trợ JP21gm6110028 vàJP19dm0107154 (HM)), Quỹ Khoa học Takeda (HM), JSPS KAKENHI (số tài trợ JP14516799 (HM), JP 16690735 (HM) và JP 17925674 (HM) ), JST (Moonshot R&D; số cấp JPMJMS2024 (HM)) và Tài trợ từ TBRF (số cấp TBRF-RF 21-135 (HM)).
Tuyên bố về tính sẵn có của dữ liệu: Dữ liệu và công cụ được mô tả trong bản thảo này được cung cấp theo yêu cầu.
Lời cảm ơn: Chúng tôi ghi nhận Shinano Kobayashi vì đã tham gia vào các cuộc thảo luận hữu ích và cung cấp hỗ trợ liên tục. Chúng tôi ghi nhận Quỹ nghiên cứu sinh hóa Tokyo (TBRF) đã cung cấp học bổng sau tiến sĩ TBRF cho các nhà nghiên cứu nước ngoài cho MH (TBRF-RF 21-135).
Xung đột lợi ích: Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích.
Người giới thiệu
1. Lý, XD; Ngô, J.; Cao, D.; Vương, H.; mặt trời, L.; Chen, ZJ Vai trò quan trọng của tín hiệu cGAS-cGAMP trong việc phòng chống vi-rút và tác dụng bổ trợ miễn dịch. Khoa học 2013, 341, 1390–1394. [CrossRef] [PubMed]
2. Ansari, MA; Dutta, S.; Veettil, MV; Dutta, D.; Iqbal, J.; Kumar, B.; Roy, A.; Chikoti, L.; Singh, VV; Chandran, B. Sự nhận biết bộ gen Herpesvirus gây ra quá trình acetyl hóa hạt nhân IFI16 là điều cần thiết cho sự chuyển vị tế bào chất, phản ứng hồng cầu và IFN-. PLoS Pathog. 2015, 11, e1005019. [CrossRef] [PubMed]
3. Orzalli, MH; Broekema, NM; Bữa tối, BA; Hans, DC; Elde, NC; Cristea, IM; Sự ổn định qua trung gian Knipe, DM cGAS của IFI16 thúc đẩy tín hiệu bẩm sinh trong quá trình nhiễm virus herpes simplex. Proc. Natl. Học viện. Khoa học. Hoa Kỳ 2015, 112, E1773–E1781.[CrossRef] [PubMed]
4. Woodward, JJ; Iavarone, AT; Portnoy, DA c-di-AMP được tiết ra bởi Listeria monocytogenes nội bào sẽ kích hoạt phản ứng Iinterferon loại vật chủ. Khoa học 2010, 328, 1703–1705. [CrossRef] [PubMed]
5. Đậu, Z.; Ghosh, K.; Vizioli, MG; Chu, J.; Sen, P.; Wangensteen, KJ; Simithy, J.; Lân, Y.; Lin, Y.; Chu, Z.; et al. Cytoplasmicchromatin gây viêm ở tuổi già và ung thư. Thiên nhiên 2017, 550, 402–406. [Tham khảo chéo]
6. Takahashi, A.; Lô, T.; Okada, R.; Kamachi, F.; Watanabe, Y.; Wakita, M.; Watanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; Thợ cắt tóc, GN; et al. Sự điều hòa giảm của các DNase tế bào chất có liên quan đến sự tích lũy DNA tế bào chất và SASP trong các tế bào bạch cầu. Nat.Commun. 2018, 9, 1249. [Tham khảo chéo]
7. McArthur, K.; Mụn đầu trắng, LW; Huddleston, JM; Lý, L.; Padman, BS; Oorschot, V.; Geoghegan, ND; Chappaz, S.; Davidson, S.;Chin, HS; et al. Các macropores BAK/BAX tạo điều kiện thuận lợi cho thoát vị ty thể và dòng mtDNA trong quá trình apoptosis. Khoa học 2018,359, eaao6047. [Tham khảo chéo]
8. Matsui, H.; Ito, J.; Matsui, N.; Uechi, T.; Onodera, O.; Kakita, A. Cytosolic DSDNA có nguồn gốc ty thể gây độc tế bào và thoái hóa thần kinh trong mô hình tế bào và cá ngựa vằn của bệnh Parkinson. Nat. Cộng đồng. 2021, 12, 3101. [Tham khảo chéo]
9. Máy cắt, DA; Martinez, J.; Hảo, L.; Chen, X.; Mặt trời, N.; Tara, D.; Fischer, TD; Miến Điện, JL; Lý, Y.; Trương, Z.; et al. Parkin và PINK1 giảm thiểu tình trạng viêm do STING gây ra. Thiên nhiên 2018, 561, 258–262. [Tham khảo chéo]
10. Hầu, Y.; Ngụy, Y.; Lautrup, S.; Dương, B.; Vương, Y.; Cordonnier, S.; Mattson, nghị sĩ; Croteau, DL; Bổ sung Bohr, VA NAD(+) làm giảm tình trạng viêm thần kinh và lão hóa tế bào trong mô hình chuột biến đổi gen mắc bệnh Alzheimer thông qua cGAS-STING. Proc. Natl.Acad. Khoa học. Hoa Kỳ 2021, 118, e2011226118.
For more information:1950477648nn@gmail.com
