Status Perlindungan Saraf Saat Ini pada Penyakit Jantung Bawaan Bagian 3

3.2. Evaluasi Semi-Kuantitatif DNA Mitokondria Ektopik

Gambar pewarnaan Hsp60 (matriks mitokondria) dan pewarnaan histone-H2B (penanda nuklir) dikurangi dari gambar pewarnaan dsDNA. Kemudian, dengan menggunakan fungsi "AdjustThreshold" pada perangkat lunak lmage] (National Institutes of Health), gambar-gambar tersebut dibinarisasi.

Mitokondria adalah pabrik energi dalam sel, bertanggung jawab untuk mensintesis ATP untuk menyediakan energi yang dibutuhkan sel. Matriks mitokondria adalah cairan internal mitokondria, yang mengandung berbagai enzim dan ion dan merupakan tempat utama berbagai reaksi biokimia mitokondria. Memori adalah salah satu kemampuan kognitif terpenting manusia. Meskipun keduanya tampak tidak berhubungan, namun keduanya berkaitan erat.

Penelitian menunjukkan interaksi antara matriks mitokondria dan memori. Enzim dan ion dalam matriks mitokondria dapat secara langsung mempengaruhi rangsangan neuron dengan mengatur metabolisme energi dan status saluran ion dalam sel saraf, sehingga mempengaruhi memori. Selain itu, terdapat berbagai molekul pemberi sinyal dalam matriks mitokondria, yang dapat ditransmisikan ke neuron hilir melalui akson dan sinapsis neuron, sehingga mempengaruhi efisiensi transduksi sinyal neuron, sehingga mempengaruhi pembentukan dan konsolidasi memori.

Pada saat yang sama, aktivitas memori juga secara langsung mempengaruhi keadaan matriks mitokondria. Aktivitas memori akan meningkatkan konsumsi energi neuron dan mendorong reaksi redoks dalam matriks mitokondria, sehingga mempengaruhi tingkat metabolisme mitokondria dan keseimbangan ion intraseluler, yang selanjutnya mempengaruhi rangsangan dan efisiensi transduksi sinyal neuron.

Oleh karena itu, menjaga kesehatan mitokondria sangat penting untuk menjaga fungsi memori yang baik. Dengan menjaga kebiasaan hidup yang baik, seperti pola makan teratur, olahraga ringan, tidur yang cukup, dll, Anda dapat membantu menjaga kesehatan matriks mitokondria. Selain itu, fungsi memori juga dapat ditingkatkan melalui intervensi farmasi yang tepat untuk mendorong reaksi biokimia dan sinyal dalam matriks mitokondria.

Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat melatih daya ingat dengan berbagai cara, seperti membaca, belajar, berpikir, bermain, dll. Pada saat yang sama, kita juga harus memperhatikan menjaga kesehatan agar lebih menjaga kesehatan matriks mitokondria. Saya yakin melalui upaya ini, kita pasti akan memiliki daya ingat yang lebih baik dan menghadapi berbagai tantangan hidup dan pekerjaan dengan lebih baik. Terlihat bahwa kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan, karena Cistanche deserticola juga dapat mengatur keseimbangan neurotransmiter, seperti meningkatkan kadar asetilkolin dan faktor pertumbuhan. Zat-zat ini sangat penting untuk daya ingat dan pembelajaran. Selain itu, Cistanche deserticola juga dapat meningkatkan aliran darah dan meningkatkan pengiriman oksigen, yang dapat memastikan otak menerima nutrisi dan energi yang cukup, sehingga meningkatkan vitalitas dan daya tahan otak.

Klik suplemen tahu untuk meningkatkan daya ingat

Kami memilih puncta dsDNA dengan ukuran mulai dari 2 hingga 20 um' (kelilingan 0.1-1.0) menggunakan fungsi "Analisis-Analisis Partikel". jika perlu, gambar asli diperiksa untuk penghitungan akhir. Jika sinyal histone H2B kecil. kemudian gambar yang dikurangi menunjukkan struktur seperti donat.

Ini mewakili dsDNA sitosol yang berasal dari nuklir dan harus dihilangkan dari kuantitas dsDNA sitosol yang berasal dari mitokondria. Kisaran ukuran dapat dimodifikasi sesuai dengan jenis sel atau asal spesimen histologis. Gambar lE menunjukkan contoh penghitungan DNA mitokondria ektopik

titik menggunakan 1B D.

Alternatifnya, gambar pewarnaan Hsp60 dikurangi dari gambar pewarnaan dsDNA. Kemudian, jumlah puncta dsDNA dihitung menggunakan fungsi "Sesuaikan-Ambang Batas" Analisis-Analisis Partikel ". Selanjutnya, puncta dsDNA tanpa sinyal histone-H2B dihitung dengan pengamatan langsung. Metode terakhir ini cocok untuk gambar histone-H2B menunjukkan rasio signal-to-noise yang rendah.

Secara keseluruhan, metode ini dapat dengan jelas menunjukkan kebocoran DNA mitokondria ektopik ke dalam sitoplasma dan memungkinkan evaluasi obyektif dan statistik terhadap DNA mitokondria ektopik dalam sel.

4. Diskusi

Dalam penelitian kami, kami mengembangkan metode yang memungkinkan penghitungan DNA mitokondria sitoplasma. Deteksi DNA mitokondria sitoplasma telah dilaporkan dengan menggunakan teknik imunofluoresensi, namun metode ini tidak kuantitatif untuk evaluasi DNA mitokondria sitoplasma dalam banyak kasus [15,25]. Dalam penelitian lain, PCR tetesan dilakukan untuk mengukur DNA mitokondria yang bersirkulasi [9].

baru-baru ini, Sato dkk. [26,27] menerbitkan protokol yang sangat baik untuk mengevaluasi DNA sitoplasma dengan mikroskop imunofluoresensi menggunakan antibodi Lamin B1 (LMNB1) sebagai penanda struktur nuklir dan sitokrom c oksidase subunit 4 (COX4) sebagai penanda struktur mitokondria. Protokol ini tampaknya sangat berguna untuk mengukur dsDNA sitoplasma yang berasal dari nuklir.

Namun, ketika kami mencoba COX4 atau penanda membran mitokondria lainnya, termasuk penanda dalam dan luar, sangat sulit membedakan sitoplasma dari mitokondria secara tepat.

Misalnya, jika kita mengamati sinyal sirkular menggunakan penanda membran mitokondria dan mengamati sinyal dsDNA di dalamnya, maka dsDNA ini dapat mewakili DNA mitokondria di dalam mitokondria sirkular (normal) atau DNA mitokondria sitoplasma di luar mitokondria mirip donat (ektopik). Kami kemudian menggunakan Hsp60 sebagai penanda pelabelan matriks mitokondria untuk mengevaluasi DNA mitokondria ektopik dalam sitoplasma.

Seperti dijelaskan dalam ulasan baru-baru ini [23], ada banyak jenis DNA sitoplasma yang berasal dari inti, dan sebagian besar positif terhadap penanda histon. Karena keterbatasan kombinasi antibodi yang digunakan untuk pewarnaan rangkap tiga, kami menggunakan histone H2Ba sebagai penanda histone.

Namun, jika keterbatasan ini diatasi, H2AX mungkin menjadi penanda yang lebih baik untuk dsDNA sitoplasma yang berasal dari nuklir. DsDNA sitoplasma negatif-Histone-H2B jarang diamati pada sel HeLa kontrol yang digunakan dalam penelitian ini, tetapi dsDNA asal nuklir tersebut mungkin ada jika garis atau kondisi sel lain digunakan.

Hibridisasi DNA mitokondria in-situ yang digunakan dalam makalah kami baru-baru ini cocok untuk evaluasi kualitatif, namun mungkin sulit untuk memanfaatkan hibridisasi in-situ untuk evaluasi kuantitatif [8].

Hibridisasi in situ memaparkan spesimen pada suhu tinggi, yang dapat mengakibatkan deformasi atau kebisingan pada beberapa bagian spesimen. Di sisi lain, metode imunositokimia yang disajikan dalam makalah ini dapat memperoleh sinyal dengan kebisingan latar belakang yang rendah. Dalam makalah terbaru kami, pada sel manusia dan ikan zebra yang digunakan sebagai model penyakit Parkinson, kami menunjukkan bahwa DNA mitokondria bocor ke sitoplasma, yang merupakan racun bagi sistem kekebalan tubuh. sel. Kami juga mengamati bahwa jumlah DNA mitokondria sitosol meningkat pada jaringan otak post-mortem pasien dengan penyakit Parkinson [8].

Bukti-bukti ini menunjukkan bahwa peningkatan jumlah DNA mitokondria ektopik yang keluar dari mitokondria dapat menyebabkan peradangan akut dan kronis yang mengakibatkan berbagai penyakit, termasuk penyakit Parkinson dan gagal jantung; dengan demikian, peningkatan regulasi degradasi sitosolik-DNA atau penghambatan sensornya bisa menjadi target terapi potensial untuk penyakit ini [8,28].

Metode yang diperkenalkan dalam makalah ini untuk evaluasi kuantitatif DNA mitokondria ektopik berfungsi sebagai alat penting untuk penelitian lebih lanjut dalam bidang ini.

Kontribusi Penulis: HM dan MTH merumuskan hipotesis, merancang sebagian besar eksperimen, melakukan eksperimen, menganalisis data, dan menulis naskah. NM melakukan eksperimen yang berkaitan dengan sel yang dikultur. Semua penulis telah membaca dan menyetujui versi naskah yang diterbitkan.

Pendanaan: Pekerjaan ini didukung oleh hibah dari AMED (nomor hibah JP21gm6110028 danJP19dm0107154 (HM)), Takeda Science Foundation (HM), JSPS KAKENHI (nomor hibah JP14516799 (HM), JP 16690735 (HM), dan JP 17925674 (HM) ), JST (Moonshot R&D; nomor hibahJPMJMS2024 (HM)), dan Grants-in-Aid dari TBRF (nomor hibah TBRF-RF 21-135 (HM)).

Pernyataan Ketersediaan Data: Data dan alat yang dijelaskan dalam naskah ini tersedia berdasarkan permintaan.

Ucapan Terima Kasih: Kami berterima kasih kepada Shinano Kobayashi atas partisipasinya dalam diskusi yang bermanfaat dan terus memberikan dukungan. Kami berterima kasih kepada Tokyo Biochemical Research Foundation (TBRF) yang telah menyediakan beasiswa pascadoktoral TBRF bagi peneliti asing untuk MH (TBRF-RF 21-135).

Konflik Kepentingan: Penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.

Referensi

1. Li, XD; Wu, J.; Gao, D.; Wang, H.; Matahari, L.; Chen, ZJ Peran penting sinyal cGAS-cGAMP dalam pertahanan antivirus dan efek imunoadjuvan. Sains 2013, 341, 1390–1394. [Ref Silang] [PubMed]

2. Ansari, MA; Dutta, S.; Veettil, MV; Dutta, D.; Iqbal, J.; Kumar, B.; Roy, A.; Chikoti, L.; Singh, VV; Chandran, B. Pengakuan genom virus herpes yang menginduksi asetilasi nuklir IFI16 sangat penting untuk translokasi sitoplasma, inflammasome, dan respons IFN-nya. Patog PLoS. 2015, 11, e1005019. [Ref Silang] [PubMed]

3. Orzalli, MH; Broekema, NM; Restoran, BA; Hancks, DC; Elde, NC; Cristea, IM; Knipe, DM stabilisasi IFI16 yang dimediasi cGAS meningkatkan sinyal bawaan selama infeksi virus herpes simpleks. Proses. Natal. Akademik. Sains. AS 2015, 112, E1773–E1781.[CrossRef] [PubMed]

4. Woodward, JJ; Iavarone, AT; Portnoy, DA c-di-AMP yang disekresikan oleh Listeria monocytogenes intraseluler mengaktifkan respon interferon tipe host. Sains 2010, 328, 1703–1705. [Ref Silang] [PubMed]

5. Dou, Z.; Astaga, K.; Vizioli, MG; Zhu, J.; Sen, P.; Wangensteen, KJ; Simithy, J.; Lan, Y.; Lin, Y.; Zhou, Z.; dkk. Kromatin sitoplasma memicu peradangan pada penuaan dan kanker. Alam 2017, 550, 402–406. [Referensi Silang]

6. Takahashi, A.; Loo, T.; Okada, R.; Kamachi, F.; Watanabe, Y.; Wakita, M.; Watanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; Tukang Cukur, GN; dkk.Downregulasi DNase sitoplasma berimplikasi pada akumulasi DNA sitoplasma dan SASP dalam sel tua. Nat.Komunitas. 2018, 9, 1249. [Referensi Silang]

7. McArthur, K.; Whitehead, LW; Huddleston, JM; Li, L.; Padman, BS; Oorschot, V.; Geoghegan, ND; Chappaz, S.; Davidson, S.;Dagu, HS; dkk. Makropori BAK/BAX memfasilitasi herniasi mitokondria dan penghabisan mtDNA selama apoptosis. Sains 2018,359, eaao6047. [Referensi Silang]

8. Matsui, H.; Ito, J.; Matsui, N.; Uechi, T.; Onodera, O.; Kakita, A. DsDNA sitosol yang berasal dari mitokondria menginduksi sitotoksisitas dan degenerasi saraf pada model seluler dan ikan zebra pada penyakit Parkinson. Nat. Komunitas. 2021, 12, 3101. [Referensi Silang]

9. Sliter, DA; Martinez, J.; Hao, L.; Chen, X.; Matahari, N.; Tara, D.; Fischer, TD; Burman, JL; Li, Y.; Zhang, Z.; dkk. Parkin dan PINK1 mengurangi peradangan yang disebabkan oleh STING. Alam 2018, 561, 258–262. [Referensi Silang]

10. Hou, Y.; Wei, Y.; Lautrup, S.; Yang, B.; Wang, Y.; Cordonnier, S.; Mattson, anggota parlemen; Croteau, DL; Suplementasi Bohr, VA NAD(+) mengurangi peradangan saraf dan penuaan sel pada model tikus transgenik penyakit Alzheimer melalui cGAS-STING. Proses. Natl.Acad. Sains. AS 2021, 118, e2011226118.

For more information:1950477648nn@gmail.com