Krossræða milli tauga- og glialfrumna í oxunaráverka og taugavörn 4. hluti

Mismunandi andoxunarsvörun taugafrumna og stjarnfrumna stafar af ívilnandi stjarnfrumu tjáningu Nrf2, redox-næmrar umritunarþáttar.

Stjörnufrumur eru algengustu frumurnar sem ekki eru taugafrumur í miðtaugakerfi mannsins. Þær gegna mismunandi hlutverkum, aðallega tengdar orkuöflun taugafrumna og viðhaldi jafnvægis í taugaumhverfinu. Þessar frumur gegna mikilvægu hlutverki við upphaf margra taugasjúkdóma, svo sem Alzheimerssjúkdóms, Parkinsonsveiki og MS, sem og í viðgerðarfasa eftir taugaskemmdir. Hins vegar er annað mikilvægt hlutverk sem stjörnufrumur gegna mikilvægu hlutverki þeirra við að viðhalda minni.

Vísindamenn hafa uppgötvað að stjarnfrumur eru áhrifameiri en áður var talið, gegna mikilvægu hlutverki í minni, námi og taugamyndun. Á námsferlinu styrkjast samskipti milli taugafrumna og stjarnfrumur gefa frá sér efnaboðefni sem kallast taugafrumu serótónín, sem getur styrkt samskipti milli taugafrumna og þannig aukið minni og námsgetu. Að auki vernda stjarnfrumur einnig heilsu taugafrumna með því að gleypa úrgang og dauðar frumur sem framleiddar eru í kringum þær og efla þannig heildarorku og virkni heilans.

Auk náms- og minnisávinnings hafa stjarnfrumur aðra kosti. Til dæmis geta þeir haldið heilanum heilbrigðum og þannig forðast upphaf sjúkdóma eins og Parkinsonsveiki og Alzheimerssjúkdóms. Að auki geta þau styrkt virkni ónæmiskerfis mannsins og þannig hjálpað líkamanum að berjast gegn sjúkdómum og bólguviðbrögðum á skilvirkari hátt.

Að lokum gegna stjarnfrumur mikilvægu hlutverki við að viðhalda heilsu heilans og minnisgetu. Ekki nóg með það, þessar töfrandi frumur hafa marga hugsanlega kosti sem vert er að rannsaka frekar. Þetta sýnir mikilvægi þeirra og því skiptir sköpum fyrir heilsu okkar til lengri tíma að halda stjörnufrumum í heilanum heilbrigðum og virkum. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola er hefðbundið kínverskt lyfjaefni sem hefur mörg einstök áhrif, ein þeirra er að bæta minni. Virkni Cistanche deserticola kemur frá mörgum virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal tannínsýra, fjölsykrur, flavonoid glýkósíð osfrv. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilaheilbrigði með ýmsum leiðum.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Nrf2-AREer mikilvæg leið til að stjórna varnarkerfi andoxunarefna vegna þess að það stjórnar tjáningu fasa II afeitrandi ensíma og andoxunargena [127].

Hærri næmi taugafrumna fyrir ROS er vegna stöðugrar óstöðugleika og niðurbrots andoxunarefnis umritunarvirkjarans Nrf2, sem stjórnar GSH kerfinu, þíóredoxínkerfinu og SOD [128,129].

Nrf2 er stöðugra í stjarnfrumum; þannig losa þeir sig við ROS í taugakerfinu. Nrf2 örvun á glútamat cystein lígasa (GCL) eykur myndun GSH í stjarnfrumum og GSH forverar eru síðan fluttir út í utanfrumumiðilinn [130].

Þar að auki, Nrf2-örvaði GSH nýmyndun í stjarnfrumumyndun sem notuð er til að endurnýja taugafrumu GSH í gegnum stjarnfrumu-tauga skutluna. Nrf2-framkallaðar sameindir, eins og GSH-tengd ensím og metallótíónín, eru meira tjáð í stjörnufrumum en í taugafrumum, sem gefur til kynna að Nrf2 virkjun í stjörnufrumum verndar taugafrumur gegn oxunarálagi [131,132].

Microglia sýna könnunarsvipgerð með kraftmikilli víxlmælingu milli microglia og taugafrumna í heilbrigðum heila [133]. M1 microglia stuðla að bólgu með því að framleiða bólgueyðandi frumudrep og örva NO synthasa virkni.

M2 microglia stjórnar ónæmisvirkni og stuðlar að viðgerð með því að seyta bólgueyðandi frumudrepum [134,135].

Virkni redox eftirlitsstofnana í microglia er óljós, en mörg andoxunarprótein eru tengd bólgu í gegnum starfhæfa microglia. Í víxlræðunni milli microglia og taugafrumna sem lýst er á mynd 3 er tjáningu klassískra andoxunarpróteina stjórnað af Nrf2 í microglia [6]. Nrf2 skortur eykur vitræna skerðingu og viðbragðsfíkn við LPS meðferð in vivo [136].

Heme súrefnisasi-1 (HO-1), andoxunarensím sem er uppstýrt af Nrf2, hindrar NOX2 virkjun við örvun með LPS [137]. HO -1, sem getur auðveldað dempun TLR4 merkja með NOX-hömlun, er ábyrgur fyrir umbreytingu hems í biliverdin og kolmónoxíð og virkar sem andoxunarensím [138]. Oftjáning HO -1 í microglia dró úr uppsöfnun taugaeiturs járns í öldruðum músum [139].

Erfðaeyðing á örglíumsértækum próteinum og vélræn truflun á virkni taugafrumna með meðhöndlun míkrógljáa sýndi að örglía mótar virkni taugafrumna. Fractalkine (FKN) er aðallega tjáð í miðtaugakerfi og staðbundið á taugafrumum.

FKN viðtakinn (CX3CR1) er eingöngu tjáður í microglia og taugafrumum og er áhugaverður merkjaás fyrir samskipti milli microglia og taugafrumna [69,140]. CX3CR1 skortur var tengdur truflun á taugamyndun og taugatengingu [141].

DAP12 er annað microglia-sértækt prótein sem á sér stað vegna breytinga á innihaldi glútamatviðtaka atsynapse í gegnum microglial BDNF [142]. Í taugaboðum með microglia-sértækri meðhöndlun, efldu microglia-skilyrt miðlar örvandi postsynaptic möguleika og strauma í aðgreindum frumuræktun [143].

Hömlun örvunar örvunar með mínósýklíni dró úr dauða taugafrumna og sjálfkrafa endurtekin flog í ratlithium-pilocarpine líkaninu [144].

6. Ályktanir

Taugafrumur, sem hafa mikla orkuþörf, taka þátt í efnaskipta- og redox-víxlun við nærliggjandi frumur fyrir eðlilega heilastarfsemi. Glia gegnir mikilvægu hlutverki í redox- og efnaskiptaþörfum taugafrumna fyrir taugaboð og lifun.

Nokkrar fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á sameinda- og frumuþætti þessarar glial-taugatengingar og hafa notað andoxunarmeðferðir til að hægja á framvindu taugahrörnunar [139,145-147].

Við skoðuðum oxunar- og andoxunarkerfi í virkjuð vegna toparacrine redoxboða og mikilvægu hlutverki taugafrumna-glia víxlunar gegn oxunarálagi í miðtaugakerfi, þar sem utanfrumurými og fjarlægð til nærliggjandi frumna eða frumubyggingar eru afar takmörkuð.

Glial frumur sýna formfræðilegar og sameindabreytingar á svörun við oxunaráverka og stjórna starfsemi taugafrumna við þessar aðstæður. Þessi taugafruma-glia samskipti gegna mikilvægu hlutverki við oxunaraðstæður með því að seinka taugahrörnun og afbrigðilegri taugamyndun með redox-jafnvægi.

Framlög höfunda:

Allir höfundar lögðu sitt af mörkum. KHL hannaði og samdi handritið. MC aðstoðaði við gerð handritsins og gerð myndanna. BHL sá um allt verkefnið og útbjó uppkast að handritinu. Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgáfu handritsins.

Fjármögnun:

Þessi vinna var studd af grunnvísindarannsóknaráætluninni í gegnum styrki frá National ResearchFoundation of Korea (NRF) styrkt af kóresku ríkisstjórninni (MSIT) (NRF-2016R1D1A3B2008194,NRF-2020R1A2C3008481).

Heimildir

1. Jiang, T.; Sun, Q.; Chen, S. Oxunarálag: Mikilvæg meingerð og hugsanlegt meðferðarmarkmið andoxunarefna í Parkinsonsveiki og Alzheimerssjúkdómi. Prog. Neurobiol. 2016, 147, 1–19. [Krossvísun]

2. Lee, KH; Cha, M.; Lee, BH Taugaverndandi áhrif andoxunarefna í heilanum. Alþj. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7152. [Krossvísun]

3. Lee, BH Taugavernd: Björgun frá taugadauða í heila. Alþj. J. Mol. Sci. 2021, 22, 5525. [CrossRef] [PubMed]

4. Tanioka, M.; Park, WK; Park, J.; Lee, JE; Lee, BH Lipid fleyti bætir virkan bata í dýralíkani af heilablóðfalli.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7373. [CrossRef] [PubMed]

5. Chen, Y.; Qin, C.; Huang, J.; Tang, X.; Liu, C.; Huang, K.; Xu, J.; Guo, G.; Tong, A.; Zhou, L. Hlutverk stjarnfruma í oxunarálagi miðtaugakerfis: Blönduð blessun. Cell Prolif. 2020, 53, e12781. [Krossvísun]

6. Simpson, DSA; Oliver, PL ROS Generation in microglia: Skilningur á oxunarálagi og bólgu í taugahrörnunarsjúkdómi. Andoxunarefni 2020, 9, 743. [CrossRef]

7. Li, J.; Wuliji, O.; Li, W.; Jiang, Z.-G.; Ghanbari, HA Oxunarálag og taugahrörnunarsjúkdómar. Alþj. J. Mol. Sci. 2013, 14,24438–24475. [Krossvísun]

8. Niedzielska, E.; Smaga, I.; Gawlik, M.; Moniczewski, A.; Stankowicz, P.; Pera, J.; Filip, M. Oxunarálag í taugahrörnunarsjúkdómum. Mol. Neurobiol. 2016, 53, 4094–4125. [CrossRef] [PubMed]

9. Rao, A.; Balachandran, B. Hlutverk oxunarálags og andoxunarefna í taugahrörnunarsjúkdómum. Nutr. Neurosci. 2002, 5, 291–309.[CrossRef]

10. Bauernfeind, AL; Barks, SK; Duka, T.; Grossman, LI; Hof, PR; Sherwood, CC Loftháð glýkólýsa í prímataheila: Endurskoða áhrifin fyrir vöxt og viðhald. Heilabygging. Virka. 2013, 219, 1149–1167. [Krossvísun]

11. Cobley, JN; Fiorello, ML; Bailey, DM 13 ástæður fyrir því að heilinn er næmur fyrir oxunarálagi. Redox Biol. 2018, 15, 490–503.[CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com