קאמפרול מקל על נזקי LD-מיטוכונדריה על ידי קידום אוטופגיה: השלכות במחלת פרקינסון חלק 2

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

בתאים מטופלים ב-MPP פלוס, שהתהפך על ידי Ka (איור 5a ו-b).

פעילות עצבית מוגברת צפויה לעורר חמצון שומנים ו-FA [33] ויכולה להיגרם על ידי MPP בתוספת חשיפה. לאחר מכן הערכנו אם ה-LDs שהופקדו עברוחמצוןלאחר טיפול ב-MPP plus באמצעות חיישן החמצן היחסי-מטרי BODIPY 581/591 C11 (BD-Cl1). בעקבות חמצון, שיא פליטת הקרינה של BD-C1 עובר מ-590 (אדום) ל-510 (ירוק) ננומטר [34]. ראינו עלייה ביחס BD-C11 (ירוק לאדום) ב-SH-SY5Y

איור 4. （a） כדאיות התא נמדדה בתאי Ka-treated（0,3,30,60,100,300, או 600 μM;24 h）SH-SY5Y תאי על ידי מבחני CCK-8. המבנה הכימי של Ka מוצג מתחת לעקומה. (ב) מבחני LDH של תאי SH-SY 5Y שטופלו ב-Ka (3.10.30, או 60 uM) ו/או MPP (400 uM.24 h). (ce) Ka (30 UMD ו/או MPp פלוס (400 uM) תאי SH-SY5Y שטופלו ב-Hoechst 33,342 ו-PI ולאחר מכן נצפו במיקרוסקופ פלואורסצנטי. פסי קנה מידה, 80 מיקרומטר. כימות של Hoechst-positive (d) בוצעו תאים חיוביים כפולים (e) ו-Hoechst/PI. (fg) תאי SH-SY5Y טופלו ב-Ka(30 UMD- ו/או MPp פלוס (400 UMD למשך 24 שעות, ואז האפופטוזיס הוערכה על ידי Annexin V/) צביעת PI וציטומטריית זרימה. הנתונים לניתוח ציטומטריית זרימה מוצגים כאחוז מאוכלוסיית התאים על ידי נרמול לדגימות בקרה. (hk) תאי SH-SY5Y שטופלו מראש ב-Ka (30 uM) עברו גירוי עם או בלי MPp plus (400 uM, אימונובלוטים מייצגים (h) וניתוח כמותי של Bcl-2, Bax,procaspase-3 וקספאז מפוצל-3 בתמציות תאים(i,j,k). הנתונים מבוטאים כממוצע ± SEM והם מייצגים לפחות שלושה ניסויים עצמאיים<0.05,><0.01,><0.001, by="" one-way="" anova="" followed="" by="" tukey's="" post="" hoc="" test.="">קמפרול.

איור, 5. Ka מדכא הצטברות LD המושרה על ידי MPp פלוס ונזק מיטוכונדריאלי בתיווך חמצון שומנים בתאי SH-SY5Y.SH-SY

תאי 5Y טופלו מראש עם Ka (30 מיקרומטר) למשך 3 שעות לפני MPP פלוס (400 מיקרומטר) גירוי למשך 24 שעות (ab) תמונות מייצגות של צביעה BODIPY 493/503 (a) וניתוח כמותי של (LD). הנתונים המכומתים מנורמלים לקבוצת הביקורת. בקנה מידה bars.20 אום, (cd) תמונות מייצגות של BODIPY 581/591 Cl1 (BD-Cl1) מכתים (c). אדום (591 ננומטר) וירוק (488 ננומטר) מציגים סך שומנים מחומצנים, בהתאמה. כמות של יחס חמצון השומנים (ירוק/אדום) מנורמל לקבוצת הביקורת (ד). בוצעו שלושה ניסויים עצמאיים; n =5 כיסויים/טיפול. פסי קנה מידה, 20 אום. ת } תאים/טיפול ניקוד עבור הניתוח הכמותי.(gh) ניתוח מיקרוסקופי של מיטוכונדריה נוטר על ידי צביעה חיסונית עבור Tomm20(g).קְבִיעַת כָּמוּתשל המיטוכונדריהאזור מנורמל לקבוצת הביקורת (ח). בוצעו שלושה ניסויים בלתי תלויים; 20 תאים/טיפול קיבלו ניקוד עבור הניתוח הכמותי.

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

(ij) רמות ATP (i) ופעילות Na פלוס -K פלוס -ATPase (j) נמדדו. הנתונים מבוטאים כממוצע ± SEM משלושה ניסויים בלתי תלויים. ns, לא משמעותי, *P<><><0.001, by="" one-way="" anova="" followed="" by="" tukey's="" post="" hoc="" test.="" ka,="" kaempferol;="" mpp+,1-methyl-4-phenylpyridinium..(for="" interpretation="" of="" the="" references="" to="" color="" in="" this="" figure="" legend,="" the="" reader="" is="" referred="" to="" the="" web="" version="" of="" this="">

תאים שטופלו ב-MPP plus, המצביעים על עלייה בחמצן שומנים, אשר נמנע על ידי Ka (איור 5c ו-d).

שינויים ב-LDs יכולים לעורר תפקוד לקוי באברונים תוך-תאיים רבים, במיוחד במיטוכונדריה [16], ולחץ חמצוני הוא גורם חשוב המעורב בנזק למיטוכונדריאלי שיכול להיגרם על ידי MPP plus [35]. נעשו מאמצים לחקור את התפקיד של חמצון שומנים ב-MPp plus-induced נזק למיטוכונדריאלי, ובדקנו שינויים בפוטנציאל המיטוכונדריאלי ובמורפולוגיה המיטוכונדריאלית בתאים המטופלים ב-MPP plus. כפי שנצפה, חלה ירידה בפוטנציאל הממברנה המיטוכונדריאלית בתאים שטופלו ב-MPP*(איור 5e ו-D, כמו גם ירידה בגודל המיטוכונדריה, כפי שהוכח על ידיצביעה חיסוניתעבור Tomm20, חלבון הממוקם בקרום המיטוכונדריאלי החיצוני (איור 5g ו-h), והשפעות אלו הקלו על ידי הוספת א-טוקופרול, נוגד חמצון ספציפי מסיס בשומנים (איור 5e-h). בנוסף, א-טוקופרול הקל באופן משמעותי על מחסור באנרגיה המושרה על ידי MPP, כפי שמצוין על ידי רמות ATP ופעילות Na פלוס -K פלוס -ATPase (איור 5i ו-j), המשקפת גם תפקוד מיטוכונדריאלי. נתונים אלו מצביעים על כך ש-Ka מחליש את הצטברות LD המושרה על ידי MPp פלוס כדי למנוע חמצון שומנים, אשר מחמיר את הנזק המיטוכונדריאלי בתאי SH-SY5Y.

Cistanche יכול לשפר חסינות

תוצאה 6. Ka מעודד אוטופגיה ומפחית את ייצור mtROS בתאי SH-SY5Y שטופלו ב-MPP פלוס. בדרך כלל, LDs מועברים לליזוזומים באמצעות אוטופגיה וניתן לפרק אותם ל-FAs כדי למנוע חמצון. עם זאת, עדויות מצביעות על כך שאוטופגיה לקויה, אשר ממלא תפקיד מכריע ב-PD [2]. כאשר אוטופגיה כרוכה בחלוקת LDs לפירוק בליזוזומים (איור 6a), התהליך נקרא ספציפית ליפופאגיה [2]. כדי לחקור האם אוטופגיה מעורבת בהשפעה הנוירו-פרוקטטיבית של Ka, בדקנו את רמות החלבונים הקשורים לאוטופגיה. כפי שמוצג באיור 6b-d, בתאי SH-SY5Y מתורבתים, רמת החלבון הקלה 3 (LC3)-I הקשורה למיקרוטובולה הופחתה בצורה ניכרת, בעוד שהביטוי של p62 גדל באופן ניכר בתאים שטופלו ב-MPP פלוס. כפי שנמדד על ידי immunoblotting, והשפעה זו התהפכה משמעותית על ידי Ka. עוד בחנו את השינויים באוטופגיה על ידי צביעה חיסונית עבור LC3. כדי לאפשר אוטופגוזומים להצטבר בתוך תאים, הוסף bafilomycin כדי למנוע היתוך אוטופגוזומים עם ליזוזומים. כפי שמוצג, מספר מוגבר של LC3b puncta זוהה בתאים שטופלו ב-MPP plus, מה שמצביע על השפלה אוטופגית לקויה, והשפעה זו התהפכה גם על ידי Ka(איור 6e ו-f. תוצאות אלו מצביעות על כך ש-LDs בתאי SH-SY5Y מגויסים על ידי אוטופגיה להסרה בסופו של דבר וש-Ka יכול לקדם אוטופגיה להפחתת הצטברות שומנים מחומצנים. פרוקסידציה מוגברת של שומנים יכולה להחמיר את הנזק המיטוכונדריאלי על ידי הגברת הלחץ החמצוני המיטוכונדריאלי [4]. בנוסף, טיפול Ka הפחית משמעותית את יצירת ה-mtROS החזק, כפי שנקבע על ידי צביעת MitoSOX (איור .6g ו-h), והקטינו את מספר המיטוכונדריות הבלתי מתפקדות, כפי שנקבע על ידי תוויות ספציפיות למיטוכונדריה כדי להבחין בין מיטוכונדריה נשימתית (אדום עמוק של MitoTracker) וסך הכל (ירוק MitoTracker) (איור 6i ו-j). בנוסף, יש מבט ישיר של שינויים במיטוכונדריה, זיהינו עוד את קצב צריכת החמצן (OCR) על ידי מנתח ה-Seahorse XF. כפי שמוצג באיור.6k, הנשימה של המיטוכונדריה הצטמצם בתאים שטופלו ב-MPP פלוס, בעוד שטיפול ב-Ka הופך כמובן את הנזק הזה שנגרם על ידי MPP plus (איור. 6k).

תוצאה 7. עיכוב אוטופגיה הופכת את ההשפעה המדכאת של הצטברות Kaon LD, הפרעה בתפקוד המיטוכונדריאלי ופגיעה עצבית DA במבחנה

לבחון האם אוטופגיה היא אחד המנגנונים העיקריים שבאמצעותם Ka מתווך DAהגנה עצבית, נעשה שימוש במעכב האוטופגיה 3-MA. מצאנו שההשפעות המעכבות של Ka על פגיעה הנגרמת על ידי MPp פלוס, כולל ירידה בהצטברות LD (איור 7a ו-b), הפחתת ייצור mtROS (איור 7c ו-d), והקלה על חוסר תפקוד מיטוכונדריאלי (איור 7e ו-f ב-SH) תאי -SY5Y נחסמו באופן משמעותי על ידי 3-MA. מכיוון שחמצון LD וחוסר תפקוד מיטוכונדריאלי קשורים קשר הדוק למוות נוירוני DA, בשלב הבא בדקנו נוירונים ראשוניים DA בתרבית. טיפלנו ב-Mensencephalon TH בתרבית פלוס נוירונים עם Ka ו/או MPPt ו כימת את המספר והאורך של תהליכים עצביים של TH על ידי צביעה חיסונית. ניתוח מורפולוגי גילה שמספר ואורך התהליכים הנוירונים ירדו באופן ניכר על ידי MPP פלוס ומוגנים על ידי Ka, והגנה זו הופכת עוד יותר על ידי 3-MA (איור. 7g-i). נתונים אלה מצביעים על כך ש-Ka מקל על נזק נוירוני של DA על ידי קידום אוטופגיה.

תוצאה 8. השתקת Atg5 ביטלה את המניעה בתיווך Ka של אובדן עצבי in vivo

כדי לאשר עוד יותר ש-Ka מגן מפני TH המושרה על ידי MPTP/p בתוספת אובדן עצבי באופן תלוי אוטופגיה, השתיקנו Atg5 על ידי הזרקת מיקרו של וירוס הקשור לאדנו (AAV המבטא shRNA מאופיינת בעבר נגד Atg5 לתוך המנספלון הדו-צדדי (איור 1). 8a) כפי שתואר קודם [25]. בניסויים ראשוניים, ראינו שטרנספקציה של Atg5 shRNA במשך שבועיים השיגה מספיק ביטוי GFP בנוירונים THt (איור 8b) ועיכבה ביטוי ATG5 ב-SNpc של העכברים המוזרקים (איור 8c) מצאנו ש-Atg5-נוק-דאון הפך את ההשפעה הנוירו-פרוטקטיבית של Ka, כפי שהוכח על ידי ביטוי החלבון המווסת של TH (איור 8d ו-e) ומספר מוגבר של נוירוני TH (איור 8f ו-g). נתונים אלה תמיכה נוספת בתרומת האוטופגיה להשפעה המגנה של Ka בעכברי PD. לסיכום, אישרנו ש-Ka מגן מפני פגיעה הנגרמת על ידי MPTP/p על ידי הפחתת LDחמצון וחוסר תפקוד מיטוכונדריאליעל ידי קידום אוטופגיה.

4. דיון

המחקר הנוכחי הראה שהמולקולה הקטנה הטבעית Ka הייתה גורם מפתח שבאמצעותו איתות אוטופגי יכול לעכב רעילות חמצונית של שומנים. התוצאות שלנו הוכיחו שמסלול האוטופגיה הוא לולאה רגולטורית מרכזית שדרכה Ka מקל על חמצון LD והנזק המיטוכונדריאלי שלאחר מכן והתמקדה בתפקידה של רעילות LD מווסתת אוטופגיה בהקלת הנזק המיטוכונדריאלי תוך מניעה של ניוון עצבי כתוצאה מלחץ חמצוני מוגזם (איור. 9).

LDs הם האתרים התוך תאיים של אחסון שומנים ניטרלי [5] והם קריטיים עבור חילוף החומרים של שומנים והומאוסטזיס אנרגטי, בעוד שחוסר תפקוד LD נקשר למחלות רבות [16]. עדויות מצטברות הצביעו על כך שהתפקידים של LDs ממלאים בביולוגיה ובפתולוגיה רחבים משמעותית ממה שחשבו בעבר. במערכת העצבים המרכזית, עדויות הראו כי LDs מוגבר בנוירונים ובגליה מעורבים בפתולוגיה נוירודגנרטיבית [10,36]. בפירוט, LDs זוהו הן באקסונים של נוירוני Aplysia שתורבתו במבחנה [37] והן בקטעי מוח מ מודלים של מחלת הנטינגטון [38]. בנוסף, הוכח כי נוירונים רגישים במיוחד לרעילות שומנים, והצטברות של LDs שלא ניתן להסיר בזמן מובילה להתחמצנות מואצת של LD ויכולה להוביל לניוון עצבי [171.

הצטברות שומנים בנוירונים היפראקטיביים היא רעילה לא רק בגלל הרגישות של שומנים אלו לחמצן. יתר על כן, התוכן של עודפי ה-LDs עלול להיכנס למסלולים מטבוליים לא חמצוניים, ולעורר ייצור מוגזם של סרמיד, שהוא רעיל לתאים [39]. מחקרים אחרונים הראו גם שבתאים פגומים ב-LD, ניתן להמיר FAs לאצילקרניטינים, אשר לאחר מכן גורמים להפרעה בתפקוד המיטוכונדריאלי וייצור ROS [40]. לתהליכים אלו צפויות להיות השלכות ספציפיות ועמוקות בנוירונים היפראקטיביים מכיוון שהמיטוכונדריה הלא מתפקדת פוגעת ביכולת לצרוך FA, וייצור mtROS גורם עוד יותר להתחמצנות שומני הממברנה.

לפיכך, הומאוסטזיס LD צריך להיות מבוקר היטב בנוירונים, וזה קריטי להימנעות מרעלות ובסופו של דבר לשמירה על בריאות המוח. במחקר הנוכחי, מצאנו שהמולקולה הטבעית הקטנה Ka מעכבת רעילות LD נוירונית שהתבטאה בהצטברות LD מוגברת, עלייה בחמצן שומנים וביטוי גנים הקשורים לרעילות שומנים מווסתת בתאי SH-SY5Y ב-MPP פלוס -עלבון. חשוב מכך, הראינו גם שטיפול Ka מפחית את

איור 6. Ka מקדם אוטופגיה ומפחית ייצור mtROS בתאי SH-SY5Y שטופלו ב-MPP פלוס.

תאי SH-SY5Y שטופלו מראש ב-Ka (30 uM, 3 שעות) עוררו עם (או בלי) MPP (400 uM, 24 שעות). (א) פירוק של LDs (LDs) באמצעות אוטופגיה, הידועה בשם lipophagy. (bd) אימונובלוטים מייצגים (b) וניתוח כמותי של LC3 (c) ו- p62(d) בציטופלזמה של תאי SH-SY5Y. הנתונים המכומתים מנורמלים לקבוצת הביקורת. (ef) תמונות מייצגות של LC3B puncta נותחו באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית (ה). תאים טופלו ב-bafilomycin לפני צביעה חיסונית. סרגל קנה מידה, 20 אום. מספר LC3B puncta לכל תא כמת (ו). תאי (gh) SH-SY5Y נצבעו ב- MitoSOX ונותחו במיקרוסקופיה קונפוקלית (g). גרעינים נצבעו ב-DAPI (כחול). פסי קנה מידה, 20 אום. כימות של עוצמת הקרינה MitoSOX באמצעות תוכנת ImageJ (ח). (ii) תאי SH-SY5Y נצבעו ב-MitoTracker Green ו- MitoTracker באדום עמוק ונותחו על ידי ציטומטריית זרימה (h) ומספר המיטוכונדריות הלא תפקודיות נכמת (i). הנתונים מבוטאים כממוצע ± SEM של שלושה עד חמישה ניסויים עצמאיים.

(יא) שיעור צריכת החמצן (OCR) של תאי SH-SY5Y חיים נקבע על ידי מנתח Seahorse XF, לאחר הזרקת אוליגומיצין. FCCP,ורוטנון/אנטימיצין A. (n =3, ממוצע ± SD). *פ<0.05.**p><>< 0.001,="" by="" one-way="" anova="" followed="" by="" tukey's="" post="" hoc="" test.="" ka.="" kaempferol;="" mpp+,1-methyl-4-phenylpyridinium..(for="" interpretation="" of="" the="" references="" to="" color="" in="" this="" figure="" legend,="" the="" reader="" is="" referred="" to="" the="" web="" version="" of="" this="">

איור 7. עיכוב אוטופגיה הופכת את האפקט המגן של פגיעה הנגרמת על ידי Kaon MPp פלוס בתאי עצב. תאי SH-SY5Y טופלו ב-3-MA (3 mM) במשך שעה אחת לפני Ka (30 מיקרומטר, 3 שעות) טיפול ואחריו MPP פלוס (400 מיקרומטר, 24 שעות) גירוי. （ab）תמונות מייצגות（a） וכימות （b） של הצטברות LD בתאי SH-SY5Y. גרעינים נצבעו ב-DAPI (כחול). סרגל קנה מידה, 40 מיקרומטר. （cd） תאי SH-SY5Y נצבעו ב- MitoSOX（c）, ו-mtROS כמתו （d）. סרגל קנה מידה, 40 מיקרומטר (ef) תאי SH-SY5Y נצבעו ב-MitoTracker Green וב- MitoTracker באדום עמוק ונותחו על ידי ציטומטריית זרימה (e) ומספר המיטוכונדריות הבלתי-פונקציונליות הוכמת (f).(gi) נוירונים ראשוניים Mesencephalic עברו טיפול מוקדם עם 3-MA (3 mM,1 h), ואחריו טיפול Ka (30 uM,3 h) ו-MPp plus (50uM,24 h). תמונות מייצגות של צביעה חיסונית TH של נוירונים (ג) וכימות של מספר הסניף הממוצע (h) ואורך neurite הכולל (i). סרגל קנה מידה, 100 מיקרומטר. הנתונים מייצגים שלושה ניסויים עצמאיים, מספר כולל של 17-20 נוירונים/טיפול כמת ב （h,j）. הנתונים מבוטאים כממוצע ± SEM של שלושה עד חמישה ניסויים עצמאיים.*P<><><0.001, by="" one-way="" anova="" followed="" by="" tukey's="" post="" hoc="" test.="" ka,="" kaempferol;="" mpp+,1-methyl-4-phenylpyridinium..(for="" interpretation="" of="" the="" references="" to="" color="" in="" this="" figure="" legend,="" the="" reader="" is="" referred="" to="" the="" web="" version="" of="" this="">

הצטברות של LDs ומפחיתה את הביטוי של גנים לרעילות שומנים במודל עכבר PD המושרה על ידי MPTP. נתונים אלה מצביעים על כך ש-Ka יכול לדכא רעילות LD במבחנה ובעכברים ממודל PD.

המחקר שלנו חושף עוד יותר את המנגנון המולקולרי העומד בבסיס ההשפעות המדכאות של רעילות בתיווך Kaon LD. הוכח ש-LDs המאוחסנים באופן אקטופי ותוצרי הביניים הרעילים של השומנים שנוצרו עלולים לגרום להשפעות מזיקות הידועות ביחד בשם ליפוטוקסיות ותורמות לפגיעה באיתות הסלולרי, תפקוד לקוי של המיטוכונדריה ומוות תאי [29,41]. עדויות מתפתחות חשפו מתאם שלילי בין הפחתה באוטופגיה

איור 8. Atg5 נוק-דאון מקהה עיכוב בתיווך Ka של ניוון עצבי בעכברים שנפגעו ב-MPTP/p.

לכל העכברים הוזרק AAV-EGFP-shRNA נגד Atg5 או ביקורת (1 ul של 1013 גנומים ויראליים/ul, דו-צדדית), ואחריו MPTP/p-induced (מי מלח כפציעה בקרה ו/או טיפול Ka, כפי שתואר קודם לכן. (אב) צביעה חיסונית אימתה את ההעברה של AAV (GFP) ב-TH בתוספת נוירונים (אדום) (א). פסי קנה מידה הם כמצוין. אימונובלוטינג אישר את הפגיעה ב-ATG5 ב-mesencephalon של עכברים שהוזרקו (b). (cd) סופג מערבי (c) וניתוח דנסימטרי (d) של

כימות (ו). סרגל קנה המידה הוא כמצוין. הנתונים מבוטאים כממוצע±SEM.n=4-5 עכברים לקבוצה.ns, לא מובהק,*P<><0.01, by="" one-way="" anova="" followed="" by="" tukey's="" post="" hoc="" test.="" ka,="" kaempferol;="" mptp,1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine..(for="" interpretation="" of="" the="" references="" to="" color="" in="" this="" figure="" legend,="" the="" reader="" is="" referred="" to="" the="" web="" version="" of="" this="">

ו-PD [42,43]. אוטופגיה היא מערכת פירוק קטבולית שבאמצעותה מרכיבים תאיים מיותרים או פגומים מתכלים וממוחזרים [44]. עדויות מצביעות על כך שאוטופגיה ממלאת תפקיד מרכזי בשמירה על הומאוסטזיס שומני תאי ברקמות מרובות [18,28]. ליפופאגיה היא צורה מיוחדת של אוטופגיה שזוהתה לאחרונה, המעורבת בהסרת LDs דרך השפלה דרך מערכת האוטופגיה-ליזוזומלית [18, 29]. ההפעלה הפרמקולוגית או הגנטית של אוטופגיה עשויה לעכב את הופעתה ולהקל על הפתולוגיה של PD [25,44]. ליפופאגיה תפקיד חיוני בניוון עצבי הקשור ל-PD, ומקשר בין בקרת איכות המיטוכונדריה לניוון עצבי כרוני [38,

45]. במחקר הנוכחי, ראינו אוטופגיה/ליפופאגיה פגומה בתאי עצב פגועים ב-MPP פלוס, כולל רמות מופחתות של LC3-II וביטוי מוגבר של p62, ומספר מוגבר של נקודות LC3B שהופקדו בתאים. ליפופאגיה פגומה בתאי SH-SY5Y פצועים הופכת על ידי טיפול ב-Ka. כתוצאה מכך, Ka הפחית את הצטברות LDs מחומצנים, מיטוכונדריה פגומה ויצירת mtROs בתאי SH-SY5Y שטופלו ב-MPP. חשוב לציין, עיכוב האוטופגיה על ידי 3-MA ביטל את הביטול בתיווך Ka של LDs מחומצנים ומיטוכונדריות פגומות והקלה על פגיעה בנוירון DA במבחנה. יתר על כן, עיכוב האוטופגיה על ידי נוק-דאון של Atg5 in vivo הפך את ההשפעות המגן של ניוון עצבי של Kaon DA במודל עכבר PD המושרה על ידי MPTP. ביחד, ממצאים אלה מצביעים על כך ש-Ka מעכב נזק למיטוכונדריאלי הקשור לרעילות LD על ידי קידום אוטופגיה במודל PD ניסיוני.

עדויות מצטברות מצביעות על כך שיצירת mtROS מוגברת היא מאפיין ראשוני של נוירונים בעלי פעילות גבוהה ונצפתה במחלות NDD רבות, כולל PD [46]. דיווחים לגבי האם ROS הם סיבה או תוצאה של היווצרות LD סותרים [47,48]. מעניין לציין שהתוצאות החוץ-גופניות שלנו הוכיחו שעיכוב תרופתי של חמצון LD עם-tocopherol מנע יצירת mtROS וחריגות פוטנציאליות בקרום המיטוכונדריאלי והקל על הפחתות המיטוכונדריאליות, כפי שהוכח על ידי צביעת Tomm20 בתאי SH-SY5Y, התומך ברעיון ש-aLD causdal משחק. תפקיד בהפרעה בתפקוד המיטוכונדריאלי המושרה על ידי MPP ויצירת mtROS. עם זאת, ייתכן ש-ROS מוגבר מאיץ בתחילה את היווצרות LD, ולאחר מכן, LDs מעוררים יצירת ROS נוספת ומחמירות את רמות ה-ROS התוך-תאי והמיטוכונדריאלי.

במחקר הנוכחי, הראינו שלעכברים עם PD המושרה על ידי MPTP היו רמות גבוהות של הצטברות LD, אשר לוותה באובדן מוגבר של נוירוני DA, מתח מואץ בתיווך ROS וחסרים התנהגותיים. הטיפול ב-Ka מנע רעילות LD במבחנה והשפר אובדן נוירוני DA וחסרים התנהגותיים במודל העכבר PD, והשפעות אלו היו תלויות באוטופגיה. לכן, סביר להסיק ש-Ka מעודד אוטופגיה, ואוטופגיה מוגברת זו מפחיתה הצטברות LD מחומצן, מפחיתה ייצור mtROS ומקלה על נזק מיטוכונדריאלי בנוירוני DA, מה שתורם לעיכוב רעילות LD, ובכך מחליש את פתולוגיית PD (איור .9).

מאמר זה מופק מ-https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.101911 התקבל ב-23 בנובמבר 2020; התקבל בצורה מתוקנת 1 בפברואר 2021; התקבל ב-18 בפברואר 2021