Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තූතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රව්සර් අනුවාදයේ සීමිත CSS සහාය ඇත. හොඳම ප්‍රතිඵල සඳහා, ඔබගේ බ්‍රව්සරයේ නවතම අනුවාදයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා ප්‍රකාරය අක්‍රීය කරන්න). මේ අතරතුර, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි මෝස්තරයක් හෝ JavaScript නොමැතිව අඩවිය පෙන්වමු.
ඔටිසම් වර්ණාවලී ආබාධය වැනි ස්නායු සංවර්ධන ආබාධවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයේ භූමිකාව අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA) භාවිතා කරයි. PPA මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනය, පරිවෘත්තීය හා පිරිවැටුම කඩාකප්පල් කරන බව දන්නා කරුණකි. කෙසේ වෙතත්, මෙම යාන්ත්‍රණවල සංකීර්ණ තාවකාලික ස්වභාවය නිසා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය, විඛණ්ඩනය සහ විලයනය කෙරෙහි PPA හි බලපෑම් ගැටළු සහගතව පවතී. මෙහිදී, ස්නායු වැනි SH-SY5Y සෛලවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අල්ට්‍රා ව්‍යුහය, රූප විද්‍යාව සහ ගතිකත්වයට PPA බලපාන්නේ කෙසේද යන්න විමර්ශනය කිරීම සඳහා අපි අනුපූරක ප්‍රමාණාත්මක රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කරමු. PPA (5 mM) මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රදේශයේ (p < 0.01), ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය සහ වට ප්‍රමාණය (p < 0.05) සහ ප්‍රදේශය 2 (p < 0.01) සැලකිය යුතු අඩුවීමක් පෙන්නුම් කළ අතර එමඟින් ආතති තත්වයන් යටතේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලයේ අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගනී. ඊට අමතරව, cMYC (p < 0.0001), NRF1 (p < 0.01), TFAM (p < 0.05), STOML2 (p < 0.0001) සහ OPA1 (p < 0.05) වල mRNA ප්‍රකාශනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය. 01). මෙය ආතති තත්වයන් යටතේ ක්‍රියාකාරිත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව, ජෛව උත්පාදනය සහ ගතිකය ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම නිරූපණය කරයි. අපගේ දත්ත මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකතාවයන් කෙරෙහි PPA හි බලපෑම් පිළිබඳ නව අවබෝධයක් ලබා දෙන අතර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතති ප්‍රතිචාරවලට සම්බන්ධ සංකීර්ණ නියාමන යාන්ත්‍රණ අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව ඉස්මතු කරයි.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියා යනු බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ සහ ජෛව සංස්ලේෂණයේ ඔවුන්ගේ සාමාන්‍ය භූමිකාවන්ට වඩා විවිධ සෛලීය ක්‍රියාකාරකම්වල අනිවාර්ය සහභාගිවන්නන් වේ. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය යනු කැල්සියම් සංඥාකරණය, පරිවෘත්තීය සහ රෙඩොක්ස් හෝමියස්ටැසිස්, ගිනි අවුලුවන සංඥාකරණය, එපිජෙනටික් වෙනස් කිරීම්, සෛල ප්‍රගුණනය, අවකලනය සහ වැඩසටහන්ගත සෛල මරණය1 හි ප්‍රධාන නියාමකයෙකි. විශේෂයෙන්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය ස්නායු සංවර්ධනය, පැවැත්ම සහ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ඉතා වැදගත් වන අතර ස්නායු ව්‍යාධි විද්‍යාවේ විවිධ ප්‍රකාශනයන් තුළ බහුලව සම්බන්ධ වේ2,3,4.
පසුගිය දශකය තුළ, පරිවෘත්තීය තත්ත්වය ස්නායු උත්පාදනය, අවකලනය, පරිණතභාවය සහ ප්ලාස්ටික් බව පිළිබඳ මධ්‍යම නියාමකයෙකු ලෙස මතු වී ඇත5,6. මෑතකදී, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ගතිකය සෛල තුළ නිරෝගී මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සංචිතයක් පවත්වා ගන්නා ගතික ක්‍රියාවලියක් වන මයිටොසිස් හි විශේෂයෙන් වැදගත් සංරචක බවට පත්ව ඇත. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය නියාමනය කරනු ලබන්නේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනය සහ ජෛව ශක්ති විද්‍යාවේ සිට මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විඛණ්ඩනය, විලයනය, ප්‍රවාහනය සහ නිෂ්කාශනය දක්වා සංකීර්ණ අන්තර් රඳා පවතින මාර්ග මගිනි7,8. මෙම ඒකාබද්ධ යාන්ත්‍රණයන්ගෙන් ඕනෑම එකක් කඩාකප්පල් කිරීම සෞඛ්‍ය සම්පන්න මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාල නඩත්තු කිරීම අඩාල කරන අතර ස්නායු සංවර්ධනය සඳහා ගැඹුරු ක්‍රියාකාරී ප්‍රතිවිපාක ඇති කරයි9,10. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔටිසම් වර්ණාවලී ආබාධ (ASD) ඇතුළු බොහෝ මනෝචිකිත්සක, ස්නායු පරිහානීය සහ ස්නායු සංවර්ධන ආබාධවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකයේ අක්‍රමිකතා නිරීක්ෂණය කෙරේ11,12.
ASD යනු සංකීර්ණ ජානමය සහ එපිජෙනටික් ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයක් සහිත විෂමජාතීය ස්නායු සංවර්ධන ආබාධයකි. ASD හි උරුමය පිළිබඳ අවිවාදිතභාවය, නමුත් යටින් පවතින අණුක හේතු විද්‍යාව තවමත් දුර්වල ලෙස වටහාගෙන ඇත. පූර්ව සායනික ආකෘති, සායනික අධ්‍යයන සහ බහු-ඔමික්ස් අණුක දත්ත කට්ටල වලින් දත්ත සමුච්චය කිරීම ASD13,14 හි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව පිළිබඳ වැඩිවන සාක්ෂි සපයයි. අපි මීට පෙර ASD රෝගීන් සමූහයක් තුළ ජෙනෝමය-පුළුල් DNA මෙතිලේෂන් තිරයක් සිදු කළ අතර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය මාර්ග ඔස්සේ පොකුරු කරන ලද වෙනස් ලෙස මෙතිලේටඩ් ජාන හඳුනා ගත්තෙමු. ASD16 හි mtDNA පිටපත් අංකය සහ වෙනස් කරන ලද මුත්රා පරිවෘත්තීය පැතිකඩ සමඟ සම්බන්ධ වූ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනය සහ ගතිකයේ මධ්‍යම නියාමකයින්ගේ අවකල මෙතිලේෂන් අපි පසුව වාර්තා කළෙමු. ASD හි ව්‍යාධි භෞතවේදයේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය සහ හෝමියස්ටැසිස් කේන්ද්‍රීය කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බවට අපගේ දත්ත වැඩි වැඩියෙන් සාක්ෂි සපයයි. එබැවින්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය, රූප විද්‍යාව සහ ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සම්බන්ධතාවය පිළිබඳ යාන්ත්‍රික අවබෝධය වැඩිදියුණු කිරීම ද්විතියික මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයෙන් සංලක්ෂිත ස්නායු රෝග පිළිබඳ අඛණ්ඩ පර්යේෂණවල ප්‍රධාන ඉලක්කයකි.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතති ප්‍රතිචාරවල නිශ්චිත ජානවල භූමිකාව අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා අණුක ශිල්පීය ක්‍රම බොහෝ විට භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, මයිටොටික් පාලන යාන්ත්‍රණවල බහුවිධ සහ තාවකාලික ස්වභාවය මගින් මෙම ප්‍රවේශය සීමා විය හැකිය. එපමණක් නොව, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජානවල අවකල ප්‍රකාශනය ක්‍රියාකාරී වෙනස්කම් පිළිබඳ වක්‍ර දර්ශකයකි, විශේෂයෙන් සීමිත ජාන සංඛ්‍යාවක් පමණක් සාමාන්‍යයෙන් විශ්ලේෂණය කරන බැවින්. එබැවින්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ජෛව ශක්ති විද්‍යාව අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා වඩාත් සෘජු ක්‍රම යෝජනා කර ඇත17. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් හැඩය, සම්බන්ධතාවය සහ ව්‍යුහය බලශක්ති නිෂ්පාදනය සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සහ සෛල පැවැත්ම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ5,18. එපමණක් නොව, මයිටොසිස් හි විවිධ සංරචක මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාවේ වෙනස්කම් කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි, එය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයේ ප්‍රයෝජනවත් අන්ත ලක්ෂ්‍ය ලෙස සේවය කළ හැකි අතර පසුව යාන්ත්‍රික අධ්‍යයනයන් සඳහා පදනමක් සපයයි.
සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය (TEM) භාවිතයෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සෘජුවම නිරීක්ෂණය කළ හැකි අතර, එමඟින් සෛලීය අල්ට්‍රා ව්‍යුහය පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක අධ්‍යයනයක් කිරීමට ඉඩ සලසයි. සෛල ජනගහනයේ ජාන පිටපත් කිරීම, ප්‍රෝටීන් ප්‍රකාශනය හෝ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ක්‍රියාකාරී පරාමිතීන් මත පමණක් රඳා නොසිට, තනි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විභේදනයේදී මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ක්‍රිස්ටේ වල රූප විද්‍යාව, හැඩය සහ ව්‍යුහය TEM සෘජුවම දෘශ්‍යමාන කරයි. ඊට අමතරව, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ක්‍රියාකාරිත්වය සහ හෝමියස්ටැසිස් හි ප්‍රධාන භූමිකාවන් ඉටු කරන එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් සහ ඔටෝෆාගෝසෝම වැනි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සහ අනෙකුත් ඉන්ද්‍රියයන් අතර අන්තර්ක්‍රියා අධ්‍යයනය කිරීමට TEM පහසුකම් සපයයි. මේ අනුව, නිශ්චිත මාර්ග හෝ ජාන කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමට පෙර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා මෙය TEM හොඳ ආරම්භක ලක්ෂ්‍යයක් බවට පත් කරයි. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ක්‍රියාකාරිත්වය ස්නායු ව්‍යාධි විද්‍යාවට වැඩි වැඩියෙන් අදාළ වන විට, විට්‍රෝ ස්නායු ආකෘතිවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ගතිකය සෘජුව හා ප්‍රමාණාත්මකව අධ්‍යයනය කිරීමට හැකි වීමේ පැහැදිලි අවශ්‍යතාවයක් පවතී.
මෙම ලිපියෙන්, අපි ඔටිසම් වර්ණාවලී ආබාධයේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයේ ස්නායුක ආකෘතියක මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකතාවයන් පරීක්ෂා කරමු. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රොපියොනයිල්-CoA කාබොක්සිලේස් එන්සයිම PCC හි උප ඒකකයක් වන ASD15 හි ප්‍රොපියොනයිල්-CoA කාබොක්සිලේස් බීටා (PCCB) හි අවකල මෙතිලේෂන් අපි මීට පෙර වාර්තා කළෙමු. PCC හි අක්‍රමිකතාව ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA)23,24,25 ඇතුළු ප්‍රොපියොනයිල් ව්‍යුත්පන්නයන් විෂ සහිත ලෙස සමුච්චය වීමට හේතු වන බව දන්නා කරුණකි. PPA ස්නායු පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට බාධා කරන බවත්, සජීවීව හැසිරීම වෙනස් කරන බවත් පෙන්වා දී ඇති අතර ASD26,27,28 හි සම්බන්ධ වන ස්නායු සංවර්ධන යාන්ත්‍රණයන් අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා ස්ථාපිත සත්ව ආකෘතියකි. මීට අමතරව, PPA මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පටල විභවය, ජෛව උත්පාදනය සහ ශ්වසනය අභ්‍යන්තරව කඩාකප්පල් කරන බව වාර්තා වී ඇති අතර ස්නායු වල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව ආදර්ශනය කිරීමට බහුලව භාවිතා වේ29,30. කෙසේ වෙතත්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ගතිකය කෙරෙහි PPA-ප්‍රේරිත මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයේ බලපෑම තවමත් දුර්වල ලෙස වටහාගෙන ඇත.
මෙම අධ්‍යයනය SH-SY5Y සෛලවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව, ගතිකය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය කෙරෙහි PPA හි බලපෑම් ප්‍රමාණනය කිරීම සඳහා අනුපූරක රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කරයි. පළමුව, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාවේ සහ අල්ට්‍රාස්ට්‍රක්චරයේ වෙනස්කම් දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා අපි TEM ක්‍රමයක් සකස් කළෙමු17,31,32. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල්33 හි ගතික ස්වභාවය සැලකිල්ලට ගෙන, PPA ආතතිය යටතේ විඛණ්ඩනය සහ විලයන සිදුවීම්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අංකය සහ පරිමාව අතර සමතුලිතතාවයේ වෙනස්කම් ප්‍රමාණනය කිරීම සඳහා අපි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සිදුවීම් දේශීයකරණය (MEL) විශ්ලේෂණය ද භාවිතා කළෙමු. අවසාන වශයෙන්, ජෛව උත්පාදනය, විඛණ්ඩනය සහ විලයනයට සම්බන්ධ ජානවල ප්‍රකාශනයේ වෙනස්කම් සමඟ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ගතිකය සම්බන්ධ දැයි අපි පරීක්ෂා කළෙමු. එකට ගත් කල, අපගේ දත්ත මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය නියාමනය කරන යාන්ත්‍රණවල සංකීර්ණත්වය පැහැදිලි කිරීමේ අභියෝගය නිරූපණය කරයි. SH-SY5Y සෛලවල මයිටොසිස් හි මැනිය හැකි අභිසාරී අන්ත ලක්ෂ්‍යයක් ලෙස මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව අධ්‍යයනය කිරීමේදී TEM හි උපයෝගීතාව අපි ඉස්මතු කරමු. ඊට අමතරව, පරිවෘත්තීය ආතතියට ප්‍රතිචාර වශයෙන් ගතික සිදුවීම් ග්‍රහණය කරන රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රම සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විට TEM දත්ත පොහොසත්ම තොරතුරු සපයන බව අපි ඉස්මතු කරමු. ස්නායු සෛල මයිටෝසිස් සඳහා සහාය වන අණුක නියාමන යාන්ත්‍රණයන් තවදුරටත් සංලක්ෂිත කිරීම ස්නායු පද්ධතියේ සහ ස්නායු පරිහානීය රෝගවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සංරචකය පිළිබඳ වැදගත් අවබෝධයක් ලබා දිය හැකිය.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතතිය ඇති කිරීම සඳහා, SH-SY5Y සෛල 3 mM සහ 5 mM සෝඩියම් ප්‍රොපියොනේට් (NaP) භාවිතයෙන් PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලදී. TEM ට පෙර, සාම්පල අධි පීඩන කැටි කිරීම සහ කැටි කිරීම භාවිතයෙන් ක්‍රයෝජනික් සාම්පල සකස් කිරීමකට භාජනය කරන ලදී (රූපය 1a). ජීව විද්‍යාත්මක අනුරූ තුනක් හරහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජනගහනයේ රූප විද්‍යාත්මක පරාමිතීන් අටක් මැනීම සඳහා අපි ස්වයංක්‍රීය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විශ්ලේෂණ නල මාර්ගයක් සංවර්ධනය කළෙමු. PPA ප්‍රතිකාරය පරාමිතීන් හතරක් සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කළ බව අපට පෙනී ගියේය: ප්‍රදේශය 2, ප්‍රදේශය, පරිමිතිය සහ ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය (රූපය 1b–e). 3 mM සහ 5 mM PPA ප්‍රතිකාර දෙකම සමඟ ප්‍රදේශය 2 සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය (පිළිවෙලින් p = 0.0183 සහ p = 0.002) (රූපය 1b), ප්‍රදේශය (p = 0.003), පරිමිතිය (p = 0.0106) සහ ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇත. පාලන කණ්ඩායමට සාපේක්ෂව 5 mM ප්‍රතිකාර කණ්ඩායමේ සැලකිය යුතු අඩුවීමක් (p = 0.0172) සිදු විය (රූපය 1c–e). ප්‍රදේශයේ සහ වට ප්‍රමාණයේ සැලකිය යුතු අඩුවීම් වලින් පෙන්නුම් කළේ 5 mM PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලද සෛලවල කුඩා, වඩාත් වටකුරු මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ඇති බවත්, මෙම මයිටොකොන්ඩ්‍රියා පාලන සෛලවල ඇති සෛලවලට වඩා අඩු දිගටි බවත්ය. මෙය ෆෙරෙට් විෂ්කම්භයේ සැලකිය යුතු අඩුවීමක් සමඟ ද අනුකූල වේ, එය අංශු දාර අතර විශාලතම දුර අඩුවීමක් පෙන්නුම් කරන ස්වාධීන පරාමිතියකි. ක්‍රිස්ටේ හි අල්ට්‍රා ව්‍යුහයේ වෙනස්කම් නිරීක්ෂණය කරන ලදී: PPA ආතතියේ බලපෑම යටතේ ක්‍රිස්ටේ අඩුවෙන් ප්‍රකාශ විය (රූපය 1a, පැනලය B). කෙසේ වෙතත්, සියලුම රූප ක්‍රිස්ටේ හි අල්ට්‍රා ව්‍යුහය පැහැදිලිව පිළිබිඹු නොකළ බැවින්, මෙම වෙනස්කම් පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක විශ්ලේෂණයක් සිදු කර නොමැත. මෙම TEM දත්ත හැකි අවස්ථා තුනක් පිළිබිඹු කළ හැකිය: (1) PPA විඛණ්ඩනය වැඩි දියුණු කරයි හෝ විලයනය වළක්වයි, එමඟින් පවතින මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ප්‍රමාණයෙන් හැකිලීමට හේතු වේ; (2) වැඩිදියුණු කළ ජෛව උත්පාදනය නව, කුඩා මයිටොකොන්ඩ්‍රියා නිර්මාණය කරයි හෝ (3) යාන්ත්‍රණ දෙකම එකවර ප්‍රේරණය කරයි. මෙම තත්වයන් TEM මගින් වෙන්කර හඳුනාගත නොහැකි වුවද, සැලකිය යුතු රූප විද්‍යාත්මක වෙනස්කම් PPA ආතතිය යටතේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා හෝමියස්ටැසිස් සහ ගතිකයේ වෙනස්කම් පෙන්නුම් කරයි. මෙම ගතිකතාවයන් සහ ඒවාට යටින් පවතින විභව යාන්ත්‍රණ තවදුරටත් සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා අපි පසුව අතිරේක පරාමිතීන් ගවේෂණය කළෙමු.
ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA) මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව ප්‍රතිනිර්මාණය කරයි. (අ) මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය අඩු වන බවත් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය අඩු වන බවත් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය අඩු වන බවත් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය අඩු වන බවත් පිළිවෙලින් 0 mM (ප්‍රතිකාර නොකළ), 3 mM සහ 5 mM බවත් පෙන්වයි. රතු ඊතල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පෙන්නුම් කරයි. (b–e) පැය 24 ක් සඳහා PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලද SH-SY5Y සෛල TEM සඳහා සකස් කරන ලද අතර ප්‍රතිඵල ෆීජි/ඉමේජ්ජේ භාවිතයෙන් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. පරාමිති අටෙන් හතරක් පාලනය (ප්‍රතිකාර නොකළ, 0 mM PPA) සහ ප්‍රතිකාර කරන ලද (3 mM සහ 5 mM PPA) සෛල අතර සැලකිය යුතු වෙනස්කම් පෙන්නුම් කළේය. (ආ) කලාපය 2, (ඇ) ප්‍රදේශය, (ඈ) පරිමිතිය, (ඉ) ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය. විචලනය (පාලනය එදිරිව ප්‍රතිකාරය) සහ ඩනට්ගේ බහු සංසන්දන පරීක්ෂණය පිළිබඳ ඒකපාර්ශ්වික විශ්ලේෂණය සැලකිය යුතු වෙනස්කම් තීරණය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ලදී (p < 0.05). දත්ත ලක්ෂ්‍ය එක් එක් සෛලය සඳහා සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අගය නියෝජනය කරන අතර දෝෂ තීරු සාමාන්‍ය ± SEM නියෝජනය කරයි. පෙන්වා ඇති දත්ත n = 3 නියෝජනය කරයි, අනුරුවකට අවම වශයෙන් සෛල 24 ක්; මුළු රූප 266 ක් විශ්ලේෂණය කරන ලදී; * p < 0.05 පෙන්නුම් කරයි, ** p < 0.01 දක්වයි.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය PPA වලට ප්‍රතිචාර දක්වන ආකාරය තවදුරටත් සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා, අපි ටෙට්‍රාමෙතිල්රෝඩමයින් එතිල් එස්ටරය (TMRE) සමඟ මයිටොකොන්ඩ්‍රියාව වර්ණ ගැන්වූ අතර 3 සහ 5 mM PPA හිදී පැය 24 කට පසු මයිටොකොන්ඩ්‍රියාව ස්ථානගත කිරීම සහ ප්‍රමාණනය කිරීම සඳහා කාල-ලැප්ස් අන්වීක්ෂය සහ MEL විශ්ලේෂණය භාවිතා කළෙමු. විඛණ්ඩන සහ විලයන සිදුවීම් සඳහා ප්‍රතිකාර කිරීම. (රූපය 2a). MEL විශ්ලේෂණයෙන් පසුව, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ව්‍යුහ ගණන සහ ඒවායේ සාමාන්‍ය පරිමාව ප්‍රමාණනය කිරීම සඳහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියාව තවදුරටත් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. විඛණ්ඩනය [5.6 ± 0.3 (p < 0.05) )] සහ විලයනය [5.4 ± 0.5 (p < 0.05)] සහ විලයනය [5.4 ± 0.5 (p < 0.05)] 0.05)] හා සසඳන විට 3 mM හි සිදුවන විඛණ්ඩන සිදුවීම් සංඛ්‍යාවේ කුඩා නමුත් සැලකිය යුතු වැඩිවීමක් අපි නිරීක්ෂණය කළෙමු. පාලනයට සාපේක්ෂව 5 mM හි මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සංඛ්‍යාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය (රූපය 3b). 3 [32.6 ± 2.1 (p < 0.05)] සහ 5 mM [34.1 ± 2.2 (p < 0.05)] (රූපය 3c) යන දෙකෙහිම මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සංඛ්‍යාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වූ අතර, එක් එක් මයිටොකොන්ඩ්‍රිය ව්‍යුහයේ සාමාන්‍ය පරිමාව නොවෙනස්ව පැවතුනි (රූපය 3c). 3d). එකට ගත් කල, මෙයින් ඇඟවෙන්නේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලයේ අඛණ්ඩතාව සාර්ථකව පවත්වා ගෙන යන වන්දි ප්‍රතිචාරයක් ලෙස ක්‍රියා කරන බවයි. 3 mM PPA හි විඛණ්ඩන සිදුවීම් ගණන වැඩිවීමෙන් ඇඟවෙන්නේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සංඛ්‍යාවේ වැඩිවීම අර්ධ වශයෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විඛණ්ඩනය නිසා සිදුවන බවයි, නමුත් සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිමාව අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම නොවෙනස්ව පවතින බැවින්, ජෛව උත්පාදනය අතිරේක වන්දි ප්‍රතිචාරයක් ලෙස බැහැර කළ නොහැක. කෙසේ වෙතත්, මෙම දත්ත TEM මගින් නිරීක්ෂණය කරන ලද කුඩා, වටකුරු මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ව්‍යුහයන්ට අනුකූල වන අතර PPA මගින් ප්‍රේරණය කරන ලද මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ද පෙන්නුම් කරයි.
ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA) ජාල අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා ගතික මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රතිනිර්මාණය ප්‍රේරණය කරයි. SH-SY5Y සෛල වගා කර, පැය 24ක් 3 සහ 5 mM PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කර TMRE සහ Hoechst 33342 සමඟ පැල්ලම් කරන ලද අතර පසුව MEL විශ්ලේෂණය සිදු කරන ලදී. (අ) එක් එක් තත්ත්වය සඳහා 2 (t2) වේලාවේ වර්ණය සහ ද්විමය උපරිම තීව්‍රතා ප්‍රක්ෂේපණ නිරූපණය කරන නියෝජිත කාල-ලැප්ස් අන්වීක්ෂ රූප. එක් එක් ද්විමය රූපයේ දක්වා ඇති තෝරාගත් කලාප වැඩි දියුණු කර කාලයත් සමඟ ගතිකත්වය නිරූපණය කිරීම සඳහා විවිධ කාල රාමු තුනකින් (t1-t3) 3D ආකාරයෙන් ප්‍රදර්ශනය කෙරේ; විලයන සිදුවීම් කොළ පැහැයෙන් උද්දීපනය කර ඇත; විඛණ්ඩන සිදුවීම් කොළ පැහැයෙන් උද්දීපනය කර ඇත. රතු පැහැයෙන් ප්‍රදර්ශනය කෙරේ. (ආ) තත්ත්වයකට ගතික සිදුවීම්වල සාමාන්‍ය ගණන. (ඇ) සෛලයකට සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ව්‍යුහ ගණන. (ඈ) සෛලයකට එක් එක් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ව්‍යුහයේ සාමාන්‍ය පරිමාව (µm3). පෙන්වා ඇති දත්ත ප්‍රතිකාර කණ්ඩායමකට n = සෛල 15 නියෝජනය කරයි. පෙන්වා ඇති දෝෂ තීරු මධ්‍යන්‍ය ± SEM නියෝජනය කරයි, පරිමාණ තීරුව = 10 μm, * p < 0.05.
ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA) මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය හා සම්බන්ධ ජාන පිටපත් කිරීමේ මර්දනය ඇති කරයි. SH-SY5Y සෛල පැය 24 ක් සඳහා 3 සහ 5 mM PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලදී. RT-qPCR භාවිතයෙන් සාපේක්ෂ ජාන ප්‍රමාණනය සිදු කරන ලද අතර එය B2M දක්වා සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදන ජාන (a) cMYC, (b) TFAM, (c) NRF1 සහ (d) NFE2L2. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විලයනය සහ විඛණ්ඩන ජාන (e) STOML2, (f) OPA1, (g) MFN1, (h) MFN2 සහ (i) DRP1. සැලකිය යුතු වෙනස්කම් (p < 0.05) ඒක-මාර්ග ANOVA (පාලනය vs. ප්‍රතිකාරය) සහ ඩනට්ගේ බහු සංසන්දන පරීක්ෂණය භාවිතයෙන් පරීක්ෂා කරන ලදී: * p < 0.05 පෙන්නුම් කරයි, ** p < 0.01 පෙන්නුම් කරයි, සහ **** p < 0.0001 පෙන්නුම් කරයි. තීරු මධ්‍යන්‍ය ප්‍රකාශනය ± SEM නියෝජනය කරයි. පෙන්වා ඇති දත්ත n = 3 (STOML2, OPA1, TFAM), n = 4 (cMYC, NRF1, NFE2L2), සහ n = 5 (MFN1, MFN2, DRP1) ජීව විද්‍යාත්මක අනුරූ නියෝජනය කරයි.
TEM සහ MEL විශ්ලේෂණවල දත්ත එක්ව PPA මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ගතිකත්වය වෙනස් කරන බව පෙන්නුම් කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රම මගින් මෙම ක්‍රියාවලීන් මෙහෙයවන යටින් පවතින යාන්ත්‍රණයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා නොදේ. එබැවින්, PPA ප්‍රතිකාරයට ප්‍රතිචාර වශයෙන්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය, ජෛව උත්පාදනය සහ මයිටෝසිස් යන ප්‍රධාන නියාමකයින් නව දෙනෙකුගේ mRNA ප්‍රකාශනය අපි පරීක්ෂා කළෙමු. අපි සෛල මයිලෝමා ඔන්කෝජීන් (cMYC), න්‍යෂ්ටික ශ්වසන සාධකය (NRF1), මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පිටපත් කිරීමේ සාධකය 1 (TFAM), NFE2 වැනි පිටපත් කිරීමේ සාධකය BZIP (NFE2L2), ගැස්ට්‍රින් වැනි ප්‍රෝටීන් 2 (STOML2), දෘෂ්ටි ස්නායු ක්ෂය වීම 1 (OPA1), මයිටොෆුසින් 1 (MFN1), මයිටොෆුසින් 2 (MFN2) සහ ඩයිනමින් ආශ්‍රිත ප්‍රෝටීන් 1 (DRP1) පැය 24 ක ප්‍රතිකාරයකින් පසු 3 mM සහ 5 mM PPA සමඟ ප්‍රමාණනය කළෙමු. අපි 3 mM (p = 0.0053, p = 0.0415 සහ p < 0.0001, පිළිවෙලින්) සහ 5 mM (p = 0.0031, p = 0.0233, p < 0.0001) PPA ප්‍රතිකාර නිරීක්ෂණය කළෙමු. (රූපය 3a–c). mRNA ප්‍රකාශනයේ අඩුවීම මාත්‍රාව මත රඳා පැවතුනි: cMYC, NRF1 සහ TFAM හි ප්‍රකාශනය 3 mM හි පිළිවෙලින් 5.7, 2.6 සහ 1.9 ගුණයකින් සහ 5 mM හි 11.2, 3 සහ 2.2 ගුණයකින් අඩු විය. ඊට වෙනස්ව, මධ්‍යම රෙඩොක්ස් ජෛව උත්පාදන ජානය NFE2L2 PPA හි කිසිදු සාන්ද්‍රණයකදී වෙනස් නොවීය, නමුත් සමාන මාත්‍රාව මත යැපෙන ප්‍රකාශන ප්‍රවණතාවක් නිරීක්ෂණය විය (රූපය 3d).
විඛණ්ඩනය සහ විලයනය නියාමනය කිරීමේදී සම්බන්ධ වන සම්භාව්‍ය ජානවල ප්‍රකාශනය ද අපි පරීක්ෂා කළෙමු. STOML2 විලයනය, මයිටොෆැජි සහ ජෛව උත්පාදනය සඳහා සම්බන්ධ වන බව සැලකේ, එහි ප්‍රකාශනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු විය (p < 0.0001) 3 mM (2.4 ගුණයක වෙනසක්) සහ 5 mM (2.8 ගුණයක වෙනසක්) PPA (රූපය 1). 3d). ඒ හා සමානව, OPA1 විලයන ජාන ප්‍රකාශනය 3 mM (1.6 ගුණයක වෙනසක්) සහ 5 mM (1.9 ගුණයක වෙනසක්) PPA (පිළිවෙලින් p = 0.006 සහ p = 0.0024) හිදී අඩු විය (රූපය 3f). කෙසේ වෙතත්, 24-h PPA ආතතිය යටතේ MFN1, MFN2 හෝ විඛණ්ඩන ජාන DRP1 හි ප්‍රකාශනයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් අපට හමු නොවීය (රූපය 3g–i). ඊට අමතරව, විලයන සහ විඛණ්ඩන ප්‍රෝටීන හතරක (OPA1, MFN1, MFN2 සහ DRP1) මට්ටම් එකම කොන්දේසි යටතේ වෙනස් නොවූ බව අපට පෙනී ගියේය (රූපය 4a–d). මෙම දත්ත කාලය තුළ තනි ලක්ෂ්‍යයක් පිළිබිඹු කරන අතර PPA ආතතියේ මුල් අවධියේදී ප්‍රෝටීන් ප්‍රකාශනයේ හෝ ක්‍රියාකාරකම් මට්ටම්වල වෙනස්කම් පිළිබිඹු නොකළ හැකි බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය. කෙසේ වෙතත්, cMYC, NRF1, TFAM, STOML2 සහ OPA1 ප්‍රකාශනයේ සැලකිය යුතු අඩුවීම් මයිටොකොන්ඩ්‍රීය පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලිය, ජෛව උත්පාදනය සහ ගතිකයේ සැලකිය යුතු පිටපත් කිරීමේ අක්‍රමිකතාවයක් පෙන්නුම් කරයි. ඊට අමතරව, මෙම දත්ත මයිටොකොන්ඩ්‍රීය ක්‍රියාකාරිත්වයේ අවසාන-තත්ව වෙනස්කම් සෘජුවම අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව ඉස්මතු කරයි.
ප්‍රොපියොනික් අම්ලය (PPA) ප්‍රතිකාරයෙන් පසුව විලයන සහ විඛණ්ඩන සාධක ප්‍රෝටීන් මට්ටම් වෙනස් නොවීය. SH-SY5Y සෛල පැය 24 ක් සඳහා 3 සහ 5 mM PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලදී. වෙස්ටර්න් බ්ලොට් විශ්ලේෂණය මගින් ප්‍රෝටීන් මට්ටම් ප්‍රමාණනය කරන ලද අතර, ප්‍රකාශන මට්ටම් මුළු ප්‍රෝටීනයට සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී. සාමාන්‍ය ප්‍රෝටීන් ප්‍රකාශනය සහ ඉලක්ක සහ මුළු ප්‍රෝටීන වල නියෝජිත බටහිර බ්ලොට් පෙන්වා ඇත. a – OPA1, b – MFN1, c – MFN2, d – DRP1. තීරු මධ්‍යන්‍ය ± SEM නියෝජනය කරන අතර, පෙන්වා ඇති දත්ත n = 3 ජීව විද්‍යාත්මක අනුරූ නියෝජනය කරයි. විචලනය පිළිබඳ ඒකපාර්ශ්වික විශ්ලේෂණය සහ ඩනට්ගේ පරීක්ෂණය භාවිතයෙන් බහු සංසන්දනයන් (p < 0.05) සිදු කරන ලදී. මුල් ජෙල් සහ බ්ලොට් රූපය S1 හි දක්වා ඇත.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව පරිවෘත්තීය, හෘද වාහිනී සහ මාංශ පේශි රෝගවල සිට ස්නායු රෝග දක්වා බහු පද්ධති රෝග සමඟ සම්බන්ධ වේ1,10. බොහෝ ස්නායු පරිහානීය සහ ස්නායු පරිහානීය රෝග මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති අතර, මොළයේ ආයු කාලය පුරා මෙම ඉන්ද්‍රියයන්ගේ වැදගත්කම ඉස්මතු කරයි. මෙම රෝගවලට පාකින්සන් රෝගය, ඇල්සයිමර් රෝගය සහ ASD3,4,18 ඇතුළත් වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම රෝග අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා මොළයේ පටක වෙත ප්‍රවේශ වීම දුෂ්කර ය, විශේෂයෙන් යාන්ත්‍රික මට්ටමින්, සෛලීය ආකෘති පද්ධති අත්‍යවශ්‍ය විකල්පයක් බවට පත් කරයි. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, ස්නායු රෝග, විශේෂයෙන් ඔටිසම් වර්ණාවලී ආබාධවල නිරීක්ෂණය කරන ලද මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව නැවත සකස් කිරීම සඳහා අපි PPA-ප්‍රතිකාර කළ SH-SY5Y සෛල භාවිතා කරන සෛලීය ආකෘති පද්ධතියක් භාවිතා කරමු. නියුරෝන වල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා මෙම PPA ආකෘතිය භාවිතා කිරීමෙන් ASD හි හේතු විද්‍යාව පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගත හැකිය.
මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාවේ වෙනස්කම් නැරඹීම සඳහා TEM භාවිතා කිරීමේ හැකියාව අපි ගවේෂණය කළෙමු. එහි කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කිරීම සඳහා TEM නිවැරදිව භාවිතා කළ යුතු බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය. ක්‍රියෝ-නිදර්ශක සකස් කිරීම සෛලීය සංරචක එකවර සවි කිරීමෙන් සහ කෞතුක වස්තු සෑදීම අඩු කිරීමෙන් ස්නායු ව්‍යුහයන් වඩා හොඳින් සංරක්ෂණය කිරීමට ඉඩ සලසයි34. මෙයට අනුකූලව, නියුරෝන වැනි SH-SY5Y සෛල වලට නොවෙනස්ව උප සෛලීය ඉන්ද්‍රියයන් සහ දිගටි මයිටොකොන්ඩ්‍රිය ඇති බව අපි නිරීක්ෂණය කළෙමු (රූපය 1a). ස්නායු සෛල ආකෘතිවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා ක්‍රයොජනික් සූදානම් කිරීමේ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව මෙය ඉස්මතු කරයි. TEM දත්තවල වෛෂයික විශ්ලේෂණය සඳහා ප්‍රමාණාත්මක මිනුම් ඉතා වැදගත් වුවද, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාත්මක වෙනස්කම් තහවුරු කිරීම සඳහා කුමන නිශ්චිත පරාමිතීන් මැනිය යුතුද යන්න පිළිබඳව තවමත් එකඟතාවයක් නොමැත. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව ප්‍රමාණාත්මකව පරීක්ෂා කර ඇති අධ්‍යයන විශාල සංඛ්‍යාවක් මත පදනම්ව, අපි ස්වයංක්‍රීය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විශ්ලේෂණ නල මාර්ගයක් සංවර්ධනය කළෙමු, එනම්: ප්‍රදේශය, ප්‍රදේශය2, දර්ශන අනුපාතය, පරිමිතිය, චක්‍රලේඛය, උපාධිය, ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය. සහ වටකුරු බව.
ඒවා අතර, PPA ප්‍රදේශය 2, ප්‍රදේශය, පරිමිතිය සහ ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළේය (රූපය 1b–e). මෙයින් පෙන්නුම් කළේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා කුඩා වී වටකුරු වී ඇති බවයි, එය PPA30-ප්‍රේරිත මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතතියෙන් පැය 72 කට පසු මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රදේශයේ අඩුවීමක් පෙන්නුම් කරන පෙර අධ්‍යයනයන්ට අනුකූල වේ. මෙම රූප විද්‍යාත්මක ලක්ෂණ මයිටොෆොජි35,36,37 හරහා ඒවායේ පරිහානිය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලයෙන් හානියට පත් සංරචක වෙන් කිරීමට අවශ්‍ය ක්‍රියාවලියක් වන මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විඛණ්ඩනය පෙන්නුම් කළ හැකිය. අනෙක් අතට, සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණයේ අඩුවීම වැඩි වූ ජෛව උත්පාදනය සමඟ සම්බන්ධ විය හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස කුඩා නව මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගොඩනැගීමට හේතු වේ. වැඩි වූ විඛණ්ඩනය හෝ ජෛව උත්පාදනය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතතියට එරෙහිව මයිටොසිස් පවත්වා ගැනීම සඳහා වන්දි ප්‍රතිචාරයක් නියෝජනය කරයි. කෙසේ වෙතත්, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් වර්ධනය අඩුවීම, දුර්වල විලයනය හෝ වෙනත් තත්වයන් බැහැර කළ නොහැක.
TEM විසින් නිර්මාණය කරන ලද අධි-විභේදන රූප මඟින් තනි මයිටොකොන්ඩ්‍රියා මට්ටමින් රූප විද්‍යාත්මක ලක්ෂණ තීරණය කිරීමට ඉඩ ලබා දුන්නද, මෙම ක්‍රමය මඟින් එක් අවස්ථාවක ද්විමාන ස්නැප්ෂොට් නිපදවයි. පරිවෘත්තීය ආතතියට ගතික ප්‍රතිචාර අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, අපි TMRE සමඟ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා පැල්ලම් කළ අතර MEL විශ්ලේෂණය සමඟ කාල-ලැප්ස් අන්වීක්ෂය භාවිතා කළෙමු, එමඟින් කාලයත් සමඟ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ජාලයේ සිදුවන වෙනස්කම් ඉහළ-ප්‍රතිදාන 3D දෘශ්‍යකරණයට ඉඩ සලසයි33,38. PPA ආතතිය යටතේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ගතිකයේ සියුම් නමුත් සැලකිය යුතු වෙනස්කම් අපි නිරීක්ෂණය කළෙමු (රූපය 2). 3 mM දී, විඛණ්ඩන සිදුවීම් ගණන සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වූ අතර, විලයන සිදුවීම් පාලනයේ මෙන් ම පැවතුනි. 5 mM PPA හි විඛණ්ඩන සහ විලයන සිදුවීම් දෙකෙහිම සංඛ්‍යාවේ වැඩිවීමක් නිරීක්ෂණය කරන ලදී, නමුත් මෙම වෙනස්කම් ආසන්න වශයෙන් සමානුපාතික වූ අතර, විඛණ්ඩන සහ විලයන චාලක විද්‍යාව ඉහළ සාන්ද්‍රණයකදී සමතුලිතතාවයට ළඟා වන බව යෝජනා කරයි (රූපය 2b). 3 සහ 5 mM PPA යන දෙකෙහිම සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියා පරිමාව නොවෙනස්ව පැවතුනි, මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ජාලයේ අඛණ්ඩතාව ආරක්ෂා වී ඇති බව පෙන්නුම් කරයි (රූපය 2d). මෙය ගතික මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලවලට මෘදු පරිවෘත්තීය ආතතියට ප්‍රතිචාර දැක්වීමට සහ ජාල ඛණ්ඩනයකින් තොරව හෝමියස්ටැසිස් ඵලදායී ලෙස පවත්වා ගැනීමට ඇති හැකියාව පිළිබිඹු කරයි. 3 mM PPA හි, විඛණ්ඩනයේ වැඩිවීම නව සමතුලිතතාවයකට සංක්‍රමණය වීම ප්‍රවර්ධනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් වේ, නමුත් PPA හි ඉහළ සාන්ද්‍රණයන් මගින් ඇති කරන ලද ආතතියට ප්‍රතිචාර වශයෙන් වඩාත් ගැඹුරු චාලක ප්‍රතිනිර්මාණයක් අවශ්‍ය වේ.
PPA ආතති සාන්ද්‍රණ දෙකෙහිම මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සංඛ්‍යාව වැඩි වූ නමුත් සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියා පරිමාව සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවීය (රූපය 2c). මෙය ජෛව උත්පාදනය වැඩි වීම හෝ බෙදීම වැඩි වීම නිසා විය හැකිය; කෙසේ වෙතත්, සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියා පරිමාවේ සැලකිය යුතු අඩුවීමක් නොමැති විට, ජෛව සංස්ලේෂණය වැඩි වීමට වැඩි ඉඩක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, රූපය 2 හි දත්ත වන්දි යාන්ත්‍රණ දෙකක පැවැත්මට සහාය දක්වයි: මයිටොකොන්ඩ්‍රියා විඛණ්ඩනය ඉහළ නැංවීමට අනුකූලව විඛණ්ඩන සිදුවීම් සංඛ්‍යාවේ වැඩි වීමක් සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ජෛව උත්පාදනයට අනුකූලව සිදුවීම් සංඛ්‍යාවේ වැඩි වීමක්. අවසාන වශයෙන්, මෘදු ආතතිය සඳහා ගතික වන්දි ගෙවීම විඛණ්ඩනය, විලයනය, ජෛව උත්පාදනය සහ මයිටොෆැජි ඇතුළත් සමගාමී ක්‍රියාවලීන්ගෙන් සමන්විත විය හැකිය. පෙර කතුවරුන් PPA මයිටොසිස් වැඩි දියුණු කරන බව පෙන්වා දී ඇතත්30,39 සහ මයිටොෆැජි29, PPA වලට ප්‍රතිචාර වශයෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියා විඛණ්ඩනය සහ විලයන ගතිකය ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම සඳහා අපි සාක්ෂි සපයන්නෙමු. මෙම දත්ත TEM මගින් නිරීක්ෂණය කරන ලද රූප විද්‍යාත්මක වෙනස්කම් සනාථ කරන අතර PPA-ප්‍රේරිත මයිටොකොන්ඩ්‍රියා අක්‍රියතාවයට සම්බන්ධ යාන්ත්‍රණ පිළිබඳ වැඩිදුර අවබෝධයක් ලබා දෙයි.
TEM හෝ MEL විශ්ලේෂණය මගින් නිරීක්ෂණය කරන ලද රූප විද්‍යාත්මක වෙනස්කම් වලට යටින් පවතින ජාන නියාමන යාන්ත්‍රණයන් පිළිබඳ සෘජු සාක්ෂි ලබා නොදුන් නිසා, අපි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය, ජෛව උත්පාදනය සහ ගතිකය සඳහා සම්බන්ධ ජානවල RNA ප්‍රකාශනය පරීක්ෂා කළෙමු. cMYC ප්‍රෝටෝ-ඔන්කෝජීනය යනු මයිටොකොන්ඩ්‍රිය, ග්ලයිකොලිසිස්, ඇමයිනෝ අම්ලය සහ මේද අම්ල පරිවෘත්තීය නියාමනයට සම්බන්ධ වන පිටපත් කිරීමේ සාධකයකි. ඊට අමතරව, NRF1 සහ TFAM41 ඇතුළුව මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පිටපත් කිරීම, පරිවර්තනය සහ සංකීර්ණ එකලස් කිරීම සඳහා සම්බන්ධ වන මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාන 600 කට ආසන්න සංඛ්‍යාවක ප්‍රකාශනය නියාමනය කරන බව cMYC දන්නා කරුණකි. NRF1 සහ TFAM යනු මයිටොසිස් හි මධ්‍යම නියාමකයින් දෙදෙනෙකු වන අතර, mtDNA ප්‍රතිවර්තනය සක්‍රිය කිරීම සඳහා PGC-1α හි පහළට ක්‍රියා කරයි. මෙම මාර්ගය cAMP සහ AMPK සංඥා මගින් සක්‍රිය කර ඇති අතර බලශක්ති වියදම් සහ පරිවෘත්තීය ආතතියට සංවේදී වේ. PPA හි බලපෑම් ඔක්සිකාරක ආතතිය මගින් මැදිහත් විය හැකිද යන්න තීරණය කිරීම සඳහා අපි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනයේ රෙඩොක්ස් නියාමකයෙකු වන NFE2L2 ද පරීක්ෂා කළෙමු.
NFE2L2 ප්‍රකාශනය නොවෙනස්ව පැවතුනද, 3 mM සහ 5 mM PPA සමඟ පැය 24 ක ප්‍රතිකාරයකින් පසු cMYC, NRF1 සහ TFAM ප්‍රකාශනයේ ස්ථාවර මාත්‍රාව මත යැපෙන අඩුවීමක් අපට හමු විය (රූපය 3a-c). cMYC ප්‍රකාශනය අඩු කිරීම මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් ලෙස මීට පෙර වාර්තා වී ඇති අතර, අනෙක් අතට, cMYC ප්‍රකාශනය අඩු කිරීම මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය, ජාල සම්බන්ධතාවය සහ පටල ධ්‍රැවීකරණය ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයට හේතු විය හැක. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, cMYC මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විඛණ්ඩනය සහ විලයනය නියාමනය කිරීමට ද සම්බන්ධ වන අතර සෛල බෙදීමේදී DRP1 පොස්පරීකරණය සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රාදේශීයකරණය වැඩි කරන බව දන්නා අතර ස්නායුක කඳ සෛලවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාත්මක ප්‍රතිනිර්මාණය සඳහා මැදිහත් වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, cMYC-ඌන ෆයිබ්‍රොබ්ලාස්ට් PPA43 ආතතිය මගින් ඇති කරන ලද වෙනස්කම් වලට අනුකූලව අඩු වූ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය පෙන්නුම් කරයි. මෙම දත්ත cMYC සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය අතර සිත්ගන්නාසුළු නමුත් තවමත් අපැහැදිලි සම්බන්ධතාවයක් නිරූපණය කරයි, PPA ආතතියෙන් ඇති කරන ලද ප්‍රතිනිර්මාණය පිළිබඳ අනාගත අධ්‍යයනයන් සඳහා සිත්ගන්නා ඉලක්කයක් සපයයි.
NRF1 සහ TFAM අඩු කිරීම වැදගත් පිටපත් කිරීමේ සක්‍රියකාරකයක් ලෙස cMYC හි භූමිකාවට අනුකූල වේ. මෙම දත්ත මිනිස් මහා අන්ත්‍ර පිළිකා සෛලවල පෙර අධ්‍යයනයන් සමඟ ද අනුකූල වන අතර, PPA පැය 22 කින් NRF1 mRNA ප්‍රකාශනය අඩු කළ බව පෙන්නුම් කරයි, එය ATP ක්ෂය වීම සහ ROS46 වැඩි වීම සමඟ සම්බන්ධ විය. මෙම කතුවරුන් ද වාර්තා කළේ TFAM ප්‍රකාශනය පැය 8.5 කින් වැඩි වූ නමුත් පැය 22 කින් මූලික මට්ටම් වෙත ආපසු ගිය බවයි. ඊට වෙනස්ව, කිම් සහ වෙනත් අය (2019) පෙන්වා දුන්නේ SH-SY5Y සෛලවල PPA ආතතියෙන් පැය 4 කට පසු TFAM mRNA ප්‍රකාශනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වූ බවයි; කෙසේ වෙතත්, පැය 72 කට පසු, TFAM ප්‍රෝටීන් ප්‍රකාශනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වූ අතර mtDNA පිටපත් සංඛ්‍යාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය. මේ අනුව, පැය 24 කට පසු අප නිරීක්ෂණය කළ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදන ජාන සංඛ්‍යාවේ අඩුවීම, මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සංඛ්‍යාවේ වැඩිවීම පෙර කාල ලක්ෂ්‍යවල ජෛව උත්පාදනය සක්‍රීය කිරීම සමඟ සම්බන්ධ වීමේ හැකියාව බැහැර නොකරයි. පෙර අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ PPA පැය 4 විනාඩි 30 කදී SH-SY5Y සෛලවල PGC-1α mRNA සහ ප්‍රෝටීන් සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ නංවන බවත්, ප්‍රොපියොනික් අම්ලය පැය 12 විනාඩි 39 කදී PGC-1α හරහා පැටවාගේ හෙපටෝසයිට් වල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනය වැඩි දියුණු කරන බවත්ය. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, PGC-1α යනු NRF1 සහ TFAM හි සෘජු පිටපත් කිරීමේ නියාමකයෙකු පමණක් නොව, විඛණ්ඩනය සහ විලයනය නියාමනය කිරීමෙන් MFN2 සහ DRP1 හි ක්‍රියාකාරිත්වය නියාමනය කරන බව ද පෙන්වා දී ඇත. එකට ගත් කල, මෙය PPA මගින් ඇති කරන ලද මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් වන්දි ප්‍රතිචාර නියාමනය කරන යාන්ත්‍රණවල සමීප සම්බන්ධතාවය ඉස්මතු කරයි. එපමණක් නොව, අපගේ දත්ත PPA ආතතිය යටතේ ජෛව උත්පාදනය සහ පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියේ පිටපත් කිරීමේ නියාමනයේ සැලකිය යුතු අක්‍රමිකතාවයක් පිළිබිඹු කරයි.
STOML2, OPA1, MFN1, MFN2 සහ DRP1 ජාන මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විඛණ්ඩනය, විලයනය සහ ගතිකයේ මධ්‍යම නියාමකයින් අතර වේ37,48,49. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගති විද්‍යාවට සම්බන්ධ තවත් බොහෝ ජාන තිබේ, කෙසේ වෙතත්, STOML2, OPA1 සහ MFN2 මීට පෙර ASD කණ්ඩායම්වල වෙනස් ලෙස මෙතිලේට් කර ඇති බව සොයාගෙන ඇත,16 සහ ස්වාධීන අධ්‍යයන කිහිපයක් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතතියට ප්‍රතිචාර වශයෙන් මෙම පිටපත් කිරීමේ සාධකවල වෙනස්කම් වාර්තා කර ඇත50,51. 52. OPA1 සහ STOML2 යන දෙකෙහිම ප්‍රකාශනය 3 mM සහ 5 mM PPA ප්‍රතිකාරයකින් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන ලදී (රූපය 3e, f). OPA1 යනු MFN1 සහ 2 සමඟ සෘජු අන්තර්ක්‍රියා හරහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විලයනයේ සම්භාව්‍ය නියාමකයින්ගෙන් එකක් වන අතර ක්‍රිස්ටේ ප්‍රතිනිර්මාණය සහ මයිටොෆැජි හි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි53. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගති විද්‍යාවේ STOML2 හි නිශ්චිත කාර්යභාරය අපැහැදිලිව පවතී, නමුත් සාක්ෂිවලින් පෙනී යන්නේ එය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විලයනය, ජෛව උත්පාදනය සහ මයිටොෆැජි වල කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බවයි.
STOML2 මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ශ්වසන සම්බන්ධතාවය පවත්වා ගැනීමට සහ ශ්වසන දාම සංකීර්ණ සෑදීමට සම්බන්ධ වන අතර පිළිකා සෛලවල පරිවෘත්තීය ලක්ෂණ ගැඹුරින් වෙනස් කරන බව පෙන්වා දී ඇත54,55. අධ්‍යයනවලින් පෙන්වා දී ඇත්තේ STOML2 BAN සහ කාඩියොලිපින් 55, 57, 58 සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කිරීම හරහා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පටල විභවය සහ ජෛව උත්පාදනය ප්‍රවර්ධනය කරන බවයි. ඊට අමතරව, ස්වාධීන අධ්‍යයනවලින් පෙන්වා දී ඇත්තේ STOML2 සහ PINK1 අතර අන්තර්ක්‍රියා මයිටොෆැජි නියාමනය කරන බවයි59,60. විශේෂයෙන්, STOML2 MFN2 සමඟ සෘජුවම අන්තර්ක්‍රියා කර ස්ථාවර කරන බව වාර්තා වී ඇති අතර OPA1 හායනයට වගකිව යුතු ප්‍රෝටීස් නිෂේධනය කිරීමෙන් දිගු OPA1 සමස්ථානික ස්ථාවර කිරීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි53,61,62. PPA ප්‍රතික්‍රියා වලදී නිරීක්ෂණය කරන ලද STOML2 ප්‍රකාශනය අඩුවීම මෙම විලයන ප්‍රෝටීන ubiquitin- සහ ප්‍රෝටිසෝම මත යැපෙන මාර්ග හරහා පිරිහීමට වඩාත් ගොදුරු විය හැකිය48. PPA වලට ගතික ප්‍රතිචාර දැක්වීමේදී STOML2 සහ OPA1 වල නිශ්චිත කාර්යභාරය පැහැදිලි නැතත්, මෙම විලයන ජානවල ප්‍රකාශනය අඩුවීම (රූපය 3) විඛණ්ඩනය සහ විලයන අතර සමතුලිතතාවයට බාධා කළ හැකි අතර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රමාණය අඩුවීමට හේතු විය හැක (රූපය 3). 1).
අනෙක් අතට, පැය 24 කට පසු OPA1 ප්‍රෝටීන් ප්‍රකාශනය නොවෙනස්ව පැවති අතර, PPA ප්‍රතිකාරයෙන් පසු MFN1, MFN2 හෝ DRP1 හි mRNA සහ ප්‍රෝටීන් මට්ටම් සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවීය (රූපය 3g-i, රූපය 4). මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විලයනය සහ විඛණ්ඩනයට සම්බන්ධ මෙම සාධක නියාමනයේ කිසිදු වෙනසක් නොමැති බව මෙයින් ඇඟවිය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, මෙම ජාන හතරෙන් එක් එක් ප්‍රෝටීන් ක්‍රියාකාරිත්වය පාලනය කරන පශ්චාත් පිටපත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම් (PTM) මගින් ද නියාමනය කර ඇති බව සඳහන් කිරීම වටී. OPA1 හි මයිටොකොන්ඩ්‍රියාවේ ප්‍රෝටියෝලයිටික ලෙස වෙන් කරන ලද විකල්ප ස්ප්ලයිස් ප්‍රභේද අටක් ඇති අතර ඒවා වෙනස් සමස්ථානික දෙකක් නිපදවයි 63. දිගු හා කෙටි සමස්ථානික අතර සමතුලිතතාවය අවසානයේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් විලයනය සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලය නඩත්තු කිරීමේදී OPA1 හි කාර්යභාරය තීරණය කරයි64. DRP1 ක්‍රියාකාරිත්වය කැල්සියම්/කැල්මොඩුලින්-යැපෙන ප්‍රෝටීන් කයිනාස් II (CaMKII) පොස්පරීකරණය මගින් නියාමනය කරනු ලබන අතර, DRP1 පිරිහීම ubiquitination සහ SUMOylation65 මගින් නියාමනය කරනු ලැබේ. අවසාන වශයෙන්, DRP1 සහ MFN1/2 යන දෙකම GTPases වේ, එබැවින් ක්‍රියාකාරිත්වයට මයිටොකොන්ඩ්‍රියා හි GTP නිෂ්පාදන අනුපාතය බලපෑම් කළ හැකිය 66. එබැවින්, මෙම ප්‍රෝටීන වල ප්‍රකාශනය නියතව පැවතුනද, මෙය නොවෙනස්ව පවතින ප්‍රෝටීන් ක්‍රියාකාරිත්වය හෝ ප්‍රාදේශීයකරණය පිළිබිඹු නොකළ හැකිය67,68. ඇත්ත වශයෙන්ම, පවතින PTM ප්‍රෝටීන් ප්‍රතිපෝෂණ බොහෝ විට උග්‍ර ආතති ප්‍රතිචාර සඳහා මැදිහත් වීම සඳහා වගකිව යුතු පළමු ආරක්ෂක මාර්ගය ලෙස සේවය කරයි. අපගේ ආකෘතියේ මධ්‍යස්ථ පරිවෘත්තීය ආතතියක් පවතින විට, mRNA හෝ ප්‍රෝටීන් මට්ටමින් මෙම ජානවල අතිරේක සක්‍රිය කිරීමක් අවශ්‍ය නොවී මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අඛණ්ඩතාව ප්‍රමාණවත් ලෙස ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම සඳහා PTM විලයන සහ විඛණ්ඩන ප්‍රෝටීන වල වැඩි ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රවර්ධනය කිරීමට ඉඩ ඇත.
ඉහත දත්ත එකට ගත් කල, මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාවේ සංකීර්ණ හා කාලය මත රඳා පවතින නියාමනය සහ මෙම යාන්ත්‍රණයන් පැහැදිලි කිරීමේ අභියෝග ඉස්මතු කරයි. ජාන ප්‍රකාශනය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, මාර්ගයේ නිශ්චිත ඉලක්ක ජාන හඳුනා ගැනීම පළමුව අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, අපගේ දත්තවලින් පෙනී යන්නේ එකම මාර්ගයේ ඇති ජාන එකම ආතතියට එකම ආකාරයකින් ප්‍රතිචාර නොදක්වන බවයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, පෙර අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ එකම මාර්ගයේ ඇති විවිධ ජාන විවිධ තාවකාලික ප්‍රතිචාර පැතිකඩ ප්‍රදර්ශනය කළ හැකි බවයි30,46. ඊට අමතරව, පිටපත් කිරීම සහ ජාන ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සම්බන්ධතාවය කඩාකප්පල් කරන සංකීර්ණ පශ්චාත්-පිටපත් කිරීමේ යාන්ත්‍රණ තිබේ. ප්‍රෝටියොමික් අධ්‍යයනයන් මගින් PTM වල සහ ප්‍රෝටීන් ක්‍රියාකාරිත්වයේ බලපෑම පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දිය හැකි නමුත්, ඒවා අඩු ප්‍රතිදාන ක්‍රම, ඉහළ සංඥා-ශබ්ද අනුපාත සහ දුර්වල විභේදනය ඇතුළු අභියෝග ද මතු කරයි.
මෙම සන්දර්භය තුළ, TEM සහ MEL භාවිතයෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව අධ්‍යයනය කිරීම මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකත්වය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සම්බන්ධතාවය සහ එය රෝගයට බලපාන ආකාරය පිළිබඳ මූලික ප්‍රශ්න විසඳීමට විශාල විභවයක් ඇත. වඩාත්ම වැදගත් දෙය නම්, TEM මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයේ සහ ගතිකයේ අභිසාරී අන්ත ලක්ෂ්‍යයක් ලෙස මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව මැනීම සඳහා සෘජු ක්‍රමයක් සපයයි51. ජාන ප්‍රකාශනයේ වෙනස්කම් නොමැති විට පවා ගතික මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ප්‍රතිනිර්මාණය ප්‍රමාණනය කිරීමට ඉඩ සලසන ත්‍රිමාණ සෛලීය පරිසරයක විඛණ්ඩන සහ විලයන සිදුවීම් දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා MEL සෘජු ක්‍රමයක් ද සපයයි33. මෙහිදී අපි ද්විතියික මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රෝගවල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව ඉස්මතු කරමු. මෙම රෝග සාමාන්‍යයෙන් සංලක්ෂිත වන්නේ උග්‍ර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් හානිවලට වඩා මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාල සියුම් ලෙස ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම මගින් සංලක්ෂිත නිදන්ගත මෘදු පරිවෘත්තීය ආතතියෙනි. කෙසේ වෙතත්, නිදන්ගත ආතතිය යටතේ මයිටොසිස් පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් වන්දි ගැඹුරු ක්‍රියාකාරී ප්‍රතිවිපාක ඇත. ස්නායු විද්‍යාවේ සන්දර්භය තුළ, මෙම වන්දි යාන්ත්‍රණයන් පිළිබඳ වඩා හොඳ අවබෝධයක් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාවයට සම්බන්ධ ප්ලෙයෝට්‍රොපික් ස්නායු ව්‍යාධි විද්‍යාව පිළිබඳ වැදගත් තොරතුරු සැපයිය හැකිය.
අවසාන වශයෙන්, අපගේ දත්ත මගින් ස්නායුක මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය පාලනය කරන ජාන ප්‍රකාශනය, ප්‍රෝටීන් වෙනස් කිරීම් සහ ප්‍රෝටීන් ක්‍රියාකාරකම් අතර සංකීර්ණ අන්තර්ක්‍රියා වල ක්‍රියාකාරී ප්‍රතිවිපාක තේරුම් ගැනීම සඳහා රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව ඉස්මතු කරයි. ASD හි මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සංරචකය පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා ස්නායුක සෛල ආකෘතියක මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව ආදර්ශනය කිරීමට අපි PPA භාවිතා කළෙමු. PPA සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලද SH-SY5Y සෛල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාවේ වෙනස්කම් පෙන්නුම් කළේය: මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් කුඩා හා වටකුරු බවට පත් වූ අතර, TEM විසින් නිරීක්ෂණය කරන විට ක්‍රිස්ටේ දුර්වල ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත. මෘදු පරිවෘත්තීය ආතතියට ප්‍රතිචාර වශයෙන් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජාලය පවත්වා ගැනීම සඳහා විඛණ්ඩන සහ විලයන සිදුවීම්වල වැඩි වීමක් සමඟ මෙම වෙනස්කම් සමගාමීව සිදුවන බව MEL විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කෙරේ. එපමණක් නොව, PPA මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිවෘත්තීය හා හෝමියස්ටැසිස් වල පිටපත් කිරීමේ නියාමනය සැලකිය යුතු ලෙස කඩාකප්පල් කරයි. PPA ආතතියෙන් බාධා ඇති වූ ප්‍රධාන මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් නියාමකයින් ලෙස අපි cMYC, NRF1, TFAM, STOML2 සහ OPA1 හඳුනා ගත් අතර මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් රූප විද්‍යාව සහ ක්‍රියාකාරිත්වයේ PPA-ප්‍රේරිත වෙනස්කම් මැදිහත් වීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය. ජාන ප්‍රකාශනය සහ ප්‍රෝටීන් ක්‍රියාකාරකම්, ප්‍රාදේශීයකරණය සහ පශ්චාත්-පරිවර්තන වෙනස් කිරීම් වල PPA-ප්‍රේරිත තාවකාලික වෙනස්කම් වඩා හොඳින් සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා අනාගත අධ්‍යයනයන් අවශ්‍ය වේ. අපගේ දත්ත මගින් මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ආතති ප්‍රතිචාරයට මැදිහත් වන නියාමන යාන්ත්‍රණවල සංකීර්ණත්වය සහ අන්තර් රඳා පැවැත්ම ඉස්මතු කරන අතර වඩාත් ඉලක්කගත යාන්ත්‍රික අධ්‍යයනයන් සඳහා TEM සහ අනෙකුත් රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රමවල උපයෝගීතාව පෙන්නුම් කරයි.
SH-SY5Y සෛල රේඛාව (ECACC, 94030304-1VL) සිග්මා-ඇල්ඩ්‍රිච් වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී. SH-SY5Y සෛල ඩල්බෙකෝ හි නවීකරණය කරන ලද ඊගල්ස් මාධ්‍ය/F-12 පෝෂක මිශ්‍රණය (DMEM/F-12) සහ L-ග්ලූටමින් (SC09411, ScienCell) හි 25 cm2 ප්ලාස්ක් වල වගා කරන ලද අතර 20% භ්‍රෑණ ගව සෙරුමය (FBS) (10493106, ThermoFisher Scientific) සහ 1% පෙනිසිලින්-ස්ට්‍රෙප්ටොමයිසින් (P4333-20ML, සිග්මා-ඇල්ඩ්‍රිච්) 37 °C, 5% CO2 හි අතිරේකව සපයන ලදී. සෛල 0.05% ට්‍රයිප්සින්-EDTA (15400054, ThermoFisher Scientific) භාවිතයෙන් 80% සංගමනයකට උපසංස්කෘති කරන ලද අතර, ග්‍රෑම් 300 ට කේන්ද්‍රාපසාරී කර ආසන්න වශයෙන් සෛල 7 × 105/ml ඝනත්වයකින් ආලේප කරන ලදී. සියලුම අත්හදා බැලීම් ඡේද 19–22 අතර වෙනස් නොකළ SH-SY5Y සෛල මත සිදු කරන ලදී. PPA NaP ලෙස පරිපාලනය කෙරේ. උණුසුම් MilliQ ජලයේ NaP කුඩු (CAS අංක 137-40-6, රසායනික සූත්‍රය C3H5NaO2, P5436-100G, සිග්මා-ඇල්ඩ්රිච්) 1 M සාන්ද්‍රණයකට දියකර 4 °C හි ගබඩා කරන්න. ප්‍රතිකාර කරන දිනයේදී, මෙම ද්‍රාවණය 1 M PPA සිට 3 mM දක්වා සහ 5 mM PPA සමඟ සෙරුමය-නිදහස් මාධ්‍යයේ (DMEM/F-12 L-glutamine සමඟ) තනුක කරන්න. සියලුම අත්හදා බැලීම් සඳහා ප්‍රතිකාර සාන්ද්‍රණයන් PPA නැත (0 mM, පාලනය), 3 mM සහ 5 mM PPA විය. අවම වශයෙන් ජීව විද්‍යාත්මක අනුරූ තුනකින් අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී.
SH-SY5Y සෛල 5.5 × 105 සෛල/මිලි ලීටර් අනුපාතයකින් 25 cm5 ෆ්ලැස්ක් වලට බීජ කර පැය 24 ක් වගා කරන ලදී. පුර්ව ලියාපදිංචි තක්සේරුවට පැය 24 කට පෙර PPA ප්‍රතිකාරය ෆ්ලැස්ක් එකට එකතු කරන ලදී. සාමාන්‍ය ක්ෂීරපායී පටක උප සංස්කෘතික ප්‍රොටෝකෝල අනුගමනය කරමින් සෛල පෙති එකතු කරන්න (ඉහත විස්තර කර ඇත). සෛල පෙති 100 µl 2.5% ග්ලූටරල්ඩිහයිඩ්, 1× PBS තුළ නැවත තබා සකසන තෙක් 4 °C දී ගබඩා කරන්න. SH-SY5Y සෛල කෙටියෙන් කේන්ද්‍රාපසාරී කර සෛල පෙති කර 2.5% ග්ලූටරල්ඩිහයිඩ්, 1× PBS ද්‍රාවණය ඉවත් කරන ලදී. ආසවනය කළ ජලයේ සකස් කරන ලද 4% ඇගරෝස් ජෙල් එකක අවසාදිතය නැවත තබන්න (ඇගරෝස් සහ අවසාදිත පරිමාවේ අනුපාතය 1:1). ඇගරෝස් කැබලි පැතලි තහඩු මත ජාලක මත තබා අධි පීඩන කැටි කිරීමට පෙර 1-හෙක්සැඩසීන් ආලේප කරන ලදී. සාම්පල පැය 24 ක් සඳහා -90°C දී 100% වියළි ඇසිටෝන් තුළ ශීත කරන ලදී. ඉන්පසු උෂ්ණත්වය -80°C දක්වා වැඩි කරන ලද අතර 1% ඔස්මියම් ටෙට්‍රොක්සයිඩ් සහ 0.1% ග්ලූටරල්ඩිහයිඩ් ද්‍රාවණයක් එකතු කරන ලදී. සාම්පල -80°C හි පැය 24 ක් ගබඩා කරන ලදී. මෙයින් පසු, දින කිහිපයක් පුරා උෂ්ණත්වය ක්‍රමයෙන් කාමර උෂ්ණත්වයට වැඩි කරන ලදී: පැය 24 ක් සඳහා – 80°C සිට – 50°C දක්වා, පැය 24 ක් සඳහා – 30°C දක්වා, පැය 24 ක් සඳහා – 10°C දක්වා සහ අවසානයේ කාමර උෂ්ණත්වයට. උෂ්ණත්වය.
ක්‍රයොජනික් සකස් කිරීමෙන් පසු, සාම්පල දුම්මලවලින් පුරවා ඇති අතර අතිශය තුනී කොටස් (~100 nm) ලයිකා රීචර්ට් අල්ට්‍රාකියුට්ස් අල්ට්‍රාමයික්‍රොටෝමයක් (ලයිකා මයික්‍රොසිස්ටම්ස්) භාවිතයෙන් සාදන ලදී. කොටස් 2% යුරේනයිල් ඇසිටේට් සහ ඊයම් සයිටේ්‍රට් සමඟ පැල්ලම් කරන ලදී. 200 kV (Lab6 සම්ප්‍රේෂකය) හි ක්‍රියාත්මක වන FEI Tecnai 20 සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂයක් (ThermoFisher (කලින් FEI), අයින්ඩ්හෝවන්, නෙදර්ලන්තය) සහ ට්‍රයිඩියම් ශක්ති පෙරහනකින් සමන්විත ගැටන් CCD කැමරාවක් (ගැටන්, එක්සත් රාජධානිය) භාවිතයෙන් සාම්පල නිරීක්ෂණය කරන ලදී.
සෑම තාක්ෂණික අනුරුවකම, අවම වශයෙන් තනි සෛල රූප 24 ක් ලබා ගන්නා ලද අතර, මුළු රූප 266 ක් ලබා ගන්නා ලදී. සියලුම රූප උනන්දුවක් දක්වන කලාප (ROI) මැක්‍රෝ සහ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා මැක්‍රෝ භාවිතයෙන් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් මැක්‍රෝ ප්‍රකාශිත ක්‍රම 17,31,32 මත පදනම් වන අතර ෆීජි/ඉමේජ්ජේ 69 හි TEM රූප අර්ධ ස්වයංක්‍රීය කණ්ඩායම් සැකසීමට ඉඩ සලසයි. කෙටියෙන් කිවහොත්: රෝලිං බෝල පසුබිම් අඩු කිරීම (පික්සල් 60 අරය) සහ FFT බෑන්ඩ්පාස් පෙරහනක් (පිළිවෙලින් පික්සල් 60 සහ 8 ඉහළ සහ පහළ සීමාවන් භාවිතා කරමින්) සහ 5% දිශානති ඉවසීමක් සහිත සිරස් රේඛා මර්දනය භාවිතයෙන් රූපය ප්‍රතිලෝම කර ප්‍රතිලෝම කර ඇත. සැකසූ රූපය උපරිම එන්ට්‍රොපි ඇල්ගොරිතමයක් භාවිතයෙන් ස්වයංක්‍රීයව සීමාවට ලක් කර ද්විමය ආවරණයක් ජනනය වේ. අමු TEM රූපවල අතින් තෝරාගත් ROI සමඟ සම්බන්ධ රූප කලාප උපුටා ගන්නා ලද අතර, මයිටොකොන්ඩ්‍රියාව සංලක්ෂිත කර ප්ලාස්මා පටලය සහ අනෙකුත් ඉහළ ප්‍රතිවිරුද්ධ කලාප බැහැර කරන ලදී. එක් එක් උපුටා ගත් ROI සඳහා, පික්සල 600 ට වඩා විශාල ද්විමය අංශු විශ්ලේෂණය කරන ලද අතර, ෆීජි/ඉමේජ්ජේ හි බිල්ට්-ඉන් මිනුම් ශ්‍රිත භාවිතයෙන් අංශු ප්‍රදේශය, පරිමිතිය, ප්‍රධාන සහ කුඩා අක්ෂ, ෆෙරෙට් විෂ්කම්භය, වටකුරු බව සහ චක්‍රලේඛය මනිනු ලැබීය. මෙරිල්, ෆ්ලිප්පෝ සහ ස්ට්‍රැක් (2017) අනුගමනය කරමින්, ප්‍රදේශය 2, අංශු දර්ශන අනුපාතය (ප්‍රධාන සිට සුළු අක්ෂ අනුපාතය) සහ හැඩ සාධකය (FF) මෙම දත්ත වලින් ගණනය කරන ලදී, එහිදී FF = පරිමිතිය 2/4pi x ප්‍රදේශය. පරාමිතික සූත්‍රයේ අර්ථ දැක්වීම මෙරිල්, ෆ්ලිප්පෝ සහ ස්ට්‍රැක් (2017) හි සොයාගත හැකිය. සඳහන් කර ඇති මැක්‍රෝ GitHub හි ඇත (දත්ත ලබා ගැනීමේ ප්‍රකාශය බලන්න). සාමාන්‍යයෙන්, PPA ප්‍රතිකාරයකට ආසන්න වශයෙන් අංශු 5,600 ක් විශ්ලේෂණය කරන ලද අතර, මුළු අංශු 17,000 ක් පමණ (දත්ත පෙන්වා නැත).
SH-SH5Y සෛල එක රැයකින් ඇලවීමට ඉඩ දීම සඳහා කුටීර 8 ක සංස්කෘතික කෑම වර්ගවල (ThermoFisher, #155411) තබා TMRE 1:1000 (ThermoFisher, #T669) සහ Hoechst 33342 1:200 (Sigma-Aldrich, H6024) සමඟ පුර්ව ලියාපදිංචි කරන ලදී. ඩයි කිරීම. මිනිත්තු 10 ක පරිසරයක් තුළ 405 nm සහ 561 nm ලේසර් භාවිතයෙන් රූප ලබා ගන්නා ලද අතර, අනුප්‍රාප්තික කාල ලක්ෂ්‍ය 12 කදී රූප රාමු අතර 0.2 μm ක az පියවරක් සහිත රූප ක්ෂුද්‍ර ග්‍රැෆ් 10 ක් අඩංගු z-ස්ටැක් ලෙස අමු රූප ලබා ගන්නා ලදී. LCI Plan Apochromate 100x/1.4 Oil DIC M27 කාචයක් භාවිතා කරමින් Carl Zeiss LSM780 ELYRA PS.1 සුපිරි-විභේදන වේදිකාවක් (Carl Zeiss, Oberkochen, ජර්මනිය) භාවිතයෙන් රූප එකතු කරන ලදී. පෙර විස්තර කරන ලද නල මාර්ගයක් සහ ImageJ ප්ලගිනය භාවිතයෙන් ImageJ හි රූප විශ්ලේෂණය කරන ලද අතර, විලයනය සහ විඛණ්ඩන සිදුවීම්, සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ව්‍යුහ ගණන සහ සෛලයකට සාමාන්‍ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පරිමාව මැනීමට හැකි විය33. MEL මැක්‍රෝ GitHub හි ඇත (දත්ත ලබා ගැනීමේ ප්‍රකාශය බලන්න).
ප්‍රතිකාර කිරීමට පෙර පැය 24ක් පුරාවට ළිං තහඩු හයක් තුළ SH-SY5Y සෛල 0.3 × 106 සෛල/mL ඝනත්වයකින් වගා කරන ලදී. Quick-RNA™ Miniprep ප්‍රොටෝකෝලය (ZR R1055, Zymo Research) භාවිතයෙන් සුළු වෙනස් කිරීම් සහිතව RNA නිස්සාරණය කරන ලදී: ඉවත් කිරීමට පෙර සෑම ළිඳකටම RNA ලයිසිස් බෆරයේ 300 μl එකතු කර DNase/RNase elution 30 μl සමඟ අවසාන පියවරක් ලෙස සෑම සාම්පලයක්ම ලයිස් කරන්න. -නිදහස් ජලය. සියලුම සාම්පල NanoDrop ND-1000 UV-Vis වර්ණාවලීක්ෂ ඡායාරූපමානයක් භාවිතයෙන් ප්‍රමාණය සහ ගුණාත්මකභාවය සඳහා පරීක්ෂා කරන ලදී. සෛල ලයිසේට් වලින් මුළු ප්‍රෝටීන් 200 μl RIPA ලයිසිස් බෆරය භාවිතයෙන් ලබා ගන්නා ලද අතර, බ්‍රැඩ්ෆර්ඩ් ප්‍රෝටීන් විශ්ලේෂණය70 භාවිතයෙන් ප්‍රමාණනය කරන ලදී.
නිෂ්පාදකයාගේ උපදෙස් අනුව, සමහර වෙනස් කිරීම් සහිතව, ටෙට්‍රෝ™ cDNA සංස්ලේෂණ කට්ටලය (BIO-65043, මෙරිඩියන් ජෛව විද්‍යාව) භාවිතයෙන් cDNA සංස්ලේෂණය සිදු කරන ලදී. මුළු RNA වලින් 0.7 සිට 1 μg දක්වා භාවිතා කරමින් cDNA 20-μl ප්‍රතික්‍රියා වලදී සංස්ලේෂණය කරන ලදී. කලින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද පත්‍රිකා 42, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 (වගුව S1) වලින් ප්‍රයිමර් තෝරා ගන්නා ලද අතර ඒ සමඟ ඇති පරීක්ෂණ ඒකාබද්ධ DNA තාක්ෂණයන්ගෙන් PrimerQuest මෙවලම භාවිතයෙන් නිර්මාණය කරන ලදී. උනන්දුවක් දක්වන සියලුම ජාන න්‍යෂ්ටික B2M ජානයට සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී. STOML2, NRF1, NFE2L2, TFAM, cMYC සහ OPA1 හි ජාන ප්‍රකාශනය RT-qPCR මගින් මනිනු ලැබීය. ප්‍රධාන මිශ්‍රණයට LUNA Taq පොලිමරේස් (M3003L, New England Biolabs), 10 μM ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රයිමර්, cDNA සහ PCR-ශ්‍රේණියේ ජලය ඇතුළත් වූ අතර එමඟින් එක් එක් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා 10 μL අවසාන පරිමාවක් ලබා ගත හැකිය. බෙදීම සහ විඛණ්ඩන ජාන (DRP1, MFN1/2) ප්‍රකාශනය TaqMan බහුකාර්ය පරීක්ෂණ භාවිතයෙන් මනිනු ලැබීය. Luna Universal Probe qPCR Master Mix (M3004S, New England Biolabs) නිෂ්පාදකයාගේ උපදෙස් අනුව සුළු වෙනස් කිරීම් සහිතව භාවිතා කරන ලදී. බහුකාර්ය RT-qPCR මාස්ටර් මිශ්‍රණයට 1X LUNA Taq පොලිමරේස්, 10 μM ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රයිමර්, 10 μM පරීක්ෂණ, cDNA සහ PCR-ශ්‍රේණියේ ජලය ඇතුළත් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස එක් එක් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා 20 μL අවසාන පරිමාවක් ලැබේ. RT-qPCR Rotor-Gene Q 6-plex (QIAGEN RG—අනුක්‍රමික අංකය: R0618110) භාවිතයෙන් සිදු කරන ලදී. චක්‍රීය තත්වයන් S1 වගුවේ දක්වා ඇත. සියලුම cDNA සාම්පල ත්‍රිත්ව වශයෙන් විස්තාරණය කරන ලද අතර දස ගුණයක තනුක මාලාවක් භාවිතයෙන් සම්මත වක්‍රයක් ජනනය කරන ලදී. දත්ත ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීමේ හැකියාව සහතික කිරීම සඳහා චක්‍ර සීමාව සම්මත අපගමනය (Ct) >0.5 සහිත ත්‍රිත්ව සාම්පලවල පිටස්තරයන් විශ්ලේෂණයෙන් ඉවත් කරන ලදී30,72. සාපේක්ෂ ජාන ප්‍රකාශනය 2-ΔΔCt79 ක්‍රමය භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලදී.
ප්‍රෝටීන් සාම්පල (60 μg) 2:1 අනුපාතයකින් Laemmli පැටවුම් බෆරය සමඟ මිශ්‍ර කර 12% වර්ණ රහිත ප්‍රෝටීන් ජෙල් (Bio-Rad #1610184) මත ක්‍රියාත්මක කරන ලදී. ප්‍රෝටීන් Trans-Blot Turbo පද්ධතිය (#170-4155, Bio-Rad) භාවිතයෙන් PVDF (polyvinylidene fluoride) පටලයකට (#170-84156, Bio-Rad) මාරු කරන ලදී. පටලය අවහිර කර සුදුසු ප්‍රාථමික ප්‍රතිදේහ (OPA1, MFN1, MFN2, සහ DRP1) (1:1000 තනුක කර) පැය 48 ක් සඳහා පුර්ව ලියාපදිංචි කරන ලද අතර, පසුව ද්විතියික ප්‍රතිදේහ (1:10,000) සමඟ පැය 1 ක් පුර්ව ලියාපදිංචි කරන ලදී. පසුව Clarity Western ECL උපස්ථරය (#170-5061, Bio-Rad) භාවිතයෙන් පටල රූපගත කරන ලද අතර Bio-Rad ChemiDoc MP පද්ධතියක් භාවිතයෙන් පටිගත කරන ලදී. Western blot විශ්ලේෂණය සඳහා ImageLab අනුවාදය 6.1 භාවිතා කරන ලදී. මුල් ජෙල් සහ blot රූපය S1 හි දක්වා ඇත. ප්‍රතිදේහ තොරතුරු වගුව S2 හි දක්වා ඇත.
අවම වශයෙන් ස්වාධීන සාම්පල තුනක මධ්‍යන්‍යයේ (SEM) මධ්‍යන්‍යය සහ සම්මත දෝෂය ලෙස දත්ත කට්ටල ඉදිරිපත් කෙරේ. ගවුසියානු ව්‍යාප්තියක් සහ සමාන සම්මත අපගමනයන් උපකල්පනය කර විශ්ලේෂණයන් සමඟ ඉදිරියට යාමට පෙර ෂැපිරෝ-විල්ක්ස් පරීක්ෂණය (වෙනත් ආකාරයකින් ප්‍රකාශ නොකළහොත්) භාවිතයෙන් දත්ත කට්ටල සාමාන්‍යභාවය සඳහා පරීක්ෂා කරන ලදී. ෆිෂර්ගේ MEL LSD (p < 0.05), ඒක-මාර්ග ANOVA (ප්‍රතිකාර එදිරිව පාලන මධ්‍යන්‍යය) සහ වැදගත්කම තීරණය කිරීම සඳහා ඩනට්ගේ බහු සංසන්දන පරීක්ෂණය (p < 0.05) භාවිතා කරමින් දත්ත කට්ටලය විශ්ලේෂණය කිරීමට අමතරව. සැලකිය යුතු p අගයන් ප්‍රස්ථාරයේ *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001 ලෙස දක්වා ඇත. සියලුම සංඛ්‍යානමය විශ්ලේෂණ සහ ප්‍රස්ථාර සිදු කර GraphPad Prism 9.4.0 භාවිතයෙන් ජනනය කරන ලදී.
TEM රූප විශ්ලේෂණය සඳහා Fiji/ImageJ මැක්‍රෝ GitHub හි ප්‍රසිද්ධියේ ලබා ගත හැකිය: https://github.com/caaja/TEMPitoMacro. මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් සිදුවීම් ස්ථානගත කිරීමේ (MEL) මැක්‍රෝ GitHub හි ප්‍රසිද්ධියේ ලබා ගත හැකිය: https://github.com/rensutheart/MEL-Fiji-Plugin.
මෙයිලියානා ඒ., දේවි එන්එම් සහ විජය ඒ. මයිටොකොන්ඩ්‍රියා: පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලිය, හෝමියස්ටැසිස්, ආතතිය, වයසට යාම සහ එපිජෙනටික්ස් පිළිබඳ ප්‍රධාන නියාමකයින්. ඉන්දුනීසියානු. ජෛව වෛද්‍ය විද්‍යාව. ජේ. 13, 221–241 (2021).
බෙන්-ෂචාර්, ඩී. භින්නෝන්මාදයේ බහුකාර්ය මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව, විය හැකි ව්‍යාධිජනක ඉලක්කයක් ලෙස සංකීර්ණ I. භින්නෝන්මාදය. සම්පත. 187, 3–10 (2017).
බෝස්, ඒ. සහ බීල්, එම්එෆ්, පාකින්සන් රෝගයේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් අක්‍රියතාව. ජේ. ස්නායු රසායන විද්‍යාව. 139, 216–231 (2016).
ෂර්මා වීකේ, සිං ටීජී සහ මේතා වී. ආතති සහගත මයිටොකොන්ඩ්‍රියා: ඇල්සයිමර් රෝගයේ ආක්‍රමණයේ ඉලක්ක. මයිටොකොන්ඩ්‍රියා 59, 48–57 (2021).
බෙලෙන්ගුවර් පී., ඩුආර්ටේ ජේඑම්එන්, ෂූක් පීඑෆ් සහ ෆෙරේරා ජීකේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා සහ මොළය: ජෛව ශක්ති විද්‍යාව සහ තවත් දේ. ස්නායු විෂ. සම්පත. 36, 219–238 (2019).
රංගරාජු, වී. සහ තවත් අය. ප්ලෙයෝට්‍රොපික් මයිටොකොන්ඩ්‍රියා: ස්නායු වර්ධනය හා රෝග කෙරෙහි මයිටොකොන්ඩ්‍රියා වල බලපෑම. ජේ. ස්නායු විද්‍යාව. 39, 8200–8208 (2019).
කාඩානෝ-රමෝස්, සී. සහ මොරයිස්, වීඒ ස්නායු වල මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ජෛව උත්පාදනය: කෙසේද සහ කොහේද. ජාත්‍යන්තරත්වය. ජේ. මෝර්. විද්‍යාව. 22, 13059 (2021).
යූ, ආර්., ලෙන්ඩාල්, යූ., නිස්ටර්, එම්. සහ ෂාඕ, ජේ. ක්ෂීරපායී මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය නියාමනය කිරීම: අවස්ථා සහ අභියෝග. ඉදිරිපස. අන්තරාසර්ග. (ලෝසාන්) 11, 374 (2020).
කචෝ, එම්. සහ ස්ලැක්, ආර්එස් ස්නායු උත්පාදනය නියාමනය කිරීමේදී මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් ගතිකය: වර්ධනය වන මොළයේ සිට වැඩිහිටි මොළය දක්වා. සංවර්ධනය. ගතිකය. 247, 47–53 (2018).