백질 손상의 성상교세포 미토콘드리아 3부
Apr 25, 2024
부상에 대한 성상세포 미토콘드리아 반응
노화, 부상, 질병과 같은 성상세포 반응성을 시작하는 자극은 성상세포 미토콘드리아에도 마찬가지로 영향을 미쳐 기능 장애를 일으킵니다.
기능 장애와 기억의 관계는 중요한 주제이며 종종 사람들의 삶의 질에 영향을 미칩니다. 기능 장애와 기억 장애는 모두 사람들의 삶에 부정적인 영향을 미칠 수 있지만 둘 사이에 반드시 필요한 연관성은 없습니다. 많은 사람들은 일부 기능 장애를 경험한 후 기억력이 크게 향상되는 것을 발견합니다.
사람의 기억력은 뇌의 건강과 밀접한 관련이 있는 경우가 많습니다. 기능 장애가 발생하면 뇌와 신경계가 영향을 받아 기억 상실로 이어집니다. 그러나 이것이 운동과 영양을 통해 기억력을 향상시킬 수 없다는 의미는 아닙니다. 특히 기능 장애를 겪고 있는 이들에게 기억력 향상은 정상적인 생활로 복귀하는 지름길일 수 있다.
예를 들어, 매일의 식습관과 운동 습관을 개선하면 뇌 건강이 향상되어 기억력이 향상될 수 있습니다. 우리는 또한 뇌가 건강한 배당금을 유지하도록 돕기 위해 더 많이 읽고 새로운 지식을 학습함으로써 뇌를 자극할 수 있습니다. 또한, 사회 활동에 참여하고 친척, 친구들과 교류하는 것도 뇌 활동을 증가시키고 기억력 향상에 도움이 될 수 있습니다.
요약하자면, 기능 장애와 기억력의 관계는 다소 복잡할 수 있지만, 적극적인 방법을 통해 기억력을 향상시킬 수 있습니다. 생활 방식을 개선하거나 학습 및 사회화 기회를 늘리면 뇌와 신체를 더 건강한 상태로 유지하고 미래를 위한 강력한 기반을 구축할 수 있습니다. 기억력 향상이 필요하다고 볼 수 있는데, Cistanche Deserticola는 아세틸콜린 수치와 성장인자 수치를 높이는 등 신경전달물질의 균형도 조절할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 물질은 기억과 학습에 매우 중요합니다. 또한 Cistanche Deserticola는 혈류를 개선하고 산소 전달을 촉진하여 뇌에 충분한 영양분과 에너지를 공급하여 뇌 활력과 지구력을 향상시킬 수 있습니다.
이 기능 장애의 특징은 Ca{0}} 조절의 상실[134, 135], ROS의 과도한 생성, 세포 사멸 단계의 시작, 미토콘드리아 투과성 전이 공극(mtPTP;[136])의 개방으로 구성됩니다.
증가된 세포질 Ca2+ 증가 및 Ca2+ 과도 현상은 Ca2+ 진동을 더 자주 유발하고, 미토콘드리아의 과도한 Ca{3}} 축적은 미토콘드리아막 전위를 고갈시켜 ATP 생산 및 개방 장애를 초래합니다. mtPTP의
mtPTP가 열리면 시토크롬 C뿐만 아니라 다른 사이토카인과 ROS도 방출됩니다. [137] 성상교세포 네트워크와 성상교세포 사이의 의사소통 범위를 고려하면, 미토콘드리아 기능 장애, 더 많은 성상교세포 모집, 네트워크 영역 확장은 광범위한 효과를 가질 수 있습니다. 그 결과, 예를 들어 성상교세포의 α-아밀로이드 유발 산화 스트레스는 아밀로이드 침착 영역에서 벗어나 광범위한 신경 손상을 유발합니다[138, 139].
사이토카인, ROS 및 염증 요인의 방출로 인해 신경 손상이 더욱 강화될 수 있습니다[140-142]. 성상교세포 미토콘드리아 막 전위를 소멸시키는 성상교세포 배양물에 FC를 추가하는 실험은 글루타메이트 흡수를 감소시켜 신경 독성을 증가시킵니다[120].
마찬가지로, 성상세포 전자 수송 사슬을 표적으로 삼는 것은 확산된 신경 세포 사멸을 일으켰습니다. 이러한 증거는 성상미토콘드리아가 뉴런과 그 기능을 지원하는 데 중요하다는 것을 의미합니다.
따라서 미토콘드리아 기능 장애는 성상교세포의 보호 역할을 방해하며, 이는 성상교세포 미토콘드리아를 표적으로 삼는 것이 주변 뉴런에 치료적 접근법을 제공할 수 있음을 시사합니다. 성상교세포 말단의 미토콘드리아는 뇌혈관 구조와 연관되어 있으며 높은 대사 활동과 동적 Ca{1}} 신호 전달을 보여줍니다. .
그러나 성상교세포 미토콘드리아 역학이 NVU, BBB 및/또는 혈관성 치매와 같은 뇌혈관병리학에 어떻게 기여하는지는 아직 연구가 부족합니다.
성상 세포와 뉴런 사이의 미토콘드리아 트래피킹
성상세포 미토콘드리아는 또한 성상세포의 보호적이고 유익한 역할의 중심이 될 수 있습니다. 성상교세포의 에너지 수요에 반응하여 미토콘드리아는 성장 인자의 방출을 조절하고 시냅스 기능을 지원하며 신경교 흉터를 형성할 수 있습니다.
이와 일관되게, 뇌 손상 후 성상교세포는 미토콘드리아가 기능 장애를 일으키면 보호적인 증식 반응을 시작할 수 없습니다. 실제로, 성상교세포는 미토파지를 통해 기능 장애가 있는 미토콘드리아를 처리하는데[144], 아마도 해로운 효과를 최소화하기 위한 것 같습니다. 흥미롭게도 성상교세포는 미토콘드리아를 다른 세포로 흡수하거나 이동시킬 수 있습니다.
예를 들어, 망막 신경절 세포의 미토콘드리아는 성상교세포에 의해 흡수되는 반면, 성상교세포의 미토콘드리아는 뉴런으로 전달될 수 있으며, 이는 성상교세포와 뉴런 사이의 미토콘드리아의 양방향 트래피킹을 암시합니다. 현재 증거에 따르면 이 활동의 목적은 손상된 미토콘드리아를 뉴런에서 성상교세포로 전달하여 미토파지를 겪는 반면, 성상교세포에서 뉴런으로 이동하는 건강한 미토콘드리아는 위기에 처한 뉴런을 지원하는 것입니다. 미토콘드리아는 Ca2+-의존 CD38-cADPR 신호 전달 경로의 소포로 방출됩니다[145].
결과적으로, CD38의 상향 조절은 시험관 내 및 생체 내 조건에서 미토콘드리아 함유 소포의 방출을 상당히 증가시킵니다[145]. 성상교세포에서 유래한 미토콘드리아는 반그림자 영역에 위치한 신경 미토콘드리아와 융합하여 신경 세포의 생존을 향상시킵니다. 예상대로 허혈 모델에서 CD38의 하향 조절은 결과 측정에 부정적인 영향을 미쳐 성상 세포 매개 미토콘드리아 방출이 뇌의 CD38 신호 전달에 의해 매개된다는 관찰을 뒷받침합니다.
유사한 생존 메커니즘 또는 그것의 결핍이 신경퇴행성 질환에 기여하는지에 대한 상당한 관심이 있습니다. 일차 신경 세포와 인간 만능줄기세포 유래 신경 세포(hPSC)를 사용하여 성상교세포와 신경 세포에서 성상교세포로 미토콘드리아의 동적 전달이 CD38/cADPR 신호 전달을 통해 Miro1과 Miro2를 포함하는 것으로 나타났습니다. hPSC의 GFAP 유전자에 알렉산더병(AxD) 관련 핫스팟 돌연변이를 도입하면 신경 세포와 성상교세포 사이의 미토콘드리아 전달이 손상되고 GFAP 유전자의 AxD 관련 돌연변이가 성상세포 미토콘드리아 전달을 방해하여 AxD에서 잠재적인 병원성 메커니즘을 제공한다는 사실이 밝혀졌습니다.
흥미롭게도 Miro1과 Miro2는 미토콘드리아 전달에 역할을 했는데, 이는 세포 내 미토콘드리아 수송 및 수송에 두 GTPase가 관여한다는 점을 고려하면 그럴듯해 보입니다[147, 148]. 중간엽 줄기 세포에서 기도 상피 세포 및 심근세포로의 미토콘드리아 전달을 조절하는 Miro1의 잠재력은 이전에 나타났습니다 [149, 150].
흥미롭게도 Miro1과 Miro2는 모두 두 개의 EF-handCa2+-바인딩 도메인을 가지고 있습니다[147, 151]. CD38/cADPR 신호 전달과 누화하는지 여부는 아직 조사되어야 합니다. 성상교세포 사이의 미토콘드리아 전달과 신경 세포에서 성상교세포로의 미토콘드리아 전달이 생체 내에서도 발생하는지 여부를 결정하고 전달의 보다 상세한 세포 기능을 밝히려면 추가 조사가 필요합니다.
신경 질환의 치료 표적으로서의 성상교세포 미토콘드리아
항산화제, mtPTP 억제제, 분리제 및 대체 연료를 사용하여 다양한 뇌 손상 및 신경퇴행성 질환에 대해 미토콘드리아를 표적으로 하는 치료 접근법은 오랫동안 관심을 받아 왔습니다.
전통적으로 이러한 연구의 대부분은 뉴런의 미토콘드리아를 구하려는 의도로 수행되었습니다. 그러나 성상세포미토콘드리아 기능 장애는 다양한 뇌 구조에서 성상교세포의 역할, 기능 및 위치에 따라 더 광범위한 영향을 미칠 수 있으며, 에너지 부족으로 인해 광범위한 Ca2+ 조절 장애, 염증 반응 및 글루타메이트 조절 장애를 유발할 수 있습니다.
성상교세포에서 미토콘드리아를 치료하면 신경-성상교세포의 상호의존성 때문에 신경생존에 직접적으로 도움이 될 수 있습니다. 세포 및 소기관 특이적 방식으로 방법을 개발하는 것은 어려운 일입니다. 재조합 바이러스 벡터, 나노입자 또는 특수 펩타이드[88, 152-156]와 같은 여러 접근법이 개발되었습니다. 이러한 접근법을 사용하여 성상교세포 미토콘드리아를 표적으로 삼아 뉴런을 보존하는 증거가 급성 피질 병변[157] - 아밀로이드 발현 알츠하이머병[87, 88, 158, 159], 만성 통증[160] 및 척수와 같은 여러 질병 모델에서 수집되었습니다. 부상[161] 및 CNS 손상[89, 162].
이러한 고무적인 결과를 바탕으로 항산화제, mtPTP 조절제, 대체 에너지 기질과 CD38 활성화제의 혼합으로 구성된 추가 연구를 테스트하여 다양한 뇌 손상 모델에서 성상교세포 미토콘드리아를 보존하는 치료 가치를 확립할 수 있습니다. 부상 부위에 이식하기 위한 외인성 소스가 또 다른 관심 주제가 되었습니다.
원래 영감을 주는 데이터는 심장 분야에서 나온 것인데, 가슴 근육 미토콘드리아 이식 시 선천성심근질환이 있는 소아 환자가 임상 시험에서 즉각적인 개선을 보였습니다[163]. CNS 관련 질병을 조사하는 유사한 연구는 아직 수행되지 않았습니다. 그러나 여러 동물 연구의 고무적인 관찰은[145, 164-167] 살아있는 쥐의 신경교종에 분리된 미토콘드리아를 주입하면 해당 과정에서 호기성 호흡으로의 대사 전환이 촉발되며 이는 종양 성장 감소와 관련이 있다는 연구와 같은 설득력 있는 근거를 제공합니다. ].
뇌졸중이 발생한 마우스 모델에서 이식된 미토콘드리아는 신경 세포에 흡수되었으며, 반그림자 부위의 성상교세포는 미토콘드리아를 신경 세포에 전달하는 것으로 나타났습니다. 그 결과, 신경세포 사멸이 감소했고 이는 운동 및 신경 기능 개선과 관련이 있었습니다[145]. 파킨슨병 쥐 모델의 내측전뇌 다발에 대한 펩타이드 운반체인 PEP1이 보충된 미토콘드리아 전달은 흑색질의 뉴런을 절약하고 운동 기능을 향상시켰습니다[169]. 대조적으로, 척수 손상 동물에게 생존 가능한 미토콘드리아를 전달하는 것은 에너지를 유지했지만 조직을 아끼거나 기능적 회복을 향상시키는 데 실패했습니다[166].
이러한 결과는 미토콘드리아가 한 기관에서 다른 기관으로 전달될 수 있고 수용 조직이 요구하는 성능의 역할을 맡을 수 있는 소기관이라는 f 원리의 증거를 제공합니다. 더욱이, 기능과 생존을 지원하기 위해 서로 다른 세포 간에 교환 및 전달될 수 있습니다. 기증자와 수혜자를 구별하는 신호가 무엇인지는 현재 알려져 있지 않습니다.
요약하면, 성상세포미토콘드리아를 치료 표적으로 조사하는 것이 중요한 몇 가지 중요한 이유가 있습니다. 첫째, 뇌졸중과 같은 급성 손상이 발생하면 뉴런이 가장 먼저 죽습니다. 따라서 신경날미토콘드리아를 보호할 수 있는 기회의 창은 임상적 관점에서 볼 때 매우 좁습니다. 둘째, 성상교세포는 급성 손상에도 살아남습니다. 따라서 유익한 특성을 유지하면 부상 발병을 줄이는 것 외에도 지속적인 보호를 제공할 수 있습니다.
셋째, 성상교세포는 많은 기능 단위에 통합되고 대부분의 세포 및 해부학적 구조와 상호작용하기 때문에 보호 조치는 뉴런 외에도 다양한 요소에 작용합니다. 마지막으로, 예방 및 보호의 필요성이 재생 및 회복 단계로 진행됨에 따라 질병 병리 과정에 특정한 다양한 보호 조치를 구현할 수 있습니다.
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