ພວກເຮົາໄດ້ລາຍງານມາກ່ອນວ່າລະດັບ serum ຂອງ tryptophan metabolite indole-3-propionic acid (IPA) ທີ່ມາຈາກລຳໄສ້ແມ່ນຕໍ່າກວ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດຕັບແຂງ. ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນ transcriptome ແລະ DNA methylome ໃນຕັບທີ່ເປັນໂລກອ້ວນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນ serum, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບບົດບາດຂອງ IPA ໃນການກະຕຸ້ນ phenotypic inactivation ຂອງ hepatic stellate cells (HSCs) ໃນ vitro.
ການສຶກສາລວມມີຄົນເຈັບທີ່ເປັນໂລກອ້ວນ 116 ຄົນທີ່ມີພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 (T2DM) (ອາຍຸ 46.8 ± 9.3 ປີ; BMI: 42.7 ± 5.0 kg/m²) ຜູ້ທີ່ໄດ້ຮັບການຜ່າຕັດກະເພາະອາຫານຢູ່ສູນຜ່າຕັດກະເພາະອາຫານ Kuopio (KOBS). ລະດັບ IPA ທີ່ໄຫຼວຽນໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍການວິເຄາະດ້ວຍວິທີ liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), ການວິເຄາະ transcriptome ຂອງຕັບໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍການຈັດລໍາດັບ RNA ທັງໝົດ, ແລະການວິເຄາະ DNA methylation ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Infinium HumanMethylation450 BeadChip. ຈຸລັງ stellate ໃນຕັບຂອງມະນຸດ (LX-2) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການທົດລອງໃນຫຼອດທົດລອງ.
ລະດັບ IPA ໃນເລືອດມີຄວາມສຳພັນກັບການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເສັ້ນທາງ apoptosis, mitophagic, ແລະ longevity ໃນຕັບ. gene AKT serine/threonine kinase 1 (AKT1) ແມ່ນ gene ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາຫຼາຍທີ່ສຸດ ແລະ ໂດດເດັ່ນໃນໂປຣໄຟລ໌ການຖອດລະຫັດຂອງຕັບ ແລະ methylation DNA. ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ເຮັດໃຫ້ເກີດ apoptosis, ຫຼຸດຜ່ອນການຫາຍໃຈຂອງ mitochondrial, ແລະ ປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງເຊວ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງ mitochondrial ໂດຍການປັບການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຄວບຄຸມ fibrosis, apoptosis, ແລະ ການຢູ່ລອດຂອງເຊວ LX-2.
ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນແລ້ວ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ສະໜັບສະໜູນວ່າ IPA ມີຜົນກະທົບດ້ານການປິ່ນປົວທີ່ມີທ່າແຮງ ແລະ ສາມາດກະຕຸ້ນ apoptosis ແລະ ປ່ຽນ phenotype ຂອງ HSC ໄປສູ່ສະພາບທີ່ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຂະຫຍາຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການຍັບຍັ້ງ fibrosis ຂອງຕັບໂດຍການແຊກແຊງການກະຕຸ້ນ HSC ແລະ ການເຜົາຜານຂອງ mitochondrial.
ອັດຕາການເປັນໂລກອ້ວນ ແລະ ໂຣກລະບົບເຜົາຜານອາຫານໄດ້ພົວພັນກັບອັດຕາການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະຍາດຕັບໄຂມັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຜົາຜານອາຫານ (MASLD); ພະຍາດດັ່ງກ່າວມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະຊາກອນທົ່ວໄປ 25% ຫາ 30% [1]. ຜົນສະທ້ອນຕົ້ນຕໍຂອງສາເຫດຂອງ MASLD ແມ່ນພະຍາດຕັບແຂງ, ​​ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີລັກສະນະໂດຍການສະສົມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເນື້ອເຍື່ອນອກຈຸລັງ (ECM) [2]. ຈຸລັງຫຼັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພະຍາດຕັບແຂງແມ່ນຈຸລັງ hepatic stellate (HSCs), ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນສີ່ຮູບແບບທີ່ຮູ້ຈັກຄື: ຢຸດ, ກະຕຸ້ນ, ບໍ່ກະຕຸ້ນ, ແລະ ເຖົ້າແກ່ [3, 4]. HSCs ສາມາດກະຕຸ້ນ ແລະ ປ່ຽນຈາກຮູບແບບຢຸດໄປເປັນຈຸລັງຄ້າຍຄື fibroblast ທີ່ຂະຫຍາຍຕົວທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານສູງ, ມີການສະແດງອອກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ α-smooth muscle actin (α-SMA) ແລະ collagen ປະເພດ I (Col-I) [5, 6]. ໃນລະຫວ່າງການຟື້ນຕົວຂອງພະຍາດຕັບແຂງ, ​​HSCs ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຈະຖືກກຳຈັດຜ່ານ apoptosis ຫຼື inactivation. ຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້ລວມມີການຫຼຸດລົງຂອງ genes fibrogenic ແລະ modulation ຂອງ genes prosurvival (ເຊັ່ນ: NF-κB ແລະ ເສັ້ນທາງສັນຍານ PI3K/Akt) [7, 8], ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການປ່ຽນແປງໃນການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງ mitochondrial [9].
ລະດັບ serum ຂອງ metabolite tryptophan indole-3-propionic acid (IPA) ທີ່ເປັນ metabolite ຂອງ tryptophan ທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນລຳໄສ້ໄດ້ຖືກພົບວ່າຫຼຸດລົງໃນພະຍາດກ່ຽວກັບລະບົບການເຜົາຜານອາຫານຂອງມະນຸດລວມທັງ MASLD [10–13]. IPA ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການໄດ້ຮັບເສັ້ນໃຍອາຫານ, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສຳລັບຜົນກະທົບຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະ ແລະ ຕ້ານການອັກເສບ, ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນ phenotype steatohepatitis ທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼົ້າ (NASH) ທີ່ເກີດຈາກອາຫານໃນຮ່າງກາຍ ແລະ ໃນຫຼອດທົດລອງ [11–14]. ຫຼັກຖານບາງຢ່າງມາຈາກການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ຂອງພວກເຮົາ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະດັບ IPA ໃນ serum ຕໍ່າກວ່າໃນຄົນເຈັບທີ່ເປັນ fibrosis ຕັບກ່ວາໃນຄົນເຈັບທີ່ເປັນໂລກອ້ວນທີ່ບໍ່ມີ fibrosis ຕັບໃນການສຶກສາການຜ່າຕັດ Bariatric Kuopio (KOBS). ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ເປັນເຄື່ອງໝາຍຄລາສສິກຂອງການຍຶດຕິດຂອງຈຸລັງ, ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຈຸລັງ ແລະ ການກະຕຸ້ນຈຸລັງລຳຕົ້ນ hematopoietic ໃນຮູບແບບຈຸລັງ hepatic stellate ຂອງມະນຸດ (LX-2) ແລະ ເປັນ metabolite ທີ່ມີທ່າແຮງໃນການປົກປ້ອງຕັບ [15]. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງບໍ່ຈະແຈ້ງວ່າ IPA ກະຕຸ້ນການຖົດຖອຍຂອງເນື້ອເຍື່ອຕັບໂດຍການກະຕຸ້ນ apoptosis ຂອງ HSC ແລະ bioenergetics ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ແນວໃດ.
ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ serum IPA ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ອຸດົມໄປດ້ວຍ apoptosis, mitophagy, ແລະເສັ້ນທາງອາຍຸຍືນໃນຕັບຂອງບຸກຄົນທີ່ເປັນໂລກອ້ວນແຕ່ບໍ່ແມ່ນພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 (KOBS). ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາພົບວ່າ IPA ສາມາດກະຕຸ້ນການກຳຈັດ ແລະ ການເສື່ອມສະພາບຂອງຈຸລັງລຳຕົ້ນ hematopoietic (HSCs) ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຜ່ານເສັ້ນທາງ inactivation. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບົດບາດໃໝ່ສຳລັບ IPA, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເປົ້າໝາຍການປິ່ນປົວທີ່ມີທ່າແຮງເພື່ອສົ່ງເສີມການຖອຍຫຼັງຂອງ fibrosis ຕັບ.
ການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ໃນກຸ່ມ KOBS ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດຕັບແຂງມີລະດັບ IPA ໃນລະບົບໄຫຼວຽນຕ່ຳກວ່າເມື່ອທຽບກັບຄົນເຈັບທີ່ບໍ່ມີພະຍາດຕັບແຂງ [15]. ເພື່ອຍົກເວັ້ນຜົນກະທົບທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນຈາກພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2, ພວກເຮົາໄດ້ຮັບເອົາຄົນເຈັບທີ່ເປັນໂລກອ້ວນຈຳນວນ 116 ຄົນທີ່ບໍ່ມີພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 (ອາຍຸສະເລ່ຍ ± SD: 46.8 ± 9.3 ປີ; BMI: 42.7 ± 5.0 kg/m2) (ຕາຕະລາງທີ 1) ຈາກການສຶກສາ KOBS ທີ່ກຳລັງດຳເນີນຢູ່ໃນຖານະປະຊາກອນທີ່ສຶກສາ [16]. ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທຸກຄົນໄດ້ໃຫ້ຄວາມຍິນຍອມເປັນລາຍລັກອັກສອນ ແລະ ໂປໂຕຄອນການສຶກສາໄດ້ຮັບການອະນຸມັດຈາກຄະນະກຳມະການຈັນຍາບັນຂອງໂຮງໝໍ North Savo County ຕາມຖະແຫຼງການຂອງ Helsinki (54/2005, 104/2008 ແລະ 27/2010).
ຕົວຢ່າງການກວດຊີ້ນຕັບໄດ້ຮັບໃນລະຫວ່າງການຜ່າຕັດກະເພາະອາຫານ ແລະ ປະເມີນທາງດ້ານຈຸລະພາກໂດຍນັກຊ່ຽວຊານດ້ານພະຍາດວິທະຍາທີ່ມີປະສົບການຕາມເງື່ອນໄຂທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [17, 18]. ເງື່ອນໄຂການປະເມີນໄດ້ຖືກສະຫຼຸບໄວ້ໃນຕາຕະລາງເສີມ S1 ແລະ ໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [19].
ຕົວຢ່າງ serum ຈາກການອົດອາຫານໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍການວິເຄາະດ້ວຍ liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) ທີ່ບໍ່ໄດ້ເປົ້າໝາຍສຳລັບການວິເຄາະ metabolomics (n = 116). ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ລະບົບ UHPLC-qTOF-MS (1290 LC, 6540 qTOF-MS, Agilent Technologies, Waldbronn, Karlsruhe, ເຢຍລະມັນ) ຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້19. ການກຳນົດ isopropyl alcohol (IPA) ແມ່ນອີງໃສ່ເວລາການຮັກສາ ແລະ ການປຽບທຽບຂອງ MS/MS spectrum ກັບມາດຕະຖານບໍລິສຸດ. ຄວາມເຂັ້ມຂອງສັນຍານ IPA (ພື້ນທີ່ສູງສຸດ) ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາໃນການວິເຄາະຕື່ມອີກທັງໝົດ [20].
ການຈັດລຳດັບ RNA ຂອງຕັບທັງໝົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Illumina HiSeq 2500 ແລະຂໍ້ມູນໄດ້ຖືກປະມວນຜົນລ່ວງໜ້າຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [19, 21, 22]. ພວກເຮົາໄດ້ດຳເນີນການວິເຄາະການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແບບເປົ້າໝາຍຂອງບົດບັນທຶກທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ/ຊີວະວິທະຍາໂດຍໃຊ້ 1957 ຍີນທີ່ເລືອກຈາກຖານຂໍ້ມູນ MitoMiner 4.0 [23]. ການວິເຄາະການເມທິເລຊັນ DNA ຂອງຕັບໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Illumina, San Diego, CA, USA) ໂດຍໃຊ້ວິທີການດຽວກັນກັບທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [24, 25].
ຈຸລັງ stellate ໃນຕັບຂອງມະນຸດ (LX-2) ໄດ້ຮັບການສະໜອງໃຫ້ໂດຍສາດສະດາຈານ Stefano Romeo ແລະ ໄດ້ຖືກเพาะเลี้ยง ແລະ ຮັກສາໄວ້ໃນສື່ກາງ DMEM/F12 (Biowest, L0093-500, 1% Pen/Strep; Lonza, DE17-602E, 2% FBS; Gibco, 10270-106). ເພື່ອເລືອກປະລິມານການເຮັດວຽກຂອງ IPA, ຈຸລັງ LX-2 ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ IPA (10 μM, 100 μM ແລະ 1 mM; Sigma, 220027) ໃນສື່ກາງ DMEM/F12 ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອສືບສວນຄວາມສາມາດຂອງ IPA ໃນການຢຸດການເຄື່ອນໄຫວຂອງ HSCs, ຈຸລັງ LX-2 ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍຮ່ວມກັບ 5 ng/ml TGF-β1 (ລະບົບ R&D, 240-B-002/CF) ແລະ 1 mM IPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ສຳລັບການຄວບຄຸມພາຫະນະທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, 4 nM HCL ທີ່ມີ 0.1% BSA ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ແລະ 0.05% DMSO ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA, ແລະທັງສອງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຮ່ວມກັນສໍາລັບການປິ່ນປົວແບບປະສົມປະສານ.
ການປະເມີນ Apoptosis ໂດຍໃຊ້ຊຸດກວດຈັບ Apoptosis ຂອງ FITC Annexin V ທີ່ມີ 7-AAD (Biolegend, San Diego, CA, USA, Cat# 640922) ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດ. ໂດຍຫຍໍ້, LX-2 (1 × 105 ຈຸລັງ/ບໍ່) ໄດ້ຖືກเพาะเลี้ยงຄ້າງຄືນໃນແຜ່ນ 12 ບໍ່ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຫຼື IPA ແລະ TGF-β1 ຫຼາຍຄັ້ງ. ໃນມື້ຕໍ່ມາ, ຈຸລັງທີ່ລອຍ ແລະ ຈຸລັງທີ່ຍຶດຕິດໄດ້ຖືກເກັບກຳ, trypsinized, ລ້າງດ້ວຍ PBS, ປະສົມຄືນໃໝ່ໃນ Annexin V binding buffer, ແລະ ບົ່ມດ້ວຍ FITC-Annexin V ແລະ 7-AAD ເປັນເວລາ 15 ນາທີ.
ໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດໄດ້ຖືກຍ້ອມສີເພື່ອຫາກິດຈະກຳອົກຊີເດຊັນໂດຍໃຊ້ Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA). ສຳລັບການວິເຄາະ MTR, ຈຸລັງ LX-2 ໄດ້ຖືກບົ່ມໃນຄວາມໜາແໜ້ນເທົ່າທຽມກັນກັບ IPA ແລະ TGF-β1. ຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງ, ຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດໄດ້ຖືກທົດລອງ trypsinized, ລ້າງດ້ວຍ PBS, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນບົ່ມດ້ວຍ 100 μM MTR ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ທີ່ 37 °C ເປັນເວລາ 20 ນາທີ ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [26]. ສຳລັບການວິເຄາະຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ, ຂະໜາດຂອງຈຸລັງ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງ cytoplasmic ໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ພາລາມິເຕີການກະແຈກກະຈາຍໄປຂ້າງໜ້າ (FSC) ແລະ ກະແຈກກະຈາຍຂ້າງ (SSC) ຕາມລຳດັບ.
ຂໍ້ມູນທັງໝົດ (30,000 ເຫດການ) ໄດ້ມາໂດຍໃຊ້ NovoCyte Quanteon (Agilent) ແລະ ວິເຄາະໂດຍໃຊ້ຊອບແວ NovoExpress® 1.4.1 ຫຼື FlowJo V.10.
ອັດຕາການບໍລິໂພກອົກຊີເຈນ (OCR) ແລະ ອັດຕາການເປັນກົດນອກຈຸລັງ (ECAR) ໄດ້ຖືກວັດແທກໃນເວລາຈິງໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວິເຄາະການໄຫຼອອກຂອງຈຸລັງ Seahorse (Agilent Technologies, Santa Clara, CA) ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍ Seahorse XF Cell Mito Stress ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດ. ໂດຍຫຍໍ້, ຈຸລັງ LX-2 2 × 104 ຈຸລັງ/ບໍ່ໄດ້ຖືກຫວ່ານໃສ່ແຜ່ນເພາະເລี้ยงຈຸລັງ XF96. ຫຼັງຈາກການຟັກຕົວຄ້າງຄືນ, ຈຸລັງໄດ້ຮັບການຮັກສາດ້ວຍ isopropanol (IPA) ແລະ TGF-β1 (ວິທີການເສີມ 1). ການວິເຄາະຂໍ້ມູນໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊອບແວ Seahorse XF Wave, ເຊິ່ງປະກອບມີຕົວສ້າງລາຍງານການທົດສອບລັກສະນະພະລັງງານຈຸລັງ Seahorse XF. ຈາກນີ້, ດັດຊະນີສຸຂະພາບພະລັງງານຊີວະພາບ (BHI) ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ [27].
RNA ທັງໝົດໄດ້ຖືກຖອດລະຫັດເຂົ້າໄປໃນ cDNA. ສຳລັບວິທີການສະເພາະ, ເບິ່ງເອກະສານອ້າງອີງ [15]. ລະດັບ mRNA ຂອງໂປຣຕີນກົດ ribosomal ຂອງມະນຸດ 60S P0 (RPLP0) ແລະ cyclophilin A1 (PPIA) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວຄວບຄຸມ gene ທີ່ສອດຄ່ອງ. ລະບົບ PCR ແບບເວລາຈິງ QuantStudio 6 pro (Thermo Fisher, Landsmeer, ເນເທີແລນ) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ກັບຊຸດ TaqMan™ Fast Advanced Master Mix Kit (Applied Biosystems) ຫຼືຊຸດ Sensifast SYBR Lo-ROX (Bioline, BIO 94050), ແລະ ການພັບການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ຕົວກໍານົດການວົງຈອນຄ່າ Ct ປຽບທຽບ (ΔΔCt) ແລະ ວິທີການ ∆∆Ct. ລາຍລະອຽດຂອງ primers ແມ່ນໄດ້ສະໜອງໃຫ້ໃນຕາຕະລາງເສີມ S2 ແລະ S3.
DNA ນິວເຄຼຍ (ncDNA) ແລະ DNA ໄມໂທຄອນເດຣຍ (mtDNA) ໄດ້ຖືກສະກັດໂດຍໃຊ້ຊຸດເລືອດ ແລະ ເນື້ອເຍື່ອ DNeasy (Qiagen) ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [28]. ປະລິມານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງ mtDNA ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍການຄິດໄລ່ອັດຕາສ່ວນຂອງແຕ່ລະພາກພື້ນ mtDNA ເປົ້າໝາຍຕໍ່ຄ່າສະເລ່ຍເລຂາຄະນິດຂອງສາມພາກພື້ນ DNA ນິວເຄຼຍ (mtDNA/ncDNA), ດັ່ງທີ່ໄດ້ລະບຸໄວ້ໃນວິທີການເສີມ 2. ລາຍລະອຽດຂອງໄພຣເມີສຳລັບ mtDNA ແລະ ncDNA ແມ່ນໄດ້ສະໜອງໃຫ້ໃນຕາຕະລາງເສີມ S4.
ຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດໄດ້ຖືກຍ້ອມສີດ້ວຍ Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA) ເພື່ອເບິ່ງເຫັນເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍລະຫວ່າງຈຸລັງ ແລະ ພາຍໃນຈຸລັງ. ຈຸລັງ LX-2 (1 × 104 ຈຸລັງ/ບໍ່) ໄດ້ຖືກເພາະເລື່ອຍໃສ່ແຜ່ນແກ້ວໃນແຜ່ນເພາະເລື່ອຍທີ່ມີກົ້ນແກ້ວ (Ibidi GmbH, Martinsried, ເຢຍລະມັນ). ຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງ, ຈຸລັງ LX-2 ທີ່ມີຊີວິດໄດ້ຖືກເພາະເລື່ອຍດ້ວຍ 100 μM MTR ເປັນເວລາ 20 ນາທີ ທີ່ 37°C ແລະ ນິວເຄຼຍຂອງຈຸລັງໄດ້ຖືກເພາະເລື່ອຍດ້ວຍ DAPI (1 μg/ml, Sigma-Aldrich) ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ [29]. ເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກເພາະເລື່ອຍໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດແບບປີ້ນກັບ Zeiss Axio Observer (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, ເຢຍລະມັນ) ທີ່ມີໂມດູນ Zeiss LSM 800 confocal ທີ່ 37°C ໃນບັນຍາກາດທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມດ້ວຍ 5% CO2 ໂດຍໃຊ້ວັດຖຸປະສົງ 63×NA 1.3. ພວກເຮົາໄດ້ເກັບກຳຮູບພາບຊຸດ Z ສິບຮູບສຳລັບແຕ່ລະປະເພດຕົວຢ່າງ. ແຕ່ລະຊຸດ Z ປະກອບດ້ວຍ 30 ສ່ວນ, ແຕ່ລະສ່ວນມີຄວາມໜາ 9.86 μm. ສຳລັບແຕ່ລະຕົວຢ່າງ, ຮູບພາບທີ່ມີສິບມຸມມອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກເກັບກຳໂດຍໃຊ້ຊອບແວ ZEN 2009 (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, ເຢຍລະມັນ), ແລະການວິເຄາະຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊອບແວ ImageJ (v1.54d) [30, 31] ຕາມພາລາມິເຕີທີ່ລະບຸໄວ້ໃນວິທີການເສີມ 3.
ຈຸລັງໄດ້ຖືກແກ້ໄຂດ້ວຍ glutaraldehyde 2% ໃນບັຟເຟີ phosphate 0.1 M, ຕາມດ້ວຍການແກ້ໄຂດ້ວຍສານລະລາຍ osmium tetroxide 1% (Sigma Aldrich, MO, USA), ຄ່ອຍໆເຮັດໃຫ້ແຫ້ງດ້ວຍ acetone (Merck, Darmstadt, ເຢຍລະມັນ), ແລະສຸດທ້າຍຝັງໃນ epoxy resin. ຊິ້ນສ່ວນບາງໆໄດ້ຖືກກະກຽມ ແລະ ຍ້ອມສີດ້ວຍ uranyl acetate 1% (Merck, Darmstadt, ເຢຍລະມັນ) ແລະ lead citrate 1% (Merck, Darmstadt, ເຢຍລະມັນ). ຮູບພາບໂຄງສ້າງພິເສດໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນສົ່ງຜ່ານ JEM 2100F EXII (JEOL Ltd, ໂຕກຽວ, ຍີ່ປຸ່ນ) ທີ່ແຮງດັນເລັ່ງ 80 kV.
ຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງ LX-2 ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ ໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ມີຄວາມຄົມຊັດຂອງໄລຍະທີ່ມີການຂະຫຍາຍ 50x ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດແສງແບບປີ້ນກັບ Zeiss (Zeiss Axio Vert.A1 ແລະ AxioCam MRm, Jena, ເຢຍລະມັນ).
ຂໍ້ມູນທາງດ້ານຄລີນິກໄດ້ຖືກສະແດງອອກເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານ ຫຼື ຄ່າກາງ (ຊ່ວງລະຫວ່າງຄວາໄທ: IQR). ການວິເຄາະຄວາມແปรປ່ວນທາງດຽວ (ຕົວແປຕໍ່ເນື່ອງ) ຫຼື ການທົດສອບ χ² (ຕົວແປປະເພດ) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປຽບທຽບຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງກຸ່ມການສຶກສາທັງສາມກຸ່ມ. ອັດຕາການບວກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ (FDR) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂສໍາລັບການທົດສອບຫຼາຍຄັ້ງ, ແລະ genes ທີ່ມີ FDR < 0.05 ຖືກພິຈາລະນາວ່າມີຄວາມໝາຍທາງສະຖິຕິ. ການວິເຄາະສະຫະສຳພັນ Spearman ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຊື່ອມໂຍງການເມທິເລຊັນ DNA CpG ກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງສັນຍານ IPA, ໂດຍມີຄ່າ p ຕາມຕົວເລກ (p < 0.05) ລາຍງານ.
ການວິເຄາະເສັ້ນທາງໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືການວິເຄາະຊຸດພັນທຸກໍາທີ່ອີງໃສ່ເວັບ (WebGestalt) ສຳລັບ 268 transcripts (nominal p < 0.01), 119 transcripts ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ mitochondria (nominal p < 0.05), ແລະ 4350 CpGs ຈາກ 3093 transcripts ຕັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດທີ່ໄຫຼວຽນ. ເຄື່ອງມື Venny DB (ລຸ້ນ 2.1.0) ທີ່ມີໃຫ້ຟຣີໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຊອກຫາ gene ທີ່ຊ້ອນກັນ, ແລະ StringDB (ລຸ້ນ 11.5) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະແດງພາບການພົວພັນລະຫວ່າງໂປຣຕີນກັບໂປຣຕີນ.
ສຳລັບການທົດລອງ LX-2, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກທົດສອບເພື່ອຄວາມປົກກະຕິໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ D'Agostino-Pearson. ຂໍ້ມູນໄດ້ມາຈາກຢ່າງໜ້ອຍສາມສຳເນົາທາງຊີວະວິທະຍາ ແລະ ໄດ້ຮັບການທົດສອບ ANOVA ທາງດຽວດ້ວຍການທົດສອບ Bonferroni post hoc. ຄ່າ p ທີ່ໜ້ອຍກວ່າ 0.05 ຖືກພິຈາລະນາວ່າມີນัยສຳຄັນທາງສະຖິຕິ. ຂໍ້ມູນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± SD, ແລະ ຈຳນວນການທົດລອງແມ່ນລະບຸໄວ້ໃນແຕ່ລະຮູບ. ການວິເຄາະ ແລະ ກຣາຟທັງໝົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊອບແວສະຖິຕິ GraphPad Prism 8 ສຳລັບ Windows (GraphPad Software Inc., ເວີຊັນ 8.4.3, San Diego, USA).
ກ່ອນອື່ນໝົດ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນການພົວພັນຂອງລະດັບ IPA ໃນເລືອດກັບຕັບ, ທົ່ວຮ່າງກາຍ, ແລະ ໄມໂທຄອນເດຣຍ. ໃນໂປຣໄຟລ໌ການຖອດລະຫັດທັງໝົດ, ພັນທຸກຳທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດແມ່ນ MAPKAPK3 (FDR = 0.0077; mitogen-activated protein kinase-activated protein kinase 3); ໃນໂປຣໄຟລ໌ການຖອດລະຫັດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ, ພັນທຸກຳທີ່ກ່ຽວຂ້ອງທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດແມ່ນ AKT1 (FDR = 0.7621; AKT serine/threonine kinase 1) (ໄຟລ໌ເພີ່ມເຕີມ 1 ແລະ ໄຟລ໌ເພີ່ມເຕີມ 2).
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະບົດບັນທຶກສຽງທົ່ວໂລກ (n = 268; p < 0.01) ແລະ ບົດບັນທຶກສຽງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ (n = 119; p < 0.05), ໃນທີ່ສຸດໄດ້ລະບຸວ່າ apoptosis ເປັນເສັ້ນທາງ canonical ທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ (p = 0.0089). ສຳລັບບົດບັນທຶກສຽງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດ, ພວກເຮົາໄດ້ສຸມໃສ່ apoptosis (FDR = 0.00001), mitophagy (FDR = 0.00029), ແລະເສັ້ນທາງສັນຍານ TNF (FDR = 0.000006) (ຮູບທີ 1A, ຕາຕະລາງທີ 2, ແລະຮູບພາບເສີມ 1A-B).
ການວິເຄາະທີ່ຊ້ອນກັນຂອງບັນທຶກການຖ່າຍທອດທົ່ວໂລກ, ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແລະ ການເມທິເລຊັນ DNA ໃນຕັບຂອງມະນຸດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດ. A ເປັນຕົວແທນຂອງບັນທຶກການຖ່າຍທອດທົ່ວໂລກ 268, ບັນທຶກການຖ່າຍທອດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ 119, ແລະ ບັນທຶກການຖ່າຍທອດທີ່ມີເມທິເລຊັນ DNA ທີ່ຖືກສົ່ງໄປຫາສະຖານທີ່ CpG 3092 ແຫ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດ (ຄ່າ p < 0.01 ສຳລັບບັນທຶກການຖ່າຍທອດທົ່ວໂລກ ແລະ DNA ທີ່ມີເມທິເລຊັນ, ແລະ ຄ່າ p < 0.05 ສຳລັບບັນທຶກການຖ່າຍທອດໄມໂທຄອນເດຣຍ). ບັນທຶກການຖ່າຍທອດທີ່ຊ້ອນກັນທີ່ສຳຄັນແມ່ນສະແດງຢູ່ກາງ (AKT1 ແລະ YKT6). B ແຜນທີ່ການພົວພັນຂອງ 13 ຍີນທີ່ມີຄະແນນການພົວພັນສູງສຸດ (0.900) ກັບຍີນອື່ນໆໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນຈາກ 56 ຍີນທີ່ຊ້ອນກັນ (ພາກພື້ນເສັ້ນສີດຳ) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືອອນໄລນ໌ StringDB. ສີຂຽວ: ຍີນທີ່ຖືກສົ່ງໄປຫາອົງປະກອບເຊວ Gene Ontology (GO): ໄມໂທຄອນເດຣຍ (GO:0005739). AKT1 ແມ່ນໂປຣຕີນທີ່ມີຄະແນນສູງສຸດ (0.900) ສຳລັບການພົວພັນກັບໂປຣຕີນອື່ນໆໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນ (ອີງຕາມການຂຸດຄົ້ນຂໍ້ຄວາມ, ການທົດລອງ, ຖານຂໍ້ມູນ ແລະ ການສະແດງອອກຮ່ວມກັນ). ໂຫນດເຄືອຂ່າຍເປັນຕົວແທນຂອງໂປຣຕີນ, ແລະ ຂອບເປັນຕົວແທນຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງໂປຣຕີນ.
ເນື່ອງຈາກສານເມຕາໂບໄລຂອງຈຸລິນຊີໃນລຳໄສ້ສາມາດຄວບຄຸມອົງປະກອບຂອງ epigenetic ຜ່ານການ methylation ຂອງ DNA [32], ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນວ່າລະດັບ IPA ໃນເລືອດມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບການ methylation ຂອງ DNA ໃນຕັບຫຼືບໍ່. ພວກເຮົາພົບວ່າສອງສະຖານທີ່ methylation ທີ່ສຳຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດຢູ່ໃກ້ກັບພາກພື້ນທີ່ອຸດົມດ້ວຍ proline-serine 3 (C19orf55) ແລະ heat shock protein family B (ຂະໜາດນ້ອຍ) ສະມາຊິກ 6 (HSPB6) (ໄຟລ໌ເພີ່ມເຕີມ 3). ການ methylation ຂອງ DNA ຂອງ 4350 CpG (p < 0.01) ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດ ແລະ ໄດ້ຮັບການເສີມສ້າງໃນເສັ້ນທາງການຄວບຄຸມອາຍຸຍືນ (p = 0.006) (ຮູບທີ 1A, ຕາຕະລາງທີ 2, ແລະ ຮູບທີ 1C ເສີມ).
ເພື່ອເຂົ້າໃຈກົນໄກທາງຊີວະວິທະຍາທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການພົວພັນລະຫວ່າງລະດັບ IPA ໃນເລືອດ, ບັນທຶກຂໍ້ມູນທົ່ວໂລກ, ບັນທຶກຂໍ້ມູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແລະ ການເມທິເລຊັນ DNA ໃນຕັບຂອງມະນຸດ, ພວກເຮົາໄດ້ດຳເນີນການວິເຄາະຊ້ອນກັນຂອງຍີນທີ່ລະບຸໄວ້ໃນການວິເຄາະເສັ້ນທາງກ່ອນໜ້ານີ້ (ຮູບທີ 1A). ຜົນຂອງການວິເຄາະການເສີມສ້າງເສັ້ນທາງຂອງຍີນທີ່ຊ້ອນກັນ 56 ຍີນ (ພາຍໃນເສັ້ນສີດຳໃນຮູບທີ 1A) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເສັ້ນທາງ apoptosis (p = 0.00029) ໄດ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນສອງຍີນທີ່ພົບເລື້ອຍໃນການວິເຄາະທັງສາມຄື: AKT1 ແລະ YKT6 (YKT6 v-SNARE homolog), ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນແຜນວາດ Venn (ຮູບເສີມ 2 ແລະ ຮູບທີ 1A). ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ, ພວກເຮົາພົບວ່າ AKT1 (cg19831386) ແລະ YKT6 (cg24161647) ມີຄວາມສຳພັນໃນທາງບວກກັບລະດັບ IPA ໃນເລືອດ (ໄຟລ໌ເພີ່ມເຕີມ 3). ເພື່ອລະບຸການພົວພັນໂປຣຕີນທີ່ມີທ່າແຮງລະຫວ່າງຜະລິດຕະພັນຍີນ, ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກຍີນ 13 ຍີນທີ່ມີຄະແນນພາກພື້ນຮ່ວມສູງສຸດ (0.900) ໃນບັນດາຍີນທີ່ຊ້ອນກັນ 56 ຍີນເປັນຂໍ້ມູນປ້ອນເຂົ້າ ແລະ ສ້າງແຜນທີ່ການພົວພັນ. ອີງຕາມລະດັບຄວາມໝັ້ນໃຈ (ຄວາມໝັ້ນໃຈຂອບ), ເຊື້ອ AKT1 ທີ່ມີຄະແນນສູງສຸດ (0.900) ແມ່ນຢູ່ເທິງສຸດ (ຮູບທີ 1B).
ອີງຕາມການວິເຄາະເສັ້ນທາງ, ພວກເຮົາພົບວ່າ apoptosis ເປັນເສັ້ນທາງຫຼັກ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຈຶ່ງໄດ້ສືບສວນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ apoptosis ຂອງ HSCs ໃນຫຼອດທົດລອງຫຼືບໍ່. ກ່ອນໜ້ານີ້ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະລິມານ IPA ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (10 μM, 100 μM, ແລະ 1 mM) ບໍ່ເປັນພິດຕໍ່ຈຸລັງ LX-2 [15]. ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ທີ່ 10 μM ແລະ 100 μM ເພີ່ມຈຳນວນຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ ແລະ ຈຸລັງທີ່ເນົ່າເປື່ອຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ, ຄວາມສາມາດໃນການຢູ່ລອດຂອງຈຸລັງຫຼຸດລົງທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ IPA 1 mM, ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການເນົ່າເປື່ອຍຂອງຈຸລັງຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ (ຮູບທີ 2A, B). ຕໍ່ໄປ, ເພື່ອຊອກຫາຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອກະຕຸ້ນ apoptosis ໃນຈຸລັງ LX-2, ພວກເຮົາໄດ້ທົດສອບ 10 μM, 100 μM, ແລະ 1 mM IPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ (ຮູບທີ 2A-E ແລະຮູບເສີມ 3A-B). ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ IPA 10 μM ແລະ 100 μM ຫຼຸດອັດຕາການຕາຍຂອງເຊວ (%), ແນວໃດກໍ່ຕາມ, IPA 1 mM ເພີ່ມອັດຕາການຕາຍຂອງເຊວໃນທ້າຍ ແລະ ອັດຕາການຕາຍຂອງເຊວ (%) ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກເລືອກສຳລັບການທົດລອງຕື່ມອີກ (ຮູບທີ 2A–D).
IPA ກະຕຸ້ນ apoptosis ຂອງຈຸລັງ LX-2. ວິທີການຍ້ອມສີສອງເທົ່າຂອງ Annexin V ແລະ 7-AAD ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວັດແທກອັດຕາການ apoptosis ແລະຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງໂດຍການວິເຄາະ flow cytometry. ຈຸລັງ BA ໄດ້ຖືກຟັກດ້ວຍ 10 μM, 100 μM ແລະ 1 mM IPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ ຫຼື ດ້ວຍ F–H TGF-β1 (5 ng/ml) ແລະ 1 mM IPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. A: ຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ (Annexin V -/ 7AAD-); B: ຈຸລັງເນົ່າເປື່ອຍ (Annexin V -/ 7AAD+); C, F: ຕົ້ນ (Annexin V +/ 7AAD-); D, G: ທ້າຍ (Annexin V+/7AAD.+); E, H: ອັດຕາສ່ວນຂອງຈຸລັງ apoptosis ຕົ້ນ ແລະ ທ້າຍທັງໝົດໃນອັດຕາການ apoptosis (%). ຂໍ້ມູນຖືກສະແດງເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± SD, n = 3 ການທົດລອງເອກະລາດ. ການປຽບທຽບທາງສະຖິຕິໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ ANOVA ທາງດຽວກັບການທົດສອບ Bonferroni post hoc. *p < 0.05; ****p < 0.0001
ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນກ່ອນໜ້ານີ້, TGF-β1 5 ng/ml ສາມາດກະຕຸ້ນການກະຕຸ້ນ HSC ໂດຍການເພີ່ມການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອ marker ແບບຄລາສສິກ [15]. ຈຸລັງ LX-2 ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 5 ng/ml ແລະ IPA 1 mM ຮ່ວມກັນ (ຮູບທີ 2E–H). ການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງອັດຕາການ apoptosis, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຮ່ວມກັນເພີ່ມ apoptosis ຊ້າ ແລະ ອັດຕາການ apoptosis (%) ເມື່ອທຽບກັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 (ຮູບທີ 2E–H). ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ບອກວ່າ IPA 1 mM ສາມາດສົ່ງເສີມ apoptosis ໃນຈຸລັງ LX-2 ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບການກະຕຸ້ນ TGF-β1.
ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງ IPA ຕໍ່ການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2 ຕື່ມອີກ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 1 mM IPA ຫຼຸດພາລາມິເຕີອັດຕາການໃຊ້ອົກຊີເຈນ (OCR): ການຫາຍໃຈທີ່ບໍ່ແມ່ນໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການຫາຍໃຈພື້ນຖານ ແລະ ສູງສຸດ, ການຮົ່ວໄຫຼຂອງໂປຣຕອນ ແລະ ການຜະລິດ ATP ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 3A, B), ໃນຂະນະທີ່ດັດຊະນີສຸຂະພາບຊີວະພະລັງງານ (BHI) ບໍ່ປ່ຽນແປງ.
IPA ຫຼຸດຜ່ອນການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2. ເສັ້ນໂຄ້ງການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ (OCR) ຖືກນຳສະເໜີເປັນຕົວກຳນົດການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ (ການຫາຍໃຈທີ່ບໍ່ແມ່ນໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການຫາຍໃຈພື້ນຖານ, ການຫາຍໃຈສູງສຸດ, ການຮົ່ວໄຫຼຂອງໂປຣຕອນ, ການສ້າງ ATP, SRC ແລະ BHI). ຈຸລັງ A ແລະ B ໄດ້ຖືກບົ່ມດ້ວຍ 10 μM, 100 μM ແລະ 1 mM IPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງຕາມລຳດັບ. ຈຸລັງ C ແລະ D ໄດ້ຖືກບົ່ມດ້ວຍ TGF-β1 (5 ng/ml) ແລະ 1 mM IPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີເຊຣັມເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງຕາມລຳດັບ. ການວັດແທກທັງໝົດໄດ້ຖືກປັບໃຫ້ເປັນປົກກະຕິຕາມປະລິມານ DNA ໂດຍໃຊ້ຊຸດ CyQuant. BHI: ດັດຊະນີສຸຂະພາບຊີວະພາບ; SRC: ຄວາມສາມາດໃນການສະຫງວນການຫາຍໃຈ; OCR: ອັດຕາການໃຊ້ອົກຊີເຈນ. ຂໍ້ມູນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານ (SD), n = 5 ການທົດລອງເອກະລາດ. ການປຽບທຽບທາງສະຖິຕິໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ ANOVA ທາງດຽວ ແລະ Bonferroni post hoc. *p < 0.05; **p < 0.01; ແລະ ***p < 0.001
ເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ຄົບຖ້ວນກວ່າກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງ IPA ຕໍ່ໂປຣໄຟລ໌ພະລັງງານຊີວະພາບຂອງຈຸລັງ LX-2 ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍ TGF-β1, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະການຟອສຟໍຣິເລຊັນອົກຊີເດຊັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍ OCR (ຮູບທີ 3C, D). ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການຫາຍໃຈສູງສຸດ, ຄວາມສາມາດໃນການສະຫງວນການຫາຍໃຈ (SRC) ແລະ BHI ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 3C, D). ນອກຈາກນັ້ນ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານຫຼຸດຜ່ອນການຫາຍໃຈພື້ນຖານ, ການຮົ່ວໄຫຼຂອງໂປຣຕອນ ແລະ ການຜະລິດ ATP, ແຕ່ SRC ແລະ BHI ສູງກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກ່ວາທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 (ຮູບທີ 3C, D).
ພວກເຮົາຍັງໄດ້ປະຕິບັດ "ການທົດສອບລັກສະນະພະລັງງານເຊລ" ທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍຊອບແວ Seahorse (ຮູບເສີມ 4A–D). ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບເສີມ 3B, ທັງທ່າແຮງການເຜົາຜານອາຫານຂອງ OCR ແລະ ECAR ໄດ້ຫຼຸດລົງຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສັງເກດເຫັນໃນກຸ່ມປະສົມປະສານ ແລະ ກຸ່ມການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ທັງລະດັບພື້ນຖານ ແລະ ລະດັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງ OCR ໄດ້ຫຼຸດລົງຫຼັງຈາກການປະສົມປະສານ ແລະ ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບເສີມ 4C). ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນຮູບແບບທີ່ຄ້າຍຄືກັນນີ້ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນດ້ວຍການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານ, ບ່ອນທີ່ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃນລະດັບພື້ນຖານ ແລະ ລະດັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງ ECAR ເມື່ອທຽບກັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 (ຮູບເສີມ 4C). ໃນ HSCs, ການຫຼຸດລົງຂອງການຟອສຟໍຣິເລຊັນອົກຊິເດຊັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານເພື່ອຟື້ນຟູ SCR ແລະ BHI ຫຼັງຈາກການສຳຜັດກັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງທ່າແຮງການເຜົາຜານອາຫານ (OCR ແລະ ECAR). ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານຊີວະພາບໃນ HSCs, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະກະຕຸ້ນໃຫ້ເກີດໂປຣໄຟລ໌ພະລັງງານຕ່ຳລົງ ເຊິ່ງປ່ຽນ phenotype HSC ໄປສູ່ການບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ (ຮູບເສີມ 4D).
ຜົນກະທົບຂອງ IPA ຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກສືບສວນໂດຍໃຊ້ການວັດແທກປະລິມານສາມມິຕິຂອງຮູບຮ່າງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຍ້ອມສີ MTR (ຮູບທີ 4 ແລະ ຮູບທີ 5 ເພີ່ມເຕີມ). ຮູບທີ 4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ຫຼຸດພື້ນທີ່ຜິວໜ້າສະເລ່ຍ, ຈຳນວນກິ່ງງ່າ, ຄວາມຍາວຂອງກິ່ງງ່າທັງໝົດ, ແລະ ຈຳນວນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ກິ່ງງ່າ (ຮູບທີ 4A ແລະ B) ແລະ ປ່ຽນສັດສ່ວນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຈາກຮູບຮ່າງກົມໄປສູ່ຮູບຮ່າງກາງ (ຮູບທີ 4C). ມີພຽງແຕ່ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ເທົ່ານັ້ນທີ່ຫຼຸດປະລິມານໄມໂທຄອນເດຣຍສະເລ່ຍ ແລະ ປ່ຽນສັດສ່ວນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຈາກຮູບຮ່າງກົມໄປສູ່ຮູບຮ່າງກາງເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 4A). ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຮູບຮ່າງກົມ, ຄວາມຍາວຂອງກິ່ງງ່າສະເລ່ຍ, ແລະ ກິດຈະກຳຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ປະເມີນໂດຍ MTR ທີ່ຂຶ້ນກັບທ່າແຮງຂອງເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍ (ຮູບທີ 4A ແລະ E) ຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ ແລະ ພາລາມິເຕີເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງກຸ່ມ. ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ແລະ IPA ເບິ່ງຄືວ່າຈະປັບຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍໃນຈຸລັງ LX-2 ທີ່ມີຊີວິດ.
IPA ປ່ຽນແປງການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງ DNA ໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2. A. ຮູບພາບ confocal ທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງຈຸລັງ LX-2 ທີ່ມີຊີວິດທີ່ຖືກບົ່ມດ້ວຍ TGF-β1 (5 ng/ml) ແລະ 1 mM IPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ຍ້ອມດ້ວຍ Mitotracker™ Red CMXRos ແລະ ນິວເຄຼຍທີ່ຍ້ອມສີຟ້າດ້ວຍ DAPI. ຂໍ້ມູນທັງໝົດມີຢ່າງໜ້ອຍ 15 ຮູບພາບຕໍ່ກຸ່ມ. ພວກເຮົາໄດ້ຮູບພາບ Z-stack 10 ຮູບສຳລັບແຕ່ລະປະເພດຕົວຢ່າງ. ແຕ່ລະລຳດັບແກນ Z ມີ 30 ຊອຍ, ແຕ່ລະອັນມີຄວາມໜາ 9.86 μm. ແຖບຂະໜາດ: 10 μm. B. ວັດຖຸທີ່ເປັນຕົວແທນ (ໄມໂທຄອນເດຣຍເທົ່ານັ້ນ) ທີ່ລະບຸໂດຍການໃຊ້ thresholding ທີ່ປັບຕົວໄດ້ກັບຮູບພາບ. ການວິເຄາະດ້ານປະລິມານ ແລະ ການປຽບທຽບການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍຮູບຮ່າງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກປະຕິບັດສຳລັບຈຸລັງທັງໝົດໃນແຕ່ລະກຸ່ມ. C. ຄວາມຖີ່ຂອງອັດຕາສ່ວນຮູບຮ່າງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຄ່າໃກ້ກັບ 0 ໝາຍເຖິງຮູບຮ່າງກົມ, ແລະ ຄ່າໃກ້ກັບ 1 ໝາຍເຖິງຮູບຮ່າງ filamentous. D ປະລິມານ DNA ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ (mtDNA) ໄດ້ຖືກກໍານົດຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນ ວັດສະດຸ ແລະ ວິທີການ. E ການວິເຄາະ Mitotracker™ Red CMXRos ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍການວິເຄາະ flow cytometry (30,000 ເຫດການ) ຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນ ວັດສະດຸ ແລະ ວິທີການ. ຂໍ້ມູນຖືກນໍາສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± SD, n = 3 ການທົດລອງເອກະລາດ. ການປຽບທຽບທາງສະຖິຕິໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ ANOVA ທາງດຽວ ແລະ Bonferroni post hoc. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ວິເຄາະປະລິມານ mtDNA ໃນຈຸລັງ LX-2 ເປັນຕົວຊີ້ບອກຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ, ປະລິມານ mtDNA ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນໃນກຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 (ຮູບທີ 4D). ເມື່ອປຽບທຽບກັບກຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1, ປະລິມານ mtDNA ໄດ້ຫຼຸດລົງໃນກຸ່ມການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານ (ຮູບທີ 4D), ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານ mtDNA ແລະອາດຈະເປັນຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ (ຮູບທີ 3C). ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, IPA ເບິ່ງຄືວ່າຈະຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານ mtDNA ໃນການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານ ແຕ່ບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ກິດຈະກຳໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ໄກ່ເກ່ຍໂດຍ MTR (ຮູບທີ 4A–C).
ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນການພົວພັນຂອງ IPA ກັບລະດັບ mRNA ຂອງຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເປັນເນື້ອເຍື່ອເຊື່ອມ, ການຕາຍຂອງເຊວ, ການຢູ່ລອດ, ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2 (ຮູບທີ 5A–D). ເມື່ອປຽບທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ, ກຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສະແດງອອກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຍີນເຊັ່ນ: collagen type I α2 chain (COL1A2), α-smooth muscle actin (αSMA), matrix metalloproteinase 2 (MMP2), ຕົວຍັບຍັ້ງເນື້ອເຍື່ອຂອງ metalloproteinase 1 (TIMP1), ແລະ ຍີນຄ້າຍຄື dynamin 1 (DRP1), ຊີ້ບອກເຖິງການເປັນເນື້ອເຍື່ອເຊື່ອມ ແລະ ການກະຕຸ້ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ໄດ້ຫຼຸດລະດັບ mRNA ຂອງຕົວຮັບ nuclear pregnane X (PXR), caspase 8 (CASP8), MAPKAPK3, ຕົວຍັບຍັ້ງຂອງ B-cell α, ຕົວເສີມຂອງ nuclear factor κ gene light peptide (NFκB1A), ແລະ ຕົວຍັບຍັ້ງຂອງ nuclear factor κB kinase subunit β (IKBKB) (ຮູບທີ 5A–D). ເມື່ອປຽບທຽບກັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1, ການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານກັບ TGF-β1 ແລະ IPA ໄດ້ຫຼຸດການສະແດງອອກຂອງ COL1A2 ແລະ MMP2, ແຕ່ເພີ່ມລະດັບ mRNA ຂອງ PXR, TIMP1, B-cell lymphoma-2 (BCL-2), CASP8, NFκB1A, NFκB1-β, ແລະ IKBKB. ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ MMP2, ໂປຣຕີນ X (BAX) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ Bcl-2, AKT1, ໂປຣຕີນຫົດຕົວທາງສາຍຕາ 1 (OPA1), ແລະ ໂປຣຕີນຟິວຊັນໄມໂທຄອນເດຣຍ 2 (MFN2) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ການສະແດງອອກຂອງ CASP8, NFκB1A, NFκB1B, ແລະ IKBKB ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບໍ່ພົບຄວາມແຕກຕ່າງໃນການສະແດງອອກຂອງ caspase-3 (CASP3), apoptotic peptidase activating factor 1 (APAF1), ໂປຣຕີນຟິວຊັນໄມໂທຄອນເດຣຍ 1 (MFN1), ແລະ ໂປຣຕີນຟິຊຊັນ 1 (FIS1). ໂດຍລວມແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ປັບປຸງການສະແດງອອກຂອງຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເປັນເນື້ອເຍື່ອເຊື່ອມ, ການຕາຍຂອງຈຸລັງ, ການຢູ່ລອດ, ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຫຼຸດຜ່ອນການເປັນເນື້ອເຍື່ອເຊື່ອມໃນຈຸລັງ LX-2; ໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນກະຕຸ້ນການຢູ່ລອດໂດຍການປ່ຽນ phenotype ໄປສູ່ການບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ.
IPA ປັບປ່ຽນການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອ fibroblast, apoptotic, viability, ແລະ mitochondrial dynamics ໃນຈຸລັງ LX-2. Histograms ສະແດງການສະແດງອອກຂອງ mRNA ທຽບກັບ endogenous control (RPLP0 ຫຼື PPIA) ຫຼັງຈາກຈຸລັງ LX-2 ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍ TGF-β1 ແລະ IPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. A ໝາຍເຖິງ fibroblasts, B ໝາຍເຖິງຈຸລັງ apoptotic, C ໝາຍເຖິງຈຸລັງທີ່ລອດຊີວິດ, ແລະ D ໝາຍເຖິງການສະແດງອອກຂອງເຊື້ອ mitochondrial dynamics. ຂໍ້ມູນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານ (SD), n = 3 ການທົດລອງເອກະລາດ. ການປຽບທຽບທາງສະຖິຕິໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ ANOVA ທາງດຽວ ແລະ Bonferroni post hoc. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງຂະໜາດຈຸລັງ (FSC-H) ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ (SSC-H) ໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍການວິເຄາະການໄຫຼຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ (ຮູບທີ 6A,B), ແລະ ການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນສົ່ງຜ່ານ (TEM) ແລະ ກ້ອງຈຸລະທັດຄວາມຄົມຊັດຂອງໄລຍະ (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 6A-B). ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ຈຸລັງໃນກຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ມີຂະໜາດເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 6A,B), ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການຂະຫຍາຍຕົວແບບຄລາສສິກຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຂອງເອນໂດພລາສຊຶມຫຍາບ (ER*) ແລະ ຟາໂກໄລໂຊໂຊມ (P), ຊີ້ບອກເຖິງການກະຕຸ້ນຂອງຈຸລັງລຳຕົ້ນເລືອດ (HSC) (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 6A). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1, ຂະໜາດຈຸລັງ, ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ (ຮູບທີ 6A,B), ແລະ ປະລິມານ ER* ໄດ້ຫຼຸດລົງໃນກຸ່ມການປິ່ນປົວດ້ວຍການປະສົມປະສານ TGF-β1 ແລະ IPA (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 6A). ນອກຈາກນັ້ນ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຂະໜາດຂອງເຊວ, ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ (ຮູບທີ 6A, B), ປະລິມານ P ແລະ ER* (ຮູບເສີມ 6A) ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ປະລິມານຂອງເຊວທີ່ຕາຍແລ້ວໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA 24 ຊົ່ວໂມງເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ລູກສອນສີຂາວ, ຮູບເສີມ 6B). ໂດຍລວມແລ້ວ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ 1 mM IPA ສາມາດກະຕຸ້ນການຕາຍຂອງ HSC ແລະ ປີ້ນກັບການປ່ຽນແປງຂອງຕົວກຳນົດຮູບຮ່າງຂອງເຊວທີ່ເກີດຈາກ TGF-β1, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຄວບຄຸມຂະໜາດ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຊວ, ເຊິ່ງອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການບໍ່ເຄື່ອນໄຫວຂອງ HSC.
IPA ປ່ຽນແປງຂະໜາດຂອງຈຸລັງ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມໃນຈຸລັງ LX-2. ຮູບພາບທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງການວິເຄາະການໄຫຼຂອງໄຊໂຕເມຕຣີ. ການວິເຄາະໄດ້ໃຊ້ຍຸດທະສາດ gating ສະເພາະສຳລັບຈຸລັງ LX-2: SSC-A/FSC-A ເພື່ອກຳນົດປະຊາກອນຈຸລັງ, FSC-H/FSC-A ເພື່ອລະບຸ doublets, ແລະ SSC-H/FSC-H ສຳລັບຂະໜາດຂອງຈຸລັງ ແລະ ການວິເຄາະຄວາມຊັບຊ້ອນ. ຈຸລັງໄດ້ຖືກບົ່ມດ້ວຍ TGF-β1 (5 ng/ml) ແລະ 1 mM IPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ຈຸລັງ LX-2 ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍເຂົ້າໄປໃນ quadrant ຊ້າຍລຸ່ມ (SSC-H-/FSC-H-), quadrant ຊ້າຍເທິງ (SSC-H+/FSC-H-), quadrant ຂວາລຸ່ມ (SSC-H-/FSC-H+), ແລະ quadrant ຂວາເທິງ (SSC-H+/FSC-H+) ສຳລັບຂະໜາດຂອງຈຸລັງ ແລະ ການວິເຄາະຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ. ຂ. ຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍການວິເຄາະການໄຫຼຂອງໄຊໂຕເມຕຣີໂດຍໃຊ້ FSC-H (ການກະແຈກກະຈາຍທາງໜ້າ, ຂະໜາດຂອງຈຸລັງ) ແລະ SSC-H (ການກະແຈກກະຈາຍດ້ານຂ້າງ, ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງໄຊໂຕພລາສຊຶມ) (30,000 ເຫດການ). ຂໍ້ມູນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± SD, n = 3 ການທົດລອງເອກະລາດ. ການປຽບທຽບທາງສະຖິຕິໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ ANOVA ທາງດຽວ ແລະ Bonferroni post hoc. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001 ແລະ ****p < 0.0001
ສານເມຕາໂບໄລທ໌ໃນລຳໄສ້ເຊັ່ນ IPA ໄດ້ກາຍເປັນຫົວຂໍ້ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຮ້ອນແຮງ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອາດຈະມີການຄົ້ນພົບເປົ້າໝາຍໃໝ່ໃນຈຸລິນຊີໃນລຳໄສ້. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈຶ່ງໜ້າສົນໃຈທີ່ IPA, ສານເມຕາໂບໄລທ໌ທີ່ພວກເຮົາໄດ້ເຊື່ອມໂຍງກັບການເປັນເນື້ອເຍື່ອຕັບໃນມະນຸດ [15], ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນສານປະກອບຕ້ານການເປັນເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີທ່າແຮງໃນຮູບແບບສັດ [13, 14]. ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນເປັນຄັ້ງທຳອິດກ່ຽວກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ IPA ໃນເລືອດ ແລະ transcriptomics ຕັບທົ່ວໂລກ ແລະ DNA methylation ໃນບຸກຄົນອ້ວນທີ່ບໍ່ມີພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 (T2D), ໂດຍເນັ້ນໃສ່ apoptosis, mitophagy ແລະອາຍຸຍືນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ gene AKT1 ທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ຄວບຄຸມ homeostasis ຂອງຕັບ. ຄວາມແປກໃໝ່ອີກອັນໜຶ່ງຂອງການສຶກສາຂອງພວກເຮົາແມ່ນວ່າພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການພົວພັນຂອງການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA ກັບ apoptosis, ຮູບຮ່າງຂອງເຊວ, ພະລັງງານຊີວະພາບຂອງ mitochondrial ແລະການເຄື່ອນໄຫວໃນເຊວ LX-2, ຊີ້ບອກເຖິງລະດັບພະລັງງານຕ່ຳທີ່ປ່ຽນ phenotype HSC ໄປສູ່ການບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ, ເຮັດໃຫ້ IPA ເປັນຕົວເລືອກທີ່ມີທ່າແຮງສຳລັບການປັບປຸງການເປັນເນື້ອເຍື່ອຕັບ.
ພວກເຮົາພົບວ່າ apoptosis, mitophagy ແລະ ອາຍຸຍືນແມ່ນເສັ້ນທາງ canonical ທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດທີ່ອຸດົມໄປດ້ວຍ genes ຕັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການໄຫຼວຽນຂອງ serum IPA. ການລົບກວນລະບົບຄວບຄຸມຄຸນນະພາບຂອງ mitochondrial (MQC) ສາມາດນໍາໄປສູ່ການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງ mitochondrial, mitophagy ແລະ apoptosis, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງເສີມການເກີດຂຶ້ນຂອງ MASLD[33, 34]. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດເດົາໄດ້ວ່າ IPA ອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຮັກສາການເຄື່ອນໄຫວຂອງຈຸລັງ ແລະ ຄວາມສົມບູນຂອງ mitochondrial ຜ່ານ apoptosis, mitophagy ແລະ ອາຍຸຍືນໃນຕັບ. ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສອງ gene ແມ່ນພົບເລື້ອຍໃນສາມການທົດສອບ: YKT6 ແລະ AKT1. ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າ YKT6 ແມ່ນໂປຣຕີນ SNARE ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະບວນການລວມຕົວຂອງເຍື່ອຫຸ້ມຈຸລັງ. ມັນມີບົດບາດໃນ autophagy ແລະ mitophagy ໂດຍການສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນເລີ່ມຕົ້ນກັບ STX17 ແລະ SNAP29 ໃນ autophagosome, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງເສີມການລວມຕົວຂອງ autophagosomes ແລະ lysosomes[35]. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສູນເສຍໜ້າທີ່ຂອງ YKT6 ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກຜ່ອງຂອງ mitophagy [36], ໃນຂະນະທີ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ YKT6 ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຄືບໜ້າຂອງມະເຮັງຕັບ (HCC), ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຢູ່ລອດຂອງຈຸລັງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ [37]. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, AKT1 ແມ່ນ gene ທີ່ມີປະຕິສຳພັນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ ແລະ ມີບົດບາດສຳຄັນໃນພະຍາດຕັບ, ລວມທັງເສັ້ນທາງສັນຍານ PI3K/AKT, ວົງຈອນຂອງຈຸລັງ, ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຈຸລັງ, ການຂະຫຍາຍຕົວ, ການຍຶດຕິດຈຸດສຸມ, ໜ້າທີ່ຂອງ mitochondrial, ແລະ ການຫຼั่ง collagen [38–40]. ເສັ້ນທາງສັນຍານ PI3K/AKT ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນສາມາດກະຕຸ້ນຈຸລັງລຳຕົ້ນ hematopoietic (HSCs), ເຊິ່ງເປັນຈຸລັງທີ່ຮັບຜິດຊອບຕໍ່ການຜະລິດ extracellular matrix (ECM), ແລະ ຄວາມບໍ່ປົກກະຕິຂອງມັນອາດຈະປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການເກີດຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມຄືບໜ້າຂອງ fibrosis ຕັບ [40]. ນອກຈາກນັ້ນ, AKT ແມ່ນໜຶ່ງໃນປັດໄຈການຢູ່ລອດຂອງຈຸລັງທີ່ສຳຄັນທີ່ຍັບຍັ້ງການຕາຍຂອງຈຸລັງທີ່ຂຶ້ນກັບ p53, ແລະ ການກະຕຸ້ນ AKT ອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການຍັບຍັ້ງການຕາຍຂອງຈຸລັງຕັບ [41, 42]. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະມີສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕາຍຂອງຈຸລັງຕັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄມໂທຄອນເດຣຍ ໂດຍສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຕັດສິນໃຈຂອງຈຸລັງຕັບລະຫວ່າງການເຂົ້າສູ່ການຕາຍຂອງຈຸລັງຕັບ ຫຼື ການຢູ່ລອດ. ຜົນກະທົບເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະຖືກຄວບຄຸມໂດຍພັນທຸກໍາ AKT ແລະ/ຫຼື YKT6, ເຊິ່ງມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ຄວາມສົມດຸນຂອງຕັບ.
ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 1 mM IPA ກະຕຸ້ນ apoptosis ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2 ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1. ເປັນທີ່ໜ້າສັງເກດວ່າ apoptosis ເປັນເສັ້ນທາງຫຼັກສຳລັບການແກ້ໄຂບັນຫາ fibrosis ແລະ ການກະຕຸ້ນຈຸລັງລຳຕົ້ນຂອງເມັດເລືອດ (HSC), ແລະ ຍັງເປັນເຫດການທີ່ສຳຄັນໃນການຕອບສະໜອງທາງສະລີລະວິທະຍາທີ່ສາມາດປີ້ນກັບຄືນໄດ້ຂອງ fibrosis ຕັບ [4, 43]. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການຟື້ນຟູ BHI ໃນຈຸລັງ LX-2 ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວແບບປະສົມປະສານໄດ້ສະໜອງຄວາມເຂົ້າໃຈໃໝ່ກ່ຽວກັບບົດບາດທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ IPA ໃນການຄວບຄຸມພະລັງງານຊີວະພາບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ພັກຜ່ອນ ແລະ ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ຈຸລັງເມັດເລືອດປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ phosphorylation ອົກຊີເດຊັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍເພື່ອຜະລິດ ATP ແລະ ມີກິດຈະກຳການເຜົາຜານອາຫານຕ່ຳ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການກະຕຸ້ນ HSC ຊ່ວຍເສີມສ້າງການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການສັງເຄາະຊີວະພາບເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຂອງການເຂົ້າສູ່ສະພາບ glycolytic [44]. ຄວາມຈິງທີ່ວ່າ IPA ບໍ່ໄດ້ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ທ່າແຮງການເຜົາຜານອາຫານ ແລະ ECAR ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເສັ້ນທາງ glycolytic ມີຄວາມສຳຄັນໜ້ອຍກວ່າ. ໃນລັກສະນະດຽວກັນ, ການສຶກສາອີກອັນໜຶ່ງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 1 mM IPA ສາມາດປັບປ່ຽນກິດຈະກຳລະບົບຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງຫົວໃຈ, ສາຍເຊວຕັບຂອງມະນຸດ (Huh7) ແລະ ເຊວ endothelial ເສັ້ນເລືອດໃນສາຍບືຂອງມະນຸດ (HUVEC); ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບໍ່ພົບຜົນກະທົບຂອງ IPA ຕໍ່ການລະລາຍ glycolysis ໃນຈຸລັງຫົວໃຈ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ພະລັງງານຊີວະພາບຂອງເຊວປະເພດອື່ນໆ [45]. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຄາດຄະເນວ່າ 1 mM IPA ອາດຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວແຍກສານເຄມີອ່ອນໆ, ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ gene fibrogenic, ຮູບຮ່າງຂອງເຊວ ແລະ ພະລັງງານຊີວະພາບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍບໍ່ປ່ຽນແປງປະລິມານຂອງ mtDNA [46]. ຕົວແຍກໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດຍັບຍັ້ງການເກີດ fibrosis ແລະ ການກະຕຸ້ນ HSC ທີ່ເກີດຈາກການເພາະເລี้ยง [47] ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການຜະລິດ ATP ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ຄວບຄຸມ ຫຼື ກະຕຸ້ນໂດຍໂປຣຕີນບາງຊະນິດເຊັ່ນ: ໂປຣຕີນແຍກ (UCP) ຫຼື adenine nucleotide translocase (ANT). ຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງເຊວ, ປະກົດການນີ້ສາມາດປົກປ້ອງເຊວຈາກ apoptosis ແລະ/ຫຼື ສົ່ງເສີມ apoptosis [46]. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສຶກສາເພີ່ມເຕີມແມ່ນຈຳເປັນເພື່ອອະທິບາຍບົດບາດຂອງ IPA ໃນຖານະທີ່ເປັນຕົວແຍກໄມໂທຄອນເດຣຍໃນການຢຸດການເຄື່ອນໄຫວຂອງເຊວລຳຕົ້ນຂອງເລືອດ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນວ່າການປ່ຽນແປງຂອງການຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງ LX-2 ທີ່ມີຊີວິດຫຼືບໍ່. ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ປ່ຽນແປງສັດສ່ວນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຈາກຮູບຊົງກົມໄປສູ່ຮູບຊົງກາງ, ໂດຍມີການຫຼຸດລົງຂອງການແຕກກິ່ງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການສະແດງອອກຂອງ DRP1, ເຊິ່ງເປັນປັດໄຈສຳຄັນໃນການແຕກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ [48]. ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຕກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມສັບສົນຂອງເຄືອຂ່າຍໂດຍລວມ, ແລະ ການຫັນປ່ຽນຈາກການລວມຕົວໄປສູ່ການແຕກແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການກະຕຸ້ນຂອງຈຸລັງລຳຕົ້ນຂອງເລືອດ (HSC), ໃນຂະນະທີ່ການຍັບຍັ້ງການແຕກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍນຳໄປສູ່ການຕາຍຂອງ HSC [49]. ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ TGF-β1 ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍດ້ວຍການແຕກກິ່ງທີ່ຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງພົບເລື້ອຍໃນການແຕກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຈຸລັງລຳຕົ້ນຂອງເລືອດ (HSCs) ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ສາມາດປ່ຽນແປງສັດສ່ວນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຈາກຮູບຊົງກົມໄປສູ່ຮູບຊົງກາງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ OPA1 ແລະ MFN2. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຫຼຸດລົງຂອງ OPA1 ອາດຈະເຮັດໃຫ້ທ່າແຮງຂອງເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼຸດລົງ ແລະ ກະຕຸ້ນການຕາຍຂອງເຊວ [50]. MFN2 ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນຕົວກາງໃນການລວມຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການຕາຍຂອງເຊວ [51]. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການກະຕຸ້ນຂອງເຊວ LX-2 ໂດຍ TGF-β1 ແລະ/ຫຼື IPA ເບິ່ງຄືວ່າຈະປັບຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບສະຖານະການກະຕຸ້ນ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍ.
ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປິ່ນປົວແບບປະສົມປະສານຂອງ TGFβ-1 ແລະ IPA ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນ mtDNA ແລະຕົວກໍານົດຮູບຮ່າງຂອງຈຸລັງໂດຍການຄວບຄຸມການສະແດງອອກ mRNA ຂອງ fibrosis, apoptosis ແລະ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຢູ່ລອດໃນຈຸລັງທີ່ຫຼີກລ່ຽງ apoptosis. ແທ້ຈິງແລ້ວ, IPA ຫຼຸດຜ່ອນລະດັບການສະແດງອອກ mRNA ຂອງ AKT1 ແລະ gene fibrosis ທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ COL1A2 ແລະ MMP2, ແຕ່ເພີ່ມລະດັບການສະແດງອອກຂອງ CASP8, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບ apoptosis. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ IPA, ການສະແດງອອກ BAX ຫຼຸດລົງແລະການສະແດງອອກ mRNA ຂອງໜ່ວຍຍ່ອຍຄອບຄົວ TIMP1, BCL-2 ແລະ NF-κB ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ສາມາດກະຕຸ້ນສັນຍານການຢູ່ລອດໃນຈຸລັງລໍາຕົ້ນ hematopoietic (HSCs) ທີ່ຫຼີກລ່ຽງ apoptosis. ໂມເລກຸນເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສັນຍານສະໜັບສະໜູນການຢູ່ລອດໃນຈຸລັງລຳຕົ້ນຂອງເມັດເລືອດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ, ເຊິ່ງອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການສະແດງອອກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງໂປຣຕີນຕ້ານການຕາຍຂອງຈຸລັງ (ເຊັ່ນ Bcl-2), ການສະແດງອອກທີ່ຫຼຸດລົງຂອງ BAX ທີ່ສົ່ງເສີມການຕາຍຂອງຈຸລັງ, ແລະການພົວພັນທີ່ສັບສົນລະຫວ່າງ TIMP ແລະ NF-κB [5, 7]. IPA ສະແດງອອກຜ່ານ PXR, ແລະພວກເຮົາພົບວ່າການປິ່ນປົວແບບປະສົມປະສານກັບ TGF-β1 ແລະ IPA ເພີ່ມລະດັບການສະແດງອອກຂອງ mRNA ຂອງ PXR, ເຊິ່ງຊີ້ບອກເຖິງການສະກັດກັ້ນການກະຕຸ້ນ HSC. ສັນຍານ PXR ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າຍັບຍັ້ງການກະຕຸ້ນ HSC ທັງໃນຮ່າງກາຍ ແລະ ໃນຫຼອດທົດລອງ [52, 53]. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການກຳຈັດ HSC ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍການສົ່ງເສີມການຕາຍຂອງຈຸລັງ, ການຫຼຸດຜ່ອນການເກີດເນື້ອເຍື່ອແຂງ ແລະ ການເຜົາຜານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແລະ ເສີມຂະຫຍາຍສັນຍານສະໜັບສະໜູນການຢູ່ລອດ, ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການທົ່ວໄປທີ່ປ່ຽນຮູບແບບ HSC ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໄປເປັນຮູບແບບທີ່ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ຄຳອະທິບາຍທີ່ເປັນໄປໄດ້ອີກອັນໜຶ່ງສຳລັບກົນໄກ ແລະ ບົດບາດທີ່ອາດເປັນໄປໄດ້ຂອງ IPA ໃນ apoptosis ແມ່ນວ່າມັນກຳຈັດ mitochondria ທີ່ບໍ່ເຮັດວຽກງານໄດ້ ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຜ່ານ mitophagy (ເສັ້ນທາງພາຍໃນ) ແລະ ເສັ້ນທາງສັນຍານ TNF ພາຍນອກ (ຕາຕະລາງທີ 1), ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບເສັ້ນທາງສັນຍານການຢູ່ລອດຂອງ NF-κB (ຮູບເພີ່ມເຕີມ 7). ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ, ຍີນທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ IPA ສາມາດກະຕຸ້ນສັນຍານ pro-apoptotic ແລະ pro-survival ໃນເສັ້ນທາງ apoptosis [54], ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ອາດຈະກະຕຸ້ນເສັ້ນທາງ apoptosis ຫຼື ການຢູ່ລອດໂດຍການພົວພັນກັບຍີນເຫຼົ່ານີ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີທີ່ IPA ກະຕຸ້ນ apoptosis ຫຼື ການຢູ່ລອດໃນລະຫວ່າງການກະຕຸ້ນ HSC ແລະ ເສັ້ນທາງກົນໄກຂອງມັນຍັງບໍ່ຊັດເຈນ.
IPA ເປັນສານເມຕາໂບໄລຂອງຈຸລິນຊີທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກ tryptophan ໃນອາຫານຜ່ານຈຸລິນຊີໃນລຳໄສ້. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນມີຄຸນສົມບັດຕ້ານການອັກເສບ, ຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະ, ແລະຄວບຄຸມ epigenetic ໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງລຳໄສ້.[55] ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ IPA ສາມາດປັບປ່ຽນໜ້າທີ່ຂອງສິ່ງກີດຂວາງລຳໄສ້ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທາງອົກຊີເດຊັນ, ເຊິ່ງອາດຈະປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຜົນກະທົບທາງສະລີລະວິທະຍາໃນທ້ອງຖິ່ນ.[56] ໃນຄວາມເປັນຈິງ, IPA ຖືກຂົນສົ່ງໄປຫາອະໄວຍະວະເປົ້າໝາຍຜ່ານທາງການໄຫຼວຽນ, ແລະ ເນື່ອງຈາກ IPA ມີໂຄງສ້າງເມຕາໂບໄລທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ tryptophan, serotonin, ແລະ ອະນຸພັນ indole, IPA ມີການກະທຳທາງເມຕາໂບໄລທີ່ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການແຂ່ງຂັນທາງເມຕາໂບໄລ.[52] IPA ອາດຈະແຂ່ງຂັນກັບເມຕາໂບໄລທີ່ໄດ້ມາຈາກ tryptophan ສຳລັບບ່ອນຜູກມັດກັບ enzymes ຫຼື receptors, ເຊິ່ງອາດຈະລົບກວນເສັ້ນທາງການເມຕາໂບໄລປົກກະຕິ. ສິ່ງນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຕ້ອງການສຳລັບການສຶກສາເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບ pharmacokinetics ແລະ pharmacodynamics ຂອງມັນເພື່ອເຂົ້າໃຈປ່ອງຢ້ຽມການປິ່ນປົວຂອງມັນໃຫ້ດີຂຶ້ນ.[57] ມັນຍັງຕ້ອງໄດ້ເຫັນວ່າສິ່ງນີ້ຍັງສາມາດເກີດຂຶ້ນໃນຈຸລັງລຳຕົ້ນ hematopoietic (HSCs) ໄດ້ຫຼືບໍ່.
ພວກເຮົາຮັບຮູ້ວ່າການສຶກສາຂອງພວກເຮົາມີຂໍ້ຈຳກັດບາງຢ່າງ. ເພື່ອກວດສອບຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ IPA ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຮົາໄດ້ຍົກເວັ້ນຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 (T2DM). ພວກເຮົາຮັບຮູ້ວ່າສິ່ງນີ້ຈຳກັດການນຳໃຊ້ການຄົ້ນພົບຂອງພວກເຮົາຢ່າງກວ້າງຂວາງຕໍ່ຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 ແລະພະຍາດຕັບຂັ້ນສູງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທາງສະລີລະວິທະຍາຂອງ IPA ໃນເລືອດຂອງມະນຸດແມ່ນ 1–10 μM [11, 20], ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ 1 mM IPA ໄດ້ຖືກເລືອກໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ບໍ່ເປັນພິດສູງສຸດ [15] ແລະອັດຕາການຕາຍຂອງເຊວສູງສຸດ, ໂດຍບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງໃນອັດຕາສ່ວນຂອງປະຊາກອນເຊວເນົ່າເປື່ອຍ. ເຖິງແມ່ນວ່າລະດັບ supraphysiological ຂອງ IPA ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້, ປະຈຸບັນຍັງບໍ່ມີຄວາມເຫັນດີເປັນເອກະພາບກ່ຽວກັບປະລິມານຢາທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງ IPA [52]. ເຖິງແມ່ນວ່າຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາມີຄວາມສຳຄັນ, ແຕ່ຊະຕາກຳການເຜົາຜານອາຫານທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງ IPA ຍັງຄົງເປັນຂົງເຂດການຄົ້ນຄວ້າທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການຄົ້ນພົບຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມກ່ຽວຂ້ອງລະຫວ່າງລະດັບ IPA ໃນເລືອດ ແລະ DNA methylation ຂອງ transcripts ຕັບໄດ້ຮັບບໍ່ພຽງແຕ່ຈາກເຊວລຳຕົ້ນ hematopoietic (HSCs) ແຕ່ຍັງມາຈາກເນື້ອເຍື່ອຕັບ. ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກທີ່ຈະໃຊ້ຈຸລັງ LX-2 ຂອງມະນຸດໂດຍອີງໃສ່ການຄົ້ນພົບທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາຈາກການວິເຄາະ transcriptome ວ່າ IPA ກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຈຸລັງລໍາຕົ້ນ hematopoietic (HSC) [15], ແລະ HSCs ແມ່ນຈຸລັງທີ່ສໍາຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຄືບຫນ້າຂອງ fibrosis ຕັບ. ຕັບປະກອບດ້ວຍຈຸລັງຫຼາຍຊະນິດ, ສະນັ້ນຮູບແບບຈຸລັງອື່ນໆເຊັ່ນ: ລະບົບການຮ່ວມວັດທະນະທໍາຈຸລັງ hepatocyte-HSC-immune ລວມກັບການກະຕຸ້ນ caspase ແລະການແຕກແຍກ DNA ເຊັ່ນດຽວກັນກັບກົນໄກການອອກລິດລວມທັງລະດັບໂປຣຕີນຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາເພື່ອສຶກສາບົດບາດຂອງ IPA ແລະການພົວພັນຂອງມັນກັບຈຸລັງຕັບປະເພດອື່ນໆ.