ຂອບໃຈທີ່ທ່ານເຂົ້າມາຢ້ຽມຊົມ Nature.com. ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບເວີຊັນທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ນັ້ນຮອງຮັບ CSS ໄດ້ຈຳກັດ. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບເວີຊັນໃໝ່ກວ່າ (ຫຼື ປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການຮອງຮັບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາກຳລັງສະແດງເວັບໄຊໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ຫຼື JavaScript.
ກົດໂປຣປິໂອນິກ (PPA) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາບົດບາດຂອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງການພັດທະນາລະບົບປະສາດ ເຊັ່ນ: ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງອໍທິຊຶມ spectrum. PPA ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນວ່າລົບກວນການສ້າງຊີວະວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການເຜົາຜານອາຫານ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜົນກະທົບຂອງ PPA ຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການແຍກຕົວ ແລະ ການລວມຕົວຍັງຄົງມີບັນຫາເນື່ອງຈາກລັກສະນະທາງດ້ານເວລາທີ່ສັບສົນຂອງກົນໄກເຫຼົ່ານີ້. ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາໃຊ້ເຕັກນິກການຖ່າຍພາບແບບປະລິມານທີ່ສົມບູນແບບເພື່ອສືບສວນວິທີທີ່ PPA ມີຜົນກະທົບຕໍ່ໂຄງສ້າງພິເສດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຮູບຮ່າງ, ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວໃນຈຸລັງ SH-SY5Y ທີ່ຄ້າຍຄືເຊວປະສາດ. PPA (5 mM) ເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (p < 0.01), ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ ແລະ ເສັ້ນຮອບວົງຂອງ Feret (p < 0.05), ແລະ ພື້ນທີ່ 2 (p < 0.01). ການວິເຄາະຕົວລະບຸສະຖານທີ່ເຫດການໄມໂທຄອນເດຣຍສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (p < 0.05) ໃນເຫດການແຍກຕົວ ແລະ ການລວມຕົວ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຄວາມກົດດັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສະແດງອອກຂອງ mRNA ຂອງ cMYC (p < 0.0001), NRF1 (p < 0.01), TFAM (p < 0.05), STOML2 (p < 0.0001) ແລະ OPA1 (p < 0.05) ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. 01). ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປັບປຸງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຊີວະວິທະຍາ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອຮັກສາໜ້າທີ່ພາຍໃຕ້ສະພາບຄວາມກົດດັນ. ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈໃໝ່ກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງ PPA ຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດຂອງເຕັກນິກການຖ່າຍພາບສຳລັບການສຶກສາກົນໄກການຄວບຄຸມທີ່ສັບສົນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ.
ໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມທີ່ສຳຄັນໃນໜ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງຈຸລັງນອກເໜືອໄປຈາກບົດບາດປົກກະຕິຂອງພວກມັນໃນການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບ. ການເຜົາຜານອາຫານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນຕົວຄວບຄຸມທີ່ສຳຄັນຂອງການສົ່ງສັນຍານແຄວຊຽມ, ສະພາບສົມດຸນທາງເມຕາໂບລິເຄຊັນ ແລະ ຣີດັອກຊ໌, ການສົ່ງສັນຍານອັກເສບ, ການດັດແປງທາງອີພີເຈເນຕິກ, ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈຸລັງ, ການຈຳແນກ ແລະ ການຕາຍຂອງຈຸລັງທີ່ຖືກຕັ້ງໂປຣແກຣມໄວ້1. ໂດຍສະເພາະ, ການເຜົາຜານອາຫານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການພັດທະນາຂອງເຊວປະສາດ, ການຢູ່ລອດ ແລະ ໜ້າທີ່ ແລະ ມີສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສະແດງອອກຕ່າງໆຂອງພະຍາດທາງລະບົບປະສາດ2,3,4.
ໃນໄລຍະທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ສະຖານະພາບການເຜົາຜານອາຫານໄດ້ເກີດຂື້ນເປັນຕົວຄວບຄຸມສູນກາງຂອງ neurogenesis, ການຈຳແນກ, ການເຕີບໂຕເຕັມທີ່ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ5,6. ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້, ຮູບຮ່າງວິທະຍາ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ກາຍເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນໂດຍສະເພາະຂອງ mitosis, ຂະບວນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຮັກສາສະລອຍນ້ຳຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ມີສຸຂະພາບດີພາຍໃນຈຸລັງ. ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຖືກຄວບຄຸມໂດຍເສັ້ນທາງທີ່ເພິ່ງພາອາໄສເຊິ່ງກັນແລະກັນທີ່ສັບສົນຕັ້ງແຕ່ biogenesis ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ bioenergetics ຈົນເຖິງການແຍກຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການລວມຕົວ, ການຂົນສົ່ງ ແລະ ການກຳຈັດ7,8. ການລົບກວນກົນໄກການປະສົມປະສານໃດໆເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ການຮັກສາເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ມີສຸຂະພາບດີຫຼຸດລົງ ແລະ ມີຜົນສະທ້ອນທາງໜ້າທີ່ຢ່າງເລິກເຊິ່ງຕໍ່ການພັດທະນາຂອງລະບົບປະສາດ9,10. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນສັງເກດເຫັນໃນຄວາມຜິດປົກກະຕິທາງຈິດໃຈ, ການເສື່ອມສະພາບຂອງລະບົບປະສາດ ແລະ ການພັດທະນາຂອງລະບົບປະສາດຫຼາຍຢ່າງ, ລວມທັງຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງອໍທິຊຳ (ASD)11,12.
ASD ເປັນພະຍາດພັດທະນາທາງລະບົບປະສາດທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນ ເຊິ່ງມີໂຄງສ້າງທາງພັນທຸກໍາ ແລະ ທາງ epigenetic ທີ່ສັບສົນ. ການຖ່າຍທອດທາງພັນທຸກໍາຂອງ ASD ແມ່ນບໍ່ມີການໂຕ້ຖຽງ, ແຕ່ສາເຫດທາງໂມເລກຸນທີ່ຕິດພັນຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈເທື່ອ. ການສະສົມຂໍ້ມູນຈາກຮູບແບບກ່ອນການທົດລອງທາງຄລີນິກ, ການສຶກສາທາງຄລີນິກ, ແລະຊຸດຂໍ້ມູນໂມເລກຸນຫຼາຍຊະນິດໃຫ້ຫຼັກຖານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນ ASD13,14. ກ່ອນໜ້ານີ້ພວກເຮົາໄດ້ປະຕິບັດການກວດຫາ methylation DNA ທົ່ວຈີໂນມໃນກຸ່ມຄົນເຈັບທີ່ມີ ASD ແລະໄດ້ກໍານົດຍີນທີ່ມີ methylated ແຕກຕ່າງກັນທີ່ຈັດກຸ່ມຕາມເສັ້ນທາງການເຜົາຜານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ15. ຫຼັງຈາກນັ້ນພວກເຮົາໄດ້ລາຍງານການ methylation ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວຄວບຄຸມສູນກາງຂອງຊີວະວິທະຍາໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຈໍານວນສຳເນົາ mtDNA ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ການປ່ຽນແປງໂປຣໄຟລ໌ການເຜົາຜານຂອງນໍ້າຍ່ຽວໃນ ASD16. ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຫຼັກຖານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນວ່າການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ homeostasis ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນພະຍາດວິທະຍາຂອງ ASD. ດັ່ງນັ້ນ, ການປັບປຸງຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບກົນໄກຂອງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຮູບຮ່າງ, ແລະ ໜ້າທີ່ແມ່ນເປົ້າໝາຍສໍາຄັນຂອງການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກ່ຽວກັບພະຍາດທາງລະບົບປະສາດທີ່ມີລັກສະນະການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຂັ້ນສອງ.
ເຕັກນິກໂມເລກຸນມັກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາບົດບາດຂອງຍີນສະເພາະໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການນີ້ອາດຈະຖືກຈໍາກັດໂດຍລັກສະນະຫຼາຍດ້ານ ແລະ ເວລາຂອງກົນໄກການຄວບຄຸມໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການສະແດງອອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຍີນໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນຕົວຊີ້ບອກທາງອ້ອມຂອງການປ່ຽນແປງທາງດ້ານໜ້າທີ່, ໂດຍສະເພາະຍ້ອນວ່າມີພຽງຈໍານວນຍີນຈໍາກັດເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກວິເຄາະໂດຍທົ່ວໄປ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການໂດຍກົງຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບການສຶກສາໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ຊີວະພະລັງງານໄດ້ຖືກສະເໜີ17. ຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຮູບຮ່າງ, ການເຊື່ອມຕໍ່, ແລະ ໂຄງສ້າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ການຢູ່ລອດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ເຊລ5,18. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ອົງປະກອບຕ່າງໆຂອງໄມໂທຊິສແມ່ນສຸມໃສ່ການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຈຸດສິ້ນສຸດທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສຶກສາກົນໄກຕໍ່ມາ.
ຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດສັງເກດໄດ້ໂດຍກົງໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກຕຣອນສົ່ງຜ່ານ (TEM), ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການສຶກສາລະອຽດກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງຂອງເຊວ. TEM ສາມາດເບິ່ງເຫັນຮູບຮ່າງວິທະຍາ, ຮູບຮ່າງ ແລະ ໂຄງສ້າງຂອງຄຣິສເຕຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍກົງໃນຄວາມລະອຽດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແຕ່ລະໂຕ, ແທນທີ່ຈະອີງໃສ່ການຖອດລະຫັດພັນທຸກໍາ, ການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນ ຫຼື ພາລາມິເຕີໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນປະຊາກອນເຊວ17,19,20. ນອກຈາກນັ້ນ, TEM ຍັງອໍານວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການສຶກສາການພົວພັນລະຫວ່າງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ອໍແກແນລອື່ນໆ, ເຊັ່ນ: ເຣຕິຄູລຳເອນໂດພລາສມິກ ແລະ ອໍໂຕຟາໂກໂຊມ, ເຊິ່ງມີບົດບາດສໍາຄັນໃນໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ສະພາບສົມດຸນ21,22. ດັ່ງນັ້ນ, ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ TEM ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ດີສໍາລັບການສຶກສາຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍກ່ອນທີ່ຈະສຸມໃສ່ເສັ້ນທາງ ຫຼື ພັນທຸກໍາສະເພາະ. ຍ້ອນວ່າໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບພະຍາດວິທະຍາຂອງລະບົບປະສາດເພີ່ມຂຶ້ນ, ມີຄວາມຕ້ອງການຢ່າງຈະແຈ້ງທີ່ຈະສາມາດສຶກສາຮູບຮ່າງວິທະຍາ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍກົງ ແລະ ປະລິມານໃນຮູບແບບເຊວປະສາດໃນຫຼອດທົດລອງ.
ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາກວດສອບການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຮູບແບບເຊວປະສາດຂອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໂຣກອອທິຊຳ. ກ່ອນໜ້ານີ້ພວກເຮົາໄດ້ລາຍງານການເມທິເລຊັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ propionyl-CoA carboxylase beta (PCCB) ໃນ ASD15, ເຊິ່ງເປັນໜ່ວຍຍ່ອຍຂອງ enzyme PCC ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ propionyl-CoA carboxylase. ການຄວບຄຸມ PCC ຜິດປົກກະຕິເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນສາເຫດຂອງການສະສົມທີ່ເປັນພິດຂອງອະນຸພັນ propionyl, ລວມທັງກົດ propionic (PPA)23,24,25. PPA ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລົບກວນການເຜົາຜານອາຫານຂອງເຊວປະສາດ ແລະ ປ່ຽນແປງພຶດຕິກຳໃນຮ່າງກາຍ ແລະ ເປັນຕົວແບບສັດທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນສຳລັບການສຶກສາກົນໄກການພັດທະນາຂອງລະບົບປະສາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ ASD26,27,28. ນອກຈາກນັ້ນ, PPA ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າລົບກວນທ່າແຮງຂອງເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການສ້າງຊີວະພາບ ແລະ ການຫາຍໃຈໃນຫຼອດທົດລອງ ແລະ ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພື່ອສ້າງແບບຈຳລອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນເຊວປະສາດ29,30. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜົນກະທົບຂອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ເກີດຈາກ PPA ຕໍ່ຮູບຮ່າງ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈເທື່ອ.
ການສຶກສານີ້ໃຊ້ເຕັກນິກການຖ່າຍພາບແບບເສີມເພື່ອວັດແທກຜົນກະທົບຂອງ PPA ຕໍ່ຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ ໜ້າທີ່ໃນຈຸລັງ SH-SY5Y. ກ່ອນອື່ນໝົດ, ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາວິທີການ TEM ເພື່ອເບິ່ງເຫັນການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ໂຄງສ້າງພິເສດ 17,31,32. ເນື່ອງຈາກລັກສະນະການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ 33, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ໃຊ້ການວິເຄາະສະຖານທີ່ເຫດການໄມໂທຄອນເດຣຍ (MEL) ເພື່ອວັດແທກການປ່ຽນແປງໃນຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງເຫດການການແຍກຕົວ ແລະ ການລວມຕົວ, ຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ປະລິມານພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ PPA. ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດສອບວ່າຮູບຮ່າງວິທະຍາ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງໃນການສະແດງອອກຂອງຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊີວະວິທະຍາ, ການແຍກຕົວ, ແລະ ການລວມຕົວ. ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສິ່ງທ້າທາຍໃນການອະທິບາຍຄວາມສັບສົນຂອງກົນໄກທີ່ຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ພວກເຮົາເນັ້ນໜັກເຖິງປະໂຫຍດຂອງ TEM ໃນການສຶກສາຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍເປັນຈຸດສິ້ນສຸດທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ຂອງໄມໂທຊິສໃນຈຸລັງ SH-SY5Y. ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາເນັ້ນໜັກວ່າຂໍ້ມູນ TEM ໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດເມື່ອລວມກັບເຕັກນິກການຖ່າຍພາບທີ່ຍັງຈັບເຫດການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງເມຕາບໍລິກ. ການລະບຸລັກສະນະເພີ່ມເຕີມຂອງກົນໄກການຄວບຄຸມໂມເລກຸນທີ່ສະໜັບສະໜູນການແບ່ງຈຸລັງຂອງເຊວປະສາດອາດຈະໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບອົງປະກອບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຂອງລະບົບປະສາດ ແລະ ພະຍາດທີ່ເສື່ອມສະພາບຂອງລະບົບປະສາດ.
ເພື່ອກະຕຸ້ນຄວາມຕຶງຄຽດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ໂດຍໃຊ້ໂຊດຽມໂປຣພີໂອເນດ (NaP) 3 mM ແລະ 5 mM. ກ່ອນ TEM, ຕົວຢ່າງໄດ້ຮັບການກະກຽມຕົວຢ່າງດ້ວຍ cryogenic ໂດຍໃຊ້ການແຊ່ແຂງ ແລະ ການແຊ່ແຂງດ້ວຍຄວາມກົດດັນສູງ (ຮູບທີ 1a). ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາທໍ່ສົ່ງການວິເຄາະຮູບພາບໄມໂທຄອນເດຣຍແບບອັດຕະໂນມັດເພື່ອວັດແທກພາລາມິເຕີທາງດ້ານຮູບຮ່າງແປດຢ່າງຂອງປະຊາກອນໄມໂທຄອນເດຣຍໃນທົ່ວສາມສຳເນົາທາງຊີວະພາບ. ພວກເຮົາພົບວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ໄດ້ປ່ຽນແປງພາລາມິເຕີສີ່ຢ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ: ພື້ນທີ່ 2, ພື້ນທີ່, ເສັ້ນຮອບວົງ, ແລະ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret (ຮູບທີ 1b–e). ພື້ນທີ່ 2 ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍດ້ວຍທັງການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA 3 mM ແລະ 5 mM (p = 0.0183 ແລະ p = 0.002, ຕາມລໍາດັບ) (ຮູບທີ 1b), ໃນຂະນະທີ່ພື້ນທີ່ (p = 0.003), ເສັ້ນຮອບວົງ (p = 0.0106) ແລະ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (p = 0.0172) ໃນກຸ່ມການປິ່ນປົວດ້ວຍ 5 mM ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 1c–e). ການຫຼຸດລົງທີ່ສຳຄັນໃນພື້ນທີ່ ແລະ ເສັ້ນຮອບວົງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸລັງທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 5 mM PPA ມີ mitochondria ທີ່ນ້ອຍກວ່າ ແລະ ມີຮູບຊົງກົມກວ່າ, ແລະ mitochondria ເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຍາວໜ້ອຍກວ່າຈຸລັງຄວບຄຸມ. ນີ້ຍັງສອດຄ່ອງກັບການຫຼຸດລົງທີ່ສຳຄັນຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret, ເຊິ່ງເປັນພາລາມິເຕີເອກະລາດທີ່ຊີ້ບອກເຖິງການຫຼຸດລົງຂອງໄລຍະຫ່າງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດລະຫວ່າງຂອບຂອງອະນຸພາກ. ການປ່ຽນແປງໃນໂຄງສ້າງພິເສດຂອງ cristae ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ: cristae ກາຍເປັນໜ້ອຍລົງພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງຄວາມກົດດັນ PPA (ຮູບທີ 1a, ແຜງ B). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບໍ່ແມ່ນຮູບພາບທັງໝົດທີ່ສະທ້ອນເຖິງໂຄງສ້າງພິເສດຂອງ cristae ຢ່າງຈະແຈ້ງ, ດັ່ງນັ້ນການວິເຄາະດ້ານປະລິມານຂອງການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ. ຂໍ້ມູນ TEM ເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະສະທ້ອນເຖິງສາມສະຖານະການທີ່ເປັນໄປໄດ້: (1) PPA ເສີມຂະຫຍາຍການແຍກຕົວ ຫຼື ຍັບຍັ້ງການລວມຕົວ, ເຮັດໃຫ້ mitochondria ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຫົດຕົວລົງໃນຂະໜາດ; (2) ການປັບປຸງຊີວະວິທະຍາສ້າງ mitochondria ໃໝ່, ນ້ອຍກວ່າ ຫຼື (3) ກະຕຸ້ນກົນໄກທັງສອງພ້ອມໆກັນ. ເຖິງແມ່ນວ່າເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສາມາດຈຳແນກໄດ້ໂດຍ TEM, ການປ່ຽນແປງທາງດ້ານຮູບຮ່າງທີ່ສຳຄັນຊີ້ບອກເຖິງການປ່ຽນແປງໃນ homeostasis ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງ mitochondrial ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ PPA. ຫຼັງຈາກນັ້ນພວກເຮົາໄດ້ສຳຫຼວດພາລາມິເຕີເພີ່ມເຕີມເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະການເຄື່ອນໄຫວເຫຼົ່ານີ້ ແລະ ກົນໄກທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງພວກມັນ.
ກົດໂປຣປິໂອນິກ (PPA) ປັບປຸງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຄືນໃໝ່. (ກ) ຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກຕຣອນສົ່ງຜ່ານ (TEM) ທີ່ເປັນຕົວແທນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂະໜາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼຸດລົງ ແລະ ໄມໂທຄອນເດຣຍກາຍເປັນນ້ອຍລົງ ແລະ ມົນຂຶ້ນເມື່ອການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ເພີ່ມຂຶ້ນ; 0 mM (ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ), 3 mM ແລະ 5 mM ຕາມລຳດັບ. ລູກສອນສີແດງຊີ້ບອກເຖິງໄມໂທຄອນເດຣຍ. (ຂ-ຈ) ຈຸລັງ SH-SY5Y ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງໄດ້ຖືກກະກຽມສຳລັບ TEM ແລະ ຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ Fiji/ImageJ. ສີ່ໃນແປດພາລາມິເຕີສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນລະຫວ່າງຈຸລັງຄວບຄຸມ (ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ, 0 mM PPA) ແລະ ຈຸລັງທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ (3 mM ແລະ 5 mM PPA). (ຂ) ພາກພື້ນ 2, (ຄ) ພື້ນທີ່, (ງ) ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, (ຈ) ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret. ການວິເຄາະຄວາມແปรປ່ວນທາງດຽວ (ການຄວບຄຸມ vs. ການປິ່ນປົວ) ແລະ ການທົດສອບການປຽບທຽບຫຼາຍຄັ້ງຂອງ Dunnett ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນ (p < 0.05). ຈຸດຂໍ້ມູນສະແດງເຖິງຄ່າສະເລ່ຍຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສຳລັບແຕ່ລະຈຸລັງ, ແລະ ແຖບຄວາມຜິດພາດສະແດງເຖິງຄ່າສະເລ່ຍ ± SEM. ຂໍ້ມູນທີ່ສະແດງເປັນຕົວແທນຂອງ n = 3, ຢ່າງໜ້ອຍ 24 ເຊວຕໍ່ຊ້ຳ; ຮູບພາບທັງໝົດ 266 ຮູບໄດ້ຖືກວິເຄາະ; * ໝາຍເຖິງ p < 0.05, ** ໝາຍເຖິງ p < 0.01.
ເພື່ອອະທິບາຍເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບວິທີທີ່ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຕອບສະໜອງຕໍ່ PPA, ພວກເຮົາໄດ້ຍ້ອມສີໄມໂທຄອນເດຣຍດ້ວຍ tetramethylrhodamine ethyl ester (TMRE) ແລະໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດແບບ time-lapse ແລະການວິເຄາະ MEL ເພື່ອລະບຸ ແລະວັດແທກໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງທີ່ 3 ແລະ 5 mM PPA. ການປິ່ນປົວເຫດການ fission ແລະ fusion. (ຮູບທີ 2a). ຫຼັງຈາກການວິເຄາະ MEL, ໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກວິເຄາະຕື່ມອີກເພື່ອວັດແທກຈຳນວນໂຄງສ້າງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະປະລິມານສະເລ່ຍຂອງມັນ. ພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍແຕ່ມີຄວາມສຳຄັນໃນຈຳນວນເຫດການຟິຊຊັນທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ 3 mM [4.9 ± 0.3 (p < 0.05)] ເມື່ອທຽບກັບການຟິຊຊັນ [5.6 ± 0.3 (p < 0.05)] ແລະ ການລວມຕົວ [5.4 ± 0.5 (p < 0.05)] ແລະ ຟິວຊັນ [5.4 ± 0.5 (p < 0.05)] 0.05)] <0.05)] ເຫດການໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍທີ່ 5 mM ເມື່ອທຽບກັບການຄວບຄຸມ (ຮູບທີ 3b). ຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍທັງທີ່ 3 [32.6 ± 2.1 (p < 0.05)] ແລະ 5 mM [34.1 ± 2.2 (p < 0.05)] (ຮູບທີ 3c), ໃນຂະນະທີ່ປະລິມານສະເລ່ຍຂອງໂຄງສ້າງໄມໂທຄອນເດຣຍແຕ່ລະອັນຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ (ຮູບທີ 3c). 3d). ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນແລ້ວ, ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການປັບປຸງໂຄງສ້າງການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍເປັນຕົວຕອບສະໜອງທີ່ຊົດເຊີຍທີ່ຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຢ່າງສຳເລັດຜົນ. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນເຫດການການແຍກຕົວທີ່ 3 mM PPA ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນຍ້ອນການແຍກຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແຕ່ເນື່ອງຈາກວ່າປະລິມານໄມໂທຄອນເດຣຍສະເລ່ຍຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ, ການສ້າງຊີວະພາບບໍ່ສາມາດປະຕິເສດໄດ້ວ່າເປັນການຕອບສະໜອງທີ່ຊົດເຊີຍເພີ່ມເຕີມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບໂຄງສ້າງໄມໂທຄອນເດຣຍຮູບກົມຂະໜາດນ້ອຍກວ່າທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍ TEM ແລະຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ເກີດຈາກ PPA.
ກົດໂປຣປິໂອນິກ (PPA) ກະຕຸ້ນການປັບປຸງໄມໂທຄອນເດຣຍແບບໄດນາມິກເພື່ອຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງເຄືອຂ່າຍ. ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຖືກเพาะเลี้ยง, ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 3 ແລະ 5 mM PPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ ແລະ ຍ້ອມສີດ້ວຍ TMRE ແລະ Hoechst 33342 ຕາມດ້ວຍການວິເຄາະ MEL. (ກ) ຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດແບບເວລາທີ່ເປັນຕົວແທນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນສີ ແລະ ການຄາດຄະເນຄວາມເຂັ້ມສູງສຸດແບບຄູ່ໃນເວລາ 2 (t2) ສຳລັບແຕ່ລະເງື່ອນໄຂ. ພາກພື້ນທີ່ເລືອກທີ່ຊີ້ບອກໃນແຕ່ລະຮູບພາບຄູ່ຈະຖືກປັບປຸງ ແລະ ສະແດງເປັນ 3D ໃນສາມກອບເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (t1-t3) ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເຄື່ອນໄຫວໃນໄລຍະເວລາ; ເຫດການຟິວຊັນຖືກເນັ້ນໃສ່ສີຂຽວ; ເຫດການຟິຊຊັນຖືກເນັ້ນໃສ່ສີຂຽວ. ສະແດງເປັນສີແດງ. (ຂ) ຈຳນວນສະເລ່ຍຂອງເຫດການເຄື່ອນໄຫວຕໍ່ເງື່ອນໄຂ. (ຄ) ຈຳນວນສະເລ່ຍຂອງໂຄງສ້າງໄມໂທຄອນເດຣຍຕໍ່ຈຸລັງ. (ງ) ປະລິມານສະເລ່ຍ (µm3) ຂອງແຕ່ລະໂຄງສ້າງໄມໂທຄອນເດຣຍຕໍ່ຈຸລັງ. ຂໍ້ມູນທີ່ສະແດງເປັນຕົວແທນຂອງ n = 15 ຈຸລັງຕໍ່ກຸ່ມການປິ່ນປົວ. ແຖບຄວາມຜິດພາດທີ່ສະແດງເປັນຕົວແທນຂອງຄ່າສະເລ່ຍ ± SEM, ແຖບຂະໜາດ = 10 μm, * p < 0.05.
ກົດໂປຣປິໂອນິກ (PPA) ເຮັດໃຫ້ເກີດການສະກັດກັ້ນການຖອດລະຫັດຂອງຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 3 ແລະ 5 mM PPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ການວັດແທກປະລິມານຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ RT-qPCR ແລະປັບໃຫ້ເປັນປົກກະຕິເປັນ B2M. ຍີນຊີວະວິທະຍາໄມໂທຄອນເດຣຍ (a) cMYC, (b) TFAM, (c) NRF1 ແລະ (d) NFE2L2. ຍີນການລວມຕົວ ແລະ ຟິຊຊັນໄມໂທຄອນເດຣຍ (e) STOML2, (f) OPA1, (g) MFN1, (h) MFN2 ແລະ (i) DRP1. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນ (p < 0.05) ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍໃຊ້ ANOVA ທາງດຽວ (ການຄວບຄຸມ vs. ການປິ່ນປົວ) ແລະການທົດສອບການປຽບທຽບຫຼາຍຄັ້ງຂອງ Dunnett: * ໝາຍເຖິງ p < 0.05, ** ໝາຍເຖິງ p < 0.01, ແລະ **** ໝາຍເຖິງ p < 0.0001. ແຖບສະແດງເຖິງການສະແດງອອກສະເລ່ຍ ± SEM. ຂໍ້ມູນທີ່ສະແດງສະແດງເຖິງການຊ້ຳຊ້ອນທາງຊີວະວິທະຍາ n = 3 (STOML2, OPA1, TFAM), n = 4 (cMYC, NRF1, NFE2L2), ແລະ n = 5 (MFN1, MFN2, DRP1).
ຂໍ້ມູນຈາກການວິເຄາະ TEM ແລະ MEL ຮ່ວມກັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ PPA ປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຕັກນິກການຖ່າຍພາບເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບກົນໄກທີ່ຕິດພັນກັບການຂັບເຄື່ອນຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດສອບການສະແດງອອກຂອງ mRNA ຂອງຕົວຄວບຄຸມທີ່ສຳຄັນເກົ້າຢ່າງຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຊີວະການສ້າງ, ແລະ ໄມໂທຊິສ ໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA. ພວກເຮົາໄດ້ວັດແທກປະລິມານຂອງ cell myeloma oncogene (cMYC), nuclear respiratory factor (NRF1), mitochondrial transcription factor 1 (TFAM), NFE2-like transcription factor BZIP (NFE2L2), gastrin-like protein 2 (STOML2), optic nerve atrophy 1 (OPA1), Mitofusin 1 (MFN1), Mitofusin 2 (MFN2) ແລະ dynamin-related protein 1 (DRP1) ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ 24 ຊົ່ວໂມງດ້ວຍ 3 mM ແລະ 5 mM PPA. ພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA 3 mM (p = 0.0053, p = 0.0415 ແລະ p < 0.0001, ຕາມລໍາດັບ) ແລະ 5 mM (p = 0.0031, p = 0.0233, p < 0.0001). (ຮູບທີ 3a–c). ການຫຼຸດລົງຂອງການສະແດງອອກຂອງ mRNA ແມ່ນຂຶ້ນກັບປະລິມານຢາ: ການສະແດງອອກຂອງ cMYC, NRF1 ແລະ TFAM ຫຼຸດລົງ 5.7, 2.6 ແລະ 1.9 ເທົ່າທີ່ 3 mM, ຕາມລໍາດັບ, ແລະ 11.2, 3 ແລະ 2.2 ເທົ່າທີ່ 5 mM. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, gene redox biogenesis ສູນກາງ NFE2L2 ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງຢູ່ທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໃດໆຂອງ PPA, ເຖິງແມ່ນວ່າແນວໂນ້ມການສະແດງອອກທີ່ຂຶ້ນກັບປະລິມານຢາທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ (ຮູບທີ 3d).
ພວກເຮົາຍັງໄດ້ກວດສອບການສະແດງອອກຂອງ gene ຄລາສສິກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄວບຄຸມການແຍກຕົວ ແລະ ການລວມຕົວ. STOML2 ຖືກຄິດວ່າມີສ່ວນຮ່ວມໃນການລວມຕົວ, mitophagy ແລະ biogenesis, ແລະການສະແດງອອກຂອງມັນໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (p < 0.0001) ໂດຍ 3 mM (ການປ່ຽນແປງ 2.4 ເທົ່າ) ແລະ 5 mM (ການປ່ຽນແປງ 2.8 ເທົ່າ) PPA (ຮູບທີ 1). 3d). ເຊັ່ນດຽວກັນ, ການສະແດງອອກຂອງ gene fusion OPA1 ໄດ້ຫຼຸດລົງທີ່ 3 mM (ການປ່ຽນແປງ 1.6 ເທົ່າ) ແລະ 5 mM (ການປ່ຽນແປງ 1.9 ເທົ່າ) PPA (p = 0.006 ແລະ p = 0.0024, ຕາມລໍາດັບ) (ຮູບທີ 3f). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກເຮົາບໍ່ພົບຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນການສະແດງອອກຂອງ gene fusion MFN1, MFN2 ຫຼື gene fission DRP1 ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ PPA 24 ຊົ່ວໂມງ (ຮູບທີ 3g–i). ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາຍັງພົບວ່າລະດັບຂອງໂປຣຕີນຟິວຊັນ ແລະ ຟິຊຊັນສີ່ຊະນິດ (OPA1, MFN1, MFN2 ແລະ DRP1) ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ (ຮູບທີ 4a–d). ສິ່ງສຳຄັນທີ່ຄວນສັງເກດຄືຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ສະທ້ອນເຖິງຈຸດເວລາດຽວ ແລະ ອາດຈະບໍ່ສະທ້ອນເຖິງການປ່ຽນແປງໃນການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນ ຫຼື ລະດັບກິດຈະກຳໃນໄລຍະຕົ້ນໆຂອງຄວາມຕຶງຄຽດ PPA. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການສະແດງອອກຂອງ cMYC, NRF1, TFAM, STOML2, ແລະ OPA1 ຊີ້ບອກເຖິງຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງການເຜົາຜານອາຫານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການສ້າງຊີວະພາບ, ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດຂອງເຕັກນິກການຖ່າຍພາບເພື່ອສຶກສາການປ່ຽນແປງຂອງສະຖານະສຸດທ້າຍໃນໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍກົງ.
ລະດັບໂປຣຕີນປັດໄຈການລວມຕົວ ແລະ ຟິຊຊັນບໍ່ປ່ຽນແປງຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍກົດໂປຣປິໂອນິກ (PPA). ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ 3 ແລະ 5 mM PPA ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ລະດັບໂປຣຕີນໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍການວິເຄາະ Western blot, ແລະ ລະດັບການສະແດງອອກໄດ້ຖືກປັບໃຫ້ເປັນປົກກະຕິເປັນໂປຣຕີນທັງໝົດ. ການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນໂດຍສະເລ່ຍ ແລະ ຕົວແທນຂອງ Western blots ຂອງໂປຣຕີນເປົ້າໝາຍ ແລະ ໂປຣຕີນທັງໝົດແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນ. a – OPA1, b – MFN1, c – MFN2, d – DRP1. ແຖບສະແດງເຖິງຄ່າສະເລ່ຍ ± SEM, ແລະ ຂໍ້ມູນທີ່ສະແດງແມ່ນຕົວແທນຂອງ n = 3 ສຳເນົາທາງຊີວະພາບ. ການປຽບທຽບຫຼາຍຄັ້ງ (p < 0.05) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະຄວາມແปรປ່ວນທາງດຽວ ແລະ ການທົດສອບຂອງ Dunnett. ເຈວ ແລະ blot ຕົ້ນສະບັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ S1.
ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບພະຍາດຫຼາຍລະບົບຕັ້ງແຕ່ພະຍາດກ່ຽວກັບການເຜົາຜານອາຫານ, ພະຍາດຫົວໃຈແລະຫຼອດເລືອດ ແລະ ພະຍາດກ້າມເນື້ອຈົນເຖິງພະຍາດທາງລະບົບປະສາດ1,10. ພະຍາດທີ່ເສື່ອມສະພາບຂອງລະບົບປະສາດ ແລະ ພະຍາດທີ່ເສື່ອມສະພາບຂອງລະບົບປະສາດຫຼາຍຊະນິດແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ເຊິ່ງເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງອະໄວຍະວະເຫຼົ່ານີ້ຕະຫຼອດອາຍຸການຂອງສະໝອງ. ພະຍາດເຫຼົ່ານີ້ລວມມີພະຍາດພາກິນສັນ, ພະຍາດອາລະໄຊເມີ ແລະ ASD3,4,18. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຂົ້າເຖິງເນື້ອເຍື່ອສະໝອງເພື່ອສຶກສາພະຍາດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍາກ, ໂດຍສະເພາະໃນລະດັບກົນໄກ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບແບບຈຳລອງຈຸລັງເປັນທາງເລືອກທີ່ຈຳເປັນ. ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໃຊ້ລະບົບແບບຈຳລອງຈຸລັງໂດຍໃຊ້ຈຸລັງ SH-SY5Y ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ເພື່ອສະຫຼຸບຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ສັງເກດເຫັນໃນພະຍາດຂອງລະບົບປະສາດ, ໂດຍສະເພາະຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງອໍທິຊຳ. ການໃຊ້ແບບຈຳລອງ PPA ນີ້ເພື່ອສຶກສາການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນເຊວປະສາດອາດຈະໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບສາເຫດຂອງ ASD.
ພວກເຮົາໄດ້ຄົ້ນຫາຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການໃຊ້ TEM ເພື່ອເບິ່ງການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຄວນສັງເກດວ່າ TEM ຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບສູງສຸດ. ການກະກຽມຕົວຢ່າງ cryo-specimens ຊ່ວຍໃຫ້ການຮັກສາໂຄງສ້າງຂອງເຊວປະສາດໄດ້ດີຂຶ້ນໂດຍການແກ້ໄຂອົງປະກອບຂອງເຊວພ້ອມໆກັນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສ້າງສິ່ງປະດິດ34. ສອດຄ່ອງກັບສິ່ງນີ້, ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນວ່າເຊວ SH-SY5Y ທີ່ຄ້າຍຄືເຊວປະສາດມີອະໄວຍະວະຍ່ອຍທີ່ຄົບຖ້ວນ ແລະ ໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ຍາວອອກ (ຮູບທີ 1a). ສິ່ງນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດຂອງເຕັກນິກການກະກຽມ cryogenic ສໍາລັບການສຶກສາຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຮູບແບບເຊວປະສາດ. ເຖິງແມ່ນວ່າການວັດແທກດ້ານປະລິມານແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການວິເຄາະຂໍ້ມູນ TEM, ແຕ່ຍັງບໍ່ມີຄວາມເຫັນດີເປັນເອກະພາບກ່ຽວກັບຕົວກໍານົດການສະເພາະໃດທີ່ຄວນວັດແທກເພື່ອຢືນຢັນການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ອີງຕາມການສຶກສາຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍທີ່ໄດ້ກວດສອບຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ17,31,32 ຢ່າງມີປະລິມານ, ພວກເຮົາໄດ້ພັດທະນາທໍ່ສົ່ງການວິເຄາະຮູບພາບໄມໂທຄອນເດຣຍແບບອັດຕະໂນມັດທີ່ວັດແທກຕົວກໍານົດການຮູບຮ່າງແປດຢ່າງ, ຄື: ພື້ນທີ່, ພື້ນທີ່2, ອັດຕາສ່ວນ, ເສັ້ນຮອບວົງ, ວົງມົນ, ລະດັບ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret ແລະ ຄວາມກົມ.
ໃນນັ້ນ, PPA ໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ 2, ພື້ນທີ່, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ແລະ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ຮູບທີ 1b–e). ສິ່ງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ mitochondria ກາຍເປັນນ້ອຍລົງ ແລະ ມີຮູບຮ່າງມົນຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດລົງຂອງພື້ນທີ່ mitochondrial ຫຼັງຈາກ 72 ຊົ່ວໂມງຂອງຄວາມກົດດັນ mitochondrial ທີ່ເກີດຈາກ PPA30. ລັກສະນະທາງດ້ານຮູບຮ່າງເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະຊີ້ບອກເຖິງການແຕກຂອງ mitochondrial, ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການທີ່ຈຳເປັນເພື່ອແຍກສ່ວນປະກອບທີ່ເສຍຫາຍອອກຈາກເຄືອຂ່າຍ mitochondrial ເພື່ອສົ່ງເສີມການເສື່ອມສະພາບຂອງພວກມັນຜ່ານ mitophagy35,36,37. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການຫຼຸດລົງຂອງຂະໜາດ mitochondrial ໂດຍສະເລ່ຍອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບ biogenesis ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ການສ້າງ mitochondrial ຂະໜາດນ້ອຍ. ການແຕກ ຫຼື biogenesis ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນຕົວແທນຂອງການຕອບສະໜອງທີ່ຊົດເຊີຍເພື່ອຮັກສາ mitosis ຕໍ່ກັບຄວາມກົດດັນ mitochondrial. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຕີບໂຕຂອງ mitochondrial ທີ່ຫຼຸດລົງ, ການລວມຕົວທີ່ບົກຜ່ອງ, ຫຼື ເງື່ອນໄຂອື່ນໆບໍ່ສາມາດຍົກເວັ້ນໄດ້.
ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ TEM ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການກຳນົດລັກສະນະທາງດ້ານຮູບຮ່າງໃນລະດັບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແຕ່ລະຕົວ, ແຕ່ວິທີການນີ້ສ້າງພາບຖ່າຍສອງມິຕິໃນຈຸດເວລາດຽວ. ເພື່ອສຶກສາການຕອບສະໜອງແບບເຄື່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມກົດດັນທາງເມຕາບໍລິກ, ພວກເຮົາໄດ້ຍ້ອມສີໄມໂທຄອນເດຣຍດ້ວຍ TMRE ແລະໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດແບບ time-lapse ດ້ວຍການວິເຄາະ MEL, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເບິ່ງເຫັນການປ່ຽນແປງໃນເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ດ້ວຍປະລິມານສູງໃນໄລຍະເວລາ 33,38. ພວກເຮົາໄດ້ສັງເກດເຫັນການປ່ຽນແປງທີ່ລະອຽດອ່ອນແຕ່ມີຄວາມສຳຄັນໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ PPA (ຮູບທີ 2). ທີ່ 3 mM, ຈຳນວນເຫດການຟິຊຊັນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ເຫດການຟິວຊັນຍັງຄົງຄືເກົ່າກັບໃນກຸ່ມຄວບຄຸມ. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນທັງເຫດການຟິຊຊັນ ແລະ ຟິວຊັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 5 mM PPA, ແຕ່ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສັດສ່ວນປະມານ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸລະພາກຟິຊຊັນ ແລະ ຟິວຊັນບັນລຸຄວາມສົມດຸນທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງກວ່າ (ຮູບທີ 2b). ປະລິມານໄມໂທຄອນເດຣຍສະເລ່ຍຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງຢູ່ທີ່ທັງ 3 ແລະ 5 mM PPA, ຊີ້ບອກວ່າຄວາມສົມບູນຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ (ຮູບທີ 2d). ນີ້ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍແບບເຄື່ອນໄຫວໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງເມຕາໂບລິກທີ່ອ່ອນໂຍນເພື່ອຮັກສາ homeostasis ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍບໍ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດການແຕກແຍກຂອງເຄືອຂ່າຍ. ທີ່ 3 mM PPA, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການແຍກຕົວແມ່ນພຽງພໍທີ່ຈະສົ່ງເສີມການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ຄວາມສົມດຸນໃໝ່, ແຕ່ການປັບປຸງແບບ kinetic ທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່ານັ້ນແມ່ນຕ້ອງການເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ PPA ທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ຈຳນວນໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢູ່ທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມກົດດັນ PPA ທັງສອງ, ແຕ່ປະລິມານໄມໂທຄອນເດຣຍສະເລ່ຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ຮູບທີ 2c). ນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຊີວະວິທະຍາ ຫຼື ການແບ່ງຕົວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ; ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນປະລິມານໄມໂທຄອນເດຣຍສະເລ່ຍ, ມັນມີແນວໂນ້ມຫຼາຍທີ່ການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂໍ້ມູນໃນຮູບທີ 2 ສະໜັບສະໜູນການມີຢູ່ຂອງກົນໄກການຊົດເຊີຍສອງຢ່າງຄື: ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນເຫດການຟິຊຊັນ, ສອດຄ່ອງກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການຟິຊຊັນໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນເຫດການ, ສອດຄ່ອງກັບຊີວະວິທະຍາໄມໂທຄອນເດຣຍ. ໃນທີ່ສຸດ, ການຊົດເຊີຍແບບໄດນາມິກສຳລັບຄວາມກົດດັນເບົາບາງອາດຈະປະກອບດ້ວຍຂະບວນການພ້ອມໆກັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຟິຊຊັນ, ການລວມຕົວ, ຊີວະວິທະຍາ, ແລະ ໄມໂທຟາຈີ. ເຖິງແມ່ນວ່າຜູ້ຂຽນກ່ອນໜ້ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ PPA ເສີມຂະຫຍາຍໄມໂທຊິສ30,39 ແລະ ໄມໂທຟາຈີ29, ພວກເຮົາສະໜອງຫຼັກຖານສຳລັບການປັບປຸງຮູບແບບການຟິຊຊັນໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຟິຊຊັນໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ PPA. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຢືນຢັນການປ່ຽນແປງທາງດ້ານຮູບຮ່າງທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍ TEM ແລະ ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບກົນໄກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ເກີດຈາກ PPA.
ເນື່ອງຈາກທັງການວິເຄາະ TEM ແລະ MEL ບໍ່ໄດ້ໃຫ້ຫຼັກຖານໂດຍກົງກ່ຽວກັບກົນໄກການຄວບຄຸມ gene ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການປ່ຽນແປງທາງດ້ານ morphological ທີ່ສັງເກດເຫັນ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດສອບການສະແດງອອກ RNA ຂອງ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຜົາຜານຂອງ mitochondrial, biogenesis, ແລະ dynamics. cMYC proto-oncogene ແມ່ນປັດໄຈການຖອດລະຫັດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄວບຄຸມຂອງ mitochondrial, glycolysis, ກົດ amino ແລະ metabolism ກົດໄຂມັນ40. ນອກຈາກນັ້ນ, cMYC ຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນການຄວບຄຸມການສະແດງອອກຂອງ gene mitochondrial ເກືອບ 600 ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຖອດລະຫັດຂອງ mitochondrial, ການແປ, ແລະ ການປະກອບທີ່ສັບສົນ, ລວມທັງ NRF1 ແລະ TFAM41. NRF1 ແລະ TFAM ແມ່ນສອງຕົວຄວບຄຸມສູນກາງຂອງ mitosis, ປະຕິບັດຢູ່ລຸ່ມ PGC-1α ເພື່ອກະຕຸ້ນການຈຳລອງ mtDNA. ເສັ້ນທາງນີ້ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍ cAMP ແລະ AMPK signaling ແລະ ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານ ແລະ ຄວາມກົດດັນທາງ metabolism. ພວກເຮົາຍັງໄດ້ກວດສອບ NFE2L2, ຕົວຄວບຄຸມ redox ຂອງ biogenesis mitochondrial, ເພື່ອກໍານົດວ່າຜົນກະທົບຂອງ PPA ອາດຈະເປັນຕົວກາງໂດຍຄວາມກົດດັນທາງອົກຊີເດຊັນ.
ເຖິງແມ່ນວ່າການສະແດງອອກຂອງ NFE2L2 ຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ, ພວກເຮົາພົບວ່າການຫຼຸດລົງທີ່ຂຶ້ນກັບປະລິມານຢາທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນການສະແດງອອກຂອງ cMYC, NRF1 ແລະ TFAM ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ 24 ຊົ່ວໂມງດ້ວຍ 3 mM ແລະ 5 mM PPA (ຮູບທີ 3a–c). ການຫຼຸດລົງຂອງການສະແດງອອກຂອງ cMYC ໄດ້ຖືກລາຍງານມາກ່ອນວ່າເປັນການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ42, ແລະໃນທາງກັບກັນ, ການຫຼຸດລົງຂອງການສະແດງອອກຂອງ cMYC ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍການປ່ຽນແປງການເຜົາຜານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ, ແລະຂົ້ວຂອງເຍື່ອຫຸ້ມເຊລ43. ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ cMYC ຍັງມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຄວບຄຸມການແຕກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການລວມຕົວ42,43 ແລະ ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເພີ່ມການຟອສຟໍຣິເລຊັນ DRP1 ແລະ ການຕັ້ງຖິ່ນຖານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນລະຫວ່າງການແບ່ງຈຸລັງ44, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການໄກ່ເກ່ຍການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງລຳຕົ້ນຂອງເຊລປະສາດ45. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ເສັ້ນໃຍ fibroblast ທີ່ຂາດ cMYC ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະໜາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ຫຼຸດລົງ, ສອດຄ່ອງກັບການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນຂອງ PPA43. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳພັນທີ່ໜ້າສົນໃຈແຕ່ຍັງບໍ່ຈະແຈ້ງລະຫວ່າງ cMYC ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ເຊິ່ງເປັນເປົ້າໝາຍທີ່ໜ້າສົນໃຈສຳລັບການສຶກສາໃນອະນາຄົດກ່ຽວກັບການປັບປຸງໂຄງສ້າງທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນຂອງ PPA.
ການຫຼຸດຜ່ອນ NRF1 ແລະ TFAM ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບບົດບາດຂອງ cMYC ໃນຖານະເປັນຕົວກະຕຸ້ນການຖອດລະຫັດທີ່ສຳຄັນ. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຍັງສອດຄ່ອງກັບການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ໃນຈຸລັງມະເຮັງລຳໄສ້ໃຫຍ່ຂອງມະນຸດທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ PPA ຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ mRNA NRF1 ໃນເວລາ 22 ຊົ່ວໂມງ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດລົງຂອງ ATP ແລະເພີ່ມ ROS46. ຜູ້ຂຽນເຫຼົ່ານີ້ຍັງໄດ້ລາຍງານວ່າການສະແດງອອກຂອງ TFAM ເພີ່ມຂຶ້ນໃນເວລາ 8.5 ຊົ່ວໂມງ ແຕ່ກັບຄືນສູ່ລະດັບພື້ນຖານໃນເວລາ 22 ຊົ່ວໂມງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, Kim et al. (2019) ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສະແດງອອກຂອງ mRNA TFAM ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກ 4 ຊົ່ວໂມງຂອງຄວາມກົດດັນ PPA ໃນຈຸລັງ SH-SY5Y; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັງຈາກ 72 ຊົ່ວໂມງ, ການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນ TFAM ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະຈຳນວນສຳເນົາ mtDNA ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດລົງຂອງຈຳນວນຂອງຍີນ biogenesis mitochondrial ທີ່ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງບໍ່ໄດ້ຍົກເວັ້ນຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນ mitochondria ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຂອງ biogenesis ໃນຈຸດເວລາກ່ອນໜ້ານີ້. ການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ PPA ເພີ່ມລະດັບ mRNA ແລະ ໂປຣຕີນຂອງ PGC-1α ໃນຈຸລັງ SH-SY5Y ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເວລາ 4 ຊົ່ວໂມງ 30 ນາທີ, ໃນຂະນະທີ່ກົດໂປຣພິໂອນິກຊ່ວຍເພີ່ມການສ້າງຊີວະພາບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຈຸລັງຕັບຂອງລູກງົວຜ່ານ PGC-1α ໃນເວລາ 12 ຊົ່ວໂມງ 39 ນາທີ. ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ PGC-1α ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຕົວຄວບຄຸມການຖອດລະຫັດໂດຍກົງຂອງ NRF1 ແລະ TFAM ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວບຄຸມກິດຈະກຳຂອງ MFN2 ແລະ DRP1 ໂດຍການຄວບຄຸມການແຍກຕົວ ແລະ ການລວມຕົວ47. ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນ, ສິ່ງນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງການເຊື່ອມໂຍງຢ່າງໃກ້ຊິດຂອງກົນໄກທີ່ຄວບຄຸມການຕອບສະໜອງການຊົດເຊີຍຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ເກີດຈາກ PPA. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ສຳຄັນຂອງການຄວບຄຸມການຖອດລະຫັດຂອງຊີວະພາບ ແລະ ການເຜົາຜານອາຫານພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງ PPA.
ຍີນ STOML2, OPA1, MFN1, MFN2 ແລະ DRP1 ແມ່ນໜຶ່ງໃນຕົວຄວບຄຸມສູນກາງຂອງການແຕກຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ການລວມຕົວ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ37,48,49. ຍັງມີຍີນອື່ນໆອີກຫຼາຍຊະນິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, STOML2, OPA1 ແລະ MFN2 ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໃນກຸ່ມ ASD,16 ແລະ ການສຶກສາເອກະລາດຫຼາຍໆຄັ້ງໄດ້ລາຍງານການປ່ຽນແປງໃນປັດໄຈການຖອດລະຫັດເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ50,51.52. ການສະແດງອອກຂອງທັງ OPA1 ແລະ STOML2 ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA 3 mM ແລະ 5 mM (ຮູບທີ 3e, f). OPA1 ແມ່ນໜຶ່ງໃນຕົວຄວບຄຸມແບບຄລາສສິກຂອງການລວມຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຜ່ານການພົວພັນໂດຍກົງກັບ MFN1 ແລະ 2 ແລະ ມີບົດບາດໃນການປັບປຸງ cristae ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ53. ບົດບາດທີ່ແນ່ນອນຂອງ STOML2 ໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງບໍ່ຊັດເຈນ, ແຕ່ຫຼັກຖານຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມັນມີບົດບາດໃນການລວມຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ຊີວະວິທະຍາ, ແລະ mitophagy.
STOML2 ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຮັກສາການເຊື່ອມຕໍ່ລະບົບຫາຍໃຈຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນລະບົບຫາຍໃຈ 54,55 ແລະ ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການປ່ຽນແປງລັກສະນະການເຜົາຜານອາຫານຂອງຈຸລັງມະເຮັງຢ່າງເລິກເຊິ່ງ 56. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ STOML2 ສົ່ງເສີມທ່າແຮງຂອງເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການສ້າງຊີວະພາບຜ່ານການພົວພັນກັບ BAN ແລະ cardiolipin 55, 57, 58. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສາເອກະລາດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການພົວພັນລະຫວ່າງ STOML2 ແລະ PINK1 ຄວບຄຸມ mitophagy 59,60. ໂດຍສະເພາະ, STOML2 ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າພົວພັນໂດຍກົງກັບ ແລະ ຮັກສາສະຖຽນລະພາບຂອງ MFN2 ແລະ ຍັງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຮັກສາສະຖຽນລະພາບຂອງ isoforms OPA1 ຍາວໂດຍການຍັບຍັ້ງ protease ທີ່ຮັບຜິດຊອບຕໍ່ການເຊື່ອມໂຊມຂອງ OPA1 53,61,62. ການຫຼຸດຜ່ອນການສະແດງອອກຂອງ STOML2 ທີ່ສັງເກດເຫັນໃນປະຕິກິລິຍາ PPA ອາດເຮັດໃຫ້ໂປຣຕີນປະສົມເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການເຊື່ອມໂຊມຜ່ານເສັ້ນທາງທີ່ຂຶ້ນກັບ ubiquitin ແລະ proteasome 48. ເຖິງແມ່ນວ່າບົດບາດທີ່ແນ່ນອນຂອງ STOML2 ແລະ OPA1 ໃນການຕອບສະໜອງແບບໄດນາມິກຕໍ່ PPA ຍັງບໍ່ຊັດເຈນ, ແຕ່ການສະແດງອອກທີ່ຫຼຸດລົງຂອງຍີນຟິວຊັນເຫຼົ່ານີ້ (ຮູບທີ 3) ອາດຈະລົບກວນຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຟິຊຊັນ ແລະ ຟິວຊັນ ແລະ ນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຂະໜາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ (ຮູບທີ 3). 1).
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນ OPA1 ຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງ, ໃນຂະນະທີ່ລະດັບ mRNA ແລະໂປຣຕີນຂອງ MFN1, MFN2 ຫຼື DRP1 ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA (ຮູບທີ 3g-i, ຮູບທີ 4). ນີ້ອາດຈະຊີ້ບອກວ່າບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃນການຄວບຄຸມຂອງປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການລວມຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການແຍກຕົວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນຄວນຈະສັງເກດວ່າແຕ່ລະ gene ທັງສີ່ນີ້ຍັງຖືກຄວບຄຸມໂດຍການດັດແປງຫຼັງການຖອດລະຫັດ (PTMs) ທີ່ຄວບຄຸມກິດຈະກຳຂອງໂປຣຕີນ. OPA1 ມີແປດຕົວແປການຕໍ່ເຊື່ອມທາງເລືອກທີ່ຖືກແຍກໂປຣຕີນໃນໄມໂທຄອນເດຣຍເພື່ອຜະລິດສອງ isoforms ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ 63. ຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງ isoforms ຍາວ ແລະ ສັ້ນໃນທີ່ສຸດກຳນົດບົດບາດຂອງ OPA1 ໃນການລວມຕົວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການຮັກສາເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍ 64. ກິດຈະກຳ DRP1 ຖືກຄວບຄຸມໂດຍການ phosphorylation ຂອງໂປຣຕີນ kinase II (CaMKII) ທີ່ຂຶ້ນກັບແຄວຊຽມ/calmodulin, ໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມໂຊມຂອງ DRP1 ຖືກຄວບຄຸມໂດຍການ ubiquitination ແລະ SUMOylation 65. ສຸດທ້າຍ, ທັງ DRP1 ແລະ MFN1/2 ແມ່ນ GTPases, ສະນັ້ນກິດຈະກຳອາດຈະໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກອັດຕາການຜະລິດ GTP ໃນ mitochondria 66. ດັ່ງນັ້ນ, ເຖິງແມ່ນວ່າການສະແດງອອກຂອງໂປຣຕີນເຫຼົ່ານີ້ຍັງຄົງທີ່, ແຕ່ສິ່ງນີ້ອາດຈະບໍ່ສະທ້ອນເຖິງກິດຈະກຳ ຫຼື ການທ້ອງຖິ່ນຂອງໂປຣຕີນທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ 67,68. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ໂປຣຕີນ PTM ທີ່ມີຢູ່ມັກຈະເປັນແນວປ້ອງກັນທຳອິດທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການໄກ່ເກ່ຍການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນສ້ວຍແຫຼມ. ໃນເວລາທີ່ມີຄວາມກົດດັນທາງເມຕາໂບລິກໃນລະດັບປານກາງໃນຮູບແບບຂອງພວກເຮົາ, ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າ PTM ສົ່ງເສີມກິດຈະກຳທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງໂປຣຕີນຟິວຊັນ ແລະ ຟິຊຊັນ ເພື່ອຟື້ນຟູຄວາມສົມບູນຂອງ mitochondrial ຢ່າງພຽງພໍໂດຍບໍ່ຕ້ອງການກະຕຸ້ນເພີ່ມເຕີມຂອງ gene ເຫຼົ່ານີ້ໃນລະດັບ mRNA ຫຼື ໂປຣຕີນ.
ເມື່ອພິຈາລະນາຮ່ວມກັນ, ຂໍ້ມູນຂ້າງເທິງນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງການຄວບຄຸມທີ່ສັບສົນ ແລະ ຂຶ້ນກັບເວລາຂອງຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍໃນການອະທິບາຍກົນໄກເຫຼົ່ານີ້. ເພື່ອສຶກສາການສະແດງອອກຂອງ gene, ກ່ອນອື່ນໝົດຈຳເປັນຕ້ອງລະບຸ gene ເປົ້າໝາຍສະເພາະໃນເສັ້ນທາງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ gene ໃນເສັ້ນທາງດຽວກັນບໍ່ຕອບສະໜອງໃນລັກສະນະດຽວກັນຕໍ່ຄວາມກົດດັນດຽວກັນ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ gene ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເສັ້ນທາງດຽວກັນອາດຈະສະແດງໂປຣໄຟລ໌ການຕອບສະໜອງທາງເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ 30,46. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີກົນໄກຫຼັງການຖອດລະຫັດທີ່ສັບສົນທີ່ລົບກວນຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງການຖອດລະຫັດ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງ gene. ການສຶກສາໂປຣຕີໂອມິກສາມາດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງ PTMs ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງໂປຣຕີນ, ແຕ່ພວກມັນຍັງສ້າງຄວາມທ້າທາຍລວມທັງວິທີການທີ່ມີປະລິມານຕ່ຳ, ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສິ່ງລົບກວນສູງ, ແລະ ຄວາມລະອຽດທີ່ບໍ່ດີ.
ໃນສະພາບການນີ້, ການສຶກສາຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໂດຍໃຊ້ TEM ແລະ MEL ມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການແກ້ໄຂບັນຫາພື້ນຖານກ່ຽວກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ໜ້າທີ່ ແລະ ວິທີທີ່ມັນມີອິດທິພົນຕໍ່ພະຍາດ. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ, TEM ໃຫ້ວິທີການໂດຍກົງສຳລັບການວັດແທກຮູບຮ່າງວິທະຍາຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍເປັນຈຸດສິ້ນສຸດທີ່ລວມເຂົ້າກັນຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວ51. MEL ຍັງໃຫ້ວິທີການໂດຍກົງສຳລັບການເບິ່ງເຫັນເຫດການການແຕກ ແລະ ການລວມຕົວໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງເຊລສາມມິຕິ, ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດວັດແທກການປ່ຽນແປງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍແບບເຄື່ອນໄຫວໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃນການສະແດງອອກຂອງ gene33. ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົາເນັ້ນໃສ່ປະໂຫຍດຂອງເຕັກນິກການຖ່າຍພາບໄມໂທຄອນເດຣຍໃນພະຍາດໄມໂທຄອນເດຣຍຂັ້ນສອງ. ພະຍາດເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະມີລັກສະນະໂດຍຄວາມກົດດັນທາງເມຕາໂບລິກທີ່ອ່ອນໂຍນຊຳເຮື້ອທີ່ມີລັກສະນະໂດຍການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍຂອງເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍແທນທີ່ຈະເປັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສ້ວຍແຫຼມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຊົດເຊີຍໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຮັກສາໄມໂທຊິສພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຊຳເຮື້ອມີຜົນສະທ້ອນທາງໜ້າທີ່ຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ໃນສະພາບການຂອງວິທະຍາສາດປະສາດ, ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບກົນໄກການຊົດເຊີຍເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບພະຍາດທາງປະສາດ pleiotropic ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ.
ໃນທີ່ສຸດ, ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດຂອງເຕັກນິກການຖ່າຍພາບເພື່ອເຂົ້າໃຈຜົນສະທ້ອນທາງດ້ານໜ້າທີ່ຂອງການພົວພັນທີ່ສັບສົນລະຫວ່າງການສະແດງອອກຂອງ gene, ການດັດແປງໂປຣຕີນ, ແລະກິດຈະກຳຂອງໂປຣຕີນທີ່ຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຂອງເຊວປະສາດ. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ PPA ເພື່ອສ້າງແບບຈຳລອງການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນຮູບແບບເຊວປະສາດເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າໃຈເຖິງອົງປະກອບໄມໂທຄອນເດຣຍຂອງ ASD. ເຊວ SH-SY5Y ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ: ໄມໂທຄອນເດຣຍກາຍເປັນຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ກົມ, ແລະ cristae ຖືກກຳນົດບໍ່ດີເມື່ອສັງເກດເຫັນໂດຍ TEM. ການວິເຄາະ MEL ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂຶ້ນພ້ອມກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງເຫດການ fission ແລະ fusion ເພື່ອຮັກສາເຄືອຂ່າຍໄມໂທຄອນເດຣຍໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງ metabolism ເບົາບາງ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, PPA ລົບກວນການຄວບຄຸມການຖອດລະຫັດຂອງການເຜົາຜານຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ homeostasis ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ພວກເຮົາໄດ້ລະບຸ cMYC, NRF1, TFAM, STOML2, ແລະ OPA1 ເປັນຕົວຄວບຄຸມໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ສຳຄັນທີ່ຖືກລົບກວນໂດຍຄວາມກົດດັນ PPA ແລະອາດຈະມີບົດບາດໃນການໄກ່ເກ່ຍການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຈາກ PPA ໃນຮູບຮ່າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ການສຶກສາໃນອະນາຄົດແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນເພື່ອອະທິບາຍລັກສະນະການປ່ຽນແປງຊົ່ວຄາວທີ່ເກີດຈາກ PPA ໃນການສະແດງອອກຂອງ gene ແລະ ກິດຈະກຳຂອງໂປຣຕີນ, ການທ້ອງຖິ່ນ, ແລະ ການດັດແປງຫຼັງການແປ. ຂໍ້ມູນຂອງພວກເຮົາເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສັບສົນ ແລະ ການເພິ່ງພາອາໄສເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງກົນໄກການຄວບຄຸມທີ່ເປັນສື່ກາງໃນການຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມຕຶງຄຽດຂອງ mitochondrial ແລະ ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດຂອງ TEM ແລະ ເຕັກນິກການຖ່າຍພາບອື່ນໆສຳລັບການສຶກສາກົນໄກທີ່ມີເປົ້າໝາຍຫຼາຍຂຶ້ນ.
ສາຍເຊວ SH-SY5Y (ECACC, 94030304-1VL) ໄດ້ຊື້ມາຈາກ Sigma-Aldrich. ເຊວ SH-SY5Y ໄດ້ຖືກປູກໃນສ່ວນປະສົມສານອາຫານຂອງ Dulbecco's modified Eagle's medium/F-12 (DMEM/F-12) ແລະ L-glutamine (SC09411, ScienCell) ໃນຂວດຂະໜາດ 25 cm2 ທີ່ເສີມດ້ວຍ serum ງົວລູກໃນທ້ອງ 20% (FBS) (10493106, ThermoFisher Scientific) ແລະ penicillin-streptomycin 1% (P4333-20ML, Sigma-Aldrich) ທີ່ອຸນຫະພູມ 37°C, 5% CO2. ເຊວໄດ້ຖືກเพาะเลี้ยงໃນອຸນຫະພູມລວມຕົວ 80% ໂດຍໃຊ້ 0.05% trypsin-EDTA (15400054, ThermoFisher Scientific), ປั่นແຍກທີ່ 300 g ແລະ ເຄືອບດ້ວຍຄວາມໜາແໜ້ນປະມານ 7 × 105 ເຊວ/ml. ການທົດລອງທັງໝົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນຈຸລັງ SH-SY5Y ທີ່ບໍ່ແຕກແຍກລະຫວ່າງທາງຜ່ານ 19–22. PPA ຖືກບໍລິຫານເປັນ NaP. ລະລາຍຜົງ NaP (CAS ເລກທີ 137-40-6, ສູດເຄມີ C3H5NaO2, P5436-100G, Sigma-Aldrich) ໃນນ້ຳອຸ່ນ MilliQ ຈົນເຖິງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ 1 M ແລະເກັບຮັກສາໄວ້ທີ່ 4 °C. ໃນມື້ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ, ໃຫ້ລະລາຍສານລະລາຍນີ້ດ້ວຍ 1 M PPA ຈົນເຖິງ 3 mM ແລະ 5 mM PPA ໃນສື່ກາງທີ່ບໍ່ມີ serum (DMEM/F-12 ດ້ວຍ L-glutamine). ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງການປິ່ນປົວສຳລັບການທົດລອງທັງໝົດແມ່ນບໍ່ມີ PPA (0 mM, ກຸ່ມຄວບຄຸມ), 3 mM, ແລະ 5 mM PPA. ການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນຢ່າງໜ້ອຍສາມສຳເນົາທາງຊີວະພາບ.
ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຖືກຫວ່ານລົງໃນຂວດຂະໜາດ 25 cm5 ໃນອັດຕາ 5.5 × 105 ຈຸລັງ/ມລ ແລະ ປູກເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນຂວດກ່ອນການບົ່ມເຊື້ອ 24 ຊົ່ວໂມງ. ເກັບເມັດຈຸລັງຕາມໂປໂຕຄອນການເພາະລ້ຽງເນື້ອເຍື່ອສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມແມ່ປົກກະຕິ (ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ). ລະລາຍເມັດຈຸລັງຄືນໃໝ່ໃນ 100 µl 2.5% glutaraldehyde, 1× PBS ແລະ ເກັບຮັກສາໄວ້ທີ່ 4°C ຈົນກວ່າຈະຜ່ານການປຸງແຕ່ງ. ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຖືກປั่นແຍກຊົ່ວຄາວເພື່ອລະລາຍຈຸລັງ ແລະ ກຳຈັດ 2.5% glutaraldehyde, 1× PBS. ລະລາຍຕະກອນຄືນໃໝ່ໃນເຈວ agarose 4% ທີ່ກຽມໄວ້ໃນນ້ຳກັ່ນ (ອັດຕາສ່ວນຂອງ agarose ຕໍ່ປະລິມານຕະກອນແມ່ນ 1:1). ຊິ້ນສ່ວນຂອງ agarose ໄດ້ຖືກວາງໄວ້ໃນຕາຂ່າຍເທິງແຜ່ນຮາບພຽງ ແລະ ເຄືອບດ້ວຍ 1-hexadecene ກ່ອນການແຊ່ແຂງດ້ວຍຄວາມກົດດັນສູງ. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກແຊ່ແຂງໃນ acetone ແຫ້ງ 100% ທີ່ -90°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອຸນຫະພູມໄດ້ຖືກຍົກຂຶ້ນເປັນ -80°C ແລະ ຕື່ມສານລະລາຍຂອງ osmium tetroxide 1% ແລະ glutaraldehyde 0.1%. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ທີ່ -80°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອຸນຫະພູມໄດ້ຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນເປັນອຸນຫະພູມຫ້ອງເປັນເວລາຫຼາຍມື້: ຈາກ – 80°C ຫາ – 50°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ, ເປັນ – 30°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ, ເປັນ – 10°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ ແລະ ສຸດທ້າຍເປັນອຸນຫະພູມຫ້ອງ.
ຫຼັງຈາກການກະກຽມແບບ cryogenic, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກແຊ່ດ້ວຍຢາງ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນບາງໆ (ປະມານ 100 nm) ໄດ້ຖືກເຮັດໂດຍໃຊ້ Leica Reichert UltracutS ultramicrotome (Leica Microsystems). ຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆໄດ້ຖືກຍ້ອມສີດ້ວຍ uranyl acetate 2% ແລະ lead citrate. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກສັງເກດໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດສົ່ງຜ່ານເອເລັກໂຕຣນ FEI Tecnai 20 (ThermoFisher (ເມື່ອກ່ອນແມ່ນ FEI), Eindhoven, ເນເທີແລນ) ເຊິ່ງເຮັດວຽກທີ່ 200 kV (ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ Lab6) ແລະ ກ້ອງຖ່າຍຮູບ CCD Gatan (Gatan, ອັງກິດ) ທີ່ມີຕົວກອງພະລັງງານ Tridiem.
ໃນແຕ່ລະສຳເນົາທາງວິຊາການ, ໄດ້ຮັບຮູບພາບເຊວດຽວຢ່າງໜ້ອຍ 24 ຮູບ, ລວມທັງໝົດ 266 ຮູບ. ຮູບພາບທັງໝົດໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍໃຊ້ມະຫາພາກພາກພື້ນທີ່ສົນໃຈ (ROI) ແລະມະຫາພາກ Mitochondria. ມະຫາພາກໄມໂທຄອນເດຣຍແມ່ນອີງໃສ່ວິທີການທີ່ເຜີຍແຜ່17,31,32 ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ມີການປະມວນຜົນຮູບພາບ TEM ແບບຊຸດເຄິ່ງອັດຕະໂນມັດໃນ Fiji/ImageJ69. ໂດຍຫຍໍ້: ຮູບພາບຖືກປີ້ນກັບ ແລະປີ້ນກັບໂດຍໃຊ້ການຫັກລົບພື້ນຫລັງຂອງລູກກິ້ງ (ລັດສະໝີ 60 ພິກເຊວ) ແລະຕົວກອງແບນພາສ FFT (ໂດຍໃຊ້ຂອບເຂດເທິງ ແລະລຸ່ມ 60 ແລະ 8 ພິກເຊວຕາມລຳດັບ) ແລະ ການສະກັດກັ້ນເສັ້ນຕັ້ງທີ່ມີຄວາມທົນທານຕໍ່ການວາງທິດທາງ 5%. ຮູບພາບທີ່ຖືກປະມວນຜົນຈະຖືກກຳນົດຂອບເຂດໂດຍອັດຕະໂນມັດໂດຍໃຊ້ອັລກໍຣິທຶມ entropy ສູງສຸດ ແລະ ໜ້າກາກໄບນາຣີຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ພາກພື້ນຮູບພາບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ ROIs ທີ່ເລືອກດ້ວຍຕົນເອງໃນຮູບພາບ TEM ດິບໄດ້ຖືກສະກັດອອກ, ອະທິບາຍລັກສະນະໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະຍົກເວັ້ນເຍື່ອຫຸ້ມ plasma ແລະພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມຄົມຊັດສູງອື່ນໆ. ສຳລັບ ROI ແຕ່ລະອັນທີ່ສະກັດອອກມາ, ອະນຸພາກໄບນາຣີທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ 600 ພິກເຊວໄດ້ຖືກວິເຄາະ, ແລະ ພື້ນທີ່ອະນຸພາກ, ເສັ້ນຮອບວົງ, ແກນຫຼັກ ແລະ ແກນນ້ອຍ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ Feret, ຄວາມກົມ, ແລະ ຄວາມເປັນວົງໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ຟັງຊັນການວັດແທກໃນຕົວຂອງ Fiji/ImageJ. ຫຼັງຈາກ Merrill, Flippo, and Strack (2017), ພື້ນທີ່ 2, ອັດຕາສ່ວນຂອງອະນຸພາກ (ອັດຕາສ່ວນແກນໃຫຍ່ຕໍ່ແກນນ້ອຍ), ແລະ ຕົວຄູນຮູບຮ່າງ (FF) ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຈາກຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້, ບ່ອນທີ່ FF = ເສັ້ນຮອບວົງ 2/4pi x ພື້ນທີ່. ຄຳນິຍາມຂອງສູດພາລາມິເຕີສາມາດພົບໄດ້ໃນ Merrill, Flippo, and Strack (2017). ມາໂຄຣທີ່ກ່າວເຖິງແມ່ນມີຢູ່ໃນ GitHub (ເບິ່ງຄຳຖະແຫຼງການຄວາມພ້ອມຂອງຂໍ້ມູນ). ໂດຍສະເລ່ຍແລ້ວ, ປະມານ 5,600 ອະນຸພາກໄດ້ຖືກວິເຄາະຕໍ່ການປິ່ນປົວດ້ວຍ PPA, ລວມທັງໝົດປະມານ 17,000 ອະນຸພາກ (ບໍ່ໄດ້ສະແດງຂໍ້ມູນ).
ຈຸລັງ SH-SH5Y ໄດ້ຖືກວາງໄວ້ໃນຖ້ວຍเพาะเลี้ยง 8 ຫ້ອງ (ThermoFisher, #155411) ເພື່ອໃຫ້ມີການຍຶດຕິດຄ້າງຄືນ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ບົ່ມດ້ວຍ TMRE 1:1000 (ThermoFisher, #T669) ແລະ Hoechst 33342 1:200 (Sigma-Aldrich, H6024). ຮູບພາບໄດ້ຖືກຖ່າຍໂດຍໃຊ້ເລເຊີ 405 nm ແລະ 561 nm ໃນສະພາບແວດລ້ອມ 10 ນາທີ, ແລະ ຮູບພາບດິບໄດ້ຖືກຖ່າຍເປັນ z-stacks ທີ່ມີຮູບພາບຈຸລະພາກ 10 ຮູບທີ່ມີຂັ້ນຕອນ az 0.2 μm ລະຫວ່າງກອບຮູບພາບທີ່ຈຸດເວລາ 12 ຈຸດຕໍ່ມາ. ຮູບພາບໄດ້ຖືກເກັບກຳໂດຍໃຊ້ແພລດຟອມຄວາມລະອຽດສູງ Carl Zeiss LSM780 ELYRA PS.1 (Carl Zeiss, Oberkochen, ເຢຍລະມັນ) ໂດຍໃຊ້ເລນ LCI Plan Apochromate 100x/1.4 Oil DIC M27. ຮູບພາບໄດ້ຖືກວິເຄາະໃນ ImageJ ໂດຍໃຊ້ pipeline ທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ກ່ອນໜ້ານີ້ ແລະ plugin ImageJ ເພື່ອວັດແທກເຫດການ fusion ແລະ fission, ຈຳນວນສະເລ່ຍຂອງໂຄງສ້າງ mitochondrial, ແລະປະລິມານສະເລ່ຍຂອງ mitochondrial ຕໍ່ cell33. ມາໂຄຣ MEL ມີຢູ່ໃນ GitHub (ເບິ່ງຄຳຖະແຫຼງການຄວາມພ້ອມຂອງຂໍ້ມູນ).
ຈຸລັງ SH-SY5Y ໄດ້ຖືກປູກໃນແຜ່ນຫົກຫຼຸມທີ່ຄວາມໜາແໜ້ນ 0.3 × 106 ຈຸລັງ/ມລ ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງກ່ອນການປິ່ນປົວ. RNA ໄດ້ຖືກສະກັດໂດຍໃຊ້ໂປໂຕຄອນ Quick-RNA™ Miniprep (ZR R1055, Zymo Research) ດ້ວຍການດັດແປງເລັກນ້ອຍ: ຕື່ມ 300 μl ຂອງບັຟເຟີ lysis RNA ໃສ່ແຕ່ລະຫຼຸມກ່ອນການກຳຈັດ ແລະ ແຍກຕົວຢ່າງແຕ່ລະອັນເປັນຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍດ້ວຍນ້ຳທີ່ບໍ່ມີ DNase/RNase elution 30 μl. ຕົວຢ່າງທັງໝົດໄດ້ຖືກກວດສອບປະລິມານ ແລະ ຄຸນນະພາບໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກ UV-Vis NanoDrop ND-1000. ໂປຣຕີນທັງໝົດຈາກ lysates ຂອງຈຸລັງໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ບັຟເຟີ lysis RIPA 200 μl, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂປຣຕີນໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ການທົດສອບໂປຣຕີນ Bradford70.
ການສັງເຄາະ cDNA ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊຸດສັງເຄາະ cDNA Tetro™ (BIO-65043, Meridian Bioscience) ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດພ້ອມດ້ວຍການດັດແປງບາງຢ່າງ. cDNA ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໃນປະຕິກິລິຍາ 20-μl ໂດຍໃຊ້ RNA ທັງໝົດ 0.7 ຫາ 1 μg. ໄພຣເມີໄດ້ຖືກເລືອກຈາກເອກະສານທີ່ເຜີຍແຜ່ກ່ອນໜ້ານີ້ 42, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 (ຕາຕະລາງ S1) ແລະໂພຣບທີ່ມາພ້ອມໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມື PrimerQuest ຈາກ Integrated DNA Technologies. ພັນທຸກຳທັງໝົດທີ່ສົນໃຈໄດ້ຖືກປັບໃຫ້ເປັນປົກກະຕິກັບພັນທຸກຳ B2M ຂອງນິວເຄຼຍ. ການສະແດງອອກຂອງພັນທຸກຳຂອງ STOML2, NRF1, NFE2L2, TFAM, cMYC ແລະ OPA1 ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍ RT-qPCR. ສ່ວນປະສົມຫຼັກປະກອບມີ LUNA Taq polymerase (M3003L, New England Biolabs), ໄພຣເມີໄປຂ້າງໜ້າ ແລະ ປີ້ນກັບກັນ 10 μM, cDNA, ແລະ ນ້ຳລະດັບ PCR ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ປະລິມານສຸດທ້າຍ 10 μL ສຳລັບແຕ່ລະປະຕິກິລິຍາ. ການສະແດງອອກຂອງຍີນການແບ່ງ ແລະ ການແຍກຕົວ (DRP1, MFN1/2) ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະແບບ multiplex ຂອງ TaqMan. Luna Universal Probe qPCR Master Mix (M3004S, New England Biolabs) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຕາມຄໍາແນະນໍາຂອງຜູ້ຜະລິດດ້ວຍການດັດແປງເລັກນ້ອຍ. ສ່ວນປະສົມຫຼັກ multiplex RT-qPCR ປະກອບມີ 1X LUNA Taq polymerase, ໄພຣເມີໄປຂ້າງໜ້າ ແລະ ປີ້ນກັບກັນ 10 μM, ໂພຣບ 10 μM, cDNA, ແລະ ນ້ຳລະດັບ PCR, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະລິມານສຸດທ້າຍ 20 μL ສຳລັບແຕ່ລະປະຕິກິລິຍາ. RT-qPCR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Rotor-Gene Q 6-plex (QIAGEN RG—ໝາຍເລກລຳດັບ: R0618110). ເງື່ອນໄຂການໝຸນວຽນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ S1. ຕົວຢ່າງ cDNA ທັງໝົດໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກເປັນສາມເທົ່າ ແລະ ເສັ້ນໂຄ້ງມາດຕະຖານໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ຊຸດຂອງການລະລາຍສິບເທົ່າ. ຄ່າຜິດປົກກະຕິໃນຕົວຢ່າງສາມເທົ່າທີ່ມີຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານຂອບເຂດວົງຈອນ (Ct) >0.5 ໄດ້ຖືກລຶບອອກຈາກການວິເຄາະເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສາມາດໃນການສຳເນົາຂໍ້ມູນ30,72. ການສະແດງອອກຂອງ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ວິທີ 2-ΔΔCt79.
ຕົວຢ່າງໂປຣຕີນ (60 μg) ໄດ້ຖືກປະສົມກັບບັຟເຟີໂຫຼດ Laemmli ໃນອັດຕາສ່ວນ 2:1 ແລະໃຊ້ເຈວໂປຣຕີນທີ່ບໍ່ມີສີ 12% (Bio-Rad #1610184). ໂປຣຕີນໄດ້ຖືກໂອນໄປຫາເຍື່ອ PVDF (polyvinylidene fluoride) (#170-84156, Bio-Rad) ໂດຍໃຊ້ລະບົບ Trans-Blot Turbo (#170-4155, Bio-Rad). ເຍື່ອໄດ້ຖືກບລັອກ ແລະ ບົ່ມເຊື້ອດ້ວຍພູມຕ້ານທານຂັ້ນຕົ້ນທີ່ເໝາະສົມ (OPA1, MFN1, MFN2, ແລະ DRP1) (ເຈືອຈາງ 1:1000) ເປັນເວລາ 48 ຊົ່ວໂມງ, ຕາມດ້ວຍການບົ່ມເຊື້ອດ້ວຍພູມຕ້ານທານຂັ້ນສອງ (1:10,000) ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຍື່ອໄດ້ຖືກຖ່າຍພາບໂດຍໃຊ້ Clarity Western ECL Substrate (#170-5061, Bio-Rad) ແລະບັນທຶກໂດຍໃຊ້ລະບົບ Bio-Rad ChemiDoc MP. ImageLab ເວີຊັນ 6.1 ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວິເຄາະ Western blot. ເຈວ ແລະ ບລັອດຕົ້ນສະບັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ S1. ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບພູມຕ້ານທານແມ່ນສະໜອງໃຫ້ຢູ່ໃນຕາຕະລາງ S2.
ຊຸດຂໍ້ມູນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ແລະ ຄວາມຜິດພາດມາດຕະຖານຂອງຄ່າສະເລ່ຍ (SEM) ຂອງຢ່າງໜ້ອຍສາມຕົວຢ່າງທີ່ເປັນອິດສະຫຼະ. ຊຸດຂໍ້ມູນໄດ້ຖືກທົດສອບຄວາມເປັນປົກກະຕິໂດຍໃຊ້ການທົດສອບ Shapiro-Wilks (ເວັ້ນເສຍແຕ່ຈະລະບຸໄວ້ເປັນຢ່າງອື່ນ) ກ່ອນທີ່ຈະສົມມຸດວ່າການແຈກຢາຍ Gaussian ແລະ ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານເທົ່າກັນ ແລະ ດຳເນີນການວິເຄາະ. ນອກເໜືອໄປຈາກການວິເຄາະຊຸດຂໍ້ມູນໂດຍໃຊ້ Fisher's MEL LSD (p < 0.05), ການວິເຄາະແບບທາງດຽວ (ຄ່າສະເລ່ຍຂອງການປິ່ນປົວທຽບກັບການຄວບຄຸມ), ແລະ ການທົດສອບການປຽບທຽບຫຼາຍຄັ້ງຂອງ Dunnett ເພື່ອກຳນົດຄວາມສຳຄັນ (p < 0.05). ຄ່າ p ທີ່ສຳຄັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນກຣາຟເປັນ *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. ການວິເຄາະທາງສະຖິຕິ ແລະ ກຣາຟທັງໝົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດ ແລະ ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ GraphPad Prism 9.4.0.
ມາໂຄຣ Fiji/ImageJ ສຳລັບການວິເຄາະຮູບພາບ TEM ແມ່ນມີໃຫ້ສາທາລະນະໃນ GitHub: https://github.com/caaja/TEMMitoMacro. ມາໂຄຣ Mitochondrial Event Locator (MEL) ແມ່ນມີໃຫ້ສາທາລະນະໃນ GitHub: https://github.com/rensutheart/MEL-Fiji-Plugin.
ເມລີອານາ ເອ., ເດວີ ນິວເອັມ ແລະ ວິຈາຢາ ເອ. ໄມໂທຄອນເດຣຍ: ຕົວຄວບຄຸມຫຼັກຂອງການເຜົາຜານອາຫານ, ສະພາບສົມດຸນ, ຄວາມຕຶງຄຽດ, ຄວາມແກ່ຊະລາ ແລະ ເອພີເຈເນຕິກ. ອິນໂດເນເຊຍ. ວິທະຍາສາດການແພດຊີວະພາບ. J. 13, 221–241 (2021).
ເບັນ-ຊາຊາຣ໌, ດີ. ການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຫຼາຍດ້ານໃນໂຣກຈິດເສື່ອມ, ສະລັບສັບຊ້ອນທີ 1 ເປັນເປົ້າໝາຍທາງດ້ານພະຍາດວິທະຍາທີ່ເປັນໄປໄດ້. ໂຣກຈິດເສື່ອມ. ຊັບພະຍາກອນ. 187, 3–10 (2017).
Bose, A. ແລະ Beal, MF ການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນພະຍາດພາກິນສັນ. J. ວາລະສານວິທະຍາສາດປະສາດ. 139, 216–231 (2016).
Sharma VK, Singh TG ແລະ Mehta V. ໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງ: ເປົ້າໝາຍຂອງການບຸກລຸກໃນພະຍາດອາລະໄຊເມີ. Mitochondria 59, 48–57 (2021).
Belenguer P., Duarte JMN, Shook PF ແລະ Ferreira GK Mitochondria ແລະສະໝອງ: ຊີວະພະລັງງານ ແລະ ອື່ນໆ. ສານພິດຕໍ່ລະບົບປະສາດ. ຊັບພະຍາກອນ. 36, 219–238 (2019).
Rangaraju, V. ແລະ ອື່ນໆ. ໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ພັດທະນາໄວ: ຜົນກະທົບຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຕໍ່ການພັດທະນາ ແລະ ພະຍາດຂອງເຊວປະສາດ. J. Neuroscience. 39, 8200–8208 (2019).
Cardaño-Ramos, C. ແລະ Morais, VA ຊີວະວິທະຍາໄມໂທຄອນເດຣຍໃນເຊວປະສາດ: ວິທີການ ແລະ ບ່ອນທີ່. ສາກົນ. J. Mohr. ວິທະຍາສາດ. 22, 13059 (2021).
Yu, R., Lendahl, U., Nister, M. ແລະ Zhao, J. ການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຂອງສັດລ້ຽງລູກດ້ວຍນົມ: ໂອກາດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍ. ດ້ານໜ້າ. ຕ່ອມไร้ท่อ. (Lausanne) 11, 374 (2020).
Khacho, M. ແລະ Slack, RS ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນການຄວບຄຸມການສ້າງເຊວປະສາດ: ຈາກສະໝອງທີ່ກຳລັງພັດທະນາຈົນເຖິງສະໝອງຜູ້ໃຫຍ່. ການພັດທະນາ. ການເຄື່ອນໄຫວ. 247, 47–53 (2018).