Crosstalk ant newòn ak selil glial nan blesi oksidatif ak neropwoteksyon Pati 3

4. Microglia

4.1. Microglia nan sèvo a

Mikroglia, ki gen anpil pwosesis amann ak mobil ki analize anviwònman parenchymal la, reprezante apeprè 10% nan selil CNS. Chak selil microglial gen teritwa li, ki se apeprè 50 µm an dyamèt [66].

Microglia se yon kalite selil nè ki jwe yon wòl enpòtan anpil nan sèvo nou an. Yo retire pwodwi dechè nan alantou newòn yo, kenbe sante newòn yo, epi fasilite kominikasyon ant newòn yo, tout sa ki nesesè pou kenbe memwa.

Pami microglia, gen yon kalite selil ki rele "astrocyte", ki gen yon fòm espesyal ak fonksyon. Yo kontwole ak kontwole koneksyon ki genyen ant newòn yo, ede sèvo nou yo trete enfòmasyon pi efikas. Sa a se menm jan ak yon administratè chanm òdinatè ki toujou ap kontwole sitiyasyon an koneksyon nan câbles rezo ak câbles asire koule nan lis nan rezo a tout antye.

Rechèch montre ke microglia yo patisipe tou nan pwosesis aprantisaj ak memwa. Yo lage nerotransmeteur, fasilite kominikasyon ant newòn, ak amelyore konsolidasyon memwa ak rekipere. An menm tan an, microglia kapab tou ankouraje fòmasyon nan nouvo koneksyon ant newòn, kidonk amelyore kapasite memwa.

Se poutèt sa, kenbe sante ak kantite microglia nan sèvo a se kle nan kenbe memwa. Nou ka ankouraje jenerasyon ak antretyen nan microglia pa peye atansyon sou rejim alimantè, fè egzèsis kòmsadwa, epi kenbe yon bon mantalite. Se sèlman lè yo kenbe bon fonksyon mikroglia ka sèvo nou rete jèn, an sante, ak fò. Memwa pral natirèlman amelyore. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa, paske Cistanche deserticola kapab tou kontwole balans nan nerotransmeteur, tankou ogmante nivo yo nan asetilkolin ak faktè kwasans. Sibstans sa yo trè enpòtan pou memwa ak aprantisaj. Anplis de sa, Cistanche deserticola kapab tou amelyore sikilasyon san ak ankouraje livrezon oksijèn, sa ki ka asire ke sèvo a resevwa ase eleman nitritif ak enèji, kidonk amelyore vitalite nan sèvo ak andirans.

Klike sou konnen sipleman pou amelyore memwa

Microglia, yo rele makrofaj rezidan nan CNS la, se selil ki dire lontan epi ki renouvle tèt yo. Nan yon sèvo ki an sante, microglia yo gen yon mòfoloji ramifye epi yo nan yon eta "kiesan" oswa "repoze" [67].

Pwosesis Microglial yo sibi sik kontinyèl ekstansyon ak retrè, analize anviwònman yo pou dezòd nan omeyostazi nan sèvo, ak sistematik sinaps pou kontwole ak kontwole aktivite newòn atravè yon mekanis siyal espesifik [68,69]. Microglia chanje mòfoloji yo soti nan eta repo a nan eta amoeboid reyaktif pandan yon kondisyon patolojik nan sèvo.

Mikroglia reyaktif, ki evolye nan mikroglia fagositik oswa amoeboid, gen yon gwosè kò selil ogmante, mwens pwosesis, longè pwosesis redwi ak branch, epi ogmante kantite ak pwopagasyon, ki endike yon lyen entim ant mòfoloji ak fonksyon [70-73] (Figi 2).

Microglia yo trè sansib a siyal anviwònman yo epi yo reponn yo kenbe fenotip omeostatik yo nan yon fason espesifik maladi ak sèvo-rejyon espesifik. Blan ak matyè gri microglia montre diferan règleman iminitè; microglia ki asosye ak kortex jwe yon wòl nan neurodegeneration ak blan-matyè ki asosye microglia jwe yon wòl nan de-/remyelination [74].

Anjeneral, aktivasyon reseptè nerotransmeteur yo anpeche deklanchman enflamatwa mikroglia ak anpeche pwodiksyon an nan molekil nòmal ak konsantrasyon anòmal nan molekil fizyolojik.

Yon fwa aktive sou blesi nan sèvo oswa enfeksyon, microglia kòmanse repons iminitè epi pwodui plizyè sitokin, chemokin, ak faktè kwasans, epi kontwole ekspresyon reseptè sifas selil yo, tankou toll-likereceptors (TLRs), reseptè fagositik, reseptè scavenger, ak divès kalite konplemantè. 75,76]. Microglia eksprime plizyè reseptè nerotransmetè, ki gen ladan GABA, glutamate, dopamine, ak noradrenalin [66,77].

4.2. Microglia nan aksidan oksidatif

Pandan estrès oksidatif, mikroglia aktive pwodui plizyè medyatè enflamatwa, ki gen ladan NO ak supèroksid, ki lib travèse manbràn selilè a epi aji kòm molekil siyal.

NO ak superoksid ka fòme peroksinitrit, ki lakòz fwagmantasyon ADN, ak oksidasyon lipid, epi pwovoke lanmò newòn [78,79]. Nan microglia kiltive, pwodiksyon superoksid, ki katalize pa nitrat/nitrit (NOx), se pwovoke pa ester phorbol, epi NO pwodiksyon an ankouraje pa endiksyon iNOS sou tretman ak bakteriallipopolysakarid (LPS) ak entèferon- (IFN) [80,81]. ].

Ekspresyon iNOS apre tretman intrahippocampal ak LPS te pwovoke pi rapid nan microglia pase inastrocytes, epi yo te mande yon konsantrasyon pi ba nan LPS pou endiksyon iNOS nan microgliathan nan astwosit [82,83].

Anplis de sa, arjinin se yon substra fizyolojik ki byen koni nan NOS. Aktive mikroglia ak yon kantite lajan ase nan arjinin mennen nan iNOS-medyatè pwodiksyon nan NO ak supèroksid, ki fòme toksik peroksinitrite [84]. Endiksyon nan iNOS oswa aktivasyon NOx pou kont li pa lakòz gwo domaj nan microglia, men pwodiksyon an similtane superoksid ak NO pa NOx ak iNOS gen potansyèl pou harmmicroglia [85,86].

Nan mikroglia aktive ki jenere superoksid sou aktivasyon NOx, nivo oksijèn ak H2O2 byen vit vin dezekilib epi yo ka afekte fonksyon microglial. ROS fasilite fagositoz pa selil microglial amoeboid ak amelyore fòmasyon vesik, ki te obsève sou tretman selil microglial ak H2O2 [87]. Microglia-derivedROS ka domaje selil nan sèvo adjasan yo.

Se poutèt sa, pwopagasyon microglial ak pwodiksyon ROS yo se potansyèl sib terapetik ki ka pwoteje sèvo a kont domaj oksidatif ak maladi neurodegenerative [88].

4.3. Defans antioksidan medyatè Microglia

Pou anpeche estrès oksidatif pa ROS, microglia gen yon gwo konsantrasyon GSH selilè epi eksprime ak kontwole divès kalite anzim antioksidan, ki gen ladan SOD, GPx, GR, ak katalaz.

Kilti selil nan sèvo ki make ak fluoresans te montre ke microglia eksprime yon pi wo nivo GSH pase lòt kalite selil yo nan sèvo rat la [89]. Sa a gwo konsantrasyon nan GSH intraselilè nan mikroglia kontribye nan sistèm defans antioksidan li kont domaj radikal ak oksijene-medyatè. Kilti microglial ankouraje ak TNF te montre de fwa anpil GSH kòm kilti microglial san stimulation [90].

Sepandan, kontni GSH selilè a te pi ba nan mikroglia trete ak LPS / IFN, ki pwovoke pwodiksyon iNOS, men kontni GSH mitokondriyo a pa te afekte [91]. Kidonk, kontni GSH microglial la montre yon efè binè, kote li ogmante sou amelyorasyon nan sentèz GSH ak diminye lè konsomasyon GSH akselere, tou depann de kalite eksitasyon an.

SOD, yon lòt anzim antioksidan, te obsève pa tach imunositochimik nan mikroglia aktive apre tretman asid kinonik men li pa te detekte nan mikroglia anba kondisyon fondamantal [92,93]. Aktivite espesifik MnSOD se 20 ak 4 fwa pi wo nan microglia kiltive pase nan astrosit kiltive ak oligodendrocytes, respektivman [94]. Nan microgliatreated ak LPS / IFN oswa TNF pou pwovoke estrès oksidatif, ekspresyon MnSOD mitokondrial yo te ogmante, ki te amelyore kapasite selil yo pou dekonpoze mitokondrial superoksid [90,95].

Aktivite SOD ki wo nan mikroglia aktive diminye risk pou domaj selilè pa radikal idroksil ki sòti superoksid ak peroksinitrit. Aktivite espesifik GPx ak GSH reduktaz (GR) siyifikativman pi wo nan microglia pase nan newòn [96-98].

Sepandan, aktivite espesifik katalaz la te sanble ak / oswa yon ti kras pi ba nan microglia pase nan lòt kalite selil nan sèvo, ki gen ladan newòn, astrosit, andoligodendrocytes [97,99]. Malgre ke microglial GSH disulfide (GSSG) ogmante a prèske 30% nan total GSH selilè apre ekspoze a H2O2, microglial GSSG se apèn detekte nan kondisyon fondamantal [98,100].

5. Neuron–Glia Crosstalk nan mekanis defans antioksidan

Newòn yo depann sou yon rezèv kontinyèl nan glikoz ak oksijèn ki soti deyò brainvia sikilasyon san serebral la, menm si yo pa dirèkteman kontakte microvessels. Sepandan, 99% nan sifas kapilè nan sèvo a kouvri ak pwosesis fen pye astrosit, ki endike ke newòn yo dwe kominike avèk astrosit yo resevwa materyèl esansyèl nan sikilasyon serebral la [101].

Crosstalk ant astwosit ak newòn esansyèl pou neuronaldefense kont ROS. Astwosit aktive montre pwopriyete anbidextr tankou A1 ak A2 astwosit. Astwosit A1 mennen nan pèt newòn lè yo ankouraje enflamasyon atravè NF-kBpathway, ki pèdi kapasite pou pwoteje newòn ak kontwole sinaptogenèz [102,103].

A2 astrocytes ankouraje siviv newòn atravè Janus kinaz / transducer siyal la ak aktivatè nan transcription 3 (JAK-STAT3) siyal chemen pa upregulating neurotrophicfactors [104].Newòn pwodui glutamate, ki stimul lage ascorbate nan astwosit pandan aktivite glutamatergic sinaptik, ak Lè sa a, ascorbat antre. newòn anpeche konsomasyon glikoz, ak stimul transpò laktat.

Entèaksyon antioksidan ak metabolik ant newòn ak astwosit yo dekri nan Figi 3. Astrosit yo responsab pou antretyen ak sipò newòn yo lè yo regle estrès oksidatif atravè pwodiksyon GSH ak transfòmasyon glikoz nan laktat, ki asire sipò enèjik newòn yo [105]. , ki pwodui nan tou de newòn ak astwosit, aji kòm yon ROS scavenger endepandan ak kòm yon substra pou yon antioksidan. Selil newòn yo depann de GSH ki sòti nan astrosit yo, pou egzanp, newòn yo depann de navèt nan precursè GSH a soti nan astwosit nan newòn. Cysteine ​​se substra ki limite pousantaj pou sentèz GSH, ak sistein ekstraselilè fasilman otooksidize nan sistin [53].
Absorption sistin fèt atravè transpòtè echanj thecystine/glutamate nan astrocytes, ak Lè sa a, astrocytes redwi cystineback nan sistein pou sentèz GSH. GSH dirèkteman reyaji ak ROS oswa aji kòm yon substrate pou GSH S-transferase oswa GSH peroksidaz [50]. Pou itilizasyon efikas cystineas ekstraselilè yon précurseur sistein, newòn yo depann de astwosit pou bay sistein, menm si newòn yo ka fè sentèz GSH [54,106].

Li te montre ke nivo GSH newòn yo siyifikativman pi wo lè yo kiltive ansanm ak astwosit [107]. Lè H2O2-pwovoke estrès oksidatif, tretman noradrenalin pwoteje newòn yo lè li ogmante rezèv GSH soti nan astrosit rive nan newòn atravè eksitasyon adrenoreseptè beta3- nan astwosit [108]. Lòt entèraksyon ant newòn ak astwosit ki gen rapò ak aktivite antioksidan gen ladan yon navèt laktat astrosit-newòn ak resiklaj ascorbate [55]. Astrosit jwe yon wòl enpòtan nan kouple aktivite newòn ak absorption glikoz nan sèvo atravè navèt laktat anastwosit-newòn [109].

Aktivite newòn deklanche metabolis glikoz inastwosit; glikoz konvèti an piruvat pa glikoliz epi li konvèti an laktat, ki soti nan astwosit epi li pran pa newòn pou fosforilasyon oksidatif. Ascorbate ki konsantre nan sèvo a lage nan rezèvwa glial nan espas ekstraselilè a epi yo pran pa newòn yo. Newòn ki trè aktive jenere ROS, ki oksidasyon ascorbate ak asid dehydroascorbic (DHA), epi retire ROS lè yo pran ascorbate [110,111].

Figi 3. Dyagram sa a reprezante crosstalk newòn-glia ki enplike nan neropwoteksyon ak mekanis defans antioksidan.Astrocyte-neuron: Astrocytes genyen yon varyete molekil antioksidan, tankou glutatyon (GSH), ascorbate, vitamin E (VE), ak anzim dezentoksikasyon ROS. , tankou GSH S-transferaz, GSH peroksidaz, thioredoxin reduktaz, andcatalase.

Astrosit yo pwojte pwosesis fen pye yo sou sifas kapilè nan sèvo a pou astwosit yo kontwole mouvman molekil ak selil ant konpatiman vaskilè yo ak sèvo a. Nan navèt laktat la, astwosit sipòte newòn yo pa reglemante transfòmasyon glikoz nan laktat, ki asire sipò enèjik newòn yo. Aktivite newòn deklannche metabolis glikoz nan astwosit. Se glikoz konvèti nan piruvat pa glikoliz ak nan laktat, ki lage nan astrosit ak pran pa newòn (flèch ble).

Astwosit ka fè sentèz GSH atravè aktivasyon Nrf2 epi yo ka transfè GSHprecursors nan newòn pou sentèz GSH. Astrosit yo lage GSH nan espas ekstraselilè a epi newòn yo pran GSH la dirèkteman oswa itilize aminopeptidase newòn ekstraselilè N pou fòme glisin ak sistein (flèch nwa). Nan absorption glutamate ak resiklaj, glutamate ki soti nan espas sinaptik la antre nan astwosit atravè EAAT epi li konvèti pa glutamin sentetaz (GS) nan glutamin inaktif. Apre lage li yo ak enpòte nan newòn, glutamin ka re-konvèti nan glutamate (flèch wouj).

Ascorbate resikle ka dirèkteman elimine ROS epi aji kòm yon kofaktè pou resiklaj vE oksidize ak GSH. Astrocytestake asid dehydroascorbic (DHA), yon pwodwi oksidasyon nan ascorbate, ki soti nan espas ekstraselilè a epi resikle li tounen nan asid ascorbic. Astrocytes kaptire ak transpòte depase K + ekstraselilè nan syncytium astrocytic la atravè Na + / K + ATPase.Nrf2 endiksyon nan glutamate cysteine ​​ligase (GCL) ogmante sentèz GSH nan astwosit, epi GSH imedyatman ekspòte nan mwayen ekstraselilè a.

Astrocytes tou patisipe nan sequestration metal nan sèvo a pou anpeche jenerasyon radikal lib pa metal redox-aktif. Microglia-neuron: Microglia genyen yon gwo konsantrasyon GSH selilè ak eksprime ak kontwole divès kalite anzim antioksidan. Ekspresyon nan pwoteyin antioksidan klasik kontwole pa Nrf2 inmicroglia. Heme oksijenaz -1 (HO-1), yon anzim antioksidan regilasyon pa Nrf2, inibit deklanchman NOX2.

Fractalkine (FKN) se sitou eksprime nan selil newòn, ak microglia ak newòn eksprime sèlman reseptè fractalkine (CX3CR1); sa a se yon aks siyal enteresan pou kominikasyon. Abreviyasyon: ARE, eleman repons antioksidan; ASC, ascorbate; ApoE, apolipoprotein E; xCT, echanjeur sistein-glutamat; Cys, sistein; DHA, asid dehydroascorbic; DMT1, transporteur metal divalan; EAAT, transpòtè eksitasyon asid amine; mFKN, fractalkine ancrage manbràn; sFKN, fraktalkin idrosolubl; CX3CR1, reseptè fractalkine; Glc, glikoz; GLUT, transpòtè glikoz; Glu, glutamate; Gln, glutamin; GSH, glutatyon; GCL, glutamat-cysteine ​​ligase; GS, glutamin sentetaz; GLAST, glutamate aspartate transporter;GLT1, glutamate transporter 1; Gly, glisin; HO-1, hem oksijenaz-1; JNK, c-Jun amino-tèminal kinaz; LRP, pwoteyin ki gen rapò ak lipoproteinreceptor; MCT, transpòtè monokarboksilit; Nrf2, nikleyè erythroid ki gen rapò ak faktè 2; Pyr, piruvat; SVTC -2, transpòtè ki depann de sodyòm; TRPC, potansyèl reseptè pasajè kanon.

Nan nerotransmeteur, eksitasyon twòp ak glutamat pwovoke eksitotoksisite, ki enplike nan patojèn nan anpil maladi nan sèvo. Astwosit itilize de transpòtè prensipal yo, eksitasyon asid amine transporter1 (EAAT1)/glutamate aspartate transporter (GLAST) ak EAAT2/glutamate transporter-1 (GLT1), pou pran glutamate ak retounen glutamate nan newòn atravè glutamate-glutamin ki byen etabli. sik ki enplike anzim astrosit espesifik glutamin sentetaz (GS), ki konvèti glutamin nan glutamate.

Si echèk pou konvèti glutamin tounen nan glutamate rive, tèminal enpresynaptic pisin glutamate yo ta rapidman ap vin pi piti epi neurotransmisyon eksitasyon an ap deranje [112,113]. Yon rezèv ensifizan nan glutamin nan newòn GABAèjik pwovoke malfonksyònman GABAergic [114,115]. Glutamin nan astrosit enpòtan pou renouvèlman GABA pa glutamate decarboxylase, ke yo rekonèt kòm sik GABA-glutamin, nan GABAergicneurons [116].

Aktivite newòn ak potansyèl aksyon ogmante K + ekstraselilè nan espas restriksyon epi mennen nan potansyèl manbràn ipè-ekzitab lè mekanis regilasyon sere yo absan [117]. Astwosit gen yon gwo kantite manbràn K + chanèl ak gwo K + pèmeyabilite [118,119]. Astrosit yo pran ak transpòte depase K+ ekstraselilè nan syncytium theastrocytic atravè Na+/K+ ATPaz.

Astrosit yo kontwole tou konsantrasyon Ca2+ nan newòn yo atravè siyal kalsyòm astrocytic ak diafonis astrosit-newòn. Aktivasyon newòn, ki pwovoke yon rediksyon nan Ca2+ ekstraselilè, evoke chanjman espas-temporal atravè Ca2+ /Na+echanjeur nan astwosit epi li jenere vag Ca2+ astrositik ki pwopaje soti nan sitoplasm nan nan espas ekstraselilè a [120,121].

Astwosit yo tou trè mekanosansib, epi yon gout nan Ca2+ ekstraselilè akòz aktivite sinaptik mennen nan liberasyon ATP nan astwosit atravè ouvèti emichanèl connexin 43 [122-124]. Siyal Na+ ak Ca2+, ki deklannche mobilizasyon glikoz ak glikoliz pou sipòte fonksyon newòn. Metabolis astrositik korelasyon ak gwo demann metabolik ki soti nan newòn [125,126].

For more information:1950477648nn@gmail.com