Nature.com ত যোৱাৰ বাবে ধন্যবাদ। আপুনি ব্যৱহাৰ কৰা ব্ৰাউজাৰৰ সংস্কৰণত সীমিত CSS সমৰ্থন আছে। উত্তম ফলাফলৰ বাবে, আমি আপোনাক আপোনাৰ ব্ৰাউজাৰৰ এটা নতুন সংস্কৰণ ব্যৱহাৰ কৰিবলৈ পৰামৰ্শ দিওঁ (বা Internet Explorer ত সুসংগততা ধৰণ নিষ্ক্ৰিয় কৰক)। ইয়াৰ মাজতে, চলি থকা সমৰ্থন নিশ্চিত কৰিবলৈ, আমি ষ্টাইলিং বা জাভাস্ক্রিপ্ট অবিহনে চাইটটো দেখুৱাইছো।
অটিজিম স্পেকট্ৰম ডিছঅৰ্ডাৰৰ দৰে স্নায়ুৰ বিকাশৰ বিকাৰত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ডিছফংচনৰ ভূমিকা অধ্যয়ন কৰিবলৈ প্ৰপিয়নিক এচিড (PPA) ব্যৱহাৰ কৰা হয়। পিপিএই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ জৈৱজন্ম, বিপাকীয় ক্ৰিয়া আৰু টাৰ্ণঅভাৰত ব্যাঘাত জন্মায় বুলি জনা যায়। কিন্তু এই ব্যৱস্থাসমূহৰ জটিল কালিক প্ৰকৃতিৰ বাবে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যা, বিভাজন আৰু সংযোজনৰ ওপৰত পিপিএৰ প্ৰভাৱ সমস্যাজনক হৈয়েই আছে। ইয়াত আমি পৰিপূৰক পৰিমাণগত ইমেজিং কৌশল ব্যৱহাৰ কৰি নিউৰনৰ দৰে SH-SY5Y কোষত পিপিএই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আল্ট্ৰাষ্ট্ৰাকচাৰ, মৰ্ফ’লজী আৰু গতিশীলতাক কেনেদৰে প্ৰভাৱিত কৰে সেই বিষয়ে অনুসন্ধান কৰোঁ। পিপিএ (৫ মিলিমিটাৰ)ৰ ফলত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ এলেকা (p < ০.০১), ফেৰেটৰ ব্যাস আৰু পৰিধি (p < ০.০৫), আৰু এলেকা ২ (p < ০.০১) যথেষ্ট হ্ৰাস পায়। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ইভেন্ট লোকেটৰ বিশ্লেষণে বিভাজন আৰু সংযোজন ইভেণ্টৰ যথেষ্ট বৃদ্ধি (p < 0.05) দেখুৱাইছে, যাৰ ফলত চাপৰ পৰিস্থিতিত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কৰ অখণ্ডতা বজাই ৰখা হৈছে। ইয়াৰ উপৰিও cMYC (p < 0.0001), NRF1 (p < 0.01), TFAM (p < 0.05), STOML2 (p < 0.0001) আৰু OPA1 (p < 0.05) ৰ mRNA প্ৰকাশ যথেষ্ট হ্ৰাস পাইছিল। ০১)। ইয়াৰ দ্বাৰা মানসিক চাপৰ পৰিস্থিতিত কাৰ্য্যক্ষমতা বজাই ৰাখিবলৈ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিবিজ্ঞান, জৈৱজন্ম আৰু গতিবিদ্যাৰ পুনৰ নিৰ্মাণৰ উদাহৰণ পোৱা যায়। আমাৰ তথ্যই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যাৰ ওপৰত পিপিএৰ প্ৰভাৱৰ বিষয়ে নতুন অন্তৰ্দৃষ্টি প্ৰদান কৰে আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সৈতে জড়িত জটিল নিয়ন্ত্ৰণ ব্যৱস্থাসমূহ অধ্যয়নৰ বাবে ইমেজিং কৌশলৰ উপযোগিতাক উজ্জ্বল কৰি তোলে।
মাইট’কণ্ড্ৰিয়া শক্তি উৎপাদন আৰু জৈৱসংশ্লেষণত নিজৰ সাধাৰণ ভূমিকাৰ বাহিৰেও বিভিন্ন কোষীয় কাৰ্য্যত অবিচ্ছেদ্য অংশগ্ৰহণকাৰী। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল বিপাকীয় ক্ৰিয়া কেলচিয়াম সংকেত, বিপাকীয় আৰু ৰেডক্স হোমিঅ'ষ্টেছিছ, প্ৰদাহজনিত সংকেত, এপিজেনেটিক পৰিৱৰ্তন, কোষৰ প্ৰসাৰ, পাৰ্থক্য আৰু প্ৰগ্ৰেম কৰা কোষ মৃত্যুৰ এটা মূল নিয়ন্ত্ৰক1। বিশেষকৈ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিপাকীয় ক্ৰিয়া স্নায়ুকোষৰ বিকাশ, জীয়াই থকা আৰু কাৰ্য্যৰ বাবে গুৰুত্বপূৰ্ণ আৰু ই স্নায়ুৰোগবিজ্ঞানৰ বিভিন্ন প্ৰকাশৰ সৈতে ব্যাপকভাৱে জড়িত2,3,4।
যোৱা দশকত বিপাকীয় অৱস্থাই স্নায়ুজন্ম, পাৰ্থক্য, পৰিপক্কতা আৰু প্লাষ্টিচিটিৰ কেন্দ্ৰীয় নিয়ন্ত্ৰক হিচাপে আত্মপ্ৰকাশ কৰিছে5,6। শেহতীয়াকৈ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু গতিবিদ্যা মাইট’ছিছৰ বিশেষভাৱে গুৰুত্বপূৰ্ণ উপাদান হৈ পৰিছে, যিটো গতিশীল প্ৰক্ৰিয়া যিয়ে কোষৰ ভিতৰত সুস্থ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ এটা পুল বজাই ৰাখে। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যা মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ জৈৱজন্ম আৰু জৈৱশক্তিৰ পৰা মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিভাজন, সংযোজন, পৰিবহণ আৰু নিষ্কাশনলৈকে জটিল আন্তঃনিৰ্ভৰশীল পথৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত হয়7,8। এই সংহত ব্যৱস্থাসমূহৰ যিকোনো এটাৰ বিঘিনি ঘটিলে সুস্থ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কৰ ৰক্ষণাবেক্ষণত ব্যাঘাত জন্মে আৰু স্নায়ুৰ বিকাশৰ বাবে গভীৰ কাৰ্য্যকৰী পৰিণতিৰ সৃষ্টি হয়9,10। সঁচাকৈয়ে, অটিজিম স্পেকট্ৰম ডিছঅৰ্ডাৰ (ASD)কে ধৰি বহুতো মানসিক, স্নায়ুৰ অৱক্ষয়ী আৰু স্নায়ুৰ বিকাশৰ বিকাৰত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যাৰ বিসংগতি দেখা যায়।11,12।
এ এছ ডি হৈছে জটিল জিনীয় আৰু এপিজেনেটিক স্থাপত্যৰ সৈতে এক বৈষম্যপূৰ্ণ স্নায়ুবিকাশজনিত বিকাৰ। এ এছ ডিৰ উত্তৰাধিকাৰীত্ব নিৰ্বিবাদ, কিন্তু ইয়াৰ অন্তৰ্নিহিত আণৱিক কাৰণ এতিয়াও ভালদৰে বুজা হোৱা নাই। প্ৰিক্লিনিকেল মডেল, ক্লিনিকেল অধ্যয়ন আৰু মাল্টি-অমিক্স আণৱিক ডাটাছেটৰ পৰা তথ্য সংগ্ৰহ কৰিলে ASD13,14 ত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ ক্ৰমান্বয়ে প্ৰমাণ পোৱা যায়। আমি ইয়াৰ পূৰ্বে এ এছ ডি ৰোগীৰ এটা দলত জিনম-ব্যাপী ডি এন এ মিথাইলেচন স্ক্ৰীণ সম্পন্ন কৰিছিলো আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিপাকীয় পথৰ কাষেৰে গোট খোৱা ভিন্নভাৱে মিথাইলযুক্ত জিন চিনাক্ত কৰিছিলো15। তাৰ পিছত আমি মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ জৈৱজন্ম আৰু গতিবিদ্যাৰ কেন্দ্ৰীয় নিয়ন্ত্ৰকৰ ভিন্নতামূলক মিথাইলেচনৰ ৰিপৰ্ট দিলোঁ, যিটো ASD16 ত mtDNA কপি সংখ্যা বৃদ্ধি আৰু প্ৰস্ৰাৱৰ বিপাকীয় প্ৰফাইলৰ পৰিৱৰ্তনৰ সৈতে জড়িত। আমাৰ তথ্যই ক্ৰমান্বয়ে প্ৰমাণ দিয়ে যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিশীলতা আৰু হোমিঅ’ষ্টেছিছে এ এছ ডিৰ পেথ’ফিজিঅ’লজীত কেন্দ্ৰীয় ভূমিকা পালন কৰে। গতিকে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যা, ৰূপবিজ্ঞান আৰু কাৰ্য্যৰ মাজৰ সম্পৰ্কৰ যান্ত্ৰিক বুজাবুজি উন্নত কৰাটো গৌণ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ অকাৰ্য্যকৰীতাৰ বৈশিষ্ট্যপূৰ্ণ স্নায়ুজনিত ৰোগৰ ওপৰত চলি থকা গৱেষণাৰ এটা মূল লক্ষ্য।
মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত নিৰ্দিষ্ট জিনৰ ভূমিকা অধ্যয়ন কৰিবলৈ প্ৰায়ে আণৱিক কৌশল ব্যৱহাৰ কৰা হয়। কিন্তু মাইট’টিক নিয়ন্ত্ৰণ ব্যৱস্থাৰ বহুমুখী আৰু কালিক প্ৰকৃতিৰ বাবে এই পদ্ধতি সীমিত হ’ব পাৰে। তদুপৰি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ জিনৰ ভিন্নতামূলক প্ৰকাশ কাৰ্য্যক্ষম পৰিৱৰ্তনৰ পৰোক্ষ সূচক, বিশেষকৈ যিহেতু সাধাৰণতে সীমিত সংখ্যক জিনহে বিশ্লেষণ কৰা হয়। গতিকে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ কাৰ্য্য আৰু জৈৱশক্তিবিজ্ঞান অধ্যয়নৰ বাবে অধিক প্ৰত্যক্ষ পদ্ধতি প্ৰস্তাৱ কৰা হৈছে17। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিবিজ্ঞান মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যাৰ সৈতে ওতঃপ্ৰোতভাৱে জড়িত। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি, সংযোগ আৰু গঠন শক্তি উৎপাদন আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল আৰু কোষৰ অস্তিত্বৰ বাবে অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ5,18। তদুপৰি মাইট’ছিছৰ বিভিন্ন উপাদানে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিৰ পৰিৱৰ্তনৰ ওপৰত গুৰুত্ব আৰোপ কৰে, যিয়ে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ অকাৰ্য্যকৰীতাৰ উপযোগী শেষ বিন্দু হিচাপে কাম কৰিব পাৰে আৰু পৰৱৰ্তী যান্ত্ৰিক অধ্যয়নৰ বাবে ভিত্তি প্ৰদান কৰিব পাৰে।
ট্ৰেন্সমিছন ইলেক্ট্ৰন মাইক্ৰস্কোপি (TEM) ব্যৱহাৰ কৰি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ মৰ্ফ’লজী প্ৰত্যক্ষভাৱে পৰ্যবেক্ষণ কৰিব পাৰি, যাৰ ফলত কোষীয় আল্ট্ৰাষ্ট্ৰাকচাৰৰ বিশদ অধ্যয়ন সম্ভৱ হয়। টি ই এম-এ কোষৰ জনসংখ্যাত কেৱল জিন ট্ৰান্সক্ৰিপচন, প্ৰটিন প্ৰকাশ বা মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ কাৰ্য্যকৰী প্ৰাচলৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ নকৰি ব্যক্তিগত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ ৰিজ'লিউচনত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ ক্ৰিষ্টাৰ আকৃতি, আকৃতি আৰু গঠন প্ৰত্যক্ষভাৱে কল্পনা কৰে17,19,20। ইয়াৰ উপৰিও টি ই এম-এ মাইট'কণ্ড্ৰিয়া আৰু অন্যান্য অংগ যেনে এণ্ড'প্লাজমিক ৰেটিকুলাম আৰু অটোফেগ'জমৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ অধ্যয়নত সহায় কৰে, যিয়ে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ কাৰ্য্য আৰু হোমিঅ'ষ্টেছিছত মূল ভূমিকা পালন কৰে21,22। এইদৰে, ই TEMক নিৰ্দিষ্ট পথ বা জিনৰ ওপৰত গুৰুত্ব দিয়াৰ আগতে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ অধ্যয়নৰ বাবে এটা ভাল আৰম্ভণিৰ বিন্দু কৰি তোলে। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ কাৰ্য্য স্নায়ুৰোগবিজ্ঞানৰ বাবে ক্ৰমান্বয়ে প্ৰাসংগিক হৈ পৰাৰ লগে লগে ইন ভিট্ৰ’ স্নায়ুকোষীয় মডেলত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু গতিবিদ্যা প্ৰত্যক্ষ আৰু পৰিমাণগতভাৱে অধ্যয়ন কৰিব পৰাৰ স্পষ্ট প্ৰয়োজনীয়তা আহি পৰিছে।
এই লেখাটোত আমি অটিজিম বৰ্ণালী বিকাৰত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ অকাৰ্য্যকৰীতাৰ এটা স্নায়ুকোষীয় মডেলত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যা পৰীক্ষা কৰিছো। আমি পূৰ্বে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল প্ৰপিঅ’নাইল-কোএ কাৰ্বক্সিলেজ এনজাইম পিচিচিৰ এটা উপ-ইউনিট ASD15 ত প্ৰপিয়নাইল-কোএ কাৰ্বক্সিলেজ বিটা (পিচিচিবি)ৰ ভিন্নতামূলক মিথাইলেচনৰ ৰিপ’ৰ্ট দিছিলো। পিচিচিৰ অনিয়ন্ত্ৰণৰ ফলত প্ৰপিয়নাইল ডেৰাইভেটিভৰ বিষাক্ত সঞ্চয় হয় বুলি জনা যায়, য’ত প্ৰপিয়নিক এচিড (PPA)23,24,25। পিপিএই স্নায়ুকোষীয় বিপাকীয় ক্ৰিয়াত ব্যাঘাত জন্মায় আৰু ইন ভিভ'ত আচৰণ সলনি কৰা দেখা গৈছে আৰু ই এএছডি২৬,২৭,২৮ৰ সৈতে জড়িত স্নায়ুৰ বিকাশৰ ব্যৱস্থা অধ্যয়নৰ বাবে এক প্ৰতিষ্ঠিত প্ৰাণী মডেল। ইয়াৰ উপৰিও পিপিএই ইন ভিট্ৰ'ত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ মেমব্ৰেনৰ সম্ভাৱনা, জৈৱজন্ম আৰু শ্বাস-প্ৰশ্বাসত ব্যাঘাত জন্মায় বুলি কোৱা হৈছে আৰু নিউৰনত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ আৰ্হি প্ৰস্তুত কৰিবলৈ ইয়াক ব্যাপকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হৈছে29,30। কিন্তু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু গতিবিদ্যাৰ ওপৰত পিপিএ-প্ৰৰোচিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ প্ৰভাৱ এতিয়াও ভালদৰে বুজা হোৱা নাই।
এই অধ্যয়নত SH-SY5Y কোষত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি, গতিবিদ্যা আৰু কাৰ্য্যৰ ওপৰত পিপিএৰ প্ৰভাৱ পৰিমাণীকৰণ কৰিবলৈ পৰিপূৰক ইমেজিং কৌশল ব্যৱহাৰ কৰা হৈছে। প্ৰথমে আমি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ মৰ্ফ’লজী আৰু আল্ট্ৰাষ্ট্ৰাকচাৰৰ পৰিৱৰ্তন কল্পনা কৰিবলৈ এটা TEM পদ্ধতি বিকশিত কৰিলোঁ17,31,32। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিশীল প্ৰকৃতি33ৰ প্ৰতি লক্ষ্য ৰাখি আমি পিপিএ চাপৰ অধীনত বিভাজন আৰু সংযোজন ইভেণ্ট, মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ সংখ্যা আৰু আয়তনৰ মাজৰ ভাৰসাম্যৰ পৰিৱৰ্তন পৰিমাণীকৰণ কৰিবলৈ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ইভেণ্ট লোকেলাইজাৰ (MEL) বিশ্লেষণো ব্যৱহাৰ কৰিলোঁ। শেষত আমি পৰীক্ষা কৰিলোঁ যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু গতিবিদ্যা জৈৱজন্ম, বিভাজন আৰু সংযোজনৰ লগত জড়িত জিনৰ প্ৰকাশৰ পৰিৱৰ্তনৰ সৈতে জড়িত নেকি। একেলগে ল’লে আমাৰ তথ্যই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যা নিয়ন্ত্ৰণ কৰা ব্যৱস্থাসমূহৰ জটিলতা স্পষ্ট কৰাৰ প্ৰত্যাহ্বানৰ উদাহৰণ দাঙি ধৰে। আমি SH-SY5Y কোষত মাইট’ছিছৰ জুখিব পৰা অভিসৰণশীল শেষ বিন্দু হিচাপে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল মৰ্ফ’লজী অধ্যয়নত TEMৰ উপযোগিতাক উজ্জ্বল কৰি তুলিছো। ইয়াৰ উপৰিও আমি এই কথা উল্লেখ কৰিছো যে টি ই এম তথ্যই ইমেজিং কৌশলৰ সৈতে সংযুক্ত কৰিলে আটাইতকৈ চহকী তথ্য প্ৰদান কৰে যিয়ে বিপাকীয় চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত গতিশীল পৰিঘটনাসমূহো ধৰি ৰাখে। স্নায়ুকোষৰ মাইট’ছিছক সমৰ্থন কৰা আণৱিক নিয়ন্ত্ৰণ ব্যৱস্থাৰ অধিক বৈশিষ্ট্যই স্নায়ুতন্ত্ৰ আৰু স্নায়ুৰ অৱক্ষয়ী ৰোগৰ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল উপাদানৰ বিষয়ে গুৰুত্বপূৰ্ণ অন্তৰ্দৃষ্টি প্ৰদান কৰিব পাৰে।
মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপ প্ৰৰোচিত কৰিবলৈ SH-SY5Y কোষক ৩ মিলিমিটাৰ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ ছডিয়াম প্ৰপিঅ’নেট (NaP) ব্যৱহাৰ কৰি পিপিএৰ দ্বাৰা শোধন কৰা হৈছিল। টি ই এমৰ আগতে নমুনাবোৰক উচ্চ চাপৰ ফ্ৰীজিং আৰু ফ্ৰীজিং ব্যৱহাৰ কৰি ক্ৰাইজেনিক নমুনা প্ৰস্তুত কৰা হৈছিল (চিত্ৰ ১a)। আমি তিনিটা জৈৱিক প্ৰতিলিপিৰ মাজেৰে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল জনসংখ্যাৰ আঠটা ৰূপগত পৰিমাপ জুখিবলৈ এটা স্বয়ংক্ৰিয় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল ইমেজ বিশ্লেষণ পাইপলাইন বিকশিত কৰিলোঁ। আমি দেখিলোঁ যে পিপিএ চিকিৎসাই চাৰিটা পৰিমাপ যথেষ্ট সলনি কৰে: এলেকা ২, এলেকা, পৰিধি, আৰু ফেৰেট ব্যাস (চিত্ৰ ১b–e)। 3 মিলিমিটাৰ আৰু 5 মিলিমিটাৰ পিপিএ চিকিৎসা দুয়োটাৰে সৈতে এলেকা 2 যথেষ্ট হ্ৰাস পায় (ক্ৰমে p = 0.0183 আৰু p = 0.002) (চিত্ৰ 1b), আনহাতে এলেকা (p = 0.003), পৰিধি (p = 0.0106) আৰু ফেৰেটৰ ব্যাস সকলো যথেষ্ট হ্ৰাস পাইছে। নিয়ন্ত্ৰণ গোটৰ তুলনাত ৫ মিলিমিটাৰ চিকিৎসা গোটত যথেষ্ট হ্ৰাস (p = ০.০১৭২) দেখা গৈছিল (চিত্ৰ ১c–e)। ক্ষেত্ৰফল আৰু পৰিধিৰ যথেষ্ট হ্ৰাসে দেখুৱাইছে যে ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰে চিকিৎসা কৰা কোষবোৰৰ মাইট’কণ্ড্ৰিয়া সৰু, অধিক ঘূৰণীয়া আছিল আৰু এই মাইট’কণ্ড্ৰিয়া নিয়ন্ত্ৰণ কোষতকৈ কম দীঘলীয়া আছিল। এইটো ফেৰেটৰ ব্যাস যথেষ্ট হ্ৰাস পোৱাৰ সৈতেও সামঞ্জস্যপূৰ্ণ, যিটো এটা স্বতন্ত্ৰ প্ৰাচল যিয়ে কণিকাৰ প্ৰান্তৰ মাজৰ সৰ্বাধিক দূৰত্ব হ্ৰাস হোৱাৰ ইংগিত দিয়ে। ক্ৰিষ্টাৰ আল্ট্ৰাষ্ট্ৰাকচাৰৰ পৰিৱৰ্তন দেখা গৈছিল: পিপিএ চাপৰ প্ৰভাৱত ক্ৰিষ্টা কম স্পষ্ট হৈ পৰিছিল (চিত্ৰ ১a, পেনেল বি)। কিন্তু সকলো ছবিয়েই ক্ৰিষ্টাৰ আল্ট্ৰাষ্ট্ৰাকচাৰ স্পষ্টভাৱে প্ৰতিফলিত কৰা নাছিল, গতিকে এই পৰিৱৰ্তনসমূহৰ পৰিমাণগত বিশ্লেষণ কৰা হোৱা নাছিল। এই টি ই এম তথ্যসমূহে তিনিটা সম্ভাৱ্য পৰিস্থিতি প্ৰতিফলিত কৰিব পাৰে: (১) পিপিএই বিভাজন বৃদ্ধি কৰে বা সংযোজনক বাধা দিয়ে, যাৰ ফলত বৰ্তমানৰ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকাৰ সংকুচিত হয়; (২) বৰ্ধিত জৈৱজন্মই নতুন, সৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সৃষ্টি কৰে বা (৩) দুয়োটা ব্যৱস্থাকে একেলগে প্ৰৰোচিত কৰে। যদিও এই অৱস্থাসমূহ টি ই এমৰ দ্বাৰা পৃথক কৰিব নোৱাৰি, উল্লেখযোগ্য ৰূপগত পৰিৱৰ্তনে পিপিএ চাপৰ অধীনত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ হোমিঅ’ষ্টেছিছ আৰু গতিশীলতাৰ পৰিৱৰ্তনৰ ইংগিত দিয়ে। তাৰ পিছত আমি এই গতিশীলতা আৰু ইয়াৰ অন্তৰ্নিহিত সম্ভাৱ্য ব্যৱস্থাসমূহৰ অধিক বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰিবলৈ অতিৰিক্ত প্ৰাচলসমূহ অন্বেষণ কৰিলোঁ।
প্ৰপিয়নিক এচিডে (PPA) মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিৰ পুনৰ নিৰ্মাণ কৰে। (ক) প্ৰতিনিধিত্বমূলক সংবহন ইলেক্ট্ৰন মাইক্ৰস্কোপি (TEM) ছবিত দেখুওৱা হৈছে যে পিপিএ চিকিৎসা বৃদ্ধিৰ লগে লগে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকাৰ হ্ৰাস পায় আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়া সৰু আৰু অধিক ঘূৰণীয়া হৈ পৰে; ০ মিলিমিটাৰ (চিকিৎসা নকৰা), ক্ৰমে ৩ মিলিমিটাৰ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ। ৰঙা কাঁড় চিহ্নই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াক সূচায়। (b–e) ২৪ ঘন্টা ধৰি PPA দ্বাৰা চিকিৎসা কৰা SH-SY5Y কোষক TEM ৰ বাবে প্ৰস্তুত কৰা হৈছিল আৰু ফলাফল Fiji/ImageJ ব্যৱহাৰ কৰি বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল। আঠটা প্ৰাচলৰ ভিতৰত চাৰিটাত নিয়ন্ত্ৰণ (অচিকিৎসা কৰা, ০ মিলিমিটাৰ পিপিএ) আৰু চিকিৎসা কৰা (৩ মিলিমিটাৰ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএ) কোষৰ মাজত যথেষ্ট পাৰ্থক্য দেখা গৈছিল। (খ) অঞ্চল ২, (গ) ক্ষেত্ৰফল, (ঘ) পৰিধি, (ঙ) ফেৰেটৰ ব্যাস। ভেৰিয়েন্সৰ একমুখী বিশ্লেষণ (নিয়ন্ত্ৰণ বনাম চিকিৎসা) আৰু ডানেটৰ বহুবিধ তুলনা পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি উল্লেখযোগ্য পাৰ্থক্য নিৰ্ণয় কৰা হৈছিল (p < 0.05)। তথ্য বিন্দুসমূহে প্ৰতিটো ব্যক্তিগত কোষৰ বাবে গড় মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল মানক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে, আৰু ভুল বাৰে গড় ± SEM প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। দেখুওৱা তথ্যই n = 3, প্ৰতিটো প্ৰতিলিপিত অন্ততঃ ২৪টা কোষক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে; মুঠ ২৬৬ খন ছবি বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল; * য়ে p < 0.05 সূচায়, ** য়ে p < 0.01 সূচায়।
মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল গতিশীলতাই পিপিএৰ প্ৰতি কেনে প্ৰতিক্ৰিয়া প্ৰকাশ কৰে, সেই বিষয়ে অধিক বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰিবলৈ আমি মাইট'কণ্ড্ৰিয়াক টেট্ৰামিথাইলৰ'ডামাইন ইথাইল এষ্টাৰ (টিএমআৰই)ৰে ৰং কৰিলোঁ আৰু ৩ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএত ২৪ ঘণ্টাৰ পিছত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াক স্থানীয়কৰণ আৰু পৰিমাণ নিৰ্ণয় কৰিবলৈ টাইম-লেপছ মাইক্ৰস্কোপি আৰু এমইএল বিশ্লেষণ ব্যৱহাৰ কৰিলোঁ। বিভাজন আৰু সংযোজনৰ পৰিঘটনাৰ চিকিৎসা। (চিত্ৰ ২ক)। এম ই এল বিশ্লেষণৰ পিছত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ সংখ্যা আৰু ইয়াৰ গড় আয়তন পৰিমাণীকৰণ কৰিবলৈ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াক অধিক বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল। আমি বিভাজন [৫.৬ ± ০.৩ (p < ০.০৫) )] আৰু সংযোজন [৫.৪ ± ০.৫ (p < ০.০৫)] আৰু সংযোজন [৫.৪ ± ০.৫ (p < 0.05)] 0.05)] <0.05)] ইভেন্ট নিয়ন্ত্ৰণৰ তুলনাত 5 mM ত যথেষ্ট বৃদ্ধি পাইছিল (চিত্ৰ 3b)। 3 [32.6 ± 2.1 (p < 0.05)] আৰু 5 mM [34.1 ± 2.2 (p < 0.05)] দুয়োটাতে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ সংখ্যা যথেষ্ট বৃদ্ধি পায় (চিত্ৰ 3c) , আনহাতে প্ৰতিটো মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ গড় আয়তন অপৰিৱৰ্তিত হৈ থাকে (চিত্ৰ 3c)। ৩ঘ)। একেলগে ল’লে ইয়াৰ পৰা অনুমান কৰিব পাৰি যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যাৰ পুনৰ নিৰ্মাণে এটা ক্ষতিপূৰণমূলক প্ৰতিক্ৰিয়া হিচাপে কাম কৰে যিয়ে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কৰ অখণ্ডতা সফলতাৰে বজাই ৰাখে। ৩ মিলিমিটাৰ পিপিএত বিভাজন পৰিঘটনাৰ সংখ্যা বৃদ্ধিয়ে প্ৰকাশ কৰে যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সংখ্যা বৃদ্ধিৰ কাৰণ আংশিকভাৱে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিভাজন, কিন্তু গড় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আয়তন মূলতঃ অপৰিৱৰ্তিত হৈ থকাৰ কথা লক্ষ্য কৰিলে জৈৱজন্মক অতিৰিক্ত ক্ষতিপূৰণমূলক সঁহাৰি হিচাপে নুই কৰিব নোৱাৰি। কিন্তু এই তথ্যসমূহ টি ই এমৰ দ্বাৰা পৰ্যবেক্ষণ কৰা সৰু, ঘূৰণীয়া মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ আৰু পিপিএৰ দ্বাৰা প্ৰৰোচিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিশীলতাৰ উল্লেখযোগ্য পৰিৱৰ্তনও প্ৰদৰ্শন কৰে।
প্ৰপিয়নিক এচিডে (PPA) নেটৱৰ্কৰ অখণ্ডতা বজাই ৰাখিবলৈ গতিশীল মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল পুনৰ নিৰ্মাণৰ প্ৰৰোচনা কৰে। SH-SY5Y কোষবোৰক কালচাৰ কৰি ৩ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰে ২৪ ঘণ্টা ধৰি শোধন কৰা হৈছিল আৰু TMRE আৰু Hoechst 33342 দ্বাৰা ৰং কৰা হৈছিল আৰু তাৰ পিছত MEL বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল। (ক) প্ৰতিটো অৱস্থাৰ বাবে সময় ২ (t2) ত ৰং আৰু বাইনাৰাইজড সৰ্বোচ্চ তীব্ৰতাৰ প্ৰক্ষেপণ চিত্ৰিত কৰা প্ৰতিনিধিত্বমূলক টাইম-লেপছ মাইক্ৰস্কোপি ছবি। প্ৰতিটো বাইনাৰী ছবিত দেখুওৱা নিৰ্বাচিত অঞ্চলসমূহক সময়ৰ লগে লগে গতিশীলতাক দেখুৱাবলৈ তিনিটা ভিন্ন সময়সীমাত (t1-t3) 3D ত প্ৰদৰ্শিত কৰা হয়; সংযোজনৰ পৰিঘটনাসমূহ সেউজীয়া ৰঙেৰে হাইলাইট কৰা হৈছে; বিভাজনৰ পৰিঘটনাসমূহ সেউজীয়া ৰঙেৰে হাইলাইট কৰা হৈছে। ৰঙা ৰঙেৰে প্ৰদৰ্শিত হৈছে। (খ) প্ৰতিটো অৱস্থাত গতিশীল পৰিঘটনাৰ গড় সংখ্যা। (গ) প্ৰতিটো কোষত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ গড় সংখ্যা। (ঘ) প্ৰতিটো কোষত প্ৰতিটো মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ গড় আয়তন (μm3)। দেখুওৱা তথ্যসমূহ প্ৰতিটো চিকিৎসা গোটৰ n = 15 কোষৰ প্ৰতিনিধিত্বমূলক। দেখুওৱা ভুল বাৰে গড় ± SEM, স্কেল বাৰ = 10 μm, * p < 0.05 প্ৰতিনিধিত্ব কৰে।
প্ৰপিয়নিক এচিডে (PPA) মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যাৰ সৈতে জড়িত জিনসমূহৰ ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল দমনৰ সৃষ্টি কৰে। SH-SY5Y কোষক ৩ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰে ২৪ ঘন্টা ধৰি শোধন কৰা হৈছিল। RT-qPCR ব্যৱহাৰ কৰি আপেক্ষিক জিনৰ পৰিমাণ নিৰ্ণয় কৰা হৈছিল আৰু B2M লৈ স্বাভাৱিক কৰা হৈছিল। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বায়’জেনেছিছ জিন (ক) cMYC, (b) TFAM, (গ) NRF1 আৰু (ঘ) NFE2L2। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল সংযোজন আৰু বিভাজন জিন (ঙ) STOML2, (চ) OPA1, (ছ) MFN1, (h) MFN2 আৰু (i) DRP1। গুৰুত্বপূৰ্ণ পাৰ্থক্য (p < 0.05) একমুখী ANOVA (নিয়ন্ত্ৰণ বনাম চিকিৎসা) আৰু ডানেটৰ বহু তুলনা পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি পৰীক্ষা কৰা হৈছিল: * p < 0.05 সূচায়, ** p < 0.01 সূচায়, আৰু **** p < 0.0001 সূচায়। বাৰে গড় প্ৰকাশ ± SEM প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। দেখুওৱা তথ্যই n = 3 (STOML2, OPA1, TFAM), n = 4 (cMYC, NRF1, NFE2L2), আৰু n = 5 (MFN1, MFN2, DRP1) জৈৱিক প্ৰতিলিপিক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে।
টি ই এম আৰু এম ই এল বিশ্লেষণৰ পৰা পোৱা তথ্যই একেলগে ইংগিত দিয়ে যে পি পি এয়ে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু গতিবিদ্যাৰ পৰিৱৰ্তন ঘটায়। কিন্তু এই ইমেজিং কৌশলসমূহে এই প্ৰক্ৰিয়াসমূহক পৰিচালিত কৰা অন্তৰ্নিহিত ব্যৱস্থাসমূহৰ বিষয়ে অন্তৰ্দৃষ্টি প্ৰদান নকৰে। সেয়েহে আমি পিপিএ চিকিৎসাৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যা, জৈৱজন্ম আৰু মাইট’ছিছৰ নটা মূল নিয়ন্ত্ৰকৰ mRNA প্ৰকাশ পৰীক্ষা কৰিলোঁ। আমি কোষ মাইলোমা অংকোজিন (cMYC), নিউক্লিয়াৰ শ্বাস-প্ৰশ্বাসজনিত কাৰক (NRF1), মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ট্ৰান্সক্ৰিপচন ফ্যাক্টৰ 1 (TFAM), NFE2-সদৃশ ট্ৰান্সক্ৰিপচন ফ্যাক্টৰ BZIP (NFE2L2), গেষ্ট্ৰিন-সদৃশ প্ৰটিন 2 (STOML2), অপটিক নাৰ্ভ এট্ৰফি 1 (OPA1 ), মাইট'ফিউচিন 1 (MFN1), মাইট'ফুচিন 2 (MFN2) আৰু পৰিমাণীকৰণ ডাইনামিন-সম্পৰ্কীয় প্ৰটিন ১ (DRP1) ৩ মিলিমিটাৰ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰ দ্বাৰা ২৪ ঘণ্টা চিকিৎসা কৰাৰ পিছত। আমি ৩ মিলিমিটাৰ (ক্ৰমে p = ০.০০৫৩, p = ০.০৪১৫ আৰু p < ০.০০০১) আৰু ৫ মিলিমিটাৰ (p = ০.০০৩১, p = ০.০২৩৩, p < ০.০০০১) পিপিএ চিকিৎসা পৰ্যবেক্ষণ কৰিলোঁ। (চিত্ৰ ৩ক–গ)। mRNA প্ৰকাশৰ হ্ৰাস মাত্ৰা নিৰ্ভৰশীল আছিল: cMYC, NRF1 আৰু TFAM ৰ প্ৰকাশ ক্ৰমে ৩ মিলিমিটাৰত ৫.৭, ২.৬ আৰু ১.৯ গুণ আৰু ৫ মিলিমিটাৰত ১১.২, ৩ আৰু ২.২ গুণ হ্ৰাস পাইছিল। তাৰ বিপৰীতে কেন্দ্ৰীয় ৰেডক্স জৈৱজন্ম জিন NFE2L2 পিপিএৰ কোনো ঘনত্বত পৰিৱৰ্তন হোৱা নাছিল, যদিও প্ৰকাশ হ্ৰাসৰ একেধৰণৰ মাত্ৰা-নিৰ্ভৰশীল ধাৰা দেখা গৈছিল (চিত্ৰ 3d)।
আমি বিভাজন আৰু সংযোজনৰ নিয়ন্ত্ৰণৰ লগত জড়িত ধ্ৰুপদী জিনৰ প্ৰকাশও পৰীক্ষা কৰিলোঁ। STOML2 সংযোজন, মাইট'ফেজি আৰু জৈৱজন্মৰ সৈতে জড়িত বুলি ভবা হয়, আৰু ইয়াৰ প্ৰকাশ 3 mM (2.4-গুণ পৰিৱৰ্তন) আৰু 5 mM (2.8-গুণ পৰিৱৰ্তন) PPA দ্বাৰা যথেষ্ট হ্ৰাস (p < 0.0001) হৈছিল (চিত্ৰ 1)। ৩ঘ)। একেদৰে, OPA1 সংযোজন জিন প্ৰকাশ 3 mM (1.6-গুণ পৰিৱৰ্তন) আৰু 5 mM (1.9-গুণ পৰিৱৰ্তন) PPA (p = 0.006 আৰু p = 0.0024, ক্ৰমে) (চিত্ৰ. 3f)। কিন্তু আমি ২৪ ঘন্টা পিপিএ চাপৰ অধীনত সংযোজন জিন MFN1, MFN2 বা বিভাজন জিন DRP1ৰ প্ৰকাশৰ ক্ষেত্ৰত বিশেষ পাৰ্থক্য বিচাৰি নাপালোঁ (চিত্ৰ ৩g–i)। ইয়াৰ উপৰিও আমি দেখিলোঁ যে একে পৰিস্থিতিত চাৰিটা সংযোজন আৰু বিভাজন প্ৰটিন (OPA1, MFN1, MFN2 আৰু DRP1)ৰ মাত্ৰা সলনি হোৱা নাছিল (চিত্ৰ ৪a–d)। মন কৰিবলগীয়া যে এই তথ্যসমূহে সময়ৰ এটা বিন্দু প্ৰতিফলিত কৰে আৰু পিপিএ চাপৰ প্ৰাৰম্ভিক পৰ্যায়ত প্ৰটিনৰ প্ৰকাশ বা কাৰ্য্যকলাপৰ মাত্ৰাৰ পৰিৱৰ্তন প্ৰতিফলিত নকৰিবও পাৰে। কিন্তু cMYC, NRF1, TFAM, STOML2, আৰু OPA1ৰ প্ৰকাশৰ যথেষ্ট হ্ৰাসে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বিপাকীয় ক্ৰিয়া, জৈৱজন্ম আৰু গতিবিদ্যাৰ উল্লেখযোগ্য ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল ডিছৰেগুলেচনৰ ইংগিত দিয়ে। ইয়াৰ উপৰিও এই তথ্যসমূহে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ কাৰ্য্যৰ শেষ অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তন প্ৰত্যক্ষভাৱে অধ্যয়ন কৰিবলৈ ইমেজিং কৌশলৰ উপযোগিতাক উজ্জ্বল কৰি তুলিছে।
প্ৰপিয়নিক এচিড (PPA) চিকিৎসাৰ পিছত সংযোজন আৰু বিভাজন কাৰক প্ৰটিনৰ মাত্ৰা সলনি হোৱা নাছিল। SH-SY5Y কোষক ৩ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰে ২৪ ঘন্টা ধৰি শোধন কৰা হৈছিল। ৱেষ্টাৰ্ণ ব্লট বিশ্লেষণৰ দ্বাৰা প্ৰটিনৰ মাত্ৰা পৰিমাণীকৰণ কৰা হৈছিল, আৰু প্ৰকাশৰ মাত্ৰা মুঠ প্ৰটিনলৈ স্বাভাৱিক কৰা হৈছিল। গড় প্ৰটিন প্ৰকাশ আৰু লক্ষ্য আৰু মুঠ প্ৰটিনৰ প্ৰতিনিধিত্বমূলক ৱেষ্টাৰ্ণ ব্লট দেখুওৱা হৈছে। ক – অ’পিএ১, খ – এমএফএন১, গ – এমএফএন২, ঘ – ডিআৰপি১। বাৰে গড় ± SEM প্ৰতিনিধিত্ব কৰে, আৰু দেখুওৱা তথ্যসমূহে n = 3 জৈৱিক প্ৰতিলিপিৰ প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। ভ্যাৰিয়েন্সৰ একমুখী বিশ্লেষণ আৰু ডানেটৰ পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি একাধিক তুলনা (p < 0.05) কৰা হৈছিল। মূল জেল আৰু ব্লট চিত্ৰ S1 ত দেখুওৱা হৈছে।
মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ অকাৰ্য্যকৰীতা বিপাকীয়, হৃদযন্ত্ৰ আৰু পেশীৰ ৰোগৰ পৰা আৰম্ভ কৰি স্নায়ুজনিত ৰোগলৈকে বহুতন্ত্ৰৰ ৰোগৰ সৈতে জড়িত1,10। বহুতো স্নায়ুৰ অৱক্ষয়ী আৰু স্নায়ুৰ অৱক্ষয়ী ৰোগ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ সৈতে জড়িত, যিয়ে মগজুৰ গোটেই জীৱনকালত এই অংগসমূহৰ গুৰুত্বৰ ওপৰত আলোকপাত কৰে। এই ৰোগসমূহৰ ভিতৰত পাৰ্কিনছন ৰোগ, এলঝেইমাৰ ৰোগ আৰু ASD3,4,18 অন্যতম। কিন্তু এই ৰোগসমূহ অধ্যয়ন কৰিবলৈ মগজুৰ কলাৰ প্ৰৱেশ কঠিন, বিশেষকৈ যান্ত্ৰিক পৰ্যায়ত, যাৰ বাবে কোষীয় আৰ্হি ব্যৱস্থাক এক প্ৰয়োজনীয় বিকল্প কৰি তোলা হৈছে। এই অধ্যয়নত আমি স্নায়ুকোষীয় ৰোগ, বিশেষকৈ অটিজিম বৰ্ণালী বিকাৰত পৰ্যবেক্ষণ কৰা মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ পুনৰ সংক্ষিপ্তকৰণ কৰিবলৈ পিপিএ-চিকিৎসা কৰা SH-SY5Y কোষ ব্যৱহাৰ কৰি এটা কোষীয় আৰ্হি ব্যৱস্থা ব্যৱহাৰ কৰিছো। এই পিপিএ মডেল ব্যৱহাৰ কৰি নিউৰনত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যা অধ্যয়ন কৰিলে এএছডিৰ কাৰক সম্পৰ্কে অন্তৰ্দৃষ্টি লাভ কৰিব পাৰি।
আমি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিৰ পৰিৱৰ্তন চাবলৈ TEM ব্যৱহাৰ কৰাৰ সম্ভাৱনা অন্বেষণ কৰিলোঁ। মন কৰিবলগীয়া যে টি ই এমৰ ফলপ্ৰসূতা সৰ্বাধিক কৰিবলৈ সঠিকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰিব লাগিব। ক্ৰাইঅ'-নমুনা প্ৰস্তুত কৰিলে একেলগে কোষীয় উপাদানসমূহ স্থাপন কৰি আৰু শিল্পকৰ্মৰ গঠন হ্ৰাস কৰি স্নায়ুকোষীয় গঠনসমূহ উন্নত সংৰক্ষণৰ সুবিধা হয়34। ইয়াৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণভাৱে আমি পৰ্যবেক্ষণ কৰিলোঁ যে নিউৰনৰ দৰে SH-SY5Y কোষত অক্ষত উপকোষীয় অংগ আৰু দীঘলীয়া মাইট'কণ্ড্ৰিয়া আছিল (চিত্ৰ ১a)। ইয়াৰ দ্বাৰা স্নায়ুকোষৰ আৰ্হিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল মৰ্ফ’লজী অধ্যয়নৰ বাবে ক্ৰাইজেনিক প্ৰস্তুতি কৌশলৰ উপযোগিতা উজ্জ্বল হৈ উঠে। যদিও টি ই এম তথ্যৰ বস্তুনিষ্ঠ বিশ্লেষণৰ বাবে পৰিমাণগত জোখ-মাখ গুৰুত্বপূৰ্ণ, মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ৰূপতাত্ত্বিক পৰিৱৰ্তন নিশ্চিত কৰিবলৈ কি নিৰ্দিষ্ট প্ৰাচল জুখিব লাগে সেই সম্পৰ্কে এতিয়াও কোনো একমত হোৱা নাই। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল মৰ্ফ'লজী17,31,32 পৰিমাণগতভাৱে পৰীক্ষা কৰা বৃহৎ সংখ্যক অধ্যয়নৰ ভিত্তিত আমি এটা স্বয়ংক্ৰিয় মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ইমেজ বিশ্লেষণ পাইপলাইন বিকশিত কৰিলোঁ যিয়ে আঠটা ৰূপতাত্ত্বিক প্ৰাচল জুখিব, যথা: এলেকা, এলেকা2, দৃষ্টি অনুপাত, পৰিধি, বৃত্তাকাৰতা, ডিগ্ৰী , ফেৰেট ব্যাস। আৰু ঘূৰণীয়াতা।
ইয়াৰ ভিতৰত পিপিএই এলেকা ২, এলেকা, পৰিধি আৰু ফেৰেটৰ ব্যাস যথেষ্ট হ্ৰাস কৰে (চিত্ৰ ১b–e)। ইয়াৰ পৰা দেখা গ’ল যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়া সৰু আৰু ঘূৰণীয়া হৈ পৰিল, যিটো পূৰ্বৰ গৱেষণাৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ যে পিপিএ৩০-প্ৰৰোচিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ ৭২ ঘণ্টাৰ পিছত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ এলেকা হ্ৰাস পোৱা দেখা গৈছে। এই ৰূপগত বৈশিষ্ট্যসমূহে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল বিভাজনৰ ইংগিত দিব পাৰে, যিটো মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কৰ পৰা ক্ষতিগ্ৰস্ত উপাদানসমূহক পৃথক কৰি মাইট'ফেজিৰ জৰিয়তে ইয়াৰ অৱক্ষয়ক প্ৰসাৰিত কৰাৰ বাবে এক প্ৰয়োজনীয় প্ৰক্ৰিয়া35,36,37। আনহাতে, গড় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকাৰ হ্ৰাস পোৱাটো জৈৱজন্ম বৃদ্ধিৰ সৈতে জড়িত হ’ব পাৰে, যাৰ ফলত সৰু সৰু নৱজাত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সৃষ্টি হয়। বৃদ্ধি পোৱা বিভাজন বা জৈৱজন্মই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ বিৰুদ্ধে মাইট’ছিছ বজাই ৰাখিবলৈ ক্ষতিপূৰণমূলক প্ৰতিক্ৰিয়াক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। কিন্তু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বৃদ্ধি হ্ৰাস পোৱা, সংযোজনৰ বিকলতা বা অন্যান্য অৱস্থা বাদ দিব নোৱাৰি।
যদিও টি ই এমৰ দ্বাৰা সৃষ্টি কৰা উচ্চ ৰিজ’লিউচনৰ ছবিসমূহে ব্যক্তিগত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ স্তৰত ৰূপগত বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰাৰ অনুমতি দিয়ে, এই পদ্ধতিয়ে এটা সময়ত দ্বিমাত্ৰিক স্নেপশ্বট উৎপন্ন কৰে। বিপাকীয় চাপৰ গতিশীল সঁহাৰি অধ্যয়ন কৰিবলৈ আমি TMRE দ্বাৰা মাইট'কণ্ড্ৰিয়া ৰং কৰিলোঁ আৰু MEL বিশ্লেষণৰ সৈতে টাইম-লেপছ মাইক্ৰস্কোপি ব্যৱহাৰ কৰিলোঁ, যিয়ে সময়ৰ লগে লগে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ নেটৱৰ্কৰ পৰিৱৰ্তনৰ উচ্চ-থ্ৰুপুট 3D দৃশ্যায়নৰ অনুমতি দিয়ে33,38। আমি পিপিএ চাপৰ অধীনত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যাৰ সূক্ষ্ম কিন্তু উল্লেখযোগ্য পৰিৱৰ্তন পৰ্যবেক্ষণ কৰিলোঁ (চিত্ৰ ২)। ৩ মিলিমিটাৰত বিভাজনৰ পৰিঘটনাৰ সংখ্যা যথেষ্ট বৃদ্ধি পায়, আনহাতে সংযোজনৰ পৰিঘটনা নিয়ন্ত্ৰণৰ দৰেই থাকে। 5 মিলিমিটাৰ পিপিএত বিভাজন আৰু সংযোজন দুয়োটা পৰিঘটনাৰ সংখ্যা বৃদ্ধি হোৱা দেখা গৈছিল, কিন্তু এই পৰিৱৰ্তনসমূহ প্ৰায় সমানুপাতিক আছিল, যাৰ পৰা অনুমান কৰিব পাৰি যে বিভাজন আৰু সংযোজন গতিবিদ্যাই অধিক ঘনত্বত ভাৰসাম্য লাভ কৰে (চিত্ৰ 2b)। 3 আৰু 5 mM PPA দুয়োটাতে গড় মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আয়তন অপৰিৱৰ্তিত হৈ থাকে, ইয়াৰ পৰা বুজা যায় যে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কৰ অখণ্ডতা সংৰক্ষিত আছিল (চিত্ৰ 2d)। ইয়াৰ দ্বাৰা গতিশীল মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্কে মৃদু বিপাকীয় চাপৰ প্ৰতি সঁহাৰি জনোৱাৰ ক্ষমতা প্ৰতিফলিত হয় যাতে নেটৱৰ্কৰ খণ্ডিতকৰণৰ সৃষ্টি নকৰাকৈয়ে হোমিঅ’ষ্টেছিছ ফলপ্ৰসূভাৱে বজাই ৰাখিব পৰা যায়। ৩ মিলিমিটাৰ পিপিএত বিভাজন বৃদ্ধিয়ে নতুন ভাৰসাম্যলৈ পৰিৱৰ্তনক প্ৰসাৰিত কৰিবলৈ যথেষ্ট, কিন্তু পিপিএৰ অধিক ঘনত্বৰ দ্বাৰা প্ৰৰোচিত চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত অধিক গভীৰ গতিশীল পুনৰ নিৰ্মাণৰ প্ৰয়োজন হয়।
দুয়োটা পিপিএ চাপৰ ঘনত্বতে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, কিন্তু গড় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আয়তনৰ বিশেষ পৰিৱৰ্তন হোৱা নাছিল (চিত্ৰ ২গ)। ইয়াৰ কাৰণ হ’ব পাৰে জৈৱজন্ম বৃদ্ধি বা বিভাজন বৃদ্ধি; কিন্তু গড় মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আয়তন যথেষ্ট হ্ৰাস পোৱাৰ অনুপস্থিতিত জৈৱসংশ্লেষণ বৃদ্ধি হোৱাৰ সম্ভাৱনা বেছি। 2 নং চিত্ৰত দেখুওৱা তথ্যই দুটা ক্ষতিপূৰণমূলক ব্যৱস্থাৰ অস্তিত্ব সমৰ্থন কৰে: মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিভাজনৰ উৰ্ধ নিয়ন্ত্ৰণৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ বিভাজনৰ পৰিঘটনাৰ সংখ্যা বৃদ্ধি আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ জৈৱজন্মৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ পৰিঘটনাৰ সংখ্যা বৃদ্ধি। শেষত, মৃদু চাপৰ গতিশীল ক্ষতিপূৰণ বিভাজন, সংযোজন, জৈৱজন্ম আৰু মাইট'ফেজিৰ সৈতে জড়িত একেলগে প্ৰক্ৰিয়াৰে গঠিত হ'ব পাৰে। যদিও পূৰ্বৰ লেখকসকলে দেখুৱাইছে যে পিপিএই মাইট’ছিছ30,39 আৰু মাইট’ফেজি29 বৃদ্ধি কৰে, আমি পিপিএৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বিভাজন আৰু সংযোজন গতিবিদ্যাৰ পুনৰ নিৰ্মাণৰ প্ৰমাণ প্ৰদান কৰোঁ। এই তথ্যসমূহে টি ই এমৰ দ্বাৰা পৰ্যবেক্ষণ কৰা ৰূপগত পৰিৱৰ্তনসমূহ নিশ্চিত কৰে আৰু পিপিএ-প্ৰৰোচিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ সৈতে জড়িত ব্যৱস্থাসমূহৰ বিষয়ে অধিক অন্তৰ্দৃষ্টি প্ৰদান কৰে।
যিহেতু TEM বা MEL বিশ্লেষণেও পৰ্যবেক্ষণ কৰা ৰূপগত পৰিৱৰ্তনৰ অন্তৰ্নিহিত জিন নিয়ন্ত্ৰণ ব্যৱস্থাৰ প্ৰত্যক্ষ প্ৰমাণ প্ৰদান কৰা নাছিল, আমি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বিপাকীয় ক্ৰিয়া, জৈৱজন্ম আৰু গতিবিদ্যাৰ সৈতে জড়িত জিনৰ আৰ এন এ প্ৰকাশ পৰীক্ষা কৰিলোঁ। cMYC প্ৰ’ট’-অনকোজিন হৈছে মাইট’কণ্ড্ৰিয়া, গ্লাইকোলাইছিছ, এমিনো এচিড আৰু ফেটি এচিড বিপাকীয় ক্ৰিয়াৰ নিয়ন্ত্ৰণৰ লগত জড়িত এটা ট্ৰান্সক্ৰিপচন ফ্যাক্টৰ40। ইয়াৰ উপৰিও cMYC এ NRF1 আৰু TFAM41কে ধৰি মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ট্ৰান্সক্ৰিপচন, অনুবাদ আৰু জটিল সমাবেশৰ সৈতে জড়িত প্ৰায় ৬০০টা মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল জিনৰ প্ৰকাশ নিয়ন্ত্ৰণ কৰে বুলি জনা যায়। NRF1 আৰু TFAM মাইট’ছিছৰ দুটা কেন্দ্ৰীয় নিয়ন্ত্ৰক, যিয়ে PGC-1α ৰ তলৰ ফালে কাম কৰি mtDNA প্ৰতিলিপিকৰণ সক্ৰিয় কৰে। এই পথটো cAMP আৰু AMPK সংকেতৰ দ্বাৰা সক্ৰিয় হয় আৰু শক্তি ব্যয় আৰু বিপাকীয় চাপৰ প্ৰতি সংবেদনশীল। আমি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বায়’জেনেছিছৰ ৰেডক্স নিয়ন্ত্ৰক NFE2L2কো পৰীক্ষা কৰি পিপিএৰ প্ৰভাৱ অক্সিডেটিভ চাপৰ মধ্যস্থতাত হ’ব পাৰে নেকি সেইটো নিৰ্ণয় কৰিলোঁ।
যদিও NFE2L2 প্ৰকাশ অপৰিৱৰ্তিত হৈ থাকে, আমি 3 mM আৰু 5 mM PPA (চিত্ৰ. 3a–c) দ্বাৰা চিকিৎসাৰ 24 ঘন্টা পিছত cMYC, NRF1 আৰু TFAM প্ৰকাশৰ এক সামঞ্জস্যপূৰ্ণ মাত্ৰা-নিৰ্ভৰশীল হ্ৰাস পাইছিলোঁ। cMYC এক্সপ্ৰেচনৰ ডাউনৰেগুলেচনক মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়া হিচাপে পূৰ্বতে ৰিপ'ৰ্ট কৰা হৈছে42, আৰু ইয়াৰ বিপৰীতে, cMYC এক্সপ্ৰেচনৰ ডাউনৰেগুলেচনে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিপাকীয় ক্ৰিয়া, নেটৱৰ্ক সংযোগ আৰু মেমব্ৰেন মেৰুকৰণ পুনৰ নিৰ্মাণ কৰি মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ সৃষ্টি কৰিব পাৰে43। আমোদজনকভাৱে, cMYC মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিভাজন আৰু সংযোজনৰ নিয়ন্ত্ৰণৰ সৈতেও জড়িত42,43 আৰু কোষ বিভাজনৰ সময়ত DRP1 ফছফৰাইলেচন আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ স্থানীয়কৰণ বৃদ্ধি কৰা বুলি জনা যায়44, লগতে স্নায়ুকোষীয় ষ্টেম কোষত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ৰূপগত পুনৰ নিৰ্মাণৰ মধ্যস্থতা কৰে45। প্ৰকৃততে, cMYC-অভাৱী ফাইব্ৰ'ব্লাষ্টে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকাৰ হ্ৰাস প্ৰদৰ্শন কৰে, যিটো PPA43 চাপৰ দ্বাৰা প্ৰৰোচিত পৰিৱৰ্তনৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ। এই তথ্যসমূহে cMYC আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যাৰ মাজত এক আকৰ্ষণীয় কিন্তু এতিয়াও অস্পষ্ট সম্পৰ্ক দেখুৱাইছে, যিয়ে পিপিএ চাপ-প্ৰৰোচিত পুনৰ নিৰ্মাণৰ ভৱিষ্যত অধ্যয়নৰ বাবে এক আকৰ্ষণীয় লক্ষ্য প্ৰদান কৰে।
এন আৰ এফ ১ আৰু টি এফ এ এমৰ হ্ৰাস cMYC ৰ ভূমিকাক গুৰুত্বপূৰ্ণ ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল এক্টিভেটৰ হিচাপে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ। এই তথ্যসমূহ মানৱ কলন কেন্সাৰ কোষত পূৰ্বৰ গৱেষণাৰ সৈতেও সামঞ্জস্যপূৰ্ণ যিয়ে দেখুৱাইছে যে পিপিএই ২২ ঘণ্টাত এনআৰএফ১ এমআৰএনএ প্ৰকাশ হ্ৰাস কৰে, যিটো এটিপি হ্ৰাস আৰু আৰঅ’এছ৪৬ বৃদ্ধিৰ সৈতে জড়িত। এই লেখকসকলে এইটোও ৰিপ’ৰ্ট কৰিছে যে টিএফএএমৰ প্ৰকাশ ৮.৫ ঘণ্টাত বৃদ্ধি পায় যদিও ২২ ঘণ্টাত ভিত্তি স্তৰলৈ ঘূৰি আহে। ইয়াৰ বিপৰীতে কিম আৰু অন্যান্যই ড. (২০১৯)এ দেখুৱাইছে যে SH-SY5Y কোষত PPA চাপৰ ৪ ঘণ্টাৰ পিছত TFAM mRNA প্ৰকাশ যথেষ্ট হ্ৰাস পায়; কিন্তু ৭২ ঘণ্টাৰ পিছত টিএফএএম প্ৰটিনৰ প্ৰকাশ যথেষ্ট বৃদ্ধি পায় আৰু mtDNA কপি সংখ্যা যথেষ্ট বৃদ্ধি পায়। এইদৰে আমি ২৪ ঘণ্টাৰ পিছত পৰ্যবেক্ষণ কৰা মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ জৈৱজন্ম জিনৰ সংখ্যা হ্ৰাস পোৱাটোৱে এই সম্ভাৱনা বাদ নিদিয়ে যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সংখ্যা বৃদ্ধি পূৰ্বৰ সময়ত জৈৱজন্ম সক্ৰিয় হোৱাৰ সৈতে জড়িত। পূৰ্বৰ গৱেষণাৰ পৰা দেখা গৈছে যে পিপিএই ৪ ঘণ্টা ৩০ মিনিটত SH-SY5Y কোষত PGC-1α mRNA আৰু প্ৰটিনক যথেষ্ট উৰ্ধ নিয়ন্ত্ৰণ কৰে, আনহাতে প্ৰপিঅ’নিক এচিডে পোৱালিৰ হেপাটোচাইটত PGC-1α ৰ জৰিয়তে ১২ ঘণ্টা ৩৯ মিনিটত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল বায়’জেনেছিছ বৃদ্ধি কৰে। আমোদজনকভাৱে, PGC-1α কেৱল NRF1 আৰু TFAM ৰ প্ৰত্যক্ষ ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল নিয়ন্ত্ৰক নহয়, ই বিভাজন আৰু সংযোজন নিয়ন্ত্ৰণ কৰি MFN2 আৰু DRP1 ৰ কাৰ্য্যকলাপ নিয়ন্ত্ৰণ কৰাও দেখা গৈছে47। একেলগে ল’লে, ই পিপিএৰ দ্বাৰা প্ৰৰোচিত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ক্ষতিপূৰণমূলক সঁহাৰি নিয়ন্ত্ৰণ কৰা ব্যৱস্থাসমূহৰ ঘনিষ্ঠ সংযোজনক উজ্জ্বল কৰি তোলে। তদুপৰি, আমাৰ তথ্যই পিপিএ চাপৰ অধীনত জৈৱজন্ম আৰু বিপাকীয় ক্ৰিয়াৰ ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল নিয়ন্ত্ৰণৰ উল্লেখযোগ্য বিসংগতি প্ৰতিফলিত কৰে।
STOML2, OPA1, MFN1, MFN2 আৰু DRP1 জিনসমূহ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিভাজন, সংযোজন আৰু গতিবিদ্যাৰ কেন্দ্ৰীয় নিয়ন্ত্ৰকসমূহৰ ভিতৰত অন্যতম37,48,49। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যাৰ লগত জড়িত আন বহুতো জিন আছে যদিও পূৰ্বে ASD গোটত STOML2, OPA1 আৰু MFN2 ভিন্নভাৱে মিথাইলেট হোৱা দেখা গৈছে,16 আৰু কেইবাটাও স্বতন্ত্ৰ অধ্যয়নে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত এই ট্ৰান্সক্ৰিপচন কাৰকসমূহৰ পৰিৱৰ্তন হোৱাৰ কথা উল্লেখ কৰিছে50,51। 52. OPA1 আৰু STOML2 উভয়ৰে প্ৰকাশ 3 mM আৰু 5 mM PPA চিকিৎসাৰ দ্বাৰা যথেষ্ট হ্ৰাস পাইছিল (চিত্ৰ. 3e, f)। OPA1 MFN1 আৰু 2 ৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল সংযোজনৰ অন্যতম ধ্ৰুপদী নিয়ন্ত্ৰক আৰু ই ক্ৰিষ্টে ৰিমডেলিং আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল মৰ্ফ'লজীত ভূমিকা পালন কৰে53। মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিবিদ্যাত STOML2 ৰ নিৰ্দিষ্ট ভূমিকা এতিয়াও স্পষ্ট নহয় যদিও প্ৰমাণে প্ৰকাশ কৰে যে ই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সংযোজন, জৈৱজন্ম আৰু মাইট’ফেজিত ভূমিকা পালন কৰে।
STOML2 মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল শ্বাস-প্ৰশ্বাসৰ সংযোজন বজাই ৰখা আৰু শ্বাস-প্ৰশ্বাসৰ শৃংখল কমপ্লেক্স গঠনত জড়িত54,55 আৰু ই কেন্সাৰ কোষৰ বিপাকীয় বৈশিষ্ট্যৰ গভীৰ পৰিৱৰ্তন কৰা দেখা গৈছে56। অধ্যয়নত দেখা গৈছে যে STOML2 এ BAN আৰু কাৰ্ডিঅ'লিপিনৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ জৰিয়তে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল মেমব্ৰেন সম্ভাৱনা আৰু জৈৱজন্মক প্ৰসাৰিত কৰে 55, 57, 58। ইয়াৰ উপৰিও স্বতন্ত্ৰ অধ্যয়নে দেখুৱাইছে যে STOML2 আৰু PINK1ৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াই মাইট'ফেজি নিয়ন্ত্ৰণ কৰে59,60। উল্লেখযোগ্য যে STOML2 এ MFN2 ৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে ক্ৰিয়া কৰে আৰু স্থিতিশীল কৰে আৰু OPA1 অৱক্ষয়ৰ বাবে দায়ী প্ৰটিজক বাধা দি দীঘলীয়া OPA1 আইছ'ফৰ্মসমূহক স্থিতিশীল কৰাত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে53,61,62। পিপিএ বিক্ৰিয়াত দেখা পোৱা STOML2 প্ৰকাশৰ হ্ৰাসে এই সংযোজন প্ৰটিনসমূহক ইউবিকিউটিন- আৰু প্ৰটিঅ'জম-নিৰ্ভৰশীল পথৰ জৰিয়তে অৱক্ষয়ৰ প্ৰতি অধিক সহজলভ্য কৰি তুলিব পাৰে48। যদিও PPA ৰ গতিশীল প্ৰতিক্ৰিয়াত STOML2 আৰু OPA1 ৰ নিৰ্দিষ্ট ভূমিকা অস্পষ্ট, এই সংযোজন জিনসমূহৰ প্ৰকাশ হ্ৰাস পালে (চিত্ৰ ৩) বিভাজন আৰু সংযোজনৰ মাজৰ ভাৰসাম্য বিঘ্নিত হ'ব পাৰে আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকাৰ হ্ৰাস পাব পাৰে (চিত্ৰ ৩)। ১)।
আনহাতে, OPA1 প্ৰটিন প্ৰকাশ ২৪ ঘণ্টাৰ পিছত অপৰিৱৰ্তিত হৈ থাকে, আনহাতে MFN1, MFN2 বা DRP1 ৰ mRNA আৰু প্ৰটিনৰ মাত্ৰা PPA চিকিৎসাৰ পিছত বিশেষ পৰিৱৰ্তন হোৱা নাছিল (চিত্ৰ 3g-i, চিত্ৰ 4)। ইয়াৰ পৰা অনুমান কৰিব পাৰি যে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ সংযোজন আৰু বিভাজনৰ লগত জড়িত এই কাৰকসমূহৰ নিয়ন্ত্ৰণত কোনো পৰিৱৰ্তন হোৱা নাই। কিন্তু মন কৰিবলগীয়া যে এই চাৰিটা জিনৰ প্ৰতিটো জিন প্ৰটিনৰ কাৰ্য্যকলাপ নিয়ন্ত্ৰণ কৰা পোষ্টট্ৰান্সক্ৰিপচনেল মডিফিকেচন (PTM)ৰ দ্বাৰাও নিয়ন্ত্ৰিত হয়। OPA1 ৰ আঠটা বিকল্প স্প্লাইচ ভিন্নতা আছে যিবোৰ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াত প্ৰটিঅ'লাইটিকেলি বিভাজিত হৈ দুটা সুকীয়া আইছ'ফৰ্ম উৎপন্ন হয়। দীঘল আৰু চুটি সমৰূপৰ মাজৰ ভাৰসাম্যই শেষত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল সংযোজন আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়া নেটৱৰ্কৰ ৰক্ষণাবেক্ষণত OPA1ৰ ভূমিকা নিৰ্ধাৰণ কৰে64। DRP1 কাৰ্য্যকলাপ কেলচিয়াম/কেলমডুলিন-নিৰ্ভৰশীল প্ৰটিন কাইনেজ II (CaMKII) ফছফৰাইলেচনৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত হয়, আনহাতে DRP1 অৱক্ষয় ইউবিকুইটিনেচন আৰু SUMOylation দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত হয়65। শেষত, DRP1 আৰু MFN1/2 দুয়োটা GTPase, গতিকে কাৰ্য্যকলাপ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াত GTP উৎপাদনৰ হাৰৰ দ্বাৰা প্ৰভাৱিত হ'ব পাৰে। গতিকে এই প্ৰটিনসমূহৰ প্ৰকাশ স্থিৰ হৈ থাকে যদিও ইয়াৰ দ্বাৰা অপৰিৱৰ্তিত প্ৰটিনৰ কাৰ্য্যকলাপ বা স্থানীয়কৰণ প্ৰতিফলিত নহ’বও পাৰে67,68। সঁচাকৈয়ে, বৰ্তমানৰ পিটিএম প্ৰটিন ৰেপাৰ্টৰীসমূহে প্ৰায়ে তীব্ৰ চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ মধ্যস্থতাকাৰীৰ বাবে দায়বদ্ধ প্ৰতিৰক্ষাৰ প্ৰথম লাইন হিচাপে কাম কৰে। আমাৰ মডেলত মধ্যমীয়া বিপাকীয় চাপৰ উপস্থিতিত, সম্ভৱতঃ পিটিএম-এ সংযোজন আৰু বিভাজন প্ৰটিনৰ বৃদ্ধি পোৱা কাৰ্য্যকলাপক প্ৰসাৰিত কৰি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ অখণ্ডতা পৰ্যাপ্তভাৱে পুনৰুদ্ধাৰ কৰে যাতে mRNA বা প্ৰটিন স্তৰত এই জিনসমূহৰ অতিৰিক্ত সক্ৰিয়কৰণৰ প্ৰয়োজন নহয়।
ওপৰৰ তথ্যসমূহে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিবিজ্ঞানৰ জটিল আৰু সময়-নিৰ্ভৰশীল নিয়ন্ত্ৰণ আৰু এই ব্যৱস্থাসমূহ স্পষ্ট কৰাৰ প্ৰত্যাহ্বানসমূহৰ ওপৰত আলোকপাত কৰে। জিন প্ৰকাশৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰিবলৈ প্ৰথমে পথটোত থকা নিৰ্দিষ্ট লক্ষ্য জিন চিনাক্ত কৰাটো প্ৰয়োজনীয়। কিন্তু আমাৰ তথ্যই দেখুৱাইছে যে একেটা পথতে থকা জিনবোৰে একেটা চাপৰ প্ৰতি একেধৰণৰ সঁহাৰি নিদিয়ে। আচলতে পূৰ্বৰ গৱেষণাই দেখুৱাইছে যে একেটা পথতে বিভিন্ন জিনে বিভিন্ন টেম্প’ৰেল ৰেচপন্স প্ৰফাইল প্ৰদৰ্শন কৰিব পাৰে30,46। ইয়াৰ উপৰিও জটিল পোষ্ট-ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল ব্যৱস্থা আছে যিয়ে ট্ৰান্সক্ৰিপচন আৰু জিনৰ কাৰ্য্যৰ মাজৰ সম্পৰ্ক বিঘ্নিত কৰে। প্ৰটিঅ’মিক অধ্যয়নে পিটিএম আৰু প্ৰটিনৰ কাৰ্য্যৰ প্ৰভাৱৰ বিষয়ে অন্তৰ্দৃষ্টি প্ৰদান কৰিব পাৰে, কিন্তু ইয়াৰ দ্বাৰা কম-থ্ৰুপুট পদ্ধতি, উচ্চ সংকেত-শব্দ অনুপাত, আৰু দুৰ্বল ৰিজ’লিউচনকে ধৰি প্ৰত্যাহ্বানৰ সৃষ্টি হয়।
এই প্ৰসংগত টি ই এম আৰু এম ই এল ব্যৱহাৰ কৰি মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিবিজ্ঞান অধ্যয়ন কৰিলে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিশীলতা আৰু কাৰ্য্যৰ মাজৰ সম্পৰ্ক আৰু ই ৰোগক কেনেদৰে প্ৰভাৱিত কৰে সেই সম্পৰ্কে মৌলিক প্ৰশ্নসমূহৰ উত্তৰ দিয়াৰ যথেষ্ট সম্ভাৱনা আছে। আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ কথাটো হ'ল, TEM এ মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ অকাৰ্য্যকৰীতা আৰু গতিশীলতাৰ এক অভিসৰণশীল শেষ বিন্দু হিচাপে মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি জুখিবলৈ এটা প্ৰত্যক্ষ পদ্ধতি প্ৰদান কৰে51। এম ই এলে ত্ৰিমাত্ৰিক কোষীয় পৰিৱেশত বিভাজন আৰু সংযোজনৰ পৰিঘটনাসমূহ দৃশ্যমান কৰাৰ বাবেও এটা প্ৰত্যক্ষ পদ্ধতি প্ৰদান কৰে, যাৰ ফলত জিন প্ৰকাশৰ পৰিৱৰ্তনৰ অনুপস্থিতিতো গতিশীল মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল পুনৰ নিৰ্মাণৰ পৰিমাণ নিৰ্ণয় কৰিব পৰা যায়33। ইয়াত আমি গৌণ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল ৰোগত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল ইমেজিং কৌশলৰ উপযোগিতাক উজ্জ্বল কৰি তুলিছো। এই ৰোগসমূহৰ বৈশিষ্ট্য সাধাৰণতে দীৰ্ঘদিনীয়া মৃদু বিপাকীয় চাপৰ দ্বাৰা দেখা যায় যাৰ বৈশিষ্ট্য হৈছে তীব্ৰ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ক্ষতিৰ পৰিৱৰ্তে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ নেটৱৰ্কৰ সূক্ষ্ম পুনৰ নিৰ্মাণ। কিন্তু দীৰ্ঘদিনীয়া চাপৰ অধীনত মাইট’ছিছ বজাই ৰাখিবলৈ প্ৰয়োজনীয় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল ক্ষতিপূৰণৰ গভীৰ কাৰ্য্যকৰী পৰিণতি থাকে। স্নায়ুবিজ্ঞানৰ প্ৰেক্ষাপটত এই ক্ষতিপূৰণ ব্যৱস্থাসমূহৰ বিষয়ে ভালদৰে বুজিলে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ সৈতে জড়িত প্লেইট্ৰপিক স্নায়ুৰোগবিজ্ঞানৰ বিষয়ে গুৰুত্বপূৰ্ণ তথ্য পোৱা যাব পাৰে।
শেষত আমাৰ তথ্যই জিন প্ৰকাশ, প্ৰটিন পৰিৱৰ্তন আৰু স্নায়ুকোষীয় মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ গতিশীলতাক নিয়ন্ত্ৰণ কৰা প্ৰটিন কাৰ্য্যকলাপৰ মাজৰ জটিল পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ কাৰ্য্যকৰী পৰিণতি বুজিবলৈ ইমেজিং কৌশলৰ উপযোগিতাক উজ্জ্বল কৰি তুলিছে। আমি এ এছ ডিৰ মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল উপাদানৰ বিষয়ে অন্তৰ্দৃষ্টি লাভ কৰিবলৈ স্নায়ুকোষীয় কোষৰ মডেলত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিসংগতিৰ আৰ্হি প্ৰস্তুত কৰিবলৈ পিপিএ ব্যৱহাৰ কৰিলোঁ। PPA দ্বাৰা চিকিৎসা কৰা SH-SY5Y কোষবোৰে মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতিৰ পৰিৱৰ্তন দেখুৱাইছিল: মাইট’কণ্ড্ৰিয়া সৰু আৰু ঘূৰণীয়া হৈ পৰিছিল, আৰু TEM দ্বাৰা পৰ্যবেক্ষণ কৰিলে ক্ৰিষ্টাবোৰ বেয়াকৈ সংজ্ঞায়িত হৈছিল। এম ই এল বিশ্লেষণে দেখুৱাইছে যে এই পৰিৱৰ্তনসমূহ মৃদু বিপাকীয় চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াল নেটৱৰ্ক বজাই ৰাখিবলৈ বিভাজন আৰু সংযোজনৰ পৰিঘটনা বৃদ্ধিৰ সৈতে সমান্তৰালভাৱে ঘটে। তদুপৰি পিপিএই মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ বিপাকীয় ক্ৰিয়া আৰু হোমিঅ’ষ্টেছিছৰ ট্ৰান্সক্ৰিপচনেল নিয়ন্ত্ৰণত যথেষ্ট ব্যাঘাত জন্মায়। 'আমি cMYC, NRF1, TFAM, STOML2, আৰু OPA1ক পিপিএ চাপৰ দ্বাৰা বিঘ্নিত মূল মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল নিয়ন্ত্ৰক হিচাপে চিনাক্ত কৰিলোঁ আৰু মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আকৃতি আৰু কাৰ্য্যৰ পিপিএ-প্ৰৰোচিত পৰিৱৰ্তনৰ মধ্যস্থতাত ভূমিকা ল'ব পাৰে। জিন প্ৰকাশ আৰু প্ৰটিনৰ কাৰ্য্যকলাপ, স্থানীয়কৰণ আৰু অনুবাদৰ পিছৰ পৰিৱৰ্তনৰ পিপিএ-প্ৰৰোচিত কালিক পৰিৱৰ্তনৰ উন্নত বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰিবলৈ ভৱিষ্যতৰ অধ্যয়নৰ প্ৰয়োজন। আমাৰ তথ্যই মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল চাপৰ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ মধ্যস্থতাকাৰী নিয়ন্ত্ৰণ ব্যৱস্থাৰ জটিলতা আৰু আন্তঃনিৰ্ভৰশীলতাক উজ্জ্বল কৰি তোলে আৰু অধিক লক্ষ্য নিৰ্ধাৰণ কৰা যান্ত্ৰিক অধ্যয়নৰ বাবে টি ই এম আৰু অন্যান্য ইমেজিং কৌশলৰ উপযোগিতা প্ৰদৰ্শন কৰে।
SH-SY5Y কোষ লাইন (ECACC, 94030304-1VL) চিগমা-এলড্ৰিচৰ পৰা ক্ৰয় কৰা হৈছিল। SH-SY5Y কোষক ডালবেকোৰ পৰিৱৰ্তিত ঈগলছ মাধ্যম/F-12 পুষ্টিকৰ মিশ্ৰণ (DMEM/F-12) আৰু L-গ্লুটামাইন (SC09411, ScienCell)ত 20% ভ্ৰুণৰ গৰুৰ ছিৰাম (FBS) (10493106, ThermoFisher Scientific) আৰু 25 cm2 ফ্লাস্কত বৃদ্ধি কৰা হৈছিল ৩৭ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছত ১% পেনিচিলিন-ষ্ট্ৰেপ্ট’মাইচিন (P4333-20ML, Sigma-Aldrich), ৫% CO2। ০.০৫% ট্ৰিপচিন-ইডিটিএ (১৫৪০০০৫৪, থাৰ্মোফিচাৰ চাইন্টিফিক) ব্যৱহাৰ কৰি কোষবোৰক ৮০% সংগমলৈ উপ-সংস্কৃতি কৰা হৈছিল, ৩০০ গ্ৰামত কেন্দ্ৰচালিত কৰা হৈছিল আৰু প্ৰায় ৭ × ১০৫ কোষ/মিলিলিটাৰ ঘনত্বত প্লেট কৰা হৈছিল। সকলো পৰীক্ষা ১৯–২২ নং পেচেজৰ মাজত অবিভাজিত SH-SY5Y কোষৰ ওপৰত কৰা হৈছিল। পিপিএক NaP হিচাপে প্ৰদান কৰা হয়। NaP গুড়ি (CAS No. 137-40-6, ৰাসায়নিক সূত্ৰ C3H5NaO2, P5436-100G, Sigma-Aldrich) গৰম MilliQ পানীত 1 M ঘনত্বত দ্ৰৱীভূত কৰি 4 °C ত সংৰক্ষণ কৰক। চিকিৎসাৰ দিনটোত এই দ্ৰৱটো ১ এম পিপিএৰ সৈতে ৩ মিলিমিটাৰ আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএৰে ছিৰামমুক্ত মাধ্যমত (এল-গ্লুটামাইনৰ সৈতে ডিএমইএম/এফ-১২) পাতল কৰিব লাগে। সকলো পৰীক্ষাৰ বাবে চিকিৎসাৰ ঘনত্ব কোনো পিপিএ নাছিল (০ মিলিমিটাৰ, নিয়ন্ত্ৰণ), ৩ মিলিমিটাৰ, আৰু ৫ মিলিমিটাৰ পিপিএ। পৰীক্ষাসমূহ কমেও তিনিটা জৈৱিক প্ৰতিলিপিত কৰা হৈছিল।
SH-SY5Y কোষবোৰক ২৫ চে.মি.৫ ফ্লাস্কত ৫.৫ × ১০৫ কোষ/মিলিলিটাৰ হাৰত বীজ সিঁচি ২৪ ঘণ্টা ধৰি বৃদ্ধি কৰা হৈছিল। ২৪ ঘন্টা ইনকিউবেচনৰ আগতে ফ্লাস্কত পিপিএ ট্ৰিটমেণ্ট যোগ কৰা হ’ল। স্বাভাৱিক স্তন্যপায়ী কলাৰ উপসংস্কৃতিৰ প্ৰট’কল (ওপৰত বৰ্ণনা কৰা) অনুসৰণ কৰি কোষৰ গুটি সংগ্ৰহ কৰা। কোষৰ গুটিটো ১০০ μl ২.৫% গ্লুটাৰএলডিহাইড, ১× পিবিএছত পুনৰ স্থলবন্দী কৰি ৪ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছত প্ৰক্ৰিয়াকৰণ নোহোৱালৈকে সংৰক্ষণ কৰক। SH-SY5Y কোষবোৰক চমুকৈ কেন্দ্ৰচালিত কৰি কোষবোৰক পেলেট কৰি ২.৫% গ্লুটাৰএলডিহাইড, ১× PBS দ্ৰৱ আঁতৰোৱা হৈছিল। ডিষ্টিলড পানীত প্ৰস্তুত কৰা ৪% এগাৰ’জ জেলত পলস পুনৰ স্থলবন্দী কৰক (এগাৰ’জ আৰু পলসৰ আয়তনৰ অনুপাত ১:১)। এগাৰ’জৰ টুকুৰাবোৰ সমতল প্লেটত গ্ৰীডত ৰাখি উচ্চ চাপৰ ফ্ৰীজিঙৰ আগতে ১-হেক্সাডেচিনেৰে আৱৰণ দিয়া হৈছিল। নমুনাবোৰ ১০০% শুকান এচিটনত -৯০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছত ২৪ ঘণ্টা ফ্ৰীজত ৰখা হৈছিল। তাৰ পিছত উষ্ণতা -৮০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ বৃদ্ধি কৰি ১% অস্মিয়াম টেট্ৰ’ক্সাইড আৰু ০.১% গ্লুটাৰএলডিহাইডৰ দ্ৰৱ যোগ কৰা হ’ল। নমুনাবোৰ -৮০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছত ২৪ ঘণ্টা সংৰক্ষণ কৰা হৈছিল। ইয়াৰ পিছত কেইবাদিনো ধৰি ক্ৰমান্বয়ে উষ্ণতা কোঠাৰ উষ্ণতালৈ বৃদ্ধি কৰা হ’ল: – ৮০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছৰ পৰা – ২৪ ঘণ্টাৰ বাবে – ৫০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ, ২৪ ঘণ্টাৰ বাবে – ৩০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ, ২৪ ঘণ্টাৰ বাবে – ১০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ আৰু শেষত কোঠাৰ উষ্ণতালৈ। তাপমান।
ক্ৰাইজেনিক প্ৰস্তুতিৰ পিছত নমুনাবোৰ ৰেজিনেৰে ভিজাই লোৱা হৈছিল আৰু লেইকা ৰাইচাৰ্ট আল্ট্ৰাকাটএছ আল্ট্ৰামাইক্ৰ’টম (লেইকা মাইক্ৰ’চিষ্টেমছ) ব্যৱহাৰ কৰি অতিপাতল অংশ (∼১০০ এন.এম.) তৈয়াৰ কৰা হৈছিল। অংশবোৰ ২% ইউৰেনাইল এচিটেট আৰু সীহ চাইট্ৰেটেৰে ৰং কৰা হৈছিল। ২০০ কেভিত কাম কৰা এফ ই আই টেকনাই ২০ ট্ৰেন্সমিছন ইলেক্ট্ৰন মাইক্ৰস্কোপ (থাৰ্মোফিচাৰ (পূৰ্বতে এফ ই আই), আইনড’ভেন, নেদাৰলেণ্ড) আৰু ট্ৰিডিয়েম শক্তি ফিল্টাৰেৰে সজ্জিত গাটান চি চি ডি কেমেৰা (গাটান, ইউ কে) ব্যৱহাৰ কৰি নমুনা পৰ্যবেক্ষণ কৰা হৈছিল।
প্ৰতিটো কাৰিকৰী প্ৰতিলিপিত কমেও ২৪টা একক কোষৰ ছবি আহৰণ কৰা হৈছিল, মুঠ ২৬৬টা ছবিৰ বাবে। সকলো ছবি আগ্ৰহৰ অঞ্চল (ROI) মেক্ৰ’ আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়া মেক্ৰ’ ব্যৱহাৰ কৰি বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল মেক্ৰ' প্ৰকাশিত পদ্ধতিৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি তৈয়াৰ কৰা হৈছে17,31,32 আৰু ই ফিজি/ImageJ69 ত TEM ছবিৰ অৰ্ধ-স্বয়ংক্ৰিয় বেচ প্ৰচেছিঙৰ অনুমতি দিয়ে। এক কথাত: ছবিখন ৰোলিং বল পটভূমি বিয়োগ (৬০ পিক্সেল ব্যাসাৰ্ধ) আৰু এটা FFT বেণ্ডপাছ ফিল্টাৰ (ক্ৰমে ৬০ আৰু ৮ পিক্সেল ওপৰৰ আৰু তলৰ সীমা ব্যৱহাৰ কৰি) আৰু ৫% অৰিয়েণ্টেচন সহনশীলতাৰ সৈতে উলম্ব ৰেখা দমন ব্যৱহাৰ কৰি ওলোটা আৰু ওলোটা কৰা হয়। প্ৰক্ৰিয়াকৃত ছবিখনক এটা সৰ্বোচ্চ এণ্ট্ৰপি এলগৰিদম ব্যৱহাৰ কৰি স্বয়ংক্ৰিয়ভাৱে থ্ৰেছহোল্ড কৰা হয় আৰু এটা বাইনাৰী মাস্ক সৃষ্টি কৰা হয়। কেঁচা TEM ছবিত হাতেৰে নিৰ্বাচিত ROI ৰ সৈতে জড়িত ছবি অঞ্চলসমূহ উলিওৱা হৈছিল, মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় কৰি আৰু প্লাজমা পৰ্দা আৰু অন্যান্য উচ্চ-বিপৰীত অঞ্চলসমূহ বাদ দি। প্ৰতিটো নিষ্কাশিত ROI ৰ বাবে ৬০০ পিক্সেলতকৈ ডাঙৰ বাইনাৰী কণা বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল আৰু কণিকাৰ ক্ষেত্ৰফল, পৰিধি, প্ৰধান আৰু সৰু অক্ষ, ফেৰেটৰ ব্যাস, ঘূৰণীয়াতা আৰু বৃত্তাকাৰতা ফিজি/ইমেজজেৰ অন্তৰ্নিৰ্মিত জোখৰ ফলন ব্যৱহাৰ কৰি জুখিছিল। মেৰিল, ফ্লিপ্পো, আৰু ষ্ট্ৰেক (২০১৭) অনুসৰণ কৰি এই তথ্যৰ পৰা এলেকা ২, কণিকাৰ দৃষ্টি অনুপাত (মুখ্যৰ পৰা সৰু অক্ষ অনুপাত), আৰু আকৃতি কাৰক (এফএফ) গণনা কৰা হৈছিল, য'ত এফএফ = পৰিধি ২/৪পিআই x এলেকা। পেৰামেট্ৰিক সূত্ৰৰ সংজ্ঞা মেৰিল, ফ্লিপ্পো, আৰু ষ্ট্ৰেক (২০১৭)ত পোৱা যাব। উল্লেখ কৰা মেক্ৰ'সমূহ GitHub ত উপলব্ধ (তথ্য উপলব্ধতা বিবৃতি চাওক)। গড়ে প্ৰতিটো পিপিএ চিকিৎসাত প্ৰায় ৫,৬০০ কণা বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল, মুঠ প্ৰায় ১৭,০০০ কণিকাৰ বাবে (তথ্য প্ৰদৰ্শিত হোৱা নাই)।
SH-SH5Y কোষক 8-চেম্বাৰ কালচাৰ ডিচ (ThermoFisher, #155411)ত ৰাতিটো আঠাযুক্ত হ'বলৈ ৰখা হৈছিল আৰু তাৰ পিছত TMRE 1:1000 (ThermoFisher, #T669) আৰু Hoechst 33342 1:200 (Sigma-Aldrich, H6024) ৰ সৈতে ইনকিউবেট কৰা হৈছিল। ৰং কৰা। 10 মিনিটৰ পৰিৱেশত 405 nm আৰু 561 nm লেজাৰ ব্যৱহাৰ কৰি ছবি আহৰণ কৰা হৈছিল আৰু কেঁচা ছবিসমূহ z-ষ্টেক হিচাপে আহৰণ কৰা হৈছিল য'ত 10 টা ছবি মাইক্ৰ'গ্ৰাফ আছিল আৰু 12 টা পৰৱৰ্তী সময়ত ছবি ফ্ৰেমৰ মাজত 0.2 μm az ষ্টেপ আছিল। LCI Plan Apochromate 100x/1.4 Oil DIC M27 লেন্স ব্যৱহাৰ কৰি Carl Zeiss LSM780 ELYRA PS.1 ছুপাৰ-ৰিজ’লিউচন প্লেটফৰ্ম (Carl Zeiss, Oberkochen, Germany) ব্যৱহাৰ কৰি ছবি সংগ্ৰহ কৰা হৈছিল। পূৰ্বতে বৰ্ণনা কৰা পাইপলাইন আৰু ইমেজজে প্লাগইন ব্যৱহাৰ কৰি ইমেজজেত ছবিসমূহ বিশ্লেষণ কৰি সংযোজন আৰু বিভাজনৰ পৰিঘটনা, মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ গঠনৰ গড় সংখ্যা আৰু প্ৰতিটো কোষৰ গড় মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ আয়তন জুখিছিল33। MEL মেক্ৰ'সমূহ GitHub ত উপলব্ধ (তথ্য উপলব্ধতা বিবৃতি চাওক)।
SH-SY5Y কোষবোৰক চিকিৎসাৰ পূৰ্বে ২৪ ঘণ্টা ধৰি ছটা কূপৰ প্লেটত ০.৩ × ১০৬ কোষ/মিলিলিটাৰ ঘনত্বত বৃদ্ধি কৰা হৈছিল। কুইক-আৰ এন এ টি এম মিনিপ্ৰেপ প্ৰট’কল (ZR R1055, Zymo Research) ব্যৱহাৰ কৰি সামান্য পৰিৱৰ্তন কৰি আৰ এন এ নিষ্কাশন কৰা হৈছিল: আঁতৰোৱাৰ আগতে প্ৰতিটো কুঁৱাত ৩০০ μl আৰ এন এ লাইছিছ বাফাৰ যোগ কৰা হৈছিল আৰু প্ৰতিটো নমুনা ৩০ μl ডি এন এজ/আৰ এন এজ এলুচনৰ সৈতে চূড়ান্ত পদক্ষেপ হিচাপে লাইজ কৰা হৈছিল। -মুক্ত পানী। সকলো নমুনাৰ পৰিমাণ আৰু গুণগত মানৰ বাবে NanoDrop ND-1000 UV-Vis Spectrophotometer ব্যৱহাৰ কৰি পৰীক্ষা কৰা হৈছিল। কোষ লাইছেটৰ পৰা মুঠ প্ৰটিন ২০০ μl RIPA লাইছিছ বাফাৰ ব্যৱহাৰ কৰি পোৱা গৈছিল আৰু ব্ৰেডফোৰ্ড প্ৰটিন পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি প্ৰটিনৰ ঘনত্ব পৰিমাণীকৰণ কৰা হৈছিল70।
কিছু পৰিৱৰ্তন কৰি প্ৰস্তুতকাৰকৰ নিৰ্দেশনা অনুসৰি TetroTM cDNA সংশ্লেষণ কিট (BIO-65043, Meridian Bioscience) ব্যৱহাৰ কৰি cDNA সংশ্লেষণ কৰা হৈছিল। ০.৭ৰ পৰা ১ μg মুঠ আৰ এন এ ব্যৱহাৰ কৰি ২০-μl বিক্ৰিয়াত cDNA সংশ্লেষণ কৰা হৈছিল। পূৰ্বতে প্ৰকাশিত গৱেষণা পত্ৰ ৪২, ৭১, ৭২, ৭৩, ৭৪, ৭৫, ৭৬, ৭৭, ৭৮ (তালিকা S১)ৰ পৰা প্ৰাইমাৰ নিৰ্বাচন কৰা হৈছিল আৰু সংলগ্ন প্ৰ’বসমূহ ইন্টিগ্ৰেটেড ডি এন এ টেকন’লজিছৰ প্ৰাইমাৰকুৱেষ্ট সঁজুলি ব্যৱহাৰ কৰি ডিজাইন কৰা হৈছিল। আগ্ৰহৰ সকলো জিন নিউক্লিয়াৰ বি টু এম জিনলৈ স্বাভাৱিক কৰা হৈছিল। STOML2, NRF1, NFE2L2, TFAM, cMYC আৰু OPA1 ৰ জিন প্ৰকাশ RT-qPCR দ্বাৰা জুখিছিল। মাষ্টাৰ মিক্সত LUNA Taq পলিমেৰেজ (M3003L, New England Biolabs), 10 μM ফৰৱাৰ্ড আৰু ৰিভাৰ্ছ প্ৰাইমাৰ, cDNA, আৰু PCR-গ্ৰেড পানী অন্তৰ্ভুক্ত কৰা হৈছিল যাতে প্ৰতিটো বিক্ৰিয়াৰ বাবে 10 μL চূড়ান্ত আয়তন পোৱা যায়। বিভাজন আৰু বিভাজন জিনৰ প্ৰকাশ (DRP1, MFN1/2) TaqMan মাল্টিপ্লেক্স পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি জুখিছিল। লুনা ইউনিভাৰ্চেল প্ৰ’ব qPCR মাষ্টাৰ মিক্স (M3004S, নিউ ইংলেণ্ড বায়’লেবছ) প্ৰস্তুতকাৰকৰ নিৰ্দেশনা অনুসৰি সৰু সৰু পৰিৱৰ্তন কৰি ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিল। মাল্টিপ্লেক্স RT-qPCR মাষ্টাৰ মিক্সত 1X LUNA Taq পলিমেৰেজ, 10 μM ফৰৱাৰ্ড আৰু ৰিভাৰ্ছ প্ৰাইমাৰ, 10 μM প্ৰ'ব, cDNA, আৰু PCR-গ্ৰেড পানী অন্তৰ্ভুক্ত কৰা হয়, যাৰ ফলত প্ৰতিটো বিক্ৰিয়াৰ বাবে 20 μL চূড়ান্ত আয়তন পোৱা যায়। RT-qPCR Rotor-Gene Q 6-plex (QIAGEN RG—ক্ৰমিক নম্বৰ: R0618110) ব্যৱহাৰ কৰি কৰা হৈছিল। চাইকেল চলোৱাৰ অৱস্থা সূচী S1 ত দেখুওৱা হৈছে। সকলো cDNA নমুনা তিনিবাৰকৈ বৃদ্ধি কৰা হৈছিল আৰু দহগুণ পাতল কৰাৰ শৃংখলা ব্যৱহাৰ কৰি এটা মানক বক্ৰ সৃষ্টি কৰা হৈছিল। তথ্যৰ পুনৰুত্পাদনযোগ্যতা নিশ্চিত কৰিবলৈ চাইকেল থ্ৰেছহ'ল্ড ষ্টেণ্ডাৰ্ড ডিভিয়েচন (Ct) >০.৫ থকা ট্ৰিপ্লিকেট নমুনাৰ আউটলাইয়াৰসমূহ বিশ্লেষণৰ পৰা আঁতৰাই পেলোৱা হৈছিল30,72। 2-ΔΔCt79 পদ্ধতি ব্যৱহাৰ কৰি আপেক্ষিক জিন প্ৰকাশ গণনা কৰা হৈছিল।
প্ৰটিনৰ নমুনা (৬০ μg) লেমলি লোডিং বাফাৰৰ সৈতে ২:১ অনুপাতত মিহলাই ১২% ৰংহীন প্ৰটিন জেল (বায়’-ৰেড #১৬১০১৮৪)ত চলোৱা হৈছিল। ট্ৰেন্স-ব্লট টাৰ্বো ব্যৱস্থা (#170-4155, বায়’-ৰেড) ব্যৱহাৰ কৰি প্ৰটিনসমূহক পিভিডিএফ (পলিভিনাইলডিন ফ্ল’ৰাইড) মেমব্ৰেন (#170-84156, বায়’-ৰেড)লৈ স্থানান্তৰ কৰা হৈছিল। মেমব্ৰেনখন ব্লক কৰি উপযুক্ত প্ৰাথমিক এন্টিব’ডি (OPA1, MFN1, MFN2, আৰু DRP1) (1:1000 পাতল কৰা)ৰ সৈতে ৪৮ ঘণ্টা ইনকিউবেট কৰা হৈছিল, তাৰ পিছত গৌণ এন্টিব’ডি (১:১০,০০০)ৰ সৈতে ১ ঘণ্টা ইনকিউবেট কৰা হৈছিল। তাৰ পিছত ক্লেৰিটি ৱেষ্টাৰ্ণ ইচিএল ছাবষ্ট্ৰেট (#170-5061, বায়’-ৰেড) ব্যৱহাৰ কৰি মেমব্ৰেনসমূহৰ ছবি তোলা হৈছিল আৰু বায়’-ৰেড কেমিডক এমপি ব্যৱস্থা ব্যৱহাৰ কৰি ৰেকৰ্ড কৰা হৈছিল। ৱেষ্টাৰ্ণ ব্লট বিশ্লেষণৰ বাবে ইমেজলেব সংস্কৰণ ৬.১ ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিল। মূল জেল আৰু ব্লট চিত্ৰ S1 ত দেখুওৱা হৈছে। এন্টিবডিৰ তথ্য সূচী S2 ত দিয়া হৈছে।
তথ্যৰ সমষ্টিসমূহক অন্ততঃ তিনিটা স্বতন্ত্ৰ নমুনাৰ গড় আৰু গড়ৰ মানক ভুল (SEM) হিচাপে উপস্থাপন কৰা হয়। তথ্যৰ সমষ্টিসমূহক গাউছিয়ান বিতৰণ আৰু সমান মানক বিচ্যুতি ধৰি লোৱাৰ আগতে শ্বেপিৰো-উইলক্স পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি স্বাভাৱিকতাৰ বাবে পৰীক্ষা কৰা হৈছিল (যদিহে অন্যথা কোৱা হোৱা নাই)। ফিচাৰৰ এম ই এল এল এছ ডি (p < 0.05), একমুখী এ এন অ' ভি এ (চিকিৎসা বনাম নিয়ন্ত্ৰণ গড়), আৰু ডানেটৰ বহুবিধ তুলনা পৰীক্ষা ব্যৱহাৰ কৰি তথ্যৰ গোট বিশ্লেষণ কৰি তাৎপৰ্য্য নিৰ্ণয় কৰাৰ উপৰিও (p < 0.05)। উল্লেখযোগ্য p মানসমূহ গ্ৰাফত *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001 হিচাপে দেখুওৱা হৈছে। সকলো পৰিসংখ্যা বিশ্লেষণ আৰু গ্ৰাফ গ্ৰাফপেড প্ৰিজম ৯.৪.০ ব্যৱহাৰ কৰি কৰা হৈছিল আৰু সৃষ্টি কৰা হৈছিল।
TEM ছবি বিশ্লেষণৰ বাবে ফিজি/ImageJ মেক্ৰ'সমূহ GitHub ত ৰাজহুৱাভাৱে উপলব্ধ: https://github.com/caaja/TEMMitoMacro। মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল ইভেন্ট লোকেটৰ (MEL) মেক্ৰ' GitHub ত ৰাজহুৱাভাৱে উপলব্ধ: https://github.com/rensutheart/MEL-Fiji-Plugin।
মেইলিয়ানা এ, দেৱী এন এম আৰু বিজয়া এ মাইট'কণ্ড্ৰিয়া: বিপাকীয় ক্ৰিয়া, হোমিঅ'ষ্টেছিছ, মানসিক চাপ, বয়স বৃদ্ধি আৰু এপিজেনেটিক্সৰ মাষ্টাৰ নিয়ন্ত্ৰক। ইণ্ডোনেছিয়ান। জৈৱ চিকিৎসা বিজ্ঞান। জে ১৩, ২২১–২৪১ (২০২১)।
বেন-ছাচাৰ, ডি. স্কিজ'ফ্ৰেনিয়াত বহুমুখী মাইট'কণ্ড্ৰিয়াৰ ডিছফংচন, সম্ভাৱ্য ৰোগজনিত লক্ষ্য হিচাপে কমপ্লেক্স I। স্কিজ’ফ্ৰেনিয়া। সম্পদ। ১৮৭, ৩–১০ (২০১৭)।
বছ, এ আৰু বিল, এম এফ পাৰ্কিনছন ৰোগত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ডিছফংচন। জে স্নায়ুৰসায়ন। ১৩৯, ২১৬–২৩১ (২০১৬)।
শৰ্মা ভি কে, সিং টি জি আৰু মেহতা ভি. মানসিক চাপযুক্ত মাইট’কণ্ড্ৰিয়া: এলঝেইমাৰ ৰোগত আক্ৰমণৰ লক্ষ্য। মাইট’কণ্ড্ৰিয়া ৫৯, ৪৮–৫৭ (২০২১)।
বেলেংগুয়াৰ পি., ডুয়াৰ্টে জেএমএন, শ্বুক পিএফ আৰু ফেৰেইৰা জি কে মাইট'কণ্ড্ৰিয়া আৰু মগজু: জৈৱশক্তিবিজ্ঞান আৰু অধিক। নিউৰ’টক্সিন। সম্পদ। ৩৬, ২১৯–২৩৮ (২০১৯)।
ৰঙাৰাজু, ভি. প্লেইঅ’ট্ৰপিক মাইট’কণ্ড্ৰিয়া: স্নায়ুকোষৰ বিকাশ আৰু ৰোগৰ ওপৰত মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ প্ৰভাৱ। জে স্নায়ুবিজ্ঞান। ৩৯, ৮২০০–৮২০৮ (২০১৯)।
কাৰ্ডানো-ৰামোছ, চি আৰু মৰাইছ, ভিএ নিউৰনত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল বায়'জেনেছিছ: কেনেকৈ আৰু ক'ত। আন্তৰ্জাতিকতা। জে মহৰ। বিজ্ঞান। ২২, ১৩০৫৯ (২০২১)।
স্তন্যপায়ী মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যাৰ নিয়ন্ত্ৰণ: সুযোগ আৰু প্ৰত্যাহ্বান। সন্মুখৰ। এণ্ডক্ৰাইন। (ল’জান) ১১, ৩৭৪ (২০২০)।
খাচো, এম আৰু স্লেক, আৰ এছ স্নায়ুজন্মৰ নিয়ন্ত্ৰণত মাইট'কণ্ড্ৰিয়াল গতিবিদ্যা: বিকাশশীল মগজুৰ পৰা প্ৰাপ্তবয়স্কলৈকে। বিকাশ। গতিশীল। ২৪৭, ৪৭–৫৩ (২০১৮)।