چھوٹے لیکن غالب — Exosomes، نیوروڈیجنریشن میں نوول انٹر سیلولر میسنجر پارٹ 2

تفریق الٹرا سینٹرفیوگیشن: الٹرا سینٹرفیوگیشن طریقہ کو طویل عرصے سے خارجی تنہائی [10,78] کے لیے 'گولڈ اسٹینڈرڈ' سمجھا جاتا رہا ہے اور یہ سب سے زیادہ استعمال شدہ طریقہ ہے۔ جانسٹن اور ان کے ساتھیوں نے سب سے پہلے ریٹیکولوسائٹس کے کلچر میڈیم سے exosomes کو الگ کرنے کے لیے الٹرا سینٹرفیوگریشن کی اطلاع دی [10]۔

ایسا لگتا ہے کہ تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن اور میموری کے درمیان براہ راست تعلق نہیں ہے، لیکن ان کے درمیان کچھ بالواسطہ روابط ہیں۔

سب سے پہلے، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن ہمیں صحت مند جسم اور دماغ کو برقرار رکھنے میں مدد دے سکتی ہے، اس طرح ہماری یادداشت کو بڑھاتا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ جسمانی ورزش دماغ میں نیوران کے درمیان رابطوں کو فروغ دے سکتی ہے اور دماغی افعال کو بہتر بنا سکتی ہے، بشمول میموری۔ ایک اعلی شدت والے ورزش کے طریقے کے طور پر، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن قلبی صحت، پٹھوں کی طاقت، اور برداشت کو فروغ دے سکتی ہے، جو ہماری یادداشت کو مزید فروغ دے سکتی ہے۔

دوسرا، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن ہمیں تناؤ کو کم کرنے اور موڈ کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتی ہے، جس کا یادداشت پر بھی مثبت اثر پڑتا ہے۔ جب ہم گھبراہٹ، بے چینی، یا تناؤ محسوس کرتے ہیں، تو ہمارا دماغ کچھ منفی جذباتی کیمیکل خارج کرتا ہے، جو ہماری یادداشت اور ادراک کی صلاحیت کو متاثر کر سکتا ہے۔ تفریق الٹرا سینٹرفیوگیشن ورزش کے ذریعے، ہم جسم میں تناؤ کو جاری کر سکتے ہیں اور دماغ میں نیورو ٹرانسمیٹر کے اخراج کو فروغ دے سکتے ہیں، اس طرح ہمارے مزاج اور علمی صلاحیت کو بہتر بنا سکتے ہیں۔

اس کے علاوہ، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن ہمیں اپنے خود اعتمادی اور خود افادیت کو بڑھانے میں مدد دے سکتی ہے، جو ہماری یادداشت کو بہتر بنا کر بھی ظاہر ہو سکتی ہے۔ جب ہم پراعتماد اور کامیاب محسوس کرتے ہیں، تو ہمارا دماغ کچھ مثبت جذباتی کیمیکل جاری کرتا ہے، جو ہماری علمی اور یادداشت کی صلاحیتوں کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ ڈیفرینشل الٹرا سینٹرفیوگیشن جیسی مشقوں کے ذریعے، ہم اپنی ایتھلیٹک سطح اور جسمانی صلاحیت کو بہتر بنا سکتے ہیں، اپنے خود اعتمادی اور خود افادیت کو بڑھا سکتے ہیں، اور اس طرح یادداشت کو بہتر بنانے میں زیادہ موثر ہو سکتے ہیں۔

عام طور پر، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن ورزش اور میموری کے درمیان کوئی براہ راست تعلق نہیں ہے، لیکن ان کے درمیان کچھ بالواسطہ تعلق ضرور ہے۔ ورزش کرکے، تناؤ کو کم کرکے، موڈ کو بہتر بنا کر، اور خود اعتمادی کو بڑھا کر، ہم جسمانی اور ذہنی صحت کے فوائد لاتے ہوئے اپنی یادداشت اور علمی صلاحیت کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ لہذا، تفریق الٹرا سینٹرفیوگریشن ورزش کا ایک مثبت طریقہ ہے جو ہماری جسمانی اور ذہنی صحت اور یادداشت کے لیے مزید فوائد لا سکتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche میں یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے کیونکہ Cistanche میں اینٹی آکسیڈینٹ، اینٹی سوزش اور عمر بڑھنے کے اثرات ہوتے ہیں، جو دماغ میں آکسیڈیٹیو اور سوزش کے رد عمل کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، اس طرح دماغی صحت کی حفاظت کرتے ہیں۔ اعصابی نظام. اس کے علاوہ، Cistanche اعصابی خلیوں کی نشوونما اور مرمت کو فروغ دے سکتا ہے، اس طرح عصبی نیٹ ورکس کے رابطے اور کام کو بڑھاتا ہے۔ یہ اثرات یادداشت، سیکھنے کی صلاحیت، اور سوچنے کی رفتار کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتے ہیں، اور ادراک کی خرابی اور نیوروڈیجینریٹو بیماریوں کی موجودگی کو بھی روک سکتے ہیں۔

یادداشت کو بہتر بنانے کے لیے سپلیمنٹس جانیں پر کلک کریں۔

یہ تکنیک ذرات کو ان کے سائز اور کثافت کی بنیاد پر ترتیب وار الگ کرنے کے لیے سینٹرفیوگل قوتوں کے استعمال پر مبنی ہے۔ بڑے اور گھنے ذرات کو پہلے تلچھٹ کے لیے کم سینٹرفیوگل قوتوں کی ضرورت ہوتی ہے [44,84]۔

نمونے کی نوعیت پر منحصر ہے، پہلی کم رفتار سینٹرفیوگریشن 300–2000× پر تیرتے خلیوں، ڈی، ایڈ،، اور اپوپٹوٹک ہائی اسپیڈ سینٹرفیوگریشن 10,000× پر بڑے ویسکلز اور سیل کے ملبے کو ہٹاتی ہے۔

Exosomes کو الٹرا سینٹرفیوگریشن کے ذریعے 100،000× g پر چھرا دیا جاتا ہے۔ exosome آئسولیشن کی کارکردگی کا انحصار کئی عوامل پر ہوتا ہے جن میں ایکسلریشن (g)، لگائے گئے روٹر کی قسم اور اس کی خصوصیات (k فیکٹر، رداس آف روٹیشن)، اور شروع ہونے والے نمونے کی آخری چپکائی شامل ہیں۔ Exosome تلچھٹ کی کارکردگی بڑھتی ہوئی viscosity کے ساتھ کم ہوتی ہے۔

اس لیے ای، سیرم/خون سے خارج ہونے والے مادوں کی تنہائی کو سیل کلچر میڈیم سے خارجی تنہائی کے مقابلے میں طویل مدت کے لیے تیز رفتار سینٹرفیوگریشن اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے۔ استعمال شدہ روٹر پر منحصر ہے، نسبتاً بڑے نمونے کے حجم پر کارروائی کی جا سکتی ہے۔ Exosome تنہائی کے لیے الٹرا سینٹرفیوگریشن کے لیے کم سے کم ری ایجنٹس اور استعمال کی جانے والی اشیاء کی ضرورت ہوتی ہے اور اس میں اچھی تولیدی صلاحیت ہوتی ہے لیکن اس کے لیے زیادہ وقت اور مہنگا سامان درکار ہوتا ہے۔

پیلیٹنگ پروٹین ایگریگیٹس اور دیگر غیر خارجی ذرات کی صلاحیت نے تدریجی الٹرا سینٹرفیوگریشن کے استعمال کی حوصلہ افزائی کی جو ان کی خوش کن کثافت کی بنیاد پر خارجی تنہائی کی اجازت دیتا ہے۔

Sucrose, Iohex,ol، اور iodixanol کو عام طور پر isopycnic centrifugation [85,86] کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ وقت طلب ہے، اس کے لیے ایک چھوٹے نمونے کے حجم کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ روٹری ٹیوبوں کو زیادہ بوجھ نہیں لایا جا سکتا، اور اس سے exosomes کی تھوڑی مقدار میں خالص تیاری حاصل ہوتی ہے۔

الٹرا فلٹریشن: یہ طریقہ ہائیڈرو فیلک غیر محفوظ جھلیوں کے استعمال پر مبنی ہے جس میں ایک متعین تاکنا یا مالیکیولر ویٹ کٹ آف سائز ہے تاکہ مخصوص سائز یا بڑے پیمانے پر ذرات کو پھنسایا جاسکے۔ کلچر میڈیم یا حیاتیاتی سیال جیسے نمونے ترتیب وار جھلیوں کے ذریعے چھانتے ہوئے سوراخ کے سائز کو کم کرتے ہیں۔ یہ ہر فلٹریشن مرحلے پر بڑے ذرات کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتا ہے اور ریٹینٹیٹ کو مخصوص ذرات کے سائز کے ساتھ افزودہ کیا جاتا ہے۔

Exosomesare حتمی ریٹینٹیٹ سے الٹرا سینٹرفیوگریشن کے ذریعے بازیافت ہوتے ہیں۔ یہ طریقہ کار تیز ہے اور اس نے مقبولیت حاصل کی ہے [69]۔ الٹرا فلٹریشن کچھ کوتاہیوں کے ساتھ جڑی ہوئی ہے جس کی وجہ سے جھلی بند ہونے اور ایکزوم ٹریپنگ ہے، جس کے نتیجے میں اعتدال پسند exosome پیداوار حاصل ہوتی ہے۔ سراسرفلٹریشن کی erstress exosomes.Size-exclusion chromatography کو نقصان پہنچا سکتی ہے: اس طریقہ کار کا اصول کرومیٹوگرافی کے ذریعے پروٹین پیوریفیکیشن پر مبنی ہے۔

کالم غیر محفوظ پولیمر موتیوں یا ریزین سے بھرے ہوئے ہیں جیسے سیفاکریل S-1000، Sepharose 2B، اور Sepharose CL-2B [71,83–89]۔ جب نمونہ کالم پر لوڈ ہوتا ہے، تو یہ رال سے گزرتا ہے۔ بڑے ذرات کالم کے ذریعے سفر کرتے ہیں کیونکہ وہ رال میں داخل ہونے کے لئے بہت بڑے ہوتے ہیں اور سب سے پہلے بیلیٹ ہوتے ہیں (جسے بہاؤ کے ذریعے بھی کہا جاتا ہے)۔

چھوٹے ذرات جو غیر محفوظ رال میں داخل ہوتے ہیں وہ کالم کے ذریعے پاسیا این جی بفر کے ذریعے خارج ہوتے ہیں۔ یہ علیحدگی سختی سے سائز یا مالیکیولر ماس پر مبنی ہے اور اس طرح exosomesSize کے اخراج کی ذیلی آبادیوں کی تطہیرکرومیٹوگرافی ایک تیز رفتار اور تولیدی طریقہ ہے جو exosomes کی سالمیت میں مداخلت نہیں کرتا۔ اس طریقہ کے ساتھ صرف انتباہ یہ ہے کہ اعلی کثافت لیپوپروٹین کولیسٹرول اور پروٹین کا ایک چھوٹا سا حصہ exosomes کے ساتھ مل کر ہوتا ہے [87]۔

کثافت گریڈینٹ سنٹرفیوگریشن کے ذریعے اضافی پیوریفیکیشن خالص خارجی تیاری حاصل کرنے کے لیے پروٹین کے مجموعوں اور لپڈز کو ہٹانے کی ضرورت ہے۔ امیونوافینٹی کیپچر: یہ طریقہ ٹیٹراسپینن پروٹین [78,90,91] جیسے exosomes کے سطحی پروٹین کے خلاف اینٹی باڈیز کے استعمال پر مبنی ہے۔ مقناطیسی موتیوں کو ہموار طور پر اسٹریپٹاویڈن کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے جو exosomes کے سطحی پروٹین کے خلاف بایوٹینیلیٹڈ اینٹی باڈیز کے ساتھ انکیوبیٹ ہوتے ہیں، جنہیں 'کیپچر اینٹی باڈیز' بھی کہا جاتا ہے۔

میگنیٹک بیڈز – کیپچر اینٹی باڈی کمپلیکس کو بیڈز کو میگنیٹائز کرکے ہٹا کر بغیر کسی حد کے نمونے کے ساتھ انکیوبیٹ کیا جاتا ہے۔ دھوئے ہوئے موتیوں پر براہ راست عمل درآمد کیا جاتا ہے بغیر کسی خارجی شکل کے۔ یہ استعمال میں آسان طریقہ ہے اور exosomes کی ذیلی آبادیوں کی خالص تیاری فراہم کرتا ہے۔ تاہم، یہ طریقہ معمول کے مطابق استعمال نہیں کیا جا سکتا ہے جیسا کہ اینٹی باڈیز مہنگی ہوتی ہیں اور اس طریقے کے لیے exosome سطحی پروٹینز کے بارے میں پیشگی معلومات کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ ان کے خلاف اینٹی باڈیز کی دستیابی پر منحصر ہے۔

اس طریقہ کار کو برقرار exosomes کے اخراج میں مشکلات ہیں۔ تاہم، ایک بار قائم ہوجانے کے بعد، اسے پلازما میں ٹیومر کے اخراج کی اسکریننگ جیسی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

مقناطیسی موتیوں کے علاوہ، بہت سے دوسرے پلیٹ فارمز جیسے انتہائی غیر محفوظ مونولیتھک سلک مائکروچپس، پلاسٹک پلیٹس، سیلولوز فلٹرز، میمبرین ایفینیٹی فلٹرز، ایک ایگروز سوربینٹ، اور مائیکرو فلائیڈک ڈیوائسز وابستگی پر مبنی ایکزوم پیوریفیکیشن کا استعمال کرتے ہیں۔ دی نانوسکل

مائیکرو فلائیڈکس ڈیوائس کو نمونے کے چھوٹے حجم کی ضرورت ہوتی ہے۔ نمونے کو مائیکرو سائز کے چینلز کے ذریعے بہنے کی ہدایت کی گئی ہے اور exosomes کو immunoaffinity طریقوں یا غیر محفوظ ڈھانچے [67]، سائز فلٹریشن، nanowiretrapping، لیٹرل ڈسپلیسمنٹ، صوتی نانو فلٹریشن، اور حال ہی میں viscoelasticflow کی چھانٹی [82] کے ذریعے پکڑا جاتا ہے۔

ان آلات نے بہت زیادہ دلچسپی حاصل کی ہے جن کی ضرورت ری ایجنٹس مائیکرو لیٹر مقدار میں ہیں، پورٹیبل ہیں، اور خارجی تنہائی کا عمل بہت تیز اور موثر ہے۔ اس طرح، مائیکرو فلائیڈک آلات میں تیزی سے کلینیکل اسکریننگ اور تشخیص کے لیے تیار کیے جانے کی صلاحیت ہے۔ اس طریقہ کار کا واحد نقصان نمونہ کی کم صلاحیت ہے۔

فلو سائٹومیٹری، غیر متناسب بہاؤ فیلڈ فلو فریکشنیشن، گریڈینٹ الٹرا سینٹرفیوگریشن، اور پولیمر ورن کچھ اضافی طریقے ہیں جو فاریکسوسوم پیوریفیکیشن [92–94] قائم کیے گئے ہیں۔

موجودہ تنہائی کے طریقوں کے خلاصے سے یہ واضح ہے کہ کوئی خاص نقطہ نظر تمام خارجی تنہائی کی ضروریات کے لئے موزوں نہیں ہے۔

exosome تنہائی کے لیے استعمال کیے جانے والے طریقہ کی معیاری کاری اہم ہے۔

بہترین حل کرنے کا طریقہ نمونے کی نوعیت، نمونے کی مقدار شروع کرنے اور نیچے کی دھارے کے استعمال پر منحصر ہوگا۔ الگ تھلگ کرنے کا ایک مثالی طریقہ ترجیحی طور پر آسان ہوگا، اور اسے پیچیدہ یا مہنگے آلات کی ضرورت نہیں ہوگی۔ طبی ترتیب میں، exosomeisolation کو قابل توسیع، سرمایہ کاری مؤثر، اور تیز رفتار ہونے کی ضرورت ہے۔

دماغ کے لیے Exosome Purification: Exosomes میں بیماریوں کے لیے کلینیکل تشخیصی مارکر اور پروگنوسٹک بائیو مارکر کے طور پر بہت اچھا وعدہ ہے۔ خون، پیشاب، اور دماغی اسپائنل سیال سمیت حیاتیاتی رطوبتوں سے موجودہ خارجی تنہائی کے طریقے، جب کہ بغیر کسی چیلنج کے نہیں، کافی معمول کے مطابق کیے جاتے ہیں۔ تاہم، exosomes کی صلاحیت کو مکمل طور پر استعمال کرنے کے لیے، ٹھوس ٹشوز سے exosomes کو نکالنے کے طریقے تیار کرنے کی ضرورت ہے۔neurodegenerative بیماریوں کے لیے، بنیادی پیتھالوجی اکثر دماغ کے مخصوص علاقے میں مقامی ہوتی ہے لیکن زہریلے پروٹین بعد میں دماغ کے دوسرے علاقوں میں پھیل جاتے ہیں۔ دماغ کے دوسرے خطوں میں زہریلے پروٹین کے پھیلاؤ کے موجودہ میکانزم کو پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آتا ہے۔ Exosomes ممکنہ طور پر امیدوار ہیں کیونکہ وہ انٹر سیلولر مواصلات میں شامل ہیں۔ دماغ کے مختلف خطوں میں exosomal کارگو مختلف ہونے کا منظر بہت زیادہ امکان ہے۔

لہٰذا، دلچسپی کے برائی ریجن سے exosomes کو الگ کرنا ممکنہ طور پر بہت معلوماتی ہو سکتا ہے۔ دماغی بافتوں سے exosome الگ تھلگ ہونے کی ابتدائی رپورٹوں میں سے ایک Perez Gonzalezlez اور ساتھیوں سے آئی ہے [95]۔ انہوں نے تازہ اور منجمد ماؤس دماغ، اور منجمد انسانی دماغ کے ؤتکوں سے آزادانہ طور پر exosomes کو پاک کیا۔

تنہائی کے طریقہ کار میں ٹشو کا ابتدائی پاپین علاج شامل ہے جس کے بعد خلیات اور ملبے کو ضائع کرنے کے لیے فلٹریشن کی جاتی ہے۔ اس کے بعد، homogenates کو کم رفتار سینٹرفیوگیشنز کی ایک سیریز کا نشانہ بنایا گیا جس کے بعد تیز رفتار سینٹرفیوگیشنز کی سیریز کی گئی۔ Exosomes کو مزید پاک کیا گیا تھا فریکشنیشن آن سوکروز گریڈینٹ کے ذریعے۔ اس پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے، مصنفین دماغوں سے برقرار خارجی خارجیوں کی ایڈ تنہائی کی اطلاع دیتے ہیں [95]۔

اسی طرح کا طریقہ ویلا اور ساتھیوں نے استعمال کیا سوائے اس کے کہ نمونے کو فلٹریشن کا نشانہ نہیں بنایا گیا تھا [96]۔ اس ریسرچ گروپ کے ذریعہ استعمال کردہ طریقہ کار کے نتیجے میں exosomes کو الگ تھلگ کیا گیا جو نیورو سائنسدانوں کو ایک اہم ذریعہ فراہم کرنے والے تمام exosome خصوصیات کے معیار پر پورا اترتا ہے۔ ایک اور تحقیقی گروپ نے ایکزوزوم آئسولیشن کے لیے ایک دلچسپ اور مختلف طریقہ اختیار کیا۔

یہ دلیل دیتے ہوئے کہ الٹرا سینٹرفیوگیشن گولیاں "غیر مطلوبہ حل پذیر پروٹین اور مجموعے" کو کم کرتی ہیں، گیلارٹ-پالاؤ اور ساتھیوں نے ماؤس کے تازہ دماغ اور منجمد انسانی فرنٹل لوب کو 0.1M امونیم ایسیٹیٹ بفر میں اینٹی پروٹیز کے ساتھ ضمیمہ بنایا۔

پولڈ سپرنٹینٹس کو ٹھنڈا ایسٹون کے چار حصوں کے ساتھ ملایا گیا تاکہ ہائیڈرو فیلک پروٹین اور اسی طرح کے ٹشو میکرو مالیکیولز کو حل میں چھوڑ کر ہائیڈرو فوبک ایکزومز کو باہر نکالا جا سکے [97]۔ ہماری رائے میں، اس طریقہ کار میں کئی خرابیاں ہیں۔ سب سے پہلے، اس بات کا امکان نہیں ہے کہ امونیم ایسیٹیٹ غیر جانبدار پی ایچ اے کو برقرار رکھ سکتا ہے کیونکہ ایسٹک ایسڈ کا pKa pH 4.75 کے ارد گرد ہے اور امونیم کا pKa pH 9.25 کے ارد گرد ہے۔

اس طرح، دماغ کے بافتوں کو غیر مستحکم پی ایچ کے ساتھ بفر کا استعمال کرتے ہوئے ہم آہنگ کیا جاتا ہے اور یہ میکرو مالیکیولس پر چارج کو متاثر کر سکتا ہے [98]۔

دوسرا، اگرچہ ایسیٹون ہائیڈرو فیلک پروٹینز اور دیگر ہائیڈرو فیلک مالیکیولز کو سپرنٹنٹس سے الگ کر سکتا ہے، یہ فاسفولیپیڈبیلیئر کو تبدیل کر سکتا ہے جیسا کہ ہم، تیسرے نمبر پر پلازما میمبرین کی روانی میں اضافہ کرتے ہیں جو خارجی مواد کے بے ترتیب رساؤ کی تجویز کرتے ہیں [99]۔

3. مرکزی اعصابی نظام (CNS) میں Exosomes کا کردار

نیوران اور گلیا کے درمیان پیچیدہ تعاملات اعصابی نظام کے معمول کے کام کے لیے ایک شرط ہیں (شکل 4) [100]۔ سی این ایس میں مواصلات کو ملٹی موڈل کے طور پر بیان کیا گیا ہے اور اسے وائرنگ ٹرانسمیشن (آن ون ٹرانسمیشن) اور والیوم ٹرانسمیشن سے کئی ٹرانسمیشن میں درجہ بندی کیا گیا ہے [101]۔

وائرڈ ٹرانسمیشن میں الیکٹریکل اور کیمیکل synapses کے ذریعے نیورو ٹرانسمیشن شامل ہے جو گیپ جنکشنز کے ذریعے چھوٹے مالیکیولز اور آئنوں کی منتقلی میں مصروف ہے۔ دوسری طرف، حجم کی ترسیل کو بیچوالا جگہ یا دماغی اسپائنل فلوڈ کے ذریعے سگنلز کی پیراکرائن ٹرانسمیشن کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے۔ تاہم، حالیہ برسوں میں، یہ واضح ہو گیا کہ exosomes CNS [102] میں انٹر سیلولر کمیونیکیشن میں حصہ ڈالتے ہیں۔

Exosomes سیل سیل کمیونیکیٹر کے طور پر اپنا کردار مختلف میکانزم کے ذریعے اپنے اثرات کو حاصل کرتے ہیں۔ Exosomes سطحی رسیپٹرز کو چالو کرنے کے ذریعے یا نیوکلک ایسڈز، پروٹینز، لپڈز اور دیگر چھوٹے مالیکیولز کو اپنے کارگو کی فراہمی کے ذریعے سگنل ٹرانسڈکشن کیسکیڈز کو شروع کر سکتے ہیں جس کے نتیجے میں وصول کنندہ کے خلیوں میں فعال نتائج برآمد ہوتے ہیں۔

Exosome ریلیز اور اپٹیک دو طرفہ ہیں، جو حیاتیاتی واقعات کے ہم آہنگی کی اجازت دیتے ہیں۔ Exosomes کو CNS کے تمام خلیوں کے ذریعے جاری کیا جاتا ہے، بشمول مائیکروگلیہ، اولیگوڈینڈروسائٹس، ایسٹروائٹس، ٹیس اور نیوران [103 exosomes کی رہائی عام طور پر دماغ میں نیورو ٹرانسمیٹر سگنلنگ کے ذریعے کنٹرول ہوتی ہے۔

حوصلہ افزا نیورو ٹرانسمیٹر گلوٹامیٹ کی نمائش بالغ کارٹیکل اور ہپپوکیمپل نیوران کلچرڈین وٹرو کے ذریعہ ایکزومز کے اخراج کو متحرک کرتی ہے۔ اس کے برعکس، AMPA ریسیپٹر یا NMDA ریسیپٹر مخالف کم exosome آؤٹ پٹ کے ساتھ excitatory activity کو ریورس کرتے ہیں۔ یہ اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ exosome رہائی کو حوصلہ افزائی synaptic سرگرمی کے ذریعہ ماڈیول کیا جاتا ہے۔

مزید برآں، کیلشیم ionophore، ionomycin [49] کے ساتھ علاج کے بعد neuronaldepolarization اور کیلشیم کی آمد کے ذریعے exosome کی رہائی میں مدد ملتی ہے۔ Adenosine triphosphate (ATP) Synapses پر جاری کیا گیا ہے جو کو-ٹرانسمیٹر ایکٹیویٹ کرنے والے glial purinergic ریسیپٹرز کے طور پر کام کرتا ہے۔

ATP astrocytes اور microglial خلیات کے ذریعہ exosome رہائی کو فروغ دیتا ہے۔ نیورو ٹرانسمیٹر کی رہائی کے ساتھ ایکزوم ریلیز کو جوڑنا یہ بتاتا ہے کہ یہ حیاتیاتی نینو پارٹیکلز ترجیحی طور پر دماغی علاقوں میں اعلی نیورونل سرگرمی کے ساتھ مقامی ہوسکتے ہیں ممکنہ طور پر ان خطوں میں انٹر سیلولر مواصلات اور سیلولر سرگرمی کے ہم آہنگی کی وجہ سے [100] اس موضوع پر متعدد جائزے فراہم کرتے ہیں۔تفصیلی اکاؤنٹ سیل سیلولر کمیونیکیشن بذریعہ exosomes [52,53,104–108]۔ جدول 2 مختصراً انٹر سیلولر کمیونیکیشن inbrain میں exosomes کے کردار کا خلاصہ کرتا ہے۔ ذیل میں، ہم دماغ کے خلیوں کے درمیان exosome-ثالثی انٹر سیلولر مواصلت کو مختصراً بیان کرتے ہیں۔

شکل 4. دماغی خلیوں کے درمیان Exosome-ثالثی انٹر سیلولر مواصلات۔ ہومیوسٹاسس کی بحالی کو یقینی بنانے کے لیے پیرنٹ سیل کے Exosomes کے دماغ کے اندر کئی ہدف (یا وصول کنندہ) خلیات ہو سکتے ہیں۔

مثال کے طور پر، پوٹاشیم کلورائد کی نمائش نیوران کو غیر پولرائز کرتی ہے، جنہیں اکثر برقی طور پر فعال نیوران کہا جاتا ہے۔ ڈیپولرائزڈ نیوران گلوٹامیٹ جاری کرتے ہیں جو اولیگوڈینڈروسائٹس پر AMPA اور NMDA ریسیپٹرز سے منسلک اور متحرک ہوتے ہیں۔ گلوٹامیٹ ریسیپٹرز کو چالو کرنے سے اولیگوڈینڈروسائٹس میں انٹرا سیلولر کیلشیم کی سطح بڑھ جاتی ہے۔ انٹرا سیلولر کیلشیم میں اضافہ اولیگوڈینڈروسائٹس [109] کے ذریعہ ایکزومز کی رہائی کو اکساتا ہے۔

P2 purinoceptor ذیلی قسم کی ATP ثالثی محرک، P2X7 مائکروگلیہ [110] اور ایسٹروائٹس [111] کے ذریعہ خارجی اخراج کو متحرک کرتا ہے۔ سیرٹونن بھی مائکروگلیہ کے ذریعہ ایکسوسومیم کی رہائی کو متحرک کرتا ہے [112]۔ (B) نیوران نیورانز، ایسٹروائٹس، اور اینڈوتھیلیل سیلز کے بعض افعال کو exosomes کی gh ریلیز کے ذریعے منظم کرتے ہیں [113]۔

خاص طور پر، نیورونل exosomes synapses کو ختم کرتے ہیں اور مائکروگلیئل سیلز [114] کے ذریعہ phagocytosis کو متحرک کرتے ہیں۔ نیورونل ایکزومز نے Synaptic ایکٹیویشن کے ردعمل میں جاری کیا، گلوٹامیٹ ٹرانسپورٹرز سیسٹرو سائیٹسائٹ کے ایکسٹرا سیلولر گلوٹامیٹ کی سطح کو منظم کرنے کے لئے کنٹرول رول اظہار [115]۔ (سی) ایسٹروسائٹ سے ماخوذ ایکسوسم نیورونل فنکشن کو ماڈیول کرتے ہیں اور نیورو پروٹیکٹو کردار ادا کرتے ہیں۔

Astrocyte exosomes مائکروگلیہ کو چالو کرتے ہیں اور اولیگوڈینڈروسائٹس کے فرق میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ (D) Microglial exosomes نیوران کے Synaptic فنکشن کو ماڈیول کرتے ہیں اور neuroinflammation کو اکسانے کے لیے astrocytes کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں۔

Microglial exosomes مائیکروگلیہ سے وابستہ نیورو پروٹیکٹو اور نیوروڈیجینریٹو دونوں کرداروں میں ثالثی کر سکتے ہیں۔ (E) Matureoligodendrocyte exosomes axonal transport کو فروغ دیتے ہیں اور مائیکروگلیہ اور astrocytes کے ذریعے مواصلات کے ذریعے صاف مائیکرو ماحولیات کو برقرار رکھنے میں مدد کرتے ہیں۔ (F) Oligodendrocyte precursor cell-derivedexosomes neurogeneration [116] میں مدد کرتے ہیں۔

Schnatz، A.، Müller، C.، Brahmer، A.، اور Krämer-Albers، E.-M سے اجازت کے ساتھ موافقت پذیر۔ (2021)، عصبی خلیوں کے تعامل اور CNS ہومیوسٹاسس میں ایکسٹرا سیلولر ویسیکلز۔ FASEB BioAdvances, 3: 577–592 [100]۔ doi:10.1096/fba۔{9}}; کاپی رائٹ © 2022 مصنفین۔

FASEB BioAdvances فیڈریشن آف امریکن سوسائٹیز برائے تجرباتی حیاتیات کے ذریعہ شائع کیا گیا ہے۔ http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4 کی شرائط کے تحت یہ کھلی رسائی کا مضمون۔ بشرطیکہ اصل کام کا صحیح حوالہ دیا گیا ہو اور اسے تجارتی مقاصد کے لیے استعمال نہ کیا گیا ہو۔

نیوران سے ماخوذ Exosomes: ماؤس اور انسانی اصل کے مہذب نیورونز، اور نیورلسٹیم سیلز exosomes جاری کرتے ہیں [92,117,118]۔

نیوروبلاسٹوما کے خلیات کی طرف سے جاری exosomes کا مطالعہ کرتے ہوئے Chivetand ساتھیوں کی طرف سے ایک دلچسپ مشاہدہ کیا گیا تھا. انہوں نے exosomes کے سیل کے ساتھ مخصوص اندرونی ہونے کا مشاہدہ کیا۔

نیوروبلاسٹوما خلیات سے نکلنے والے ایکسوزوم کو آسانی سے ایسٹروائٹس اور اولیگوڈینڈروسائٹس کے ذریعہ اینڈو سائیٹوز کیا گیا تھا لیکن ہپپوکیمپل نیوران کے ذریعہ بہت کم حد تک۔ دوسری طرف، Synaptic سرگرمی کے جواب میں نیوران کے ذریعہ جاری ہونے والے Exosomes کو صرف نیوران کے ذریعہ لیا گیا تھا جو دماغی خلیوں کے درمیان exosome-ثالثی مواصلات کی اعلی خصوصیت کا مشورہ دیتے ہیں [119]۔

متروک پروٹین اور آر این اے کو ہٹا کر Synaptic پلاسٹکٹی میں حصہ لینے کے لیے نیورون سے ماخوذ exosomes کا قیاس کیا گیا ہے۔ یہ مائکروگلیہ [120] کے فاگوسائٹک فنکشن کو چالو کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ پوٹاشیم کی حوصلہ افزائی سے مہذب انسانی نیوروبلاسٹوما خلیات کی غیر پولرائزیشن سرگرمی سے متعلق miRNAs اور Synaptic پروٹین MAP1b کے ایک سیٹ میں افزودہ exosomes کو جاری کرتی ہے۔

MAP1b پروٹین وافر مقدار میں انیکسن گروتھ کونز اور ڈینڈریٹک اسپنز میں موجود ہے اور اس کا تعلق Synaptic plasticity [121] سے ہے۔ ڈیپولرائزیشن پڑوسی Synapses کے ذریعے سوما ڈینڈریٹک exosomes کے اخراج کو متحرک کرتی ہے۔

اندرونی طور پر خارج ہونے والے ایکزومس Synaptic کے بعد کے علاقے میں synaptic سرگرمی سے متعلق mRNAs کا تیزی سے ترجمہ کرکے Synaptic طاقت کو سہولت فراہم کرتے ہیں [121]۔ نیورو ٹرانسمیشن کو ماڈیول کرنے میں ایکسوسومز کے کردار کے لیے اضافی معاونت بنیادی ایمبریونک کارٹیکل نیورونز کا استعمال کرتے ہوئے مطالعہ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے جو دو مائیکرو آر این اے، Let-7c اور miR-21 پر مشتمل exosomes کو جاری کرتے ہیں۔

یہ مائیکرو آر این اے ٹول نما رسیپٹر 7 (Tlr7) کے لیے ligands ہیں۔ ٹول لائیک ریسیپٹر 7 کی ایکٹیویشن محوری اور ڈینڈریٹک نمو میں منفی کردار ادا کرتی ہے۔ لیٹ-7c اور miRhurtt کے ساتھ نیوران کا انکیوبیشن نارمل نیوران میں ڈینڈرٹک نمو پر اور اس اثر کو Tlr7(−/-) ناک آؤٹ چوہوں [122] سے نیوران میں ختم کر دیا گیا۔

اس طرح یہ فرض کرنا مناسب ہے کہ نیورونل ایکزوزوم نیورو ٹرانسمیشن کو نیورو ڈیولپمنٹ کے دوران نیوریٹگروتھ کو ریگولیٹ کر کے ماڈیول کر سکتے ہیں۔ Synaptogenesis اور Synapse کی دیکھ بھال بھی exosomes سے متاثر ہوتی ہے۔

پرولین سے بھرپور ٹرانس میبرن پروٹین، PRR7 نیورونسن کے ذریعے خارجی طور پر سرگرمی پر منحصر طریقے سے خارج ہوتا ہے۔ PRR7-کا اندرونی ہونا جس میں ہمسایہ نیورانز کے ذریعہ exosomes پر مشتمل ہوتے ہیں ان کے حوصلہ افزا synapses کی تعداد کو کم کرتے ہیں۔

GSk3 کو چالو کرنے، PSD پروٹینوں کے پروٹیزومل انحطاط کو متحرک کرکے، اور ساتھ ہی ساتھ Wnts [123] کے exosomal سراو کو روک کر حوصلہ افزائی کرنے والے synapses کی کمی کو حاصل کیا جاتا ہے۔ Exosomes اس طرح rs neuron–neuron اور neuron–glial کمیونیکیشنز کو کھیلنے میں بااثر ہیں۔ Astrocyte سے ماخوذ Exosomes: Astrocytes دماغ میں سب سے زیادہ پائے جانے والے glial سیل کی نمائندگی کرتے ہیں۔

وہ دماغی ہومیوسٹاسس کی بحالی کے لیے اہم ہیں اور اہم افعال فراہم کرتے ہیں جیسے کہ نیوروٹروفک سپورٹ، سینیپٹک سرگرمی کی ماڈیولیشن، اور پلاسٹکٹی [124,125]۔

Astrocytic عمل دماغ میں خون کی کیپلیریوں کے ساتھ رابطے کو برقرار رکھتے ہیں جو thblood-brainin رکاوٹ [126] کو برقرار رکھنے میں معاون ہیں۔ ان اہم کرداروں کو انجام دینے کے علاوہ، ایسٹروسائٹس CNS میں مدافعتی خلیوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔

سیاق و سباق پر منحصر ہے، ایسٹروسائٹ کی سرگرمی اشتعال انگیز ردعمل کو بڑھا سکتی ہے یا مدافعتی دباؤ اور ٹشو کی مرمت کو فروغ دے سکتی ہے۔ سی این ایس کے بافتوں کو پہنچنے والے نقصان کی جگہوں پر، رد عمل والے آسٹرو سائیٹس داغ بناتے ہیں جو سوزش کے خلیوں کے لیے مؤثر طریقے سے کام کرتے ہیں، اس طرح سی این ایس کی سوزش کو کنٹرول کرتے ہیں [127]۔ ری ایکٹیو ایسٹروسائٹس نیوروٹوکسک مادے اور سوزش کے مالیکیولز جیسے سائٹوکائنز اور کیموکائنز کو جاری کرتے ہیں۔

ایسٹروائٹس کے ان افعال میں سے کچھ کو جزوی طور پر خارجی اخراج کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، جمع ہونے والے شواہد اس خیال کی تصدیق کرتے ہیں کہ وہ ایسٹروسائٹس کے نیورو پروٹیکٹو کردار کو exosomes کے ذریعے ثالثی کرتا ہے۔ نیورو پروٹیکٹو اور نیوروٹروفک عوامل پر مشتمل وٹرو ریلیز ایکسزومز میں کلچرڈ چوہا آسٹروسائٹس۔

خاص طور پر، ایسٹروسائٹک ایکزومز کو فبروبلاسٹ گروتھ فیکٹر 2 اور ویسکولر اینڈوتھیلیل گروتھ فیکٹر [128] سے افزودہ کیا گیا تھا۔ دونوں انجیوجینک مالیکیولز ہیں اور ثالثی پھیلاؤ، محوری تخلیق نو، نیوروجینیسیس، اور synaptic پلاسٹکٹی [129,130]۔ تناؤ گلائکولٹک انزائم ایلڈولیس سی کو ایسٹروسائٹک ایکزومز [131] میں شامل کرنے کا سبب بنتا ہے۔

aldolaseC کی بڑھتی ہوئی سطح نہ صرف astrocytes میں miR-26a-5p کے اظہار کی حوصلہ افزائی کرتی ہے بلکہ exosomes میں miR-26a-5p کی نمایاں طور پر بلند شدہ سطحوں کی پیکیجنگ بھی۔ miR-26a-5p کی بلند سطحوں کے ساتھ ایسٹروسائٹک ایکزومز کے اندرونی ہونے نے ہپپوکیمپلنیورون میں MAP2 اور GSk3 پروٹین کی سطح کو کم کر دیا، جس کے نتیجے میں ڈینڈریٹک پیچیدگی میں کمی آئی [132]۔

پرائمری چوہا کورٹی کیلاسٹروسائٹ کلچرز کو پرو سوزش والی سائٹوکائنز، I، L1، اور TNF کے سامنے لانے کے نتیجے میں ایم آر این اے سے افزودہ ایکسوسومز کی رہائی ہوئی جو نیوروٹروپن سگنلنگ میں شامل پروٹین کو نشانہ بناتے ہیں۔

خاص طور پر، miR-125a-5p اور miR-16-5p نے NTKR3 کو نشانہ بنایا اور اس کے بہاو اثر بی سی ایل 2۔ نیوران میں بی سی ایل 2 کی کمی کی وجہ سے ڈینڈریٹک نمو اور پیچیدگی [133] میں کمی واقع ہوئی۔ اس طرح، ایسٹروائٹس Synaptic استحکام اور نیورونل اتیجیت میں شامل پروٹین کے اظہار کو ماڈیول کرکے سوزش کے چیلنجوں کا جواب دیتے ہیں۔

نیورونل سرگرمی میں کمی توہین کے بعد نیورونل بقا کو مثبت طور پر متاثر کر سکتی ہے۔ IL-1 imicese کے intracerebral انجیکشن کے جواب میں astrocytes کے ذریعہ جاری کردہ Exosomes پیریفرل گردش میں داخل ہوتے ہیں اور پیریفرل لیوکوائٹس کی بھرتی کو فروغ دیتے ہیں۔ اس طرح، یہ ڈیٹا تجویز کرتے ہیں کہ exosomes ان کے اور antheperiphery [134] کے درمیان رابطے کو پلتے ہیں۔

Oligodendrocyte-derived Exosomes: ایکسنز کے ساتھ ایکشن پوٹینشل کا تیز اور قابل اعتماد پروپیگنڈہ نیوران کے مائیلینیشن پر منحصر ہے۔ اولیگوڈینڈروسائٹس ایک سے زیادہ محوروں کو جوڑتا ہے Encanto 2 گھنٹے گھنٹے میں تین بار مائیلین شیتھوں کی تجدید کرتا ہے۔

بڑے مائیلین پروٹینوں میں پروٹولیپڈ پروٹین (PLP)، مائیلین بیسک پروٹین (MBP)، مائیلین سے وابستہ گلائکوپروٹین (MAG)، اور، 30-سائیکلک نیوکلیوٹائڈ30-فاسفوڈیسٹریس (CNP) [136] شامل ہیں۔ دو پروٹینز، پی ایل پی اور ایم بی پی، مائیلین میان کے اندر تقسیم کیے جاتے ہیں اور کمپیکشن کے عمل میں اہم کردار ادا کرتے ہیں جس کے نتیجے میں مائیلین کی ملٹی لیئرڈ ساخت ہوتی ہے۔

مائیلین کی پیداوار میں ان کے اہم کام کے علاوہ، اولیگوڈینڈروسائٹس محوروں کو ٹرافک مدد فراہم کرتے ہیں اور اس لیے محوری سالمیت کے لیے ضروری ہیں [137]۔ اس اہم فنکشن کو حاصل کرنے کے لیے اولیگوڈینڈروسائٹس اور نیورونسس کے درمیان رابطہ ضروری ہے۔ حالیہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ oligodendrocyteexosomes کو نیورونز کے ذریعے اندرونی شکل دی جاتی ہے تاکہ محوروں کو ٹرافک مدد فراہم کی جا سکے۔

نیوران کی طرح، oligodendrocytes iactivity-dependent سے exosome رہائی۔ فعال نیوران کے ذریعہ جاری کردہ نیورو ٹرانسمیٹر گلوٹامیٹ NMDA اور AMPA ریسیپٹرز کے ذریعے انٹرا سیلولر کیلشیم انولیگوڈینڈروگلیا میں اضافے کو متحرک کرتا ہے۔

ایلیویٹڈ سائٹوسولک Ca2+ اولیگوڈینڈروسائٹس کے ذریعہ CN-P اور PLP سے افزودہ exosomes کے سراو کو متحرک کرتا ہے۔ ایک بار جاری ہونے کے بعد، خارجیوں کو نیوران کے ذریعے اندرونی بنایا جاتا ہے جو اولیگوڈینڈروسائٹس اور نیوران [109,138] کے درمیان دو طرفہ براہ راست تعامل کو مکمل کرتے ہیں۔

وٹرو اسٹڈیز میں کلچرڈ نیورونز کو استعمال کرتے ہوئے مزید یہ ثابت کیا گیا کہ اولیگوڈینڈروسائٹس کے ذریعہ جاری ہونے والے ایکزوزوم سیل تناؤ کے حالات میں نیورونل بقا کو بڑھاتے ہیں [109]۔ ان مطالعات کی توسیع میں، Frühbeis اور ساتھیوں نے یہ ظاہر کیا کہ CNP- اور PLP کی کمی والے چوہوں نے oligodendrocytes [139] سے خارج ہونے والی خرابی کی نمائش کی۔

اہم بات یہ ہے کہ سی این پی اتپریورتی چوہوں یا پی ایل پی اتپریورتی چوہوں سے الگ تھلگ اور مہذب شدہ اولیگوڈینڈروسائٹس نے خارجی رہائی میں کمی ظاہر کی اس طرح اولیگوڈینڈروسائٹس نیورون مواصلات کو نقصان پہنچا۔

oligodendrocytes اور neuronsvia exosomes کے درمیان مواصلت کی کمی کے نتیجے میں axonal degeneration اور نیوران کے لیے میٹابولائٹ سپورٹ میں کمی واقع ہوئی [139]۔ ان مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ اولیگوڈینڈروسائٹ ایکزومز نیورونل ہومیوسٹاسس کی دیکھ بھال میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

For more information:1950477648nn@gmail.com