پیدائشی دل کی بیماری میں نیورو پروٹیکشن کی موجودہ حیثیت حصہ 3

3.2 ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی نیم مقداری تشخیص

ایچ ایس پی 60 سٹیننگ (مائٹوکونڈریل میٹرکس) اور ہسٹون-ایچ2 بی سٹیننگ (جوہری مارکر) کی تصاویر کو ڈی ایس ڈی این اے سٹیننگ کی تصاویر سے منہا کر دیا گیا تھا۔ پھر، lmage] سافٹ ویئر (نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف ہیلتھ) کے "AdjustThreshold" فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے، تصاویر کو بائنرائز کیا گیا۔

مائٹوکونڈریا خلیوں میں توانائی کے کارخانے ہیں، جو خلیوں کو درکار توانائی فراہم کرنے کے لیے ATP کی ترکیب کے لیے ذمہ دار ہیں۔ مائٹوکونڈریل میٹرکس مائٹوکونڈریا کا اندرونی مائع ہے، جس میں مختلف قسم کے انزائمز اور آئنز ہوتے ہیں اور یہ مائٹوکونڈریا کے مختلف بائیو کیمیکل ری ایکشنز کے لیے کلیدی جگہ ہے۔ یادداشت انسان کی اہم ترین علمی صلاحیتوں میں سے ایک ہے۔ اگرچہ دونوں غیر متعلق لگ سکتے ہیں، وہ قریبی تعلق رکھتے ہیں.

تحقیق مائٹوکونڈریل میٹرکس اور میموری کے درمیان تعامل کو ظاہر کرتی ہے۔ مائٹوکونڈریل میٹرکس میں انزائمز اور آئن نیورونل سیلز میں انرجی میٹابولزم اور آئن چینل کی حیثیت کو ریگولیٹ کر کے نیوران کی اتیجیت کو براہ راست متاثر کر سکتے ہیں، اس طرح یادداشت متاثر ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، مائٹوکونڈریل میٹرکس میں سگنلنگ مالیکیولز کی ایک قسم ہوتی ہے، جو نیوران کے ایکسونس اور synapses کے ذریعے نیچے کی دھارے والے نیوران میں منتقل ہو سکتے ہیں، جو نیوران کی سگنل کی نقل و حمل کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں، اس طرح یادداشت کی تشکیل اور استحکام کو متاثر کرتے ہیں۔

ایک ہی وقت میں، میموری کی سرگرمی بھی براہ راست مائٹوکونڈریل میٹرکس کی حالت کو متاثر کرتی ہے۔ یادداشت کی سرگرمیاں نیوران کی توانائی کی کھپت میں اضافہ کریں گی اور مائٹوکونڈریل میٹرکس میں ریڈوکس رد عمل کو فروغ دیں گی، اس طرح مائٹوکونڈریا کی میٹابولک سطح اور انٹرا سیلولر آئن بیلنس کو متاثر کرے گی، نیوران کی حوصلہ افزائی اور سگنل کی نقل و حمل کی کارکردگی کو مزید متاثر کرے گی۔

لہذا، اچھی مائٹوکونڈریل صحت کو برقرار رکھنا اچھی میموری کی تقریب کو برقرار رکھنے کے لئے بہت ضروری ہے۔ اچھی زندگی کی عادات کو برقرار رکھنے سے، جیسے کہ باقاعدہ خوراک، اعتدال پسند ورزش، مناسب نیند وغیرہ، آپ مائٹوکونڈریل میٹرکس کی صحت کو برقرار رکھنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، مائٹوکونڈریل میٹرکس کے اندر بائیو کیمیکل ری ایکشن اور سگنلنگ کو فروغ دینے کے لیے مناسب دواسازی کی مداخلت کے ذریعے میموری فنکشن کو بھی بڑھایا جا سکتا ہے۔

روزمرہ کی زندگی میں، ہم یادداشت کو کئی طریقوں سے استعمال کر سکتے ہیں، جیسے پڑھنا، مطالعہ، سوچنا، کھیل وغیرہ۔ اس کے ساتھ ساتھ، ہمیں مائٹوکونڈریل میٹرکس کی صحت کو بہتر طور پر برقرار رکھنے کے لیے اچھی صحت کو برقرار رکھنے پر بھی توجہ دینی چاہیے۔ مجھے یقین ہے کہ ان کوششوں کے ذریعے، ہم یقینی طور پر بہتر یادداشت حاصل کریں گے اور زندگی اور کام میں مختلف چیلنجوں کا بہتر انداز میں مقابلہ کریں گے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola نمایاں طور پر یادداشت کو بہتر بنا سکتا ہے، کیونکہ Cistanche deserticola نیورو ٹرانسمیٹر کے توازن کو بھی کنٹرول کر سکتا ہے، جیسے کہ acetylcholine کی سطح میں اضافہ اور ترقی کے عوامل۔ یہ مادے یادداشت اور سیکھنے کے لیے بہت اہم ہیں۔ اس کے علاوہ، Cistanche deserticola خون کے بہاؤ کو بھی بہتر بنا سکتا ہے اور آکسیجن کی ترسیل کو فروغ دے سکتا ہے، جو اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ دماغ کو کافی غذائی اجزاء اور توانائی ملے، اس طرح دماغی قوت اور برداشت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

یادداشت کو بڑھانے کے لیے سپلیمنٹس جاننے پر کلک کریں۔

ہم نے "Analyze-Analyze Particles" فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے 2 سے 20 um' (سرکلرٹی 0.1-1.0) سائز میں dsDNA پنکٹا کا انتخاب کیا۔ اگر ضروری ہو تو، حتمی گنتی کے لیے اصل تصاویر کی جانچ کی گئی۔ اگر ہسٹون H2B کا سگنل چھوٹا تھا۔ پھر منہا کی گئی تصاویر نے ڈونٹ نما ڈھانچے دکھائے۔

یہ جوہری اصل کے cytosolic dsDNA کی نمائندگی کرتے ہیں اور mitochondrial اصل کے cytosolic dsDNA کی مقدار سے ختم کر دینا چاہیے۔ سائز کی حد کو سیل کی قسم یا ہسٹولوجیکل نمونوں کی اصلیت کے مطابق تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ شکل lE ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی گنتی کی ایک مثال دکھاتی ہے۔

1B D کا استعمال کرتے ہوئے نقطے

متبادل کے طور پر، Hsp60 داغدار ہونے کی تصاویر کو dsDNA داغدار ہونے کی تصاویر سے منہا کر دیا گیا تھا۔ پھر، dsDNA پنکٹا کی تعداد "Adjust-threshold "Analyze-Analyze Particles" کے فنکشنز کا استعمال کرتے ہوئے شمار کی گئی۔ اس کے بعد، ہسٹون-H2B سگنل کے بغیر dsDNA پنکٹا کو براہ راست مشاہدے کے ذریعے شمار کیا گیا۔ مؤخر الذکر طریقہ موزوں ہے جب ہسٹون-H2B امیجز کم سگنل ٹو شور کا تناسب دکھائیں۔

مجموعی طور پر، یہ طریقہ ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کو سائٹوپلازم میں لیک ہونے کو واضح طور پر دکھا سکتا ہے اور خلیوں میں ایسے ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی معروضی اور شماریاتی تشخیص کی اجازت دیتا ہے۔

4. بحث

ہمارے مطالعے میں، ہم نے ایک ایسا طریقہ تیار کیا جو سائٹوپلاسمک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی گنتی کے قابل بناتا ہے۔ امیونو فلوروسینس تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے سائٹوپلاسمک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی کھوج کی اطلاع دی گئی ہے، لیکن زیادہ تر معاملات میں سائٹوپلاسمک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی تشخیص کے لیے طریقے مقداری نہیں تھے [15,25]۔ ایک اور تحقیق میں، قطرہ پی سی آر گردش کرنے والے مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی مقدار معلوم کرنے کے لیے کیا گیا [9]۔

حال ہی میں، Sato et al. [26,27] نے لامین B1 (LMNB1) اینٹی باڈیز کو نیوکلیئر اسٹرکچر مارکر کے طور پر اور سائٹوکوم سی آکسیڈیس سبونائٹ 4 (COX4) کو مائٹوکونڈریل ڈھانچہ مارکر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے امیونو فلوروسینسی مائکروسکوپی کے ذریعے سائٹوپلاسمک ڈی این اے کا جائزہ لینے کے لیے ایک بہترین پروٹوکول شائع کیا۔ یہ پروٹوکول جوہری اصل کے cytoplasmic dsDNA کی مقدار کے لیے بہت مفید معلوم ہوتا ہے۔

تاہم، جب ہم نے COX4 یا دیگر مائٹوکونڈریل جھلی مارکر کو آزمایا، بشمول اندرونی اور بیرونی دونوں نشانات، مائٹوکونڈریا سے سائٹوپلازم کو قطعی طور پر امتیاز کرنا بہت مشکل تھا۔

مثال کے طور پر، اگر ہم نے مائٹوکونڈریل میمبرین مارکر کا استعمال کرتے ہوئے سرکلر سگنلز کا مشاہدہ کیا اور اندر dsDNA سگنلز کا مشاہدہ کیا، تو یہ dsDNA سرکلر مائٹوکونڈریا (نارمل) کے اندر یا تو مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی نمائندگی کر سکتا ہے یا ڈونٹ نما مائٹوکونڈریا (ایکٹوپک) کے باہر سائٹوپلاسمک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی نمائندگی کر سکتا ہے۔ اس طرح ہم نے سائٹوپلازم میں ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کا اندازہ کرنے کے لئے Hsp60 کو مارکر لیبلنگ تھیمیٹوکونڈریل میٹرکس کے طور پر استعمال کیا۔

جیسا کہ ایک حالیہ جائزے میں بیان کیا گیا ہے [23]، جوہری اصل کے cytoplasmicdsDNA کی بہت سی مختلف قسمیں ہیں، اور ان میں سے زیادہ تر ہسٹون مارکر کے لیے مثبت ہیں۔ ٹرپل سٹیننگ کے لیے استعمال ہونے والے اینٹی باڈیز کے امتزاج کی حد کی وجہ سے، ہم نے ہسٹون H2Bas کو ہسٹون مارکر استعمال کیا۔

تاہم، اگر اس حد کو حل کیا جاتا ہے، تو H2AX جوہری اصل کے cytoplasmic dsDNA کے لیے ایک بہتر مارکر ہو سکتا ہے۔ ہسٹون-H2B-منفی سائٹوپلاسمک dsDNA اس مطالعے میں استعمال ہونے والے کنٹرول HeLa سیلز میں شاذ و نادر ہی مشاہدہ کیا گیا تھا، لیکن اگر دیگر سیل لائنز یا حالات استعمال کیے جائیں تو نیوکلیئر اوریجن کا ایسا dsDNA موجود ہو سکتا ہے۔

ہمارے حالیہ مقالے میں استعمال شدہ مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی ان سیٹو ہائبرڈائزیشن کوالٹیٹیو تشخیص کے لیے موزوں ہے، لیکن مقداری تشخیص کے لیے سیٹو ہائبرڈائزیشن میں استعمال کرنا مشکل ہو سکتا ہے [8]۔

حالت میں ہائبرڈائزیشن نمونہ کو اعلی درجہ حرارت پر ظاہر کرتی ہے، جس کے نتیجے میں نمونے کے کچھ حصوں کی خرابی یا شور ہو سکتا ہے۔ دوسری طرف، اس مقالے میں پیش کیا گیا امیونوسیٹو کیمیکل طریقہ پس منظر کے شور کے ساتھ سگنلز حاصل کر سکتا ہے۔ ہمارے حالیہ مقالے میں، پارکنسنز کے مرض کے ماڈل کے طور پر استعمال ہونے والے انسانی خلیات اور زیبرا فش میں، ہم نے دکھایا کہ مائٹوکونڈریل ڈی این اے سائٹوپلازم میں لیک ہو گیا تھا، جو کہ زہریلا ہے۔ خلیات ہم نے یہ بھی مشاہدہ کیا کہ پارکنسنز کے مرض میں مبتلا مریضوں کے پوسٹ مارٹم دماغی ٹشوز میں سائٹوسولک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی مقدار میں اضافہ ہوا ہے [8]۔

شواہد کی یہ سطریں بتاتی ہیں کہ مائٹوکونڈریا سے خارج ہونے والے ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی بڑھتی ہوئی مقدار شدید اور دائمی سوزش کو جنم دے سکتی ہے جس کے نتیجے میں پارکنسنز کی بیماری اور دل کی ناکامی شامل ہیں۔ اس طرح، سائٹوسولک-ڈی این اے کے انحطاط کو بڑھانا یا اس کے سینسر کو روکنا ان بیماریوں کے لیے ممکنہ علاج کا ہدف ہو سکتا ہے [8,28]۔

ایکٹوپک مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی مقداری تشخیص کے لیے اس مقالے میں متعارف کرایا گیا طریقہ اس شعبے میں مزید تحقیق کے لیے ایک اہم ٹول کے طور پر کام کرتا ہے۔

مصنف کی شراکتیں: HM اور MTH نے مفروضے مرتب کیے، تجربات کی اکثریت کو ڈیزائن کیا، تجربات کیے، ڈیٹا کا تجزیہ کیا، اور مخطوطہ لکھا۔ NM نے مہذب خلیوں سے متعلق تجربات کو انجام دیا۔ تمام مصنفین نے مخطوطہ کے شائع شدہ ورژن کو پڑھا اور اس سے اتفاق کیا ہے۔

فنڈنگ: اس کام کو AMED (گرانٹ نمبرز JP21gm6110028 اورJP19dm0107154 (HM))، ٹیکڈا سائنس فاؤنڈیشن (HM)، JSPS KAKENHI (گرانٹ نمبرز JP14516799 (HM)، JP 16690735 (HM)، JP 16690735 (HM) اور JP19dm0107154 (HM) کی جانب سے معاونت فراہم کی گئی۔ )، JST (Moonshot R&D؛ گرانٹ نمبرJPMJMS2024 (HM))، اور TBRF سے گرانٹس ان ایڈ (گرانٹ نمبر TBRF-RF 21-135 (HM))۔

ڈیٹا کی دستیابی کا بیان: اس مخطوطہ میں بیان کردہ ڈیٹا اور ٹولز درخواست پر دستیاب ہیں۔

اعترافات: ہم شنانو کوبایشی کو مددگار مباحثوں میں حصہ لینے اور مسلسل تعاون فراہم کرنے کے لیے تسلیم کرتے ہیں۔ ہم ٹوکیو بائیو کیمیکل ریسرچ فاؤنڈیشن (TBRF) کو غیر ملکی محققین کے لیے MH (TBRF-RF 21-135) کو TBRF پوسٹ ڈاکیٹرل فیلوشپ فراہم کرنے کے لیے تسلیم کرتے ہیں۔

مفادات کے تصادم: مصنفین مفادات کے تصادم کا اعلان نہیں کرتے ہیں۔

حوالہ جات

1. لی، ایکس ڈی؛ وو، جے؛ گاو، ڈی؛ وانگ، ایچ. سورج، ایل. چن، ZJ اینٹی وائرل دفاع اور مدافعتی اثرات میں cGAS-cGAMP سگنلنگ کے اہم کردار۔ سائنس 2013، 341، 1390–1394۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

2. انصاری، ایم اے؛ دتہ، ایس. ویٹل، ایم وی؛ دتہ، ڈی. اقبال، جے۔ کمار، بی. رائے، اے. چکوٹی، ایل۔ سنگھ، وی وی؛ چندرن، B. ہرپیس وائرس جینوم کی شناخت انڈسڈ ایسٹیلیشن جوہری IFI16 اس کے سائٹوپلاسمک ٹرانسلوکیشن، سوزش اور IFN- ردعمل کے لیے ضروری ہے۔ پی ایل او ایس پیتھوگ۔ 2015, 11, e1005019۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

3. اورزلی، MH؛ بروکیما، این ایم؛ ڈنر، بی اے؛ ہینکس، ڈی سی؛ ایلڈ، این سی؛ کرسٹیا، آئی ایم؛ نائپ، IFI16 کا DM cGAS ثالثی استحکام ہرپس سمپلیکس وائرس کے انفیکشن کے دوران فطری سگنلنگ کو فروغ دیتا ہے۔ پروک ناٹل اکاد۔ سائنس USA 2015, 112, E1773–E1781[CrossRef] [PubMed]

4. ووڈورڈ، جے جے؛ Iavarone, AT; پورٹنائے، DA c-di-AMP انٹرا سیلولر لیسٹیریا مونوسائٹوجینز کے ذریعے خفیہ کردہ ایک میزبان قسم کے آئنٹرفیرون ردعمل کو متحرک کرتا ہے۔ سائنس 2010، 328، 1703–1705۔ [کراس ریف] [پب میڈ]

5. داؤ، ز. گھوش، کے. وزیولی، ایم جی؛ Zhu, J.; سین، پی. وینگنسٹین، کے جے؛ سمتھی، جے؛ لین، وائی۔ لن، وائی۔ چاؤ، زیڈ؛ ET رحمہ اللہ تعالی. Cytoplasmicchromatin سنسنی اور کینسر میں سوزش کو متحرک کرتا ہے۔ فطرت 2017، 550، 402–406۔ [کراس ریف]

6. تاکاہاشی، A.؛ لو، ٹی. اوکاڈا، آر. کامچی، ایف۔ Watanabe, Y.; وکیتا، ایم؛ Watanabe, S.; Kawamoto, S.; Miyata, K.; حجام، جی این؛ et al. cytoplasmic DNases کی Downregulation cytoplasmic DNA جمع اور SASP سنسنی خلیوں میں شامل ہے۔ نیٹ۔کمیون۔ 2018، 9، 1249۔ [کراس ریف]

7. میک آرتھر، K.؛ وائٹ ہیڈ، ایل ڈبلیو؛ ہڈلسٹن، جے ایم؛ لی، ایل. پیڈ مین، بی ایس؛ اورشوٹ، وی. جیوگیگن، این ڈی؛ چپپاز، ایس. ڈیوڈسن، ایس؛ چن، ایچ ایس؛ ET رحمہ اللہ تعالی. BAK/BAX macropores apoptosis کے دوران mitochondrial herniation اور mtDNA بہاؤ کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔ سائنس 2018,359, eaao6047۔ [کراس ریف]

8. Matsui, H.; Ito, J.; Matsui, N.; Uechi, T.; اونوڈیرا، او۔ کاکیتا، A. mitochondrial اصل کا سائٹوسولک dsDNA پارکنسنز کی بیماری کے سیلولر اور زیبرا فش ماڈلز میں سائٹوٹوکسیٹی اور نیوروڈیجنریشن کو اکساتا ہے۔ نیٹ کمیون 2021، 12، 3101۔ [کراس ریف]

9. سلیٹر، ڈی اے؛ مارٹنیز، جے؛ ہاؤ، ایل. چن، ایکس؛ سورج، این. تارا، ڈی. فشر، ٹی ڈی؛ برمن، جے ایل؛ لی، وائی۔ ژانگ، Z. ET رحمہ اللہ تعالی. پارکن اور پنک 1 ڈنک کی وجہ سے ہونے والی سوزش کو کم کرتے ہیں۔ فطرت 2018، 561، 258–262۔ [کراس ریف]

10. Hou, Y.; وی، وائی؛ Lautrup, S.; یانگ، بی؛ وانگ، وائی؛ کورڈونیئر، ایس. میٹسن، ایم پی؛ کروٹیو، ڈی ایل؛ بوہر، VA NAD(+) سپلیمنٹیشن cGAS-STING کے ذریعے الزائمر کی بیماری کے ٹرانسجینک ماؤس ماڈل میں نیوروئنفلامیشن اور سیل سنسنی کو کم کرتا ہے۔ پروک Natl.Acad. سائنس USA 2021, 118, e2011226118.

For more information:1950477648nn@gmail.com