Astrocyte Mitochondria hauv White-Matter Injury Part 3

Astrocyte Mitochondrial Teb rau Kev Raug Mob

Stimuli uas pib astrocyte reactivity xws li kev laus, kev raug mob, thiab cov kab mob zoo sib xws cuam tshuam rau astrocyte mitochondria, ua rau tsis ua haujlwm.

Kev sib raug zoo ntawm kev ua haujlwm tsis zoo thiab kev nco yog lub ntsiab lus tseem ceeb, thiab lawv feem ntau cuam tshuam rau tib neeg lub neej zoo. Txawm hais tias ob qho tib si kev ua haujlwm tsis zoo thiab kev nco tsis zoo tuaj yeem cuam tshuam rau tib neeg lub neej, tsis muaj qhov tsim nyog txuas ntawm ob. Ntau tus neeg pom tias lawv lub cim xeeb zoo dua qub tom qab muaj qee qhov kev ua haujlwm tsis zoo.

Ib tug neeg lub cim xeeb feem ntau cuam tshuam nrog kev noj qab haus huv ntawm nws lub hlwb. Thaum peb muaj kev ua haujlwm tsis zoo, peb lub hlwb thiab lub paj hlwb raug cuam tshuam, ua rau tsis nco qab. Txawm li cas los xij, qhov ntawd tsis tau txhais hais tias peb tsis tuaj yeem txhim kho peb lub cim xeeb los ntawm kev tawm dag zog thiab khoom noj khoom haus. Tshwj xeeb tshaj yog rau cov neeg uas muaj kev ua haujlwm tsis zoo, kev txhim kho kev nco yuav yog qhov luv rau kev rov qab mus rau lub neej qub.

Piv txwv li, kev txhim kho peb cov khoom noj txhua hnub thiab kev tawm dag zog tuaj yeem txhim kho peb lub hlwb kev noj qab haus huv, yog li txhim kho kev nco. Peb kuj tuaj yeem txhawb nqa lub hlwb los ntawm kev nyeem ntawv ntau ntxiv thiab kawm cov kev paub tshiab los pab lub hlwb kom muaj txiaj ntsig zoo. Tsis tas li ntawd, kev koom tes hauv kev sib raug zoo thiab kev sib tham nrog cov txheeb ze thiab cov phooj ywg tuaj yeem ua rau lub hlwb ua si thiab pab txhim kho kev nco.

Piv txwv li, kev sib raug zoo ntawm kev ua haujlwm tsis zoo thiab kev nco yuav nyuaj me ntsis, tab sis peb tseem tuaj yeem txhim kho peb lub cim xeeb los ntawm txoj kev nquag. Txawm hais tias los ntawm kev txhim kho peb txoj kev ua neej lossis ua kom peb muaj peev xwm kawm thiab sib raug zoo, peb tuaj yeem ua kom peb lub hlwb thiab lub cev nyob rau hauv lub xeev muaj kev noj qab haus huv thiab tsim lub hauv paus muaj zog rau peb lub neej yav tom ntej. Nws tuaj yeem pom tias peb yuav tsum txhim kho kev nco, thiab Cistanche deserticola tuaj yeem txhim kho kev nco, vim Cistanche deserticola tseem tuaj yeem tswj hwm qhov sib npaug ntawm cov neurotransmitters, xws li nce qib ntawm acetylcholine thiab kev loj hlob. Cov khoom no tseem ceeb heev rau kev nco thiab kev kawm. Tsis tas li ntawd, Cistanche deserticola kuj tseem tuaj yeem txhim kho cov ntshav khiav thiab txhawb nqa cov pa oxygen, uas tuaj yeem ua kom lub hlwb tau txais cov as-ham txaus thiab lub zog, yog li txhim kho lub hlwb tseem ceeb thiab kev ua siab ntev.

Nyem paub cov tshuaj ntxiv los txhawb kev nco

Cov cim tseem ceeb ntawm qhov kev ua tsis zoo no suav nrog kev poob ntawm Ca2+ kev cai [134, 135], ntau dhau ntawm ROS, pib ntawm cell tuag cascades, thiab qhib mitochondrial permeability hloov pores (mtPTP; [136]).

Nce cytosolic Ca2+ nce thiab Ca2+ ntu ntu ua rau ntau zausCa2+ oscillations, thiab tshaj Ca2+ tsub zuj zuj hauv mitochondria depletes mitochondrialmembrane peev xwm, ua rau muaj kev cuam tshuam ATP ntau lawm thiab qhib. ntawm mtPTP.

Kev qhib ntawm mtPTP tshwm sim hauv cytochrome c tso tawm nrog rau lwm cov cytokines thiab ROS [137].Xav txog kev sib txuas ntawm astrocytic thiab kev sib txuas lus ntawm astrocytes, mitochondrial tsis ua haujlwm, nrhiav ntau astrocytes, thiab nthuav dav thaj tsam ntawm lawv lub network tuaj yeem muaj kev cuam tshuam deb. Raws li qhov tshwm sim, piv txwv li, -amyloid-induced oxidativestress hauv astrocytes ua rau muaj kev puas tsuaj loj heev ntawm cov amyloid depositionareas [138, 139].

Kev raug mob neuronal tuaj yeem ua rau muaj zog ntxiv los ntawm kev tso tawm ntawm cytokines, ROS, thiab inflammatory factor [140–142]. Kev sim ntxiv FC rau astrocyte kab lis kev cai, uas dissipates astrocyte mitochondrial membrane muaj peev xwm, txo glutamate uptakeleading kom nce neurotoxicity [120].

Ib yam li ntawd, lub hom phiaj ntawm astrocyte electron transportchain ua rau muaj kev tuag neuronal [128]. Cov ntaub ntawv pov thawj no qhia tau hais tias astrocyticmitochondria tseem ceeb heev los txhawb cov neurons thiab lawv txoj haujlwm.

Yog li ntawd, mitochondrialdysfunction impedes lub luag hauj lwm tiv thaiv ntawm astrocytes, qhia hais tias lub hom phiaj astrocytemitochondria tej zaum yuav muab kev kho kom zoo rau ib puag ncig neurons.Mitochondria ntawm lub astrocyte kawg-taw yog txuam nrog cerebrovascular qauv thiab ua kom pom kev siab metabolic kev ua ub no thiab dynamic 3} Ca {{1}4} .

Txawm li cas los xij, yuav ua li cas astrocyte mitochondrial dynamics ua rau NVU, BBB, thiab / lossis cerebrovascularpathologies xws li vascular dementia tseem tsis tau tshawb nrhiav.

Mitochondrial Trafficking Ntawm Astrocytes thiab Neurons

Astrocyte mitochondria tuaj yeem yog lub hauv paus rau kev tiv thaiv thiab muaj txiaj ntsig zoo ntawm astrocytes. Teb rau cov kev xav tau ntawm lub zog ntawm astrocytes, mitochondria tuaj yeem tswj kev tso tawm ntawm kev loj hlob, txhawb kev ua haujlwm ntawm synaptic, thiab / lossis tsim lub caws pliav glial.

Raws li qhov no, tom qab lub hlwb raug mob astrocytes tsis tuaj yeem pib qhov kev tiv thaiv kev tiv thaiv yog tias lawv cov mitochondria tsis ua haujlwm [128]. Tseeb tiag, astrocytes pov tseg ntawm lawv cov dysfunctional mitochondria ntawm mitophagy [144], xav tias yuav txo tau cov txiaj ntsig zoo. Interestingly, astrocytes tuaj yeem nqa lossis khiav mitochondria mus thiab los ntawm lwm cov cell.

Piv txwv li, mitochondria los ntawm retinal ganglion hlwb raug coj los ntawm astrocytes, thaum mitochondria los ntawm astrocytes tuaj yeem hloov mus rau cov neurons, qhia txog kev lag luam bidirectional ntawm mitochondria ntawm astrocytes thiab neurons. Cov pov thawj tam sim no qhia tias lub hom phiaj ntawm qhov kev ua haujlwm no yog xa cov mitochondriafrom neurons puas rau astrocytes kom dhau mus rau mitophagy, thaum noj qab haus huv mitochondria tsiv ntawm astrocytes mus rau neurons txhawb cov neurons hauv kev ntxhov siab. Mitochondria raug tso tawm hauv vesiclesin a Ca2+-dependent CD38-cADPR signaling pathway [145].

Tom qab ntawd, kev tswj hwm ntawm CD38 tau nce qhov kev tso tawm ntawm mitochondria-muaj vesicles nyob rau hauv invitro thiab hauv vivo mob [145]. Mitochondria originating los ntawm astrocytes fuse nrog cov neuronal mitochondria nyob rau hauv cheeb tsam penumbra thiab txhim khu kev ciaj sia ntawm neurons. Cia siab tias, kev txo qis ntawm CD38 hauv tus qauv ischemia tsis zoo cuam tshuam qhov txiaj ntsig ntsuas, txhawb kev soj ntsuam tias astrocyte-mediated mitochondrial tso tawm los ntawm CD38 teeb liab hauv lub hlwb.

Muaj kev txaus siab tseem ceeb nyob rau hauv seb puas muaj kev ciaj sia zoo sib xws lossis tsis muaj, ua rau cov kab mob neurodegenerative. Siv thawj cov hlwb neural thiab tib neeg pluripotentstem cell-derived neural cells (hPSCs), kev hloov pauv ntawm mitochondria los ntawm astrocytes thiab neural hlwb mus rau hauv astrocytes tau pom los ntawm CD38 / cADPR signaling thiab koom nrog Miro1 thiab Miro2. Qhia txog tus kab mob Alexander (AxD) -sociated hot spot mutationsinto GFAP gene of hPSCs impaired mitochondrial transfer between neural cells and astrocytes and show that AxD-associated mutations in GFAP gene disruptedastrocytic mitochondria transfer, provides a potentialD pathogenic mechanism in Ax.

Interestingly, Miro1, nrog rau Miro2, tau ua lub luag haujlwm hauv kev hloov mus rau mitochondrial, uas zoo li xav txog kev koom tes ntawm ob lub GTPases hauv intracellular mitochondrialtransport thiab kev lag luam [147, 148]. Lub peev xwm ntawm Miro1 los tswj mitochondrialtransfer los ntawm mesenchymal qia hlwb mus rau hauv cov hlab ntsws epithelial hlwb thiab cardiomyocytes tau pom yav dhau los [149, 150].

Interestingly, Miro1 thiab Miro2 muaj ob EF-handCa2+-binding domains [147, 151]; seb lawv sib tham nrog CD38/cADPR signalingremains yuav tsum tau tshawb nrhiav. Kev txiav txim siab seb mitochondrial hloov ntawm astrocytes thiab los ntawm cov hlwb neuronal mus rau hauv astrocytes kuj tshwm sim hauv vivo, thiab nthuav tawm cov ncauj lus kom ntxaws txog kev hloov pauv ntawm tes, yuav tsum tau tshawb xyuas ntxiv.

Astrocyte Mitochondria raws li Kev Kho Mob Lub Hom Phiaj rau Cov Kab Mob Neuronal

Kev kho mob txoj hauv kev tsom mus rau mitochondria rau ntau yam kev raug mob ntawm lub hlwb thiab cov kab mob neurodegenerative siv cov tshuaj antioxidants, mtPTP inhibitors, uncouplers, thiab lwm yam roj tau txais kev txaus siab ntev.

Conventionally, feem ntau ntawm cov kev tshawb nrhiav no tau ua nrog lub hom phiaj ntawm kev cawm cov neuronal mitochondria. Txawm li cas los xij, astrocyticmitochondrial dysfunction yuav muaj kev cuam tshuam ntau dua raws li lub luag haujlwm, kev ua haujlwm, thiab qhov chaw ntawm astrocytes hauv ntau lub paj hlwb, ua rau Ca2+ dysregulation, inflammatory teb, thiab glutamate dysregulation vim lub zog deprivation.

Kev kho mitochondria hauv astrocytes tuaj yeem tau txais txiaj ntsig ncaj qha rau kev muaj sia nyob ntawm neuronal vim yog neuron-astrocyteinterdependence. Txhawm rau txhim kho txoj hauv kev hauv cell- thiab organelle-cov yam ntxwv tshwj xeeb yog ib qho kev sib tw. Ntau txoj hauv kev xws li cov kab mob sib kis, cov nanoparticles, lossis cov peptides tshwj xeeb[88, 152–156] tau tsim. Siv cov txheej txheem no, pov thawj los tiv thaiv cov neuronsvia tsom rau astrocyte mitochondria tau sau rau hauv ntau tus qauv kab mob xws li mob cortical lesions [157] -amyloid-expressing Alzheimer's disease [87, 88, 158, 159], mob ntev [160], thiab txha caj qaum. raug mob [161] thiab CNS raug mob [89, 162].

Raws li cov txiaj ntsig txhawb nqa no, cov kev tshawb fawb ntxiv uas muaj xws li cocktails ntawm antioxidants, mtPTPmodulators, thiab lwm lub zog substrates ua ke nrog CD38 activators tuaj yeem kuaj xyuas tus nqi kho mob ntawm kev txuag astrocyte mitochondria hauv ntau lub hlwb raug mobmodel.Kev cais ntawm kev ua haujlwm thiab noj qab haus huv mitochondria. exogenous qhov chaw hloov mus rau qhov chaw ntawm kev raug mob tau dhau los ua lwm lub ntsiab lus ntawm kev txaus siab.

Cov ntaub ntawv tseem ceeb los ntawm lub plawv teb, nyob rau hauv cov neeg mob uas muaj kab mob congenitalmyocardial thaum hloov pauv ntawm pectoral leeg mitochondria tau pom tias muaj kev txhim kho sai hauv kev sim tshuaj [163]. Cov kev tshawb fawb zoo sib xws tshawb xyuas CNS cov kab mob ntsig txog tseem tsis tau ua. Txawm li cas los xij, kev txhawb nqa kev soj ntsuam los ntawm ntau qhov kev tshawb fawb tsiaj [145, 164–167] muab qhov laj thawj tseem ceeb, xws li txoj kev tshawb fawb qhia tias kev txhaj tshuaj cais mitochondria rau hauv gliomas ntawm cov nas nyob ua rau muaj kev hloov pauv metabolic los ntawm glycolysis toaerobic ua pa, uas cuam tshuam nrog txo cov qog loj hlob [16. ].

Nyob rau hauv tus nas modelof stroke, transplanted mitochondria tau coj los ntawm neuronal hlwb, thiab astrocytes nyob rau hauv lub penumbra cheeb tsam tau pom tias xa mitochondria mus rau neurons. Raws li qhov tshwm sim, neuronaldeath raug txo qis, uas cuam tshuam nrog kev txhim kho lub cev muaj zog thiab kev ua haujlwm ntawm lub paj hlwb [145]. Mitochondrial kev xa khoom ntxiv nrog PEP1, tus neeg nqa khoom peptide mus rau medialforebrain nras ntawm Parkinson tus nas qauv, tiv thaiv cov neurons hauv substantia nigra thiab txhim kho locomotor muaj nuj nqi [169]. Hauv qhov sib piv, kev xa cov mitochondria tuaj yeem siv tau rau cov tsiaj txhu raug mob txha caj qaum tau tswj kom muaj zog tab sis ua tsis tiav cov ntaub so ntswg los yog txhim kho functionalrecovery [166].

Cov txiaj ntsig no muab pov thawj ntawm f hauv paus ntsiab lus tias mitochondria yog organelles uas tuaj yeem hloov ntawm ib lub cev mus rau lwm qhov thiab xav tias lub luag haujlwm ntawm kev ua haujlwm xav tau los ntawm cov neeg tau txais cov ntaub so ntswg. Tsis tas li ntawd, nws tuaj yeem hloov pauv thiab hloov pauv ntawm cov cell sib txawv los txhawb kev ua haujlwm thiab muaj sia nyob. Dab tsi cov cim qhia yog qhov sib txawv ntawm tus neeg txais nyiaj pub dawb tam sim no tsis paub.

Hauv cov ntsiab lus, muaj ntau qhov laj thawj tseem ceeb vim li cas nws tseem ceeb rau kev tshawb xyuas astrocytemitochondria raws li lub hom phiaj kho. Ua ntej, nyob rau hauv lub ntsej muag ntawm kev raug mob hnyav xws li astroke, neurons yog thawj tus neeg tuag; li no lub qhov rais ntawm lub cib fim los tiv thaiv neuronalmitochondria yog nqaim heev los ntawm qhov chaw kho mob foundations. Qhov thib ob, astrocytes muaj sia nyob qhov mob; Yog li ntawd, kev tswj hwm lawv cov txiaj ntsig zoo muab kev tiv thaiv kev ruaj ntseg ntxiv rau txo kev raug mob.

Qhov thib peb, vim hais tias astrocytes koom ua ke rau hauv ntau qhov chaw ua haujlwm thiab cuam tshuam nrog feem ntau ntawm cov cellular thiab cov qauv anatomical, kev tiv thaiv kev tiv thaiv yuav ua rau ntau cov ntsiab lus ntxiv rau cov neurons. Thaum kawg, cov kev tiv thaiv sib txawv tshwj xeeb rau cov kab mob pathology tuaj yeem siv tau raws li qhov xav tau ntawm kev tiv thaiv thiab kev tiv thaiv mus rau theem kev tsim kho thiab rov ua haujlwm.

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