เกี่ยวกับวิวัฒนาการของการชราภาพของเซลล์

เชิงนามธรรม

ความคิดที่ว่าเซลล์ชราภาพมีส่วนทำให้เกิดความชราได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากการค้นพบว่าการกำจัดเซลล์ดังกล่าวช่วยบรรเทาโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุได้มากมายและยืดอายุขัยของหนู. ในขณะที่ความพยายามดำเนินการใช้การค้นพบดังกล่าวเพื่อการบำบัด สิ่งสำคัญคือต้องถามว่าพลังทางวิวัฒนาการใดที่อาจอยู่เบื้องหลังการเกิดขึ้นของการแก่ชราของเซลล์ เพื่อให้เข้าใจชีววิทยาที่เราอาจพยายามเปลี่ยนแปลงได้ดียิ่งขึ้น การชราภาพของเซลล์มักถูกมองว่าเป็นต้านมะเร็ง กลไกเพราะมันไปจำกัดศักยภาพการแบ่งตัวของเซลล์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าเซลล์ชราภาพก็มักมีเช่นกันคุณสมบัติในการก่อมะเร็ง. นี่เป็นเรื่องยากที่จะตกลงกับแนวคิดง่ายๆ ของกลไกต้านมะเร็ง. นอกจากนี้ การศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าการชราภาพของเซลล์เกี่ยวข้องกับการรักษาบาดแผลและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ ที่นี่ เรานำการค้นพบและแนวคิดเหล่านี้มารวมกันและหารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่ฟังก์ชันเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุหลักสำหรับวิวัฒนาการของการแก่ชราของเซลล์ นอกจากนี้ เราหารือเกี่ยวกับแนวคิดที่ว่าเซลล์ชราภาพอาจสะสม ด้วยวัยเพราะว่าระบบภูมิคุ้มกันต้องสร้างความสมดุลระหว่างการปฏิเสธที่ผิดพลาด(มองเห็นเซลล์ชราบางเซลล์) และผลบวกปลอม(ทำลายเซลล์ร่างกายที่แข็งแรง).

คำสำคัญ:อายุ, ต่อต้านริ้วรอยการชราภาพของเซลล์ วิวัฒนาการ การวิเคราะห์

คลิกที่นี่เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Cistanche เพื่อการต่อต้านริ้วรอยและต่อต้านมะเร็ง

1|การแนะนำ

เป็นเวลา 60 ปีแล้วที่ปรากฏการณ์การจำลองแบบของเซลล์ชราภาพถูกค้นพบในเซลล์ไฟโบรบลาสต์แบบดิพลอยด์ของมนุษย์ (Hayflick & Moorhead, 1961) ในเวลานั้น มุมมองที่เป็นที่ยอมรับคือเซลล์เพาะเลี้ยงจะเติบโตอย่างไม่มีกำหนดหากได้รับเงื่อนไขที่เหมาะสม หลังจากยอมรับความถูกต้องของการค้นพบใหม่แล้ว ก็แสดงว่ามีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์ "ปกติ" ซึ่งมีช่วงอายุการจำลองแบบจำกัด และเซลล์ "แปลงร่าง" ที่ร้ายกาจ ซึ่งสามารถเพิ่มจำนวนได้อย่างไม่มีกำหนด แม้ว่าจะเข้าใจได้ไม่ดีนัก แต่ความชราภาพก็เป็นหลักฐานของความชราที่แท้จริงที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์ สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนจากรายงานที่ว่าช่วงอายุการจำลองแบบของเซลล์ (แสดงเป็นจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า) มีความสัมพันธ์กับ (a) อายุยืนของสายพันธุ์ที่เพาะเลี้ยง (Röhme, 1981) และ (b) อายุของผู้บริจาค จากการตรวจชิ้นเนื้อ (Martin et al., 1970) แม้ว่าความสัมพันธ์อย่างง่ายระหว่างการแก่ตัวของสิ่งมีชีวิตกับความคิดเรื่องเซลล์ที่เพิ่งหมดศักยภาพในการแบ่งตัวก็ยังถูกตั้งคำถาม (Cristofalo et al., 1998, 2004) แนวคิดเรื่องความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุยังคงมีอยู่ แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าความเชื่อมโยงดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้นก็ตาม ยังแสดงอยู่ในวิฟ ความก้าวหน้าที่สำคัญจึงเป็นการค้นพบมาร์กเกอร์ เช่น se nescence-associated -galactosidase (SA- -gal) และ p16 (Campisi & d'Adda di Fagagna, 2007; Collins & Sedivy, 2003; Dimri et al. , 2538). สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงใช้เพื่อระบุเซลล์ชราภาพภายในเนื้อเยื่อเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นว่าพวกมันเพิ่มขึ้นตามอายุในร่างกาย (Burd et al., 2013; Yamakoshi et al., 2009) การศึกษาที่ออกแบบมาเพื่อดูเนื้อเยื่อต่างๆ พบค่าระหว่าง 2 เปอร์เซ็นต์ –14 เปอร์เซ็นต์ในหนูแก่ (Biran et al., 2017) อย่างไรก็ตาม ไม่มีเครื่องหมายใดในปัจจุบันที่สามารถระบุเซลล์ชราภาพได้อย่างชัดเจน ดังนั้นการชราภาพน่าจะพิจารณาได้ดีที่สุดโดยใช้เครื่องหมายหลายตัวร่วมกัน จนกว่าการระบุจะได้รับการแก้ไขเพิ่มเติม

ขั้นตอนสำคัญต่อไปคือการค้นพบว่าการชราภาพซ้ำๆ อาจเกิดจากการสึกกร่อนของเทโลเมียร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างป้องกันที่ปิดปลายโครโมโซมเชิงเส้น (Harley et al., 1990) การสึกกร่อนของ Telomere เกิดขึ้นเนื่องจาก DNA polymerase ไม่สามารถคัดลอกส่วนปลายสุดของโครโมโซมได้ ในเซลล์สืบพันธุ์และเซลล์เฉพาะทางอื่นๆ บางประเภท ข้อจำกัดนี้จะหมดไปโดยการทำงานของเทโลเมอเรส แต่ในไฟโบรบลาสต์และเซลล์ประเภทอื่นๆ ที่มีความแตกต่าง การแสดงออกของเทโลเมอเรสจะถูกปิด สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการชราภาพอาจเป็นกระบวนการที่ตั้งโปรแกรมไว้ซึ่งเทโลเมียร์ทำหน้าที่เป็นรูปแบบของนาฬิกาโมเลกุล อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องนาฬิกาธรรมดากลับเป็นการค้นพบว่าการชราภาพจำลองแสดงความแตกต่างในศักยภาพการแบ่งตัวของเซลล์แต่ละเซลล์ภายในประชากร และแม้แต่ในประชากรกลุ่มย่อยที่ได้มาจากโคลนนิ่ง (Smith & Whitney, 1980) นอกจากนี้ ข้อพิจารณาทางวิวัฒนาการยังโต้แย้งว่าไม่เพียงแต่ต่อต้านการแก่ชราที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้เท่านั้น แต่ยังขัดแย้งกับแนวคิดของการมีสาเหตุระดับโมเลกุลเดี่ยวด้วย (Kirkwood, 2005) แบบจำลองทางทฤษฎีของการโต้ตอบระหว่างกลไกต่างๆ ของผู้สมัครที่แตกต่างกันของการแก่ตัวของโมเลกุล (การกลายพันธุ์ของร่างกาย ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย การพังทลายของเทโลเมียร์) บ่งชี้ว่าความแตกต่างที่สังเกตได้ในศักยภาพการแบ่งเซลล์สามารถอธิบายได้ด้วยการกระทำของกลไกหลายอย่างที่ทำหน้าที่ร่วมกัน (โซซู & เคิร์กวูด, 2001) สิ่งนี้นำไปสู่การทดสอบเชิงทดลองเกี่ยวกับความเป็นไปได้นี้ ซึ่งเผยให้เห็นว่าผลกระทบแบบสุ่มของการกลายพันธุ์ของไมโทคอนเดรีย (ซึ่งส่งผลให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นภายในเซลล์ ซึ่งเทโลเมียร์มีความไวเป็นพิเศษ) สามารถอธิบายถึงความแตกต่างแบบสุ่มในการชราภาพซ้ำที่ขับเคลื่อนด้วยเทโลเมียร์ (Passos et al., 2550). ในขณะเดียวกัน พบว่าไม่เพียงแค่การเสื่อมของเทโลเมียร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาวะความเสียหายที่หลากหลาย (ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ความเสียหายของดีเอ็นเอ การแผ่รังสี หรือการแสดงออกของยีนก่อมะเร็งบางชนิด) ซึ่งทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับความเสียหายของดีเอ็นเอในบางรูปแบบ การชราภาพของเซลล์ (CS) (Campisi, 2013; Coppe et al., 2010; Gorgoulis et al., 2019)

เพื่อตอบสนองต่อหลักฐานที่บ่งชี้ว่าเส้นทางที่นำไปสู่การสร้างความชราภาพนั้นซับซ้อนกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ จึงมีความพยายามที่จะรวมพลังของชีวสารสนเทศศาสตร์และการสร้างแบบจำลองระบบเข้ากับการวิเคราะห์การทำงานของการควบคุมยีน สิ่งนี้เผยให้เห็นว่ามีวงจรป้อนกลับแบบไดนามิกซึ่งกระตุ้นโดยการตอบสนองต่อความเสียหายของดีเอ็นเอ (DDR) และหลังจากล่าช้าไปหลายวัน เซลล์จะล็อกเซลล์ให้อยู่ในสถานะคงสภาพของการชราภาพระดับเซลล์ที่ "ลึก" (Passos et al., 2553). คุณลักษณะที่สำคัญของการค้นพบนี้คือการชราภาพของเซลล์เป็นกระบวนการที่มีการควบคุมซึ่งนำเสนอทางเลือกอื่นในการตอบสนองต่อความเสียหายมากกว่าทางเลือกของการ "ฆ่าตัวตาย" ในระดับเซลล์หรือที่เรียกว่าอะพอพโทซิส แม้ว่าการตายของอะพอพโทซิสจะเป็นวิธีการกำจัดเซลล์ที่เสียหายออกไปอย่างสมบูรณ์ แต่การชราภาพทำให้เซลล์คงอยู่ต่อไป แต่ดึงเอาศักยภาพในการแบ่งตัวต่อไปออกไปอย่างถาวร นอกจากนี้ เซลล์ชราภาพจำนวนมากยังต้านทานการเหนี่ยวนำของอะพอพโทซิสได้สูง (Childs et al., 2014) ตั้งแต่แรกเห็น การชราภาพและการตายของเซลล์อาจถูกมองว่าเป็นทางเลือกเสริมในการจัดการผลกระทบที่อาจเป็นอันตรายของความเสียหายของเซลล์ที่ได้รับ (Childs et al., 2014) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับความเสี่ยงของโรคมะเร็ง หากเซลล์ชนิดนั้นมีความเสี่ยงสูง เช่น เซลล์ต้นกำเนิด การตายของเซลล์จะกำจัดเซลล์นั้นไปโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม มีข้อบ่งชี้ว่าการกระตุ้น apoptosis ส่งผลให้แก่เร็วขึ้นโดยเร่งการสูญเสียเซลล์ของเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับอายุ (Kirkwood, 2002; Tyner et al., 2002) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าอาจมีสถานการณ์ที่เซลล์ที่เสียหายจะได้รับการเก็บรักษาไว้ดีกว่าในขณะที่ถูกปิดกั้นจากความเป็นไปได้ของการแบ่งตัวเพิ่มเติม แต่แน่นอนว่า สิ่งต่าง ๆ ไม่เคยตรงไปตรงมาอย่างที่เห็นตั้งแต่แรกเห็น เป็นที่แน่ชัดอยู่แล้วว่าการตายของเซลล์มีบทบาทมากกว่าการป้องกันมะเร็ง เนื่องจากมีความจำเป็น เช่น ในระหว่างการสร้างมอร์โฟเจเนซิส และในการจัดการความเสี่ยงของปฏิกิริยาภูมิต้านทานตนเองระหว่างการสร้างเม็ดเลือด ด้วยการชราภาพของเซลล์ การค้นพบที่สำคัญคือเซลล์ชราภาพส่วนใหญ่ได้รับการเปลี่ยนแปลงเพื่อสร้าง "ฟีโนไทป์ของสารคัดหลั่งที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ" (SASP) (Coppe et al., 2010; de Keizer, 2017) SASP เกี่ยวข้องกับการผลิตอาร์เรย์ที่ซับซ้อนของคีโมไคน์ ไซโตไคน์ โกรทแฟคเตอร์ และโปรตีเอส ซึ่งทำให้เกิดผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อเซลล์ข้างเคียง แม้กระทั่งรวมถึงการเปลี่ยนเป็นเซลล์ชราภาพใหม่โดยวิธีที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ "คนข้างเคียง" (Nelson et al ., 2012; da Silva et al., 2018; Xu et al., 2017) ผลกระทบหลายอย่างของ SASP ดูเหมือนจะเป็นไปในทางลบ: ส่งเสริมการอักเสบเรื้อรัง ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับการตายของอะพอพโทซิส เซลล์ชราภาพกลับมีผลประโยชน์ในการพัฒนา การรักษาบาดแผล และการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ (Demaria et al., 2015; Gal et al., 2019; Gibaja et al., 2019; Ritschka et al., 2560).

จุดเปลี่ยนในการรับรู้เกี่ยวกับเซลล์ชราภาพและความสัมพันธ์กับความชราภาพและสุขภาพคือการค้นพบในหนูที่เป้าหมายการกำจัดเซลล์ชราภาพ ซึ่งเรียกว่า "การวิเคราะห์" ส่งผลให้อายุขัยเพิ่มขึ้นและมีผลดีต่อสุขภาพ (Baar et al., 2017; Baker et al., 2011, 2016; de Keizer, 2017; Ovadya et al., 2018; Xu et al., 2018) อย่างไรก็ตาม การชราภาพของเซลล์เป็นปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนซึ่งยังห่างไกลจากความเข้าใจอย่างถ่องแท้ตามที่ระบุโดยการค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ว่า การกำจัดเซลล์ชราภาพที่ไม่สามารถเปลี่ยนได้ในตับนั้นทำให้อายุขัยของหนูสั้นลง (Grosse et al., 2020) อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ ความพยายามครั้งใหญ่กำลังดำเนินการเพื่อตรวจสอบว่าแนวทางที่คล้ายกันอาจช่วยปรับปรุงสุขภาพในช่วงอายุของมนุษย์หรือไม่

เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของสิ่งที่ทราบกันดีอยู่แล้วเกี่ยวกับการชราภาพของเซลล์ ดูเหมือนว่าการพิจารณาอย่างรอบคอบว่าทำไมและการคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจกำหนดบทบาทของเซลล์ชราภาพในร่างกายของเราได้อย่างไร ด้วยความหวังว่านี่อาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการรักษาในอนาคต

รูปที่ 1 การชราภาพของเซลล์ได้รับการแนะนำให้เป็นกลยุทธ์ในการต่อต้านมะเร็ง อย่างไรก็ตาม ฟีโนไทป์ของสารคัดหลั่งที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ (SASP) มีผลกระทบด้านลบมากมาย (แสดงเป็นสีแดง) ซึ่งยากที่จะปรับให้เข้ากับแนวคิดนี้

2|วิวัฒนาการและความชราภาพ

เมื่อพิจารณาว่าเหตุใดและลักษณะของความชราจึงเกิดขึ้นได้อย่างไร สิ่งแรกที่ควรชื่นชมคือตรรกะวิวัฒนาการไม่สนับสนุนแนวคิดที่ว่าความชรานั้นเกิดจากโปรแกรมทางพันธุกรรม (Kirkwood & Melov, 2011) แม้ว่าการอุทธรณ์ของการแก่ตัวตามโปรแกรมจะเป็นที่เข้าใจได้ แต่การแก่ชรานั้นไม่สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ด้วยวิธีนี้ (Kowald & Kirkwood, 2016) ประชากรตามธรรมชาติแทบไม่มีวัยชราทางชีวภาพ ดังนั้น จึงไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะคาดหวังว่าวิวัฒนาการจะส่งผลให้เกิดกระบวนการที่ไม่ค่อยได้เห็น นอกจากนี้ ความชรายังเป็นอันตรายต่อแต่ละบุคคล และการคัดเลือกโดยธรรมชาติควรคัดค้านมากกว่าส่งเสริม ร่างกายถูกตั้งโปรแกรมเพื่อความอยู่รอด ไม่ใช่ความตาย แต่เนื่องจากการอยู่รอดจนถึงวัยสูงอายุนั้นหาได้ยากในประชากรตามธรรมชาติ จึงไม่มีแรงกดดันทางวิวัฒนาการใด ๆ ที่จะต้องรักษาร่างกายให้ดีพอที่จะคงอยู่ตลอดไป (Kirkwood, 1977; Kirkwood & Holliday, 1979) ข้อสรุปนี้ซึ่งรวมอยู่ในทฤษฎี "โสมแบบใช้แล้วทิ้ง" คือ ความชราเป็นผลมาจากการสะสมที่ก้าวหน้าของความเสียหายระดับโมเลกุลและเซลล์เนื่องจากข้อจำกัดที่พัฒนาขึ้นในการบำรุงรักษาและซ่อมแซม ตรรกะเดียวกันนี้อธิบายว่าในสปีชีส์ต่างๆ ที่การสัมผัสกับอันตรายทางธรรมชาติแตกต่างกัน ข้อจำกัดในการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมจะปรับให้สอดคล้องกันอย่างไร สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากหลักฐานว่าเซลล์จากสปีชีส์อายุยืนโดยทั่วไปได้รับการปกป้องที่ดีกว่าเซลล์จากสปีชีส์อายุสั้น (Kapahi et al., 1999; Ma et al., 2016) นอกจากนี้ยังอธิบายว่าทำไมเส้นโค้งอุบัติการณ์อายุของโรคที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย เช่น มะเร็ง มีขนาดตามอายุขัย

อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงที่ว่าความแก่ไม่ได้ตั้งโปรแกรมไว้ในตัวมันเองไม่ได้แยกความเป็นไปได้ที่ผลที่ตามมารองของฟีโนไทป์ของความชรานั้นเป็นผลมาจากการเขียนโปรแกรมเชิงวิวัฒนาการ ความเสียหายเป็นภัยคุกคามต่อทุกระบบของสิ่งมีชีวิต และคาดว่าจะมีการปรับตัวเพื่อจัดการกับความเสียหายเป็นพื้นฐานเท่านั้น ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ความเสี่ยงต่อสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากความเสียหายต่อเซลล์แต่ละเซลล์จะถูกตอบโต้ด้วยการตอบสนองที่มีการควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การตายของเซลล์และการแก่ชราของเซลล์ ลักษณะพื้นฐานของการแก่ชราของเซลล์เนื่องจากการตอบสนองต่อความเสียหายยังเน้นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่ายีนที่เกี่ยวข้องนั้นได้รับการอนุรักษ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างสูงมากกว่าที่คาดไว้โดยบังเอิญ (Avelar et al., 2020) ความเสียหายยังเกิดขึ้นจากการกระทบกระทั่งและการติดเชื้อ ซึ่งการตอบสนองเชิงป้องกันนั้นมาจากกลไกภูมิคุ้มกันและการอักเสบ แม้ว่าปัจจุบันความสนใจอย่างมากจะมุ่งเน้นไปที่ผลที่ตามมาของการตอบสนอง เช่น การแก่ชรา การอักเสบ และการตายของเซลล์ที่อาจมีต่อสุขภาพในวัยสูงอายุ สิ่งสำคัญคือต้องชื่นชมว่าต้นกำเนิดของการตอบสนองเหล่านี้จำเป็นต้องค้นหาในผลประโยชน์ที่ได้รับในวัยหนุ่มสาว แนวคิดที่ว่าวิวัฒนาการอาจก่อให้เกิดลักษณะที่ดีในวัยหนุ่มสาวแต่เป็นอันตรายในภายหลังเรียกว่า "antagonistic pleiotropy" (Rose & Graves, 1989; Williams, 1957)

เมื่อเราพูดถึงวิธีที่การคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจกำหนดบทบาทของการชราภาพของเซลล์ ทั้งสองแนวคิดข้างต้น—โสมแบบใช้แล้วทิ้งและภาวะต่อมไร้ท่อที่เป็นปฏิปักษ์—จะมีความเกี่ยวข้องกัน แนวคิดนี้เสริมกัน ไม่เฉพาะเจาะจง

3|CELLULAR SENESCENCE เป็นกลยุทธ์ในการต่อต้านมะเร็ง

อะไรคือ "จุดประสงค์" ของการชราภาพของเซลล์? ถ้าพูดให้แม่นยำกว่านี้ อะไรคือข้อได้เปรียบในการคัดเลือกที่นำไปสู่วิวัฒนาการของมันในหลายๆ สายพันธุ์ แนวคิดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือการชราภาพของเซลล์เป็นกลไกที่ช่วยยับยั้งการพัฒนาของมะเร็ง (Sager, 1991) แนวคิดนี้ได้รับการแนะนำโดยผู้อื่นอีกหลายคน (Campisi, 2013; Campisi & d'Adda di Fagagna, 2007; Coppe et al., 2010) (และอ้างอิงภายใน) และแสดงภาพตามแนวคิดโดยรูปที่ 1 ตามข้อเสนอนี้ แนวคิดที่แตกต่างกัน ประเภทของความเครียดและความเสียหายสามารถนำไปสู่การสร้างเซลล์ก่อนมะเร็งได้ การชราภาพของเซลล์เป็นกลไกที่รับรู้ถึงสภาวะนี้และป้องกันการลุกลามต่อไปในสภาวะที่ร้ายกาจโดยการถอนเซลล์ออกจากวัฏจักรของเซลล์อย่างถาวร

อย่างไรก็ตาม เซลล์ชราภาพมีคุณสมบัติที่ยากที่จะปรับให้เข้ากับภาพนี้ พวกเขาแสดงฟีโนไทป์ของการหลั่งที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ (SASP) ซึ่งประกอบด้วยค็อกเทลที่ซับซ้อนของคีโมไคน์ ไซโตไคน์ โกรทแฟคเตอร์ และโปรตีเอส (Coppe et al., 2010; de Keizer, 2017) SASP สามารถมีผลกระทบได้หลากหลาย ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลเสียต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต (รูปที่ 1) ตัวอย่างเช่น เอฟเฟ็กต์ข้างเคียงอธิบายข้อเท็จจริงที่ว่าการกระทำของพาราไครน์ของ SASP สามารถแปลงเซลล์ข้างเคียงเป็นเซลล์ชราภาพใหม่ (Acosta et al., 2013; Nelson et al., 2012; da Silva et al., 2018; Xu et al., 2017) ด้วยเหตุนี้จึงขยายและแพร่กระจายเซลล์ชราภาพดั้งเดิมเพื่อส่งผลต่อเซลล์ที่แข็งแรงและไม่เสียหาย แม้ว่าองค์ประกอบของ SASP จะค่อนข้างต่างกัน (Coppe et al., 2010) แต่คุณสมบัติทั่วไปคือส่งเสริมการอักเสบ (Campisi, 2013; Hernandez-Segura et al., 2018) การอักเสบเรื้อรังเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุจำนวนมาก และแสดงให้เห็นว่าเซลล์ชราภาพไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อมมีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ เช่น หลอดเลือดแดงแข็ง พังผืด ตับอ่อนอักเสบ โรคข้อเข่าเสื่อม โรคอัลไซเมอร์ และความผิดปกติของเมตาบอลิซึม (Pignolo et al., 2020) แต่ที่น่าประหลาดใจที่สุดก็คือ senescent cells (ผ่าน SASP) ยังเกี่ยวข้องกับการก่อมะเร็งและพยาธิสภาพของพลาสมา (Hyperplasic Pathology) (Campisi, 2013; Gonzalez-Meljem et al., 2018; Wang et al., 2017; Yanai & Fraifeld, 2018) เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าบาดแผลเฉียบพลันเร่งการเติบโตของเนื้องอกในบริเวณใกล้เคียง (Stuelten et al., 2008) เมื่อพิจารณาว่าเซลล์ชราภาพมีส่วนร่วมในการรักษาบาดแผล (ดูหัวข้อถัดไป) นี่เป็นข้อบ่งชี้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติในการยับยั้งเนื้องอกของ SASP และเซลล์ชราภาพ

กระบวนการที่เริ่มต้นหรือส่งเสริมมะเร็งในเวลาเดียวกันจะพัฒนาเป็นกลยุทธ์ต่อต้านมะเร็งได้อย่างไร คำอธิบายที่เสนอคือ pleiotropy ที่เป็นปฏิปักษ์ (Campisi, 2013; Campisi & d'Adda di Fagagna, 2007; Coppe et al., 2010) หากกลไกมีผลดีในช่วงต้นของชีวิต แต่ส่งผลลบในช่วงปลายชีวิต ทฤษฎีวิวัฒนาการคาดการณ์ว่า เนื่องจากพลังของการคัดเลือกโดยธรรมชาติลดลงตามอายุ ลักษณะดังกล่าวสามารถมีข้อได้เปรียบในการคัดเลือกโดยรวม (Williams, 1957) ดังนั้น หากการชราภาพระดับเซลล์ป้องกันมะเร็งในสัตว์อายุน้อย แต่ในวัยที่ล่วงเลยไปก็ส่งเสริมมะเร็งเช่นกัน ผลประโยชน์ในช่วงแรกอาจมีมากกว่าผลเสียในภายหลัง เช่น การชราภาพยังสามารถพัฒนาต่อไปได้

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีวิวัฒนาการจะทำนายด้วยว่าเมื่อเวลาผ่านไปวิวัฒนาการ ความเชื่อมโยงระหว่างผลที่เป็นประโยชน์และผลเสียจะขาดลง ถ้าเป็นไปได้ ซึ่งหมายความว่าหากผลเสียที่เกิดขึ้นจาก SASP สามารถแยกออกได้ (กล่าวคือ ตัดออก) ออกจากผลบวกที่ต่อต้านการเกิดเนื้องอกของการแก่ชราของเซลล์ เราก็คาดว่าจะเห็นสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากมันจะเพิ่มสมรรถภาพโดยรวม วิธีที่ชัดเจนในการบรรลุสิ่งนี้ก็คือถ้าเซลล์ชราภาพไม่มีฟีโนไทป์ของสารคัดหลั่งที่เกี่ยวข้อง จริงอยู่ ในกรณีนี้ ผลประโยชน์ของ SASP ในการรักษาบาดแผลและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อก็จะได้รับผลกระทบไปด้วย แต่ฟังก์ชันนี้สามารถมอบให้กับเซลล์ชนิดอื่นได้ ในทำนองเดียวกัน การเสริมกำลัง autocrine ของสภาวะชราภาพ ซึ่งดูเหมือนจะถูกสื่อกลางโดยส่วนประกอบ SASP บางอย่าง (Acosta et al., 2008; Campisi, 2013; Hinds & Pietruska, 2017; Kuilman et al., 2008) ก็สามารถแปลงเป็น เส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ล้วน ๆ

นอกจากนี้ยังมีวิธีที่รุนแรงยิ่งกว่าในการหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบของเซลล์ชราภาพและ SASP ในขณะที่ยังคงให้กลไกต่อต้านมะเร็ง ทางเลือกนั้นคือ apoptosis แน่นอน หากเซลล์ได้รับความเสียหายที่เกินจะซ่อมแซมได้ เซลล์สามารถกระตุ้นโปรแกรมการฆ่าตัวตายซึ่งส่งผลให้ขับออกจากร่างกายโดยไม่ทำให้เกิดการอักเสบใดๆ อะพอพโทซิสเป็นกลไกต่อต้านมะเร็งที่มีประสิทธิภาพ และการลดกฎระเบียบเกี่ยวข้องกับมะเร็งหลายชนิด (Pistritto et al., 2016) อะพอพโทซิสไม่เพียงแต่หลีกเลี่ยงผลเสียของ SASP เท่านั้น แต่ยังกำจัดเซลล์ก่อนมะเร็งได้อย่างสมบูรณ์ แทนที่จะแสดงผลเซลล์หลังไมโทติคเท่านั้น การตายของเซลล์จึงดูเหมือนจะเป็นกลยุทธ์ต่อต้านมะเร็งที่มีปัญหาน้อยกว่าการแก่ตัวของเซลล์

ยิ่งไปกว่านั้น การวิเคราะห์ล่าสุดเกี่ยวกับยีนของมนุษย์ 279 ยีนที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพของเซลล์ แสดงให้เห็นว่ายีนที่กระตุ้นให้เกิดการชราภาพของเซลล์ซ้อนทับกับยีนต่อต้านการมีอายุยืนยาวทางสถิติ และไม่ใช่ยีนที่ทำให้อายุยืนยาว (Avelar et al., 2020) การศึกษาเดียวกันยังแสดงให้เห็นว่ามีการทับซ้อนกันอย่างมีนัยสำคัญของ oncogenes กับตัวเหนี่ยวนำและตัวยับยั้งการชราภาพ นี่ไม่ใช่สิ่งที่คาดหวังจากกลไกต่อต้านเนื้องอกที่ยืดอายุขัย

4|CELLUL AR SENESCENCE เป็นกลไกซ่อมแซมและปรับเปลี่ยนเนื้อเยื่อ

ตามที่ได้อธิบายไว้ในหัวข้อที่แล้ว แนวคิดที่ว่าความชราภาพของเซลล์พัฒนาขึ้นเป็นกลยุทธ์ในการต่อต้านมะเร็งนั้นมีปัญหาเชิงตรรกะและความไม่สอดคล้องกัน ในที่นี้ เรานำเสนอมุมมองทางเลือกของวิวัฒนาการของการชราภาพของเซลล์ ซึ่งอธิบายการสังเกตการณ์เชิงทดลองจำนวนมากได้อย่างง่ายดาย และสอดคล้องกับทฤษฎีวิวัฒนาการ โดยหลักการแล้ว แนวคิดนี้ขึ้นอยู่กับการค้นพบว่า senescence-associ ated secretory phenotype (SASP) มีความสำคัญต่อกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่างที่ไม่เกี่ยวข้องกับความชรา เช่น การจำกัดการเกิดพังผืดในตับ (Krizhanovsky et al., 2008) การเร่งและ ปรับปรุงการรักษาบาดแผล (Demaria et al., 2014, 2015) การสร้างเนื้อเยื่อใหม่ (Ritschka et al., 2017) และการสร้างแขนขาของซาลาแมนเดอร์ (Yun et al., 2015) นอกจากนี้ยังพบเซลล์ชราภาพระหว่างการกำเนิดเอ็มบริโอในสันเขาเอคโทเดอร์มอลส่วนยอดและแผ่นหลังคาประสาท (Storer et al., 2013) ระหว่างการพัฒนาของรก (Chuprin et al., 2013; Gal et al., 2019; Rajagopalan & Long, 2012) รวมถึงระหว่างการพัฒนาของหูชั้นใน (Gibaja et al., 2019; Munoz-Espin et al., 2013) (สำหรับการทบทวนล่าสุด โปรดดูที่ Rhinn et al., (2019)) แต่แทนที่จะมองว่าข้อสังเกตเหล่านี้เป็นผลข้างเคียง อาจถูกมองว่าเป็นจุดเริ่มต้นในการให้คำอธิบายที่แตกต่างออกไปสำหรับวิวัฒนาการของการแก่ชราของเซลล์

ตามที่คนอื่นๆ สังเกตเห็นก่อนหน้านี้ เซลล์ชราภาพมีส่วนในการพัฒนาเช่นเดียวกับเนื้อเยื่อและการรักษาบาดแผล และเราแนะนำว่านี่คือแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังวิวัฒนาการของพวกมัน คำว่า "เซเนเซนต์เซลล์" อาจทำให้เข้าใจผิดและหันเหความสนใจจากภารกิจหลักของสถานะเซลล์พิเศษทางสรีรวิทยานี้ เซลล์ Senescent ถูกสร้างขึ้นไม่เพียงแต่ผ่านการขัดสี telomere เท่านั้น แต่ยังเกิดจากความเสียหายและปัจจัยความเครียดต่างๆ เช่น ชนิดของออกซิเจนที่มีปฏิกิริยา การฉายรังสี หรือเคมีบำบัด (Campisi, 2013; Coppe et al., 2010) ปัจจัยความเครียดดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นได้โดยตรงระหว่างความเสียหายของเนื้อเยื่อหรืออาจเป็นผลมาจากความเสียหายดังกล่าว ไม่ว่าในกรณีใด เซลล์ชราภาพจะถูกสร้างขึ้นที่ตำแหน่งของความเสียหายของเนื้อเยื่อและการเปลี่ยนแปลง และสนับสนุนกระบวนการรักษาผ่านฟีโนไทป์ที่หลั่งออกมา SASP ทำให้เกิดการอักเสบ ดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกัน และทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าสู่บริเวณที่มีปัญหาได้ง่ายผ่านเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเอส ในสถานการณ์สมมตินี้ SASP ไม่ได้สร้างความเสียหายแต่มีไว้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่เซลล์ชราภาพสามารถต้านทานต่อการตายของเซลล์ได้ เนื่องจากเซลล์เหล่านี้จะต้องมีอยู่จนกว่ากระบวนการบำบัดจะเสร็จสิ้น นอกจากนี้ มันจะมีประโยชน์หากเซลล์ชราภาพสามารถเปลี่ยนเซลล์ปกติในละแวกใกล้เคียงให้กลายเป็นเซลล์ชราภาพได้ เพื่อเป็นการขยายสัญญาณการรักษา สิ่งนี้สามารถอธิบายผลกระทบที่สังเกตได้ของเซลล์ชราภาพ (Acosta et al., 2013; Nelson et al., 2012; da Silva et al., 2018; Xu et al., 2017) หลังจากการรักษาบาดแผล/ การเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อเสร็จสิ้น เซลล์ชราภาพจะถูกเอาออก โดยปกติแล้วระบบภูมิคุ้มกันจะทำงานโดยระบบภูมิคุ้มกัน และดูเหมือนว่าเซลล์ชนิดต่างๆ ตั้งแต่แมคโครฟาจและเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติไปจนถึงทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ (Burton & Stolzing, 2018; Kale et al., 2020; Yun et al., 2015 ). แท้จริงแล้ว หนูที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องซึ่งมี T เซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์บกพร่องจะพัฒนาการอักเสบเรื้อรัง สะสมเซลล์ชราภาพเร็วขึ้นมาก และตายเร็วขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์ (Ovadya et al., 2018) รากเหง้าทางวิวัฒนาการของการตายของเซลล์และการชราภาพของเซลล์ลึกลงไป มีการเสนอว่าการตายของเซลล์ในยูคาริโอตนั้นเชื่อมโยงกับต้นกำเนิดเอนโดซิมไบโอติกของไมโทคอนเดรีย (Blackstone & Kirkwood, 2003) แต่การตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้สามารถพบได้ในแบคทีเรียหลายชนิดเพื่อเพิ่มความเหมาะสมของอาณานิคมในการตอบสนองต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ (Allocati et al., 2015). ในทำนองเดียวกัน การชราภาพของเซลล์ในรูปแบบของการแบ่งตัวที่มีศักยภาพจำกัดยังสามารถสืบย้อนไปถึงสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น ยีสต์ (Jazwinski, 1990) และแบคทีเรีย (Stewart et al., 2005) ตามความเห็นของเรา กลไกทั้งสองเติมเต็มหน้าที่ที่สำคัญและเสริมกันในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย (กำจัดความเสียหายประเภทต่างๆ) เช่นเดียวกับในระหว่างการพัฒนา (ดูด้านบน) บทบาทที่ลึกซึ้งของเซลล์ senescent ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ได้รับการสนับสนุนโดยการค้นพบว่าการได้รับ SASP ชั่วคราวทำให้เกิดการสร้างความแตกต่างและการเปลี่ยนแปลงข้ามเซลล์ใน keratinocytes ของเมาส์ปฐมภูมิ (Ritschka et al., 2017) เมื่อรวมกับบทบาทที่สำคัญของเซลล์ชราภาพในระหว่างการงอกของแขนขาซาลาแมนเดอร์ (Yun et al., 2015) (ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแยกความแตกต่างด้วย) สิ่งนี้ตอกย้ำแนวคิดที่ว่าบทบาทหลักของการชราภาพของเซลล์อยู่ที่การซ่อมแซมความเสียหายและการสร้างลวดลายของเนื้อเยื่อ

5|ความรู้สึกในเซลล์หลังการแบ่งเซลล์

การค้นพบล่าสุดที่ไม่คาดคิดคือเซลล์หลังการแบ่งเซลล์ (เช่น cardiomyocytes, เซลล์ประสาท, adipocytes, retinal ganglion cells, osteocytes และ osteoblasts) สามารถได้รับเครื่องหมาย senescent จำนวนมากในช่วงอายุ (Farr et al., 2016; Jurk et al., 2012; Minamino et al., 2009; Oubaha et al., 2016; Anderson et al., 2019) ที่สำคัญ มีการแสดงให้เห็นว่าการกำจัดเซลล์ชราภาพหลังไมโทติคนั้นมาพร้อมกับผลประโยชน์ในเนื้อเยื่อเหล่านี้ (Anderson et al., 2019; Farr et al., 2017; Ogrodnik et al., 2019) มีการแสดงเซลล์ Senescent post-mitotic เพื่อแสดงยีนเช่น p21 และ p16 ที่เกี่ยวข้องกับการจับกุมวัฏจักรของเซลล์และมี SASP (Anderson et al., 2019; Farr et al., 2017; Jurk et al., 2012) ในกรณีของการชราภาพหลังไมโทติค เราหมายถึงเซลล์ที่มีความแตกต่างขั้นสุดท้าย (ออกจากวัฏจักรเซลล์แล้ว) แต่ประสบการณ์นั้นทำให้เครื่องหมายของการชราภาพหลายจุดแย่ลงในช่วงอายุที่มากขึ้น หลักฐานที่มีอยู่บ่งชี้ว่ากระบวนการนี้เป็นผลจากความเสียหายของโมเลกุลแบบสุ่ม และความจริงที่ว่าเราเห็นว่าการเพิ่มขึ้นตามอายุนั้นบ่งชี้ว่าวิถีที่เป็นสื่อกลางในการสร้างความแตกต่างของเทอร์มินัลนั้นค่อนข้างชัดเจน

กลไกที่อยู่เบื้องหลังการชราภาพในเซลล์หลังไมโทติคนั้นมีความชัดเจนน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม มีข้อเสนอแนะว่า เช่นเดียวกับสถานการณ์ในเซลล์ที่มีความสามารถในการเพิ่มจำนวน ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย และความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันต่อบริเวณเทโลเมียร์อาจเป็นปัจจัยผลักดัน (Anderson et al., 2019 ). จากมุมมองของวิวัฒนาการ มันไม่ชัดเจนว่าเหตุใดเส้นทางการชราภาพจึงถูกเลือกอย่างแข็งขันในเซลล์หลังไมโทติค หากการชราภาพของเซลล์เป็นกลยุทธ์ในการต่อต้านมะเร็ง เราคงไม่คาดหวังว่าจะพบมันในเซลล์หลังไมโทติค อย่างไรก็ตาม หากการชราภาพของเซลล์เป็นกลไกต่อต้านความเสียหายทั่วไป มันก็จะมีประโยชน์สำหรับเซลล์หลังไมโทติคด้วย ภูมิคุ้มกันและเซลล์ต้นกำเนิดซึ่งดึงดูดผ่านฟีโนไทป์ที่คล้าย SASP สามารถช่วยกำจัดความเสียหายในเนื้อเยื่อที่มีเซลล์หลังไมโทติคเป็นส่วนใหญ่

6|ทำไมเซลล์ Senesent จึงสะสมตามอายุ?

วิวัฒนาการของเซลล์ชราภาพตามที่ระบุไว้ในหัวข้อสุดท้าย รวมผลการทดลองที่สำคัญ แต่ยังไม่ได้อธิบายว่าทำไมเซลล์ชนิดพิเศษนี้จึงควรสะสมตามอายุตามลำดับเวลา ตามที่ระบุไว้ข้างต้น เซลล์ชราภาพควรอยู่ในระดับต่ำมากเท่านั้น ซึ่งแสดงถึงความสมดุลแบบไดนามิกระหว่างการสร้างขึ้นระหว่างการซ่อมแซม/ปรับปรุงเนื้อเยื่อ และถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกันเมื่อสิ้นสุดกระบวนการซ่อมแซม

อย่างไรก็ตาม เซลล์ชราภาพจะสะสมตามอายุ ทำให้เกิดผลเสียทั้งหมดที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ อะไรคือเหตุผลทางกลไกของการสะสมนี้? น่าเสียดายที่ปัจจุบันทราบข้อเท็จจริงน้อยเกินไปที่จะเสนอกลไกเฉพาะเพียงข้อเดียว แต่แทนที่จะเป็นไปได้ อาจมีบางสถานการณ์ที่เป็นไปได้ ในส่วนนี้ เราจะอธิบายสถานการณ์ต่างๆ สองสามสถานการณ์สั้นๆ และตรวจสอบผลที่ตามมาโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ "ของเล่น"

6.1|สถานการณ์ที่ 1: ระบบภูมิคุ้มกันเสื่อมลงตามกาลเวลา

คำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับการเพิ่มขึ้นของเซลล์ชราภาพในบริบทของเราคือการสันนิษฐานว่าระบบภูมิคุ้มกันทำงานได้ลดลงเนื่องจากกระบวนการชราภาพ (Aw et al., 2007) ในสถานการณ์นี้ ยังไม่ทราบสาเหตุของการสะสมของเซลล์ชราภาพ (กระบวนการชราภาพขั้นต้น) อย่างไรก็ตาม การดูว่าผลลัพธ์ที่เราคาดหวังได้จากการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการสะสมอาจเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์หรือไม่ สำหรับจุดประสงค์นี้ เราสันนิษฐานว่า senescent cells (SC) ปรากฏขึ้นในอัตราคงที่ "k" และถูกกำจัดออกผ่านทางปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกัน IM(t) โดยที่ "d" เป็นตัวควบคุมความแรงของการโต้ตอบอย่างต่อเนื่อง . เพื่อทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น เราถือว่าการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันนั้นลดลงแบบทวีคูณ

รูปที่ 2 แสดงผลการจำลองทั่วไปภายใต้สถานการณ์นี้สำหรับค่าต่างๆ ของพารามิเตอร์ "c" ที่ควบคุมความเร็วของการสลายตัวของระบบภูมิคุ้มกัน ไม่น่าแปลกใจที่การลดลงของระบบภูมิคุ้มกันนำไปสู่การสะสมของเซลล์ชราภาพแบบไม่เชิงเส้นเมื่อเวลาผ่านไป จากการนำเสนอลอการิทึม (รูปที่ 2 ด้านขวา) เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าการเพิ่มขึ้นนี้เป็นเลขชี้กำลังครั้งแรกและต่อมากลายเป็นการสะสมเชิงเส้นเนื่องจาก IM(t) กลายเป็นศูนย์อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถเห็นได้ว่า เฉพาะในกรณีที่ไม่มีการลดลงของระบบภูมิคุ้มกัน (c=0) เท่านั้น ระดับ SC ถึงระดับคงที่ ซึ่งกำหนดโดย k/d (ในที่นี้คือ 10−4)

รูปที่ 2 เส้นโค้งแสดงความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างเวลา (กล่าวคือ อายุของสิ่งมีชีวิต) และระดับของเซลล์ชราภาพ SC ภายใต้สถานการณ์ที่ 1 โครงเรื่องทางด้านซ้ายแสดงผลในระดับเชิงเส้น ในขณะที่โครงเรื่องทางขวาแสดง SC บน มาตราส่วนลอการิทึม พารามิเตอร์ที่ใช้คือ k=0.01 และ d=100 พร้อมค่าที่แสดงสำหรับ c สำหรับ SC รุ่นธรรมดานี้ให้ในหน่วยโดยพลการ

รูปที่ 3 เส้นโค้งแสดงความสัมพันธ์โดยทั่วไประหว่างเวลาและระดับของเซลล์ senescent, SC ภายใต้สถานการณ์ที่ 2 โครงเรื่องวาดบนสเกลลอการิทึมและแสดงการสะสมของ SC สำหรับค่าต่างๆ ของพารามิเตอร์ p พารามิเตอร์อื่นๆ ที่ใช้ ได้แก่ IM=1, k=0.01 และ d=100