การประเมินความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมในการเสื่อมของระบบประสาท: มุ่งเน้นไปที่การทำงานของไมโตคอนเดรียและการส่งสัญญาณแคลเซียม ตอนที่ 7

เมแทบอลิซึมของไขมันเปอร์รอกซีโซมอล

ความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของเปอร์รอกซิโซมอาจนำไปสู่การพัฒนา NDD

ออกซิโซมหรือที่เรียกว่าออกซิโดโซมหรือคาตาเลสเป็นออร์แกเนลล์เซลล์พิเศษในเซลล์ที่สามารถใช้ออกซิเจนเพื่อเปลี่ยนออกไซด์ให้เป็นน้ำและออกซิเจน เอ็กโซโซมมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญและการป้องกันในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด และยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่างด้วย

การวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ระหว่างเอ็กโซโซมและความทรงจำได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเช่นกัน การศึกษาบางชิ้นพบว่าการกระจายและการทำงานของเอ็กโซโซมในสมองมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกระบวนการรับรู้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอ็กโซโซมสามารถกำจัดสารที่เป็นอันตราย เช่น อนุมูลอิสระและเปอร์ออกไซด์ในเซลล์ได้ จึงช่วยปกป้องความเสถียรและการทำงานปกติของเซลล์ประสาท

นอกจากนี้ สิ่งเร้าภายนอกและสภาวะผิดปกติภายในจำนวนมากอาจส่งผลต่อจำนวนและกิจกรรมของเอ็กโซโซม ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการจดจำ ตัวอย่างเช่น การสัมผัสกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม การแผ่รังสี และการขาดออกซิเจนในระยะยาวสามารถลดระดับของเอ็กโซโซม เพิ่มความเสียหายของอนุมูลอิสระและความเสียหายจากออกซิเดชัน และจากนั้นก็ทำลายสุขภาพและการส่งสัญญาณของเซลล์ประสาท ซึ่งท้ายที่สุดนำไปสู่ความบกพร่องทางความจำและการรับรู้ลดลง .

ในทางตรงกันข้าม การออกกำลังกาย การรับประทานอาหาร การบรรเทาทางจิต และออกซิเจนที่เพียงพออย่างเหมาะสมสามารถส่งเสริมการพัฒนาและกิจกรรมของเอ็กโซโซมได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาผลาญและการส่งสัญญาณของเซลล์ประสาท และปรับปรุงความสามารถด้านความจำและการทำงานของการรับรู้ นอกจากนี้ การศึกษายังพบว่าสารประกอบและยาจากธรรมชาติบางชนิด เช่น วาโซเพรสซินและผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพบางชนิด ยังสามารถส่งเสริมการพัฒนาและกิจกรรมของออกซิเดสได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการทำงานของความจำและการรับรู้

โดยสรุปมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างออกซิเดสและความจำ ในชีวิตประจำวัน เราควรใส่ใจกับการปกป้องและส่งเสริมระดับและกิจกรรมของออกซิเดส การใช้ชีวิตที่ดีต่อสุขภาพ และการใช้ยาอย่างเหมาะสมเพื่อปรับปรุงการทำงานของความจำและการรับรู้ จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche ก็สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เพราะ Cistanche ยังสามารถควบคุมความสมดุลของสารสื่อประสาท เช่น การเพิ่มระดับของอะเซทิลโคลีน และปัจจัยการเจริญเติบโต ซึ่งมีความสำคัญมากต่อความจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ Cistanche ยังช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเลือดและส่งเสริมการส่งออกซิเจน ซึ่งช่วยให้สมองได้รับสารอาหารและพลังงานที่เพียงพอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความมีชีวิตชีวาและความอดทนของสมอง

คลิกรู้เพื่อปรับปรุงหน่วยความจำระยะสั้น

เพอรอกซิโซมเป็นเมตาบอลิซึมออร์แกเนลล์ที่มีพลวัตสูงและมีความสำคัญ ซึ่งสามารถสื่อสารโดยตรงกับไมโตคอนเดรียและมีส่วนทำให้เกิดการเผาผลาญไขมันในเซลล์ เช่น การเกิดออกซิเดชันของกรดไขมันสายยาวมาก (VLCFAs) การสังเคราะห์ฟอสโฟลิปิด เช่น พลาสมาโลเจน/อีเธอร์ลิพิด (ไขมันในเปลือกไมอีลิน) และกรด docosahexaenoic (DHA) และการควบคุมการส่งสัญญาณรีดอกซ์และการอักเสบ

นอกจากนี้ สมองยังเป็นอวัยวะที่อุดมไปด้วยไขมัน และปลอกไมอีลินยังอุดมไปด้วยพลาสมาโลเจน/ไขมันอีเทอร์ที่สังเคราะห์ในเปอร์ออกไซด์ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเมแทบอลิซึมของไขมันในเปอร์ออกซิโซมอลอาจแสดงถึงกลไกสำคัญที่เอื้อต่อการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของเซลล์ประสาท (ดูใน [401])

ใน AD การสลับกันของไขมันในสภาวะสมดุล/เปอร์รอกซิโซมฟังก์ชันรวมถึงระดับพลาสมาโลเจนและ DHA ที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และระดับ VLCFA ที่เพิ่มขึ้น ความแน่นอนของการสลับเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับความก้าวหน้าของโรค [402, 403] และแสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเยื่อหุ้มเซลล์และเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลในเซลล์

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เพิ่มกิจกรรม -secretase และ -secretase ส่งผลให้การสร้าง A เพิ่มขึ้น, tau hyperphosphorylation, ความผิดปกติของ synaptic และการอักเสบของระบบประสาท [404, 405]

นอกจากนี้ การยับยั้งเปอร์ออกซิโซมอล-ออกซิเดชันยังเพิ่มสมองในหนูรุ่น A (ทบทวนใน [405]) ในทำนองเดียวกัน มีรายงานการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบไขมันอย่างรุนแรง (การลดลงของ DHA และพลาสมาโลเจน) ของแพฟไขมันในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าจากผู้ป่วย PD [406] การลดลงของไขมันอีเธอร์ลดลง2+-การปล่อยสารสื่อประสาทที่ขึ้นกับแคลเซียมและความสามารถในการหายใจของไมโตคอนเดรียซินแนปติก [407]

ดังนั้นการลดลงของไขมันอีเทอร์ในเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียอาจรบกวนสารประกอบเชิงซ้อนของ OxPhos และทำให้การสร้าง ATP เพียงพอที่จะประนีประนอมต่อการส่งสัญญาณของระบบประสาท

อย่างไรก็ตามบทบาทของการเผาผลาญเปอร์รอกซิมัลลิพิดโดยรวมใน NDD นั้นอธิบายได้ไม่ดีนัก การศึกษาเพิ่มเติมจำเป็นต้องพิจารณาว่าความผิดปกติของ peroxisomallipid มีส่วนโดยตรงต่อสาเหตุของโรคหรือเป็นปรากฏการณ์รองหรือไม่ เราแนะนำให้ผู้อ่านอ่านบทวิจารณ์ล่าสุดอีกครั้งเพื่อดูภาพรวมโดยละเอียดของการเผาผลาญไขมัน theperoxisomal ใน NDD และความร่วมมือในการเผาผลาญกับไมโตคอนเดรีย [405, 408]

การปรับการทำงานของไมโตคอนเดรียเป็นเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับการเสื่อมของระบบประสาท ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การควบคุมที่ผิดปกติในสภาวะสมดุลของ mCa2+ อาจเป็นเหตุการณ์ต้นน้ำที่ทำให้เกิดความผิดปกติของไมโตคอนเดรียใน NDD

ด้วยเหตุนี้ การผสมผสานโมดูเลเตอร์ต่างๆ ที่มุ่งเป้าไปที่หรือแก้ไขข้อบกพร่องในการแลกเปลี่ยน mCa2+ หรือการฟื้นฟูการทำงานของไมโตคอนเดรีย/เมตาบอลิซึมของพลังงาน อาจทำหน้าที่เป็นวิธีการรักษาเพื่อป้องกันการพัฒนาของ NDD กลยุทธ์การรักษาที่เป็นไปได้ โดยสรุปในตารางที่ 1 รวมถึงการลดการดูดซึม mCa2+ การเพิ่ม mCa2+ กรดไหลย้อน และการรักษาสถาปัตยกรรม/การทำงานของไมโตคอนเดรีย (เช่น การประกอบของสารเชิงซ้อนของสายโซ่ทางเดินหายใจและ ATP ซินเทส) พลังงานชีวภาพ การขนส่งไมโตคอนเดรียตามแอกซอน และไมโตคอนเดรียโปรตีโอสตาซิส

อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าการเพิ่ม mCa2+ กรดไหลย้อนหรือการลดการดูดซึม mCa ของไมโตคอนเดรีย2+ จะดีกว่าในการป้องกันระบบประสาทหรือไม่ ทั้งสองอย่างเพียงพอที่จะจำกัดการโอเวอร์โหลดของ mCa2+ และแก้ไขการควบคุมที่ผิดปกติของ mCa2+

อย่างไรก็ตาม ยังมีบางประเด็นที่จำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ เช่น ถ้าโมดูเลเตอร์ของ mCa ของไมโตคอนเดรีย2+ สภาวะสมดุลจะส่งผลเสียต่อการทำงานทางสรีรวิทยาที่ขึ้นกับ Ca2+- หรือไม่ เช่น วงจร TCA ฟลักซ์และไมโตคอนเดรียไดนามิกส์

ควรสังเกตว่า NDDs ที่แตกต่างกันอาจมีการควบคุมเฉพาะโรคของกิจกรรมช่อง mtCU ซึ่งต้องมีการทดลองที่มีรายละเอียดมากขึ้น นอกจากนี้ควรพิจารณาถึงความหลากหลายของเซลล์ในการทำงานของไมโตคอนเดรียด้วย ตัวอย่างเช่น มีรายงานว่าไมโตคอนเดรียแอกโซนาแลนด์ซินแนปติกเกี่ยวข้องกับการบัฟเฟอร์ Ca2+ และการส่งสัญญาณพรีไซแนปติก ในขณะที่โซมาเป็นตำแหน่งหลักสำหรับการควบคุมคุณภาพของไมโตคอนเดรีย

ดังนั้น ความเข้าใจและกฎระเบียบที่ถูกต้องของ MCU หรือการผสมผสานของโมดูเลเตอร์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความจุบัฟเฟอร์ mCa2+ และยังคงรักษาพลังงานไว้อาจจำเป็นเพื่อรักษาการส่งผ่านไซแนปติกที่มีประสิทธิภาพและรักษา NDD ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความท้าทาย ข้อสรุป และแนวทางการวิจัยในอนาคต

ยังจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ละเอียดและเหมาะสมยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกลไกของเซลล์และโมเลกุลที่เปลี่ยนแปลงการเผาผลาญไมโตคอนเดรียของเซลล์ประสาทใน NDD คำถามที่ท้าทายหลายประการยังคงต้องตอบ เช่น (1) ข้อบกพร่องของไมโตคอนเดรียสามารถเป็นศูนย์กลางของ NDD ที่แตกต่างกันจำนวนมากที่มีสาเหตุและโรคที่หลากหลายได้อย่างไร (2) ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียมีส่วนช่วยในการรวมตัวของโปรตีนอย่างไร

(3) ความบกพร่องทางเมตาบอลิซึมทำให้เกิดความเสื่อมของระบบประสาท หรือความผิดปกติของเส้นประสาทส่งผลให้เกิดความบกพร่องทางเมตาบอลิซึมหรือไม่? (4) เหตุการณ์ระดับเซลล์และโมเลกุลที่ทำให้เกิดความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในการเสื่อมของระบบประสาทมีอะไรบ้าง

(5) เซลล์ประสาทรับรู้ถึงวิกฤตพลังงานชีวภาพในระหว่างความเครียดหรือพยาธิวิทยาได้อย่างไร (6) โปรไฟล์เมแทบอลิซึมเฉพาะเซลล์ส่งผลต่อ crosstalk ของเซลล์ในบริบทของการลุกลามของโรคอย่างไร 8) เส้นทางการส่งสัญญาณต้นน้ำและปลายน้ำใดบ้างที่เกี่ยวข้องในช่วงเวลาของวิกฤตพลังงานชีวภาพใน NDD ที่แตกต่างกัน 9) อะไรคือแบบจำลองที่ดีที่สุดในการถอดรหัสเหตุการณ์เหล่านี้เพื่อการแปลเป็นมนุษย์? ในที่นี้ เราได้สรุปว่าเหตุการณ์ของเซลล์จำนวนมากที่ถูกบุกรุกในระหว่างการเสื่อมของระบบประสาทล้วนต้องการ ATP ในระดับสูง (เช่น การส่งสัญญาณแบบโพสซินแนปติก การขนส่งผ่านแอกซอน กลไกการกวาดล้างโปรตีน และการส่งผ่านของระบบประสาท)

นอกจากนี้เรายังตรวจสอบหลักฐานที่สนับสนุนแนวคิดที่ว่า mCa2+ และความบกพร่องทางเมตาบอลิซึมเป็นข้อบกพร่องหลักของเซลล์ในการเกิดโรค NDD สิ่งที่น่าสนใจคือ NDD ทั้งหมดมีกลไกร่วมกันของพยาธิวิทยาของโรคและข้อบกพร่องของไมโตคอนเดรียอาจเป็นกลไกสำคัญในการลุกลามของ NDD

อย่างไรก็ตาม ยังคงเป็นปริศนาว่าความผิดปกติของไมโตคอนเดรียมีส่วนโดยตรงต่อการรวมตัวของโปรตีนและบริเวณสมองและความผิดปกติเฉพาะเซลล์ชนิดใดใน NDD และความผิดปกติของไมโตคอนเดรียนั้นเป็นสาเหตุหรือผลที่ตามมาของพยาธิสภาพพื้นฐานหรือไม่

ที่นี่ เราเสนอวงจรตอบรับเชิงบวกระหว่างข้อบกพร่องของไมโตคอนเดรียและพยาธิสภาพของโรคที่อธิบายกลไกมากมายของ NDD มีความเป็นไปได้ที่ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในระยะเริ่มแรกส่งผลโดยตรงต่อการรวมตัวของโปรตีนผ่านกลไกโปรตีโอสเตซิสที่ขึ้นกับ ATP (การสังเคราะห์โปรตีน การพับ และการย่อยสลาย) ร่วมกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบ และส่งเสริมการสูญเสียเฉพาะประเภทเซลล์เนื่องจากการส่งสัญญาณการตายของไมโตคอนเดรีย หรือเนื่องจากความผิดปกติของการเผาผลาญและพลังงาน

รายงานล่าสุดแนะนำว่าโปรตีนที่มีแนวโน้มการรวมตัวจะส่งผ่านไปยังไมโตคอนเดรียและการควบคุมคุณภาพโปรตีนของไมโตคอนเดรียอาจช่วยลดการรวมตัวของโปรตีน

ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียที่นำไปสู่ความล้มเหลวของโปรตีโอสตาซิสในไมโตคอนเดรียอาจเป็นอีกปัจจัยสำคัญสำหรับการรวมตัวของโปรตีนเฉพาะทางพยาธิวิทยา สำหรับกลไกโดยละเอียดที่ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียนำไปสู่การรวมตัวของโปรตีน เราอ้างอิงผู้อ่านไปยังบทวิจารณ์ล่าสุดอื่น ๆ [409, 410]

การควบคุมเฉพาะประเภทเซลล์/บริเวณสมองของการทำงานของไมโตคอนเดรียและการส่งสัญญาณ mCa2+ ยังขาดไป และสิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดโรคต่างๆ ได้อย่างไร ยังไม่ได้รับการสำรวจโดยสิ้นเชิง

ความเข้าใจที่สมบูรณ์และการควบคุมที่แม่นยำของฟังก์ชัน mtCU ใน NDD ที่แตกต่างกันในที่สุดก็สามารถช่วยกำหนดกลไกใน NDD เฉพาะเนื้อเยื่อและเซลล์ได้

ความท้าทายที่สำคัญอีกประการหนึ่งในการวิจัย NDD คือการเลือกแบบจำลองการทดลองที่สรุปคุณลักษณะทางพยาธิวิทยาของโรคในมนุษย์ เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่แบบจำลองสัตว์มีความสำคัญเนื่องจากเพียงพอที่จะสรุปการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมของมนุษย์และเลียนแบบลักษณะทางคลินิกที่สำคัญ

ระบบแบบจำลองเหล่านี้ให้สิทธิ์ในการเข้าถึงเพื่อกำหนดปฏิสัมพันธ์ของระบบในร่างกาย และศึกษาผลลัพธ์ด้านพัฒนาการ เมแทบอลิซึม และพฤติกรรม ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในระบบเซลล์หรือผู้ป่วย

การค้นพบในแบบจำลองสัตว์อาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกระดับโมเลกุลของการเกิดโรค แต่ไม่สามารถแปลความหมายในมนุษย์ได้

อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวในการแปลข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับจากแบบจำลองเมาส์ไปเป็นมนุษย์ไม่ได้เกิดจากข้อบกพร่องของแบบจำลองสัตว์เสมอไป ตัวอย่างเช่น การศึกษาจำนวนมากขาดการทดลองเชิงสาเหตุโดยละเอียด และไม่ได้แยกปัจจัยตัวแปรอื่นๆ ออก

ทางเลือกอื่นๆ ที่สามารถช่วยสรุปพยาธิสรีรวิทยาของมนุษย์ได้ เช่น การศึกษาสมองมนุษย์หลังชันสูตร และ iPSC ของมนุษย์ และออร์แกนอยด์อาจช่วยเป็นก้าวย่างในการแปลสู่การบำบัด

สมองมนุษย์หลังการชันสูตรมีประโยชน์อย่างยิ่งในการหาปริมาณเครื่องหมายของเซลล์และโมเลกุลของโรคและพยาธิวิทยาของกระบวนการทางประสาท อย่างไรก็ตาม การเข้าถึงตัวอย่างเหล่านี้มีจำกัด และคุณภาพของเนื้อเยื่อจะได้รับผลกระทบจากสภาพของผู้บริจาคหลังการชันสูตร ช่วงเวลาหลังชันสูตร เวลาในการรวบรวม และเงื่อนไขการบำรุงรักษา ซึ่งทั้งหมดนี้อาจทำให้เกิดตัวแปรที่สับสนได้

iPSC ของมนุษย์เป็นเครื่องมืออเนกประสงค์ในการสร้างแบบจำลองเซลล์ประสาทของมนุษย์ และเหมาะสำหรับการศึกษานอกร่างกายของมนุษย์ เช่น การคัดกรองยาที่มีปริมาณงานสูง ถึงกระนั้น พวกมันก็ไม่สามารถเปิดใช้งานสรีรวิทยาของเซลล์ในสิ่งมีชีวิตได้ ซึ่งคำนึงถึงอวัยวะและครอสทอล์คของเซลล์ และสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์

เราเชื่อว่าแบบจำลองต่างๆ ซึ่งรวมถึงแบบจำลองสัตว์ที่แข็งแกร่งและระบบเซลล์สามมิติ จะช่วยกำหนดกลไกการเกิดโรคของ NDD ได้ดีขึ้น และช่วยให้การทดสอบยาและการรักษาอย่างละเอียดมากขึ้นสำหรับการแปลผลทางคลินิก

แท้จริงแล้ว การสร้างแบบจำลองสัตว์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งฟีโนโคปีทั้งในรูปแบบครอบครัวหรือไม่ใช่ครอบครัวของความผิดปกติเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

การเพิ่มขึ้นของการออกแบบการทดลองเชิงสาเหตุที่เหมาะสมโดยใช้แบบจำลองสัตว์เชิงวิศวกรรมที่แข็งแกร่งซึ่งสรุปความซับซ้อนของระบบประสาททั้งหมด รวมถึงการเสริมวงจรเซลล์ประสาท ความซับซ้อนของเกลีย และส่วนประกอบของหลอดเลือดและภูมิคุ้มกัน จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าว่าเมแทบอลิซึมของไมโตคอนเดรียส่งผลต่อการเกิดโรคอย่างไร

โดยสรุป ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการควบคุมการเผาผลาญ การระบุเป้าหมายของไมโตคอนเดรีย (ดูตารางที่ 1) และการกำหนดลำดับเวลาที่แม่นยำของเหตุการณ์ทางพยาธิวิทยาของเซลล์ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเป้าหมายการรักษาแบบใหม่เพื่อต่อสู้กับ NDD

คำย่อ

NDDs: โรคทางระบบประสาท; AD: โรคอัลไซเมอร์; PD: โรคพาร์กินสัน; HD: โรคฮันติงตัน; PET: เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน; ตอบ : อะไมลอยด์-เบต้า; NFTs: ความยุ่งเหยิงของ Neurofbrillary; OxPhos: ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชั่น; ฯลฯ: ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน PDH: ไพรูเวตดีไฮโดรจีเนส; -KGDH:อัลฟา-คีโตกลูตาเรต ดีไฮโดรจีเนส; ICDH: ไอโซซิเตรตดีไฮโดรจีเนส; SDH:ซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนส; MDH: มาเลตดีไฮโดรจีเนส; Δψm: ศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย; COX: ไซโตโครม-ซี-ออกซิเดส; iCa2+: แคลเซียมในเซลล์; mtCU: ช่อง uniporter แคลเซียมไมโตคอนเดรีย; mCa2+: แคลเซียมไมโตคอนเดรีย; NCLX: ตัวแลกเปลี่ยนไมโตคอนเดรีย Na+/Ca2+; MCU: ยูนิพอร์ตเตอร์ไมโตคอนเดรียแคลเซียม; mPTP: รูขุมขนเปลี่ยนการซึมผ่านของไมโตคอนเดรีย; PMCA:พลาสมาเมมเบรน Ca2+ ATPase; NCX: ตัวแลกเปลี่ยน Na+/Ca2+; TRP: ศักยภาพของตัวรับชั่วคราว VDCC: ช่องแคลเซียมที่มีรั้วรอบขอบชิด; AMPAR: -อะมิโน3-ตัวรับกรดไฮดรอกซี-5-เมทิล-4-ไอซอกซาโซลโพรพิโอนิก; mGluR: ตัวรับ Metabotropicglutamate; NMDAR: ตัวรับ N-Methyl-D-aspartate; NCX: ตัวแลกเปลี่ยน Na+/Ca2+; SOCE: รายการแคลเซียมที่ดำเนินการโดยร้านค้า; IP3R: อิโนซิทอล 1,4,5-ตัวรับไตรฟอสเฟต; RYR: ตัวรับไรอันโนดีน; SERCA: Sarco/เอนโดพลาสมิครีติคูลัม Ca2+-ATPase; TCA: วัฏจักรของกรดไตรคาร์บอกซิลิก; MAMs: เยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียล; ROS: สายพันธุ์ออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา; RNS: ไนโตรเจนชนิดปฏิกิริยา; AMPK: โปรตีนไคเนสที่กระตุ้นโดย AMP; PGC-1 : Peroxisome proliferatoractivated receptor (PPAR)- co-activator 1 ; mtDNA: DNA ของไมโตคอนเดรีย

รับทราบ

งานนี้ได้รับการสนับสนุนโดย NIHR01HL136954, R01HL142271, P01HL147841 และ P01HL134608 ถึง JWE, NIH K99AG065445 ถึง PJ และ NIH F32HL151146 ถึง JFG

ผลงานของผู้เขียน

PJ และ JFG เป็นผู้เขียนต้นฉบับ ส่วน PJ ออกแบบและสร้างตัวเลขเหล่านี้ JWE คิดทบทวนและเขียนและแก้ไขต้นฉบับ ผู้เขียนทุกคนอ่านและอนุมัติต้นฉบับฉบับสุดท้าย

ความขัดแย้งทางผลประโยชน์

ผู้เขียนขอประกาศว่าการวิจัยได้ดำเนินการโดยไม่มีความสัมพันธ์ทางการค้าหรือทางการเงินใดๆ ที่อาจตีความได้ว่าเป็นความขัดแย้งทางผลประโยชน์

อ้างอิง

1. Kety SS (1957) เมแทบอลิซึมทั่วไปของสมอง ในร่างกาย การเผาผลาญของระบบประสาท เอลส์เวียร์ หน้า 221–237

2. Oyarzabal A, Marin-Valencia I (2019) การเผาผลาญพลังงาน Synaptic และความตื่นเต้นของเส้นประสาทในการเจ็บป่วยและสุขภาพ เจสืบทอด Metab Dis42:220–236https://doi.org/10.1002/jimd.12071

3. Vergara RC, Jaramillo-Riveri S, Luarte A, Moenne-Loccoz C, FuentesR, Couve A, Maldonado PE (2019) หลักการสมดุลพลังงาน: การควบคุมพลังงานของเซลล์ประสาทขับเคลื่อนพฤติกรรมการสร้างพลวัตของเครือข่ายท้องถิ่น วิทยาคอมพิวเตอร์ส่วนหน้า 13:49.

4. Bordone MP, Salman MM, Titus HE, Amini E, Andersen JV, ChakrabortiB, Diuba AV, Dubouskaya TG, Ehrke E, Espindola de Freitas A et al (2019) สมองที่มีพลัง - บทวิจารณ์จากนักเรียนถึงนักเรียน เจเนโรเคม 151:139–165.https://doi.org/10.1111/jnc.14829

5. Formentini L, Pereira MP, Sanchez-Cenizo L, Santacatterina F, Lucas JJ, Navarro C, Martinez-Serrano A, Cuezva JM (2014) การยับยั้ง In vivo ของ mitochondrial H+-ATP synthase ในเซลล์ประสาทส่งเสริมการเผาผลาญการปรับสภาพ EMBO ย 33:762–778.https://doi.org/10.1002/embj.201386392

6. Motori E, Atanassov I, Kochan SMV, Folz-Donahue K, Sakthivelu V, Giavalisco P, Toni N, Puyal J, Larsson NG (2020) การเดินสายการเผาผลาญของเส้นประสาทส่งเสริมความยืดหยุ่นต่อการเสื่อมของระบบประสาทที่เกิดจากความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย วท.6:eaba8271.https://doi.org/10.1126/sciadv.aba8271

7. Burmistrova O, Olias-Arjona A, Lapresa R, Jimenez-Blasco D, EremeevaT, Shishov D, Romanov S, Zakurdaeva K, Almeida A, Fedichev POet al (2019) การกำหนดเป้าหมาย PFKFB3 บรรเทาอาการขาดเลือดในสมอง-การกลับคืนสู่สมองในหนู ตัวแทนวิทยาศาสตร์ 9:11670https://doi.org/10.1038/s41598-019-48196-z

8. Herrero-Mendez A, Almeida A, Fernandez E, Maestre C, Moncada S,Bolanos JP (2009) สถานะพลังงานชีวภาพและสารต้านอนุมูลอิสระของเซลล์ประสาทที่ควบคุมโดยการย่อยสลายอย่างต่อเนื่องของเอนไซม์ไกลโคไลติกที่สำคัญโดย APC/C-Cdh1 แนท เซลล์ ไบโอล 11:747–752.https://doi.org/10.1038/ncb1881

9. Jack CR Jr, Bennett DA, Blennow K, Carrillo MC, Dunn B, HaeberleinSB, Holtzman DM, Jagust W, Jessen F, Karlawish J, et al (2018) กรอบการวิจัย NIA-AA: สู่คำจำกัดความทางชีวภาพของโรคอัลไซเมอร์ . ภาวะสมองเสื่อมอัลไซเมอร์ 14:535–562https://doi.org/10.1016/j.jalz.2018.02.018

10. Mattson MP, Pedersen WA, Duan W, Culmsee C, Camandola S (1999) กลไกระดับเซลล์และโมเลกุลที่เป็นรากฐานของการเผาผลาญพลังงานที่ถูกรบกวนและความเสื่อมของเส้นประสาทในโรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน แอนนิวยอร์กอาคาดวิทย์ 893:154–175https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1999.tb07824.x

11 Spinelli JB, Haigis MC (2018) การมีส่วนร่วมหลายแง่มุมของไมโตคอนเดรียต่อการเผาผลาญของเซลล์ แนท เซลล์ ไบโอล 20:745–754.https://doi.org/10.1038/s41556-018-0124-1

12 Golpich M, Amini E, Mohamed Z, Azman Ali R, Mohamed Ibrahim N, Ahmadiani A (2017) ความผิดปกติของไมโตคอนเดรียและการสร้างไบโอเจเนซิสในโรคทางระบบประสาท: การเกิดโรคและการรักษา CNS Neurosci 23:5–22.

For more information:1950477648nn@gmail.com