מיר האָבן פריער געמאלדן אַז סערום לעוועלס פון דעם געדערעם-דערייווד טריפּטאָפאַן מעטאַבאָליט אינדאָל-3-פּראָפּיאָניק זויער (IPA) זענען נידעריקער אין פּאַטיענץ מיט לעבער פיבראָסיס. אין דעם לערנען, מיר האָבן אויסגעפאָרשט די טראַנסקריפּטאָם און דנאַ מעטילאָם אין אַביס לעבער אין באַציונג צו סערום IPA לעוועלס, ווי אויך די ראָלע פון ​​IPA אין ינדוסינג פענאָטיפּיק ינאַקטיוויישאַן פון לעבער סטעללאַטע סעלז (HSCs) אין וויטראָ.
די שטודיע האט אריינגענומען 116 פעטע פאציענטן אן טיפ 2 צוקערקרענק (T2DM) (עלטער 46.8 ± 9.3 יאר; BMI: 42.7 ± 5.0 ק"ג/מ²) וועלכע האבן דורכגעגאנגען באריאטרישע כירורגיע אין דעם קואפיא באריאטרישע כירורגיע צענטער (KOBS). צירקולירנדע IPA לעוועלס זענען געמאסטן געווארן דורך פליסיג כראמאטאגראפיע-מאסע ספעקטראמעטרי (LC-MS), לעבער טראנסקריפטאם אנאליז איז דורכגעפירט געווארן דורך טאטאל RNA סיקווענסינג, און DNA מעטילאציע אנאליז איז דורכגעפירט געווארן מיטן Infinium HumanMethylation450 BeadChip. מענטשלעכע לעבער סטעלאטע צעלן (LX-2) זענען גענוצט געווארן פאר אין וויטרא עקספערימענטן.
סערום IPA לעוועלס האבן קארעלירט מיט דער אויסדרוק פון גענעס וואס זענען פארמישט אין אפאפטאטישע, מיטאפאגישע, און לאנגעוויטי וועגן אין דער לעבער. די AKT סערין/טהרעאנין קינאזע 1 (AKT1) גען איז געווען די מערסטע פארשפרייטע און דאמינאנטע אינטעראקטיווע גען אין די לעבער טראנסקריפט און דנא מעטילאציע פראפיילן. IPA באהאנדלונג האט אינדוצירט אפאפטאזיס, פארקלענערט מיטאכאנדריעל רעספּיראציע, און געענדערט צעל מארפאלגיע און מיטאכאנדריעל דינאמיק דורך מאדולירן די אויסדרוק פון גענעס באקאנט צו רעגולירן פיבראזיס, אפאפטאזיס, און ניצל פון LX-2 צעלן.
צוזאַמען גענומען, שטיצן די דאַטן אַז IPA האט פּאָטענציעלע טעראַפּעווטישע ווירקונגען און קען פאַראורזאַכן אַפּאָפּטאָסיס און פֿאַרשיבן דעם HSC פענאָטיפּ צו אַן אינאַקטיוון צושטאַנד, דערמיט אויסברייטערנדיק די מעגלעכקייט פון אינהיבירן לעבער פיבראָזיס דורך אַריינמישן זיך מיט HSC אַקטיוואַציע און מיטאָטשאָנדריאַל מעטאַבאָליזם.
די פּרעוואַלענץ פון פעטקייט און מעטאַבאַליק סינדראָם איז געווען פֿאַרבונדן מיט אַן שטייגנדיקע אינצידענץ פון מעטאַבאַליש פֿאַרבונדענע פעטיגע לעבער קרענק (MASLD); די קרענק אַפעקטירט 25% צו 30% פון דער אַלגעמיינער באַפעלקערונג [1]. די הויפּט קאָנסעקווענץ פון MASLD עטיאָלאָגיע איז לעבער פיבראָסיס, אַ דינאַמיש פּראָצעס כאַראַקטעריזירט דורך קאַנטיניואַס אַקיומיאַליישאַן פון פיבראָסיס עקסטראַסעלולאַר מאַטריץ (ECM) [2]. די הויפּט סעלז ינוואַלווד אין לעבער פיבראָסיס זענען לעבער סטעללאַטע סעלז (HSCs), וואָס ווייַזן פיר באַקאַנט פענאָטיפּעס: קוויעססענט, אַקטיווייטיד, ינאַקטיווייטיד און סענססענט [3, 4]. HSCs קענען זיין אַקטיווייטיד און טראַנסדיפערענטשיייט פון אַ קוויעססענט פאָרעם אין פּראָליפעראַטיוו פיבראָבלאַסט-ווי סעלז מיט הויך ענערגיע פאָדערונגען, מיט געוואקסן אויסדרוק פון α-גלאַט מוסקל אַקטין (α-SMA) און טיפּ I קאַלאַגען (Col-I) [5, 6]. בעשאַס לעבער פיבראָסיס ריווערס, אַקטיווייטיד HSCs זענען ילימאַנייטאַד דורך אַפּאָפּטאָסיס אָדער ינאַקטיוויישאַן. די פּראָצעסן אַרייַננעמען דאַונרעגולאַציע פון ​​פיבראָגעניק גענעס און מאָדולאַציע פון ​​פּראָסורוויוואַל גענעס (אַזאַ ווי NF-κB און PI3K/Akt סיגנאַלינג פּאַטווייז) [7, 8], ווי אויך ענדערונגען אין מיטאָטשאָנדריאַל דינאַמיק און פונקציע [9].
סערום לעוועלס פון די טריפטאָפאַן מעטאַבאָליט אינדאָל-3-פּראָפּיאָניק זויער (IPA), פּראָדוצירט אין די קישקע, זענען געפונען צו זיין פאַרקלענערט אין מענטשלעכע מעטאַבאַליק חולאתן אַרייַנגערעכנט MASLD [10-13]. IPA איז פֿאַרבונדן מיט דייאַטערי פיברע ינטייק, איז באַקאַנט פֿאַר זייַן אַנטיאַקסאַדאַנט און אַנטי-ינפלאַמאַטאָרי יפעקס, און אַטעניוייץ די דיעטע-ינדוסט ניט-אַלקאָהאָליק סטעאַטאָהעפּאַטיטיס (NASH) פענאָטיפּ אין וויוואָ און אין וויטראָ [11-14]. עטלעכע באַווייַזן קומען פון אונדזער פריערדיקער לערנען, וואָס דעמאַנסטרייטיד אַז סערום IPA לעוועלס זענען נידעריקער אין פּאַטיענץ מיט לעבער פיבראָסיס ווי אין אַביס פּאַטיענץ אָן לעבער פיבראָסיס אין די Kuopio Bariatric Surgery Study (KOBS). דערצו, מיר געוויזן אַז IPA באַהאַנדלונג קען רעדוצירן די אויסדרוק פון גענעס וואָס זענען קלאַסיש מאַרקערס פון צעל אַדכיזשאַן, צעל מיגראַטיאָן און העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעל אַקטיווירונג אין אַ מענטש לעבער סטעללאַטע צעל (LX-2) מאָדעל און איז אַ פּאָטענציעל העפּאַטאָפּראָטעקטיוו מעטאַבאָליט [15]. אָבער, עס בלייבט ומקלאָר ווי IPA ינדוסיז לעבער פיבראָסיס רעגרעסיע דורך אַקטיווייטינג HSC אַפּאָפּטאָסיס און מיטאָטשאָנדריאַל ביאָענערגעטיקס.
דאָ, מיר ווייַזן אַז סערום IPA איז פֿאַרבונדן מיט דער אויסדרוק פון גענעס ענריטשט אין אַפּאָפּטאָסיס, מיטאָפאַגי, און לאָנדזשעוואַטי פּאַטווייז אין דער לעבער פון אַביס אָבער נישט-טיפּ 2 צוקערקרענק (KOBS) מענטשן. דערצו, מיר געפֿונען אַז IPA קען פאַראורזאַכן די קלירינג און דעגראַדאַציע פון ​​אַקטיווייטיד העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם סעלז (HSCs) דורך די ינאַקטיוויישאַן פּאַטוויי. די רעזולטאַטן אַנטדעקן אַ נייַע ראָלע פֿאַר IPA, מאכן עס אַ פּאָטענציעל טעראַפּיוטיק ציל צו העכערן לעבער פיבראָסיס רעגרעסיע.
א פריערדיגע שטודיע אין דער KOBS קאָהאָרט האט געוויזן אז פּאַציענטן מיט לעבער פיבראָזיס האבן געהאט נידעריגערע צירקולירנדיקע IPA לעוועלס קאַמפּערד מיט פּאַציענטן אָן לעבער פיבראָזיס [15]. כּדי אויסצושליסן דעם פּאָטענציעלן צעמישנדיקן עפֿעקט פֿון טיפּ 2 צוקערקרענק, האבן מיר רעקרוטירט 116 אַביס פּאַציענטן אָן טיפּ 2 צוקערקרענק (דורכשניטלעכער עלטער ± SD: 46.8 ± 9.3 יאָר; BMI: 42.7 ± 5.0 ק"ג/מ²) (טאַבעלע 1) פֿון דער אָנגייענדיקער KOBS שטודיע ווי די שטודיע פּאָפּולאַציע [16]. אַלע באַטייליקטע האבן געגעבן געשריבענע אינפֿאָרמירטע צושטימונג און דער שטודיע פּראָטאָקאָל איז באַשטעטיקט געוואָרן דורך דער עטיק קאָמיטעט פֿון נאָרד סאַוואָ קאָונטי שפּיטאָל אין לויט מיט דער דעקלאַראַציע פֿון העלסינקי (54/2005, 104/2008 און 27/2010).
לעבער ביאָפּסי ספּעסאַמאַנז זענען גענומען געוואָרן בעת ​​באַריאַטרישער כירורגיע און היסטאָלאָגיש אַססעססעד דורך יקספּיריאַנסט פּאַטאַלאָגס לויט פריער באַשריבענע קריטעריאַ [17, 18]. די אַסעסמאַנט קריטעריאַ זענען סאַמערייזד אין סאַפּלעמענטאַרי טיש S1 און זענען פריער באַשריבן געוואָרן [19].
פאסטן סערום מוסטערן זענען אנאליזירט געווארן דורך אומגעצילטע פליסיגקייט כראמאטאגראפיע-מאסע ספעקטראמעטריע (LC-MS) פאר מעטאבאלאמיקס אנאליז (n = 116). מוסטערן זענען אנאליזירט געווארן מיט א UHPLC-qTOF-MS סיסטעם (1290 LC, 6540 qTOF-MS, Agilent Technologies, Waldbronn, Karlsruhe, דייטשלאנד) ווי פריער באשריבן19. אידענטיפיקאציע פון ​​איזאפראפיל אלקאהאל (IPA) איז באזירט אויף רעטענשאן צייט און פארגלייך פון די MS/MS ספעקטרום מיט ריינע סטאנדארטן. די IPA סיגנאל אינטענסיטעט (שפיץ שטח) איז באטראכט געווארן אין אלע ווייטערדיגע אנאליזן [20].
גאַנצע לעבער RNA סיקווענסינג איז דורכגעפירט געוואָרן מיט Illumina HiSeq 2500 און דאַטן זענען פאַר-פּראָצעסירט געוואָרן ווי פריער באַשריבן [19, 21, 22]. מיר האָבן דורכגעפירט צילגעריכטעטע דיפערענציעלע אויסדרוק אַנאַליז פון טראַנסקריפּטן וואָס ווירקן אויף מיטאָטשאָנדריאַל פונקציע/ביאָגענעסיס מיט 1957 גענעס אויסגעקליבן פון דער MitoMiner 4.0 דאַטאַבייס [23]. לעבער DNA מעטילאַטיאָן אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן מיט דעם Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Illumina, סאַן דיעגאָ, CA, USA) מיט דער זעלבער מעטאָדאָלאָגיע ווי פריער באַשריבן [24, 25].
מענטשלעכע לעבער שטערן צעלן (LX-2) זענען געווען ליב צוגעשטעלט דורך פּראָפעסאָר סטעפאַנאָ ראָמעאָ און זענען געווען קאָלטיווירט און געהאלטן אין DMEM/F12 מעדיום (Biowest, L0093-500, 1% פּען/סטרעפּ; לאָנזאַ, DE17-602E, 2% FBS; גיבקאָ, 10270-106). כּדי אויסצוקלײַבן די אַרבעטס דאָזע פון ​​IPA, זענען LX-2 צעלן באַהאַנדלט געוואָרן מיט פֿאַרשידענע קאָנצענטראַציעס פון IPA (10 μM, 100 μM און 1 mM; סיגמאַ, 220027) אין DMEM/F12 מעדיום פֿאַר 24 שעה. ווײַטער, כּדי אויסצופֿאָרשן די מעגלעכקייט פֿון IPA צו אינאַקטיווירן HSCs, זענען LX-2 צעלן קאָ-באַהאַנדלט געוואָרן מיט 5 ng/ml TGF-β1 (R&D סיסטעמען, 240-B-002/CF) און 1 mM IPA אין סערום-פֿרײַ מעדיום פֿאַר 24 שעה. פֿאַר די קאָרעספּאָנדירנדיקע וועהיקל קאָנטראָלס, איז 4 nM HCL מיט 0.1% BSA געניצט געוואָרן פֿאַר TGF-β1 באַהאַנדלונג און 0.05% DMSO איז געניצט געוואָרן פֿאַר IPA באַהאַנדלונג, און ביידע זענען געניצט געוואָרן צוזאַמען פֿאַר די קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג.
אַפּאָפּטאָסיס איז געוואָרן אָפּגעשאַצט מיטן FITC אַנעקסין V אַפּאָפּטאָסיס דעטעקציע קיט מיט 7-AAD (Biolegend, סאַן דיעגאָ, CA, USA, קאַט# 640922) לויט די אינסטרוקציעס פֿונעם פאַבריקאַנט. בקיצור, LX-2 (1 × 105 צעלן/ברונעם) זענען געוואָרן קאָלטיווירט איבער נאַכט אין 12-ברונעם פּלאַטעס און דערנאָך באַהאַנדלט מיט קייפל דאָזעס פֿון IPA אָדער IPA און TGF-β1. דעם פֿאָלגנדיקן טאָג זענען פֿלאָטענדיקע און אַדכירענטע צעלן געזאַמלט געוואָרן, טריפּסיניזירט, געוואַשן מיט PBS, ווידער-סוספּענדירט אין אַנעקסין V ביינדינג באַפֿער, און אינקובירט מיט FITC-אַנעקסין V און 7-AAD פֿאַר 15 מינוט.
מיטאָטשאָנדריאַ אין לעבעדיקע צעלן זענען געפֿאַרבט געוואָרן פֿאַר אָקסידאַטיווער אַקטיוויטעט מיט Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA). פֿאַר MTR אַסייז, LX-2 צעלן זענען אינקובירט געוואָרן ביי גלייכע געדיכטקייטן מיט IPA און TGF-β1. נאָך 24 שעה, לעבעדיקע צעלן זענען טריפּסיניזירט געוואָרן, געוואַשן מיט PBS, און דערנאָך אינקובירט מיט 100 μM MTR אין סערום-פֿרייער מעדיום ביי 37 °C פֿאַר 20 מינוט ווי פריער באַשריבן [26]. פֿאַר לעבעדיקע צעל מאָרפֿאָלאָגיע אַנאַליז, צעל גרייס און ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט זענען אַנאַליזירט געוואָרן מיט פֿאָרווערטס סקאַטער (FSC) און זייַט סקאַטער (SSC) פּאַראַמעטערס, ריספּעקטיוולי.
אַלע דאַטן (30,000 געשעענישן) זענען באַקומען געוואָרן מיט NovoCyte Quanteon (Agilent) און אַנאַליזירט מיט NovoExpress® 1.4.1 אָדער FlowJo V.10 ווייכווארג.
זויערשטאָף קאָנסומפּציע ראַטע (OCR) און עקסטראַסעלולאַר אַסידיפיקאַציע ראַטע (ECAR) זענען געמאָסטן געוואָרן אין פאַקטישער צייט מיט אַ סיהאָרס עקסטראַסעלולאַר פלאַקס אַנאַליזער (Agilent Technologies, סאַנטאַ קלאַראַ, CA) אויסגעשטאַט מיט אַ סיהאָרס XF צעל מיטאָ סטרעס לויט די אינסטרוקציעס פונעם פאַבריקאַנט. בקיצור, 2 × 104 LX-2 צעלן/ברונעם זענען געזייט געוואָרן אויף XF96 צעל קולטור פּלאַטעס. נאָך איבערנאַכטיקער אינקובאַציע, זענען צעלן באַהאַנדלט געוואָרן מיט יסאָפּראָפּאַנאָל (IPA) און TGF-β1 (Supplementary Methods 1). דאַטן אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן מיט סיהאָרס XF ווייוו ווייכווארג, וואָס כולל די סיהאָרס XF צעל ענערגיע פענאָטיפּ טעסט באַריכט גענעראַטאָר. פון דעם, איז אַ ביאָענערגעטיק געזונט אינדעקס (BHI) קאַלקולירט געוואָרן [27].
גאַנץ RNA איז טראַנסקריבירט געוואָרן אין cDNA. פֿאַר ספּעציפֿישע מעטאָדן, זעט רעפֿערענץ [15]. מענטשלעכע 60S ריבאָסאָמאַל זויער פּראָטעין P0 (RPLP0) און ציקלאָפילין A1 (PPIA) mRNA לעוועלס זענען געניצט געוואָרן ווי קאָנסטיטוטיוו גענע קאָנטראָלן. די QuantStudio 6 pro Real-Time PCR סיסטעם (Thermo Fisher, Landsmeer, די נעטהערלאַנדס) איז געניצט געוואָרן מיטן TaqMan™ Fast Advanced Master Mix Kit (Applied Biosystems) אָדער דעם Sensifast SYBR Lo-ROX Kit (Bioline, BIO 94050), און רעלאַטיווע גענע אויסדרוק פאַרהאַלטונג איז קאַלקולירט געוואָרן ניצנדיק קאָמפּאַראַטיווע Ct ווערט סייקלינג פּאַראַמעטערס (ΔΔCt) און די ∆∆Ct מעטאָדע. דעטאַלן פון די פּריימערס זענען צוגעשטעלט אין סאַפּלעמענטאַרי טישן S2 און S3.
נוקלעארע DNA (ncDNA) און מיטאָטשאָנדריאַלע DNA (mtDNA) זענען עקסטראַקטירט געוואָרן מיטן DNeasy בלוט און געוועב קיט (Qiagen) ווי פריער באַשריבן [28]. די רעלאַטיווע סומע פון ​​mtDNA איז קאַלקולירט געוואָרן דורך קאַלקולירן דעם פאַרהעלטעניש פון יעדער ציל mtDNA געגנט צום געאָמעטרישן דורכשניט פון די דריי נוקלעארע DNA געגנטן (mtDNA/ncDNA), ווי דעטאַלירט אין סאַפּלעמענטאַרי מעטאָדן 2. דעטאַלן פון די פּריימערס פֿאַר mtDNA און ncDNA זענען צוגעשטעלט אין סאַפּלעמענטאַרי טאַבעלע S4.
לעבעדיגע צעלן זענען געפארבט געווארן מיט Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA) צו וויזואַליזירן אינטערסעלולאַרע און אינטראַצעלולאַרע מיטאָטשאָנדריאַלע נעטוואָרקס. LX-2 צעלן (1 × 104 צעלן/ברונעם) זענען קאָלטיווירט געוואָרן אויף גלאָז סליידז אין קאָרעספּאָנדירנדיקע גלאָז-דנאָ קולטור פּלאַטעס (Ibidi GmbH, Martinsried, דייטשלאַנד). נאָך 24 שעה, לעבעדיגע LX-2 צעלן זענען אינקובירט געוואָרן מיט 100 μM MTR פֿאַר 20 מינוט ביי 37 °C און צעל קערנס זענען געפארבט געוואָרן מיט DAPI (1 μg/ml, Sigma-Aldrich) ווי פריער באַשריבן [29]. מיטאָטשאָנדריאַלע נעטוואָרקס זענען וויזואַליזירט געוואָרן מיט אַ Zeiss Axio Observer ינווערטעד מיקראָסקאָפּ (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, דייטשלאַנד) אויסגעשטאַט מיט אַ Zeiss LSM 800 קאָנפאָקאַל מאָדול ביי 37 °C אין אַ פייַכטע אַטמאָספער מיט 5% CO2 מיט אַ 63×NA 1.3 אָביעקטיוו. מיר האָבן באַקומען צען Z-סעריע בילדער פֿאַר יעדן מוסטער טיפּ. יעדע ז-סעריע אנטהאלט 30 סעקציעס, יעדע מיט א גרעב פון 9.86 מיקראָמעטער. פאר יעדן מוסטער, זענען בילדער פון צען פארשידענע פעלדער פון קוק באקומען געווארן מיט ZEN 2009 ווייכווארג (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, דייטשלאנד), און מיטאכאנדריעל מאָרפאָלאָגיע אַנאַליז איז דורכגעפירט געווארן מיט ImageJ ווייכווארג (v1.54d) [30, 31] לויט די פּאַראַמעטערס דעטאַלירט אין סאַפּלעמענטאַרי מעטאָדן 3.
די צעלן זענען פיקסירט געוואָרן מיט 2% גלוטאַראַלדעהייד אין 0.1 M פאָספֿאַט באַפֿער, און דערנאָך פיקסירט מיט 1% אָסמיום טעטראָקסייד לייזונג (סיגמאַ אַלדריטש, מאָ, USA), ביסלעכווייַז דעכידראַטירט מיט אַצעטאָן (מערק, דאַרמשטאַט, דייטשלאַנד), און לעסאָף איינגעבעטן אין עפּאָקסי רעזין. אולטראַ-דינע סעקשאַנז זענען צוגעגרייט און געפֿאַרבט מיט 1% אוראַניל אַצעטאַט (מערק, דאַרמשטאַט, דייטשלאַנד) און 1% בליי ציטראַט (מערק, דאַרמשטאַט, דייטשלאַנד). אולטראַסטרוקטורעלע בילדער זענען באַקומען מיט אַ JEM 2100F EXII טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ (JEOL Ltd, טאָקיאָ, יאַפּאַן) ביי אַן אַקסעלערירנדיקער וואָולטאַזש פון 80 kV.
די מאָרפאָלאָגיע פון ​​LX-2 צעלן באַהאַנדלט מיט IPA פֿאַר 24 שעה איז אַנאַליזירט געוואָרן דורך פאַזע-קאָנטראַסט מיקראָסקאָפּיע ביי 50x מאַגניפיקאַציע ניצנדיק אַ Zeiss ינווערטעד ליכט מיקראָסקאָפּ (Zeiss Axio Vert.A1 און AxioCam MRm, יענאַ, דייטשלאַנד).
קלינישע דאטן זענען אויסגעדריקט געוואָרן ווי דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דעוויאַציע אָדער מעדיאַן (אינטערקוואַרטיל קייט: IQR). איין-וועג אַנאַליז פון וואַריאַנס (קאָנטיניואַס וועריאַבאַלז) אָדער χ² טעסט (קאַטעגאָריקאַל וועריאַבאַלז) זענען געניצט געוואָרן צו פאַרגלייַכן די אונטערשיידן צווישן די דריי שטודיע גרופּעס. די פאַלש positive קורס (FDR) איז געניצט געוואָרן צו קאָריגירן פֿאַר קייפל טעסטינג, און גענעס מיט FDR < 0.05 זענען באַטראַכט געוואָרן סטאַטיסטיש באַטייַטיק. ספּירמאַן קאָרעלאַציע אַנאַליז איז געניצט געוואָרן צו קאָרעלירן CpG DNA מעטילאַטיאָן מיט IPA סיגנאַל אינטענסיטי, מיט נאָמינאַלע p ווערטן (p < 0.05) געמאלדן.
פּאַטוויי אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן מיט אַ וועב-באַזירט גענע סעט אַנאַליז געצייַג (WebGestalt) פֿאַר 268 טראַנסקריפּטן (נאָמינאַל p < 0.01), 119 מיטאָטשאָנדריאַ-פֿאַרבונדענע טראַנסקריפּטן (נאָמינאַל p < 0.05), און 4350 CpGs פֿון 3093 לעבער טראַנסקריפּטן וואָס זענען געווען פֿאַרבונדן מיט סערקולירנדיקע סערום IPA לעוועלס. דער פֿריי צוטריטלעכער Venny DB (ווערסיע 2.1.0) געצייַג איז געניצט געוואָרן צו געפֿינען איבערלאַפּנדיקע גענעס, און StringDB (ווערסיע 11.5) איז געניצט געוואָרן צו וויזואַליזירן פּראָטעין-פּראָטעין אינטעראַקציעס.
פארן LX-2 עקספערימענט, זענען מוסטערן געטעסט געווארן אויף נארמאליטעט מיטן ד'אגאסטינא-פירסאן טעסט. דאטן זענען באקומען געווארן פון לפחות דריי ביאלאגישע רעפליקאטן און אונטערגעווארפן צו איין-וועג ANOVA מיט באנפעראני פאסט האק טעסט. א p-ווערט פון ווייניגער ווי 0.05 איז באטראכט געווארן סטאטיסטיש באדייטנד. דאטן ווערן פרעזענטירט אלס דורכשניט ± SD, און די צאל עקספערימענטן איז אנגעצייכנט אין יעדער פיגור. אלע אנאליזן און גראפן זענען דורכגעפירט געווארן מיטן GraphPad Prism 8 סטאטיסטישן ווייכווארג פאר ווינדאוס (GraphPad Software Inc., ווערסיע 8.4.3, סאן דיעגא, USA).
ערשטנס, האבן מיר אויסגעפארשט די פארבינדונג פון סערום IPA לעוועלס מיט לעבער, גאנצע-קערפער, און מיטאכאנדריעל טראַנסקריפּטן. אין דעם גאנצן טראַנסקריפּט פּראָפיל, איז דער שטאַרקסטער גען פארבונדן מיט סערום IPA לעוועלס געווען MAPKAPK3 (FDR = 0.0077; מיטאָגען-אַקטיווייטיד פּראָטעין קינאַזע-אַקטיווייטיד פּראָטעין קינאַזע 3); אין דעם מיטאכאנדריע-פארבונדענע טראַנסקריפּט פּראָפיל, איז דער שטאַרקסטער פארבונדענער גען געווען AKT1 (FDR = 0.7621; AKT סערין/טהרעאָנין קינאַזע 1) (צוגאב טעקע 1 און צוגאב טעקע 2).
מיר האָבן דעמאָלט אַנאַליזירט גלאָבאַלע טראַנסקריפּטן (n = 268; p < 0.01) און מיטאָטשאָנדריאַ-פֿאַרבונדענע טראַנסקריפּטן (n = 119; p < 0.05), און לעסאָף אידענטיפֿיצירט אַפּאָפּטאָזיס ווי דער מערסט באַדייטנדיקער קאַנאָנישער וועג (p = 0.0089). פֿאַר מיטאָטשאָנדריאַל טראַנסקריפּטן פֿאַרבונדן מיט סערום IPA לעוועלס, האָבן מיר זיך פֿאָקוסירט אויף אַפּאָפּטאָזיס (FDR = 0.00001), מיטאָפאַגי (FDR = 0.00029), און TNF סיגנאַלינג וועגן (FDR = 0.000006) (פֿיגור 1A, טאַבעלע 2, און צוגאב פֿיגורן 1A-B).
איבערלאַפּנדיקע אַנאַליז פון גלאָבאַלע, מיטאָטשאָנדריאַ-פֿאַרבונדענע טראַנסקריפּטן, און דנאַ מעטילאַציע אין מענטשלעכער לעבער אין פֿאַרבינדונג מיט סערום IPA לעוועלס. א רעפּרעזענטירט 268 גלאָבאַלע טראַנסקריפּטן, 119 מיטאָטשאָנדריאַ-פֿאַרבונדענע טראַנסקריפּטן, און דנאַ מעטילירטע טראַנסקריפּטן וואָס זענען מאַפּט צו 3092 CpG זייטלעך פֿאַרבונדן מיט סערום IPA לעוועלס (p ווערטן < 0.01 פֿאַר גלאָבאַלע טראַנסקריפּטן און דנאַ מעטילירטע, און p ווערטן < 0.05 פֿאַר מיטאָטשאָנדריאַלע טראַנסקריפּטן). די הויפּט איבערלאַפּנדיקע טראַנסקריפּטן ווערן געוויזן אין דער מיט (AKT1 און YKT6). ב די אינטעראַקציע מאַפּע פון ​​די 13 גענעס מיטן העכסטן אינטעראַקציע כעזשבן (0.900) מיט אַנדערע גענעס איז געווען קאָנסטרויִרט פון די 56 איבערלאַפּנדיקע גענעס (שוואַרצע ליניע געגנט) וואָס זענען באַדייטנד פֿאַרבונדן מיט סערום IPA לעוועלס ניצנדיק דעם אָנליין געצייַג StringDB. גרין: גענעס מאַפּט צו דער דזשין אָנטאָלאָגיע (GO) צעלולאַרע קאָמפּאָנענט: מיטאָטשאָנדריאַ (GO:0005739). AKT1 איז דער פּראָטעין מיטן העכסטן כעזשבן (0.900) פֿאַר אינטעראַקציעס מיט אַנדערע פּראָטעאינען באַזירט אויף די דאַטן (באַזירט אויף טעקסט מיינינג, עקספּערימענטן, דאַטאַבייסעס און קאָ-עקספּרעסיע). נעץ נאָודז רעפּרעזענטירן פּראָטעאינען, און עדזשאַז רעפּרעזענטירן פֿאַרבינדונגען צווישן פּראָטעאינען.
זינט געדערעם מיקראָביאָטאַ מעטאַבאָליטן קענען רעגולירן עפּיגענעטישער קאָמפּאָזיציע דורך דנאַ מעטילאַציע [32], האָבן מיר אויסגעפאָרשט צי סערום IPA לעוועלס זענען פארבונדן מיט לעבער דנאַ מעטילאַציע. מיר האָבן געפונען אַז די צוויי הויפּט מעטילאַציע זייטלעך פארבונדן מיט סערום IPA לעוועלס זענען געווען נאָענט צו פּראָלין-סערין-רייַך ראַיאָן 3 (C19orf55) און היץ שאָק פּראָטעין משפּחה B (קליין) מיטגליד 6 (HSPB6) (צוגאב טעקע 3). דנאַ מעטילאַציע פון ​​4350 CpG (p < 0.01) איז געווען קאָרעלירט מיט סערום IPA לעוועלס און איז געווען ענריטשט אין לאָנדזשעוואַטי רעגולאַטאָרישע פּאַטווייז (p = 0.006) (פיגור 1A, טאַבעלע 2, און צוגאב פיגור 1C).
כדי צו פֿאַרשטיין די ביאָלאָגישע מעכאַניזמען וואָס ליגן אונטער די פֿאַרבינדונגען צווישן סערום IPA לעוועלס, גלאָבאַלע טראַנסקריפּטן, מיטאָטשאָנדריאַ-פֿאַרבונדענע טראַנסקריפּטן, און DNA מעטילאַציע אין מענטשלעכער לעבער, האָבן מיר דורכגעפֿירט אַן איבערלאַפּ אַנאַליז פֿון די גענעס וואָס זענען אידענטיפֿיצירט געוואָרן אין דער פֿריִערדיקער פּאַטוויי אַנאַליז (פֿיגור 1A). די רעזולטאַטן פֿון פּאַטוויי ענריטשמענט אַנאַליז פֿון די 56 איבערלאַפּנדיקע גענעס (אינעווייניק פֿון דער שוואַרצער ליניע אין פֿיגור 1A) האָבן געוויזן אַז דער אַפּאָפּטאָסיס פּאַטוויי (p = 0.00029) האָט אַרויסגעוויזן צוויי גענעס וואָס זענען געמיינזאַם פֿאַר די דריי אַנאַליזן: AKT1 און YKT6 (YKT6 v-SNARE האָמאָלאָג), ווי געוויזן אין דער ווען דיאַגראַם (צוגאב פֿיגור 2 און פֿיגור 1A). אינטערעסאַנט, האָבן מיר געפֿונען אַז AKT1 (cg19831386) און YKT6 (cg24161647) זענען געווען פּאָזיטיוו קאָרעלירט מיט סערום IPA לעוועלס (צוגאב פֿייל 3). כדי צו אידענטיפֿיצירן פּאָטענציעלע פּראָטעין אינטעראַקציעס צווישן גענע פּראָדוקטן, האָבן מיר אויסגעקליבן 13 גענעס מיטן העכסטן געמיינזאַמען ראַיאָן כעזשבן (0.900) צווישן 56 איבערלאַפּנדיקע גענעס ווי אינפוט און קאָנסטרויִרט אַן אינטעראַקציע מאַפּע. לויטן צוטרוי־לעוועל (מארדזשינאלער צוטרוי), איז דער AKT1 גען מיטן העכסטן כעזשבן (0.900) געווען אויבן (פיגור 1ב).
באַזירט אויף דער פּאַטוויי אַנאַליז, האָבן מיר געפֿונען אַז אַפּאָפּטאָסיס איז געווען דער הויפּט פּאַטוויי, אַזוי מיר האָבן אויסגעפֿאָרשט צי IPA באַהאַנדלונג וואָלט אַפֿעקטירן די אַפּאָפּטאָסיס פֿון HSCs אין וויטראָ. מיר האָבן פֿריִער דעמאָנסטרירט אַז פֿאַרשידענע דאָזעס פֿון IPA (10 μM, 100 μM, און 1 mM) זענען נישט געווען טאַקסיק פֿאַר LX-2 צעלן [15]. די שטודיע האָט געוויזן אַז IPA באַהאַנדלונג ביי 10 μM און 100 μM האָט פֿאַרגרעסערט די צאָל לעבעדיקע און נעקראָטישע צעלן. אָבער, אין פֿאַרגלייך מיט דער קאָנטראָל גרופּע, איז צעל לעבעדיקייט פֿאַרקלענערט געוואָרן ביי 1 mM IPA קאָנצענטראַציע, בשעת די צעל נעקראָסיס קורס איז געבליבן די זעלבע (פֿיגור 2A, B). דערנאָך, צו געפֿינען די אָפּטימאַלע קאָנצענטראַציע צו אינדוצירן אַפּאָפּטאָסיס אין LX-2 צעלן, האָבן מיר געטעסט 10 μM, 100 μM, און 1 mM IPA פֿאַר 24 שעה (פֿיגור 2A-E און סאַפּלעמענטאַרי פֿיגור 3A-B). אינטערעסאנט, IPA 10 μM און 100 μM האבן פארקלענערט די אפאפטאזיס ראטע (%), אבער, IPA 1 mM האט פארגרעסערט שפעטע אפאפטאזיס און אפאפטאזיס ראטע (%) קאמפערד צו קאנטראל און איז דעריבער אויסגעקליבן געווארן פאר ווייטערדיגע עקספערימענטן (פיגורן 2A-D).
IPA אינדוצירט אַפּאָפּטאָסיס פון LX-2 צעלן. אַנעקסין V און 7-AAD טאָפּל סטיינינג מעטאָד איז געניצט געוואָרן צו קוואַנטיפיצירן די אַפּאָפּטאָטיק קורס און צעל מאָרפאָלאָגיע דורך פלאָו סיטאָמעטרי. BA צעלן זענען אינקובירט געוואָרן מיט 10 μM, 100 μM און 1 mM IPA פֿאַר 24 שעה אָדער מיט F–H TGF-β1 (5 ng/ml) און 1 mM IPA אין סערום-פֿרייַ מעדיום פֿאַר 24 שעה. A: לעבעדיקע צעלן (אַנעקסין V -/ 7AAD-); B: נעקראָטישע צעלן (אַנעקסין V -/ 7AAD+); C, F: פרי (אַנעקסין V +/ 7AAD-); D, G: שפּעט (אַנעקסין V+/7AAD.+); E, H: פּראָצענט פון גאַנץ פרי און שפּעט אַפּאָפּטאָטיק צעלן אין אַפּאָפּטאָטיק קורס (%). דאַטן זענען אויסגעדריקט ווי דורכשניטלעך ± SD, n = 3 אומאָפּהענגיקע עקספּערימענטן. סטאַטיסטישע פאַרגלייַכן זענען דורכגעפירט געוואָרן מיט איין-וועג ANOVA מיט Bonferroni post hoc טעסט. *p < 0.05; ****p < 0.0001
ווי מיר האבן פריער געוויזן, קען 5 ng/ml TGF-β1 אינדוצירן HSC אקטיוואציע דורך פארגרעסערן די אויסדרוק פון קלאסישע מארקער גענעס [15]. LX-2 צעלן זענען באהאנדלט געווארן מיט 5 ng/ml TGF-β1 און 1 mM IPA אין קאמבינאציע (פיגור 2E–H). TGF-β1 באהאנדלונג האט נישט געטוישט די אפאפטאזיס ראטע, אבער, IPA קא-באהאנדלונג האט פארגרעסערט שפעטע אפאפטאזיס און אפאפטאזיס ראטע (%) קאמפערד מיט TGF-β1 באהאנדלונג (פיגור 2E–H). די רעזולטאטן ווייזן אז 1 mM IPA קען פארשפרייטן אפאפטאזיס אין LX-2 צעלן אומאפהענגיק פון TGF-β1 אינדוקציע.
מיר האָבן ווייטער אויסגעפאָרשט דעם ווירקונג פון IPA אויף מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַציע אין LX-2 צעלן. די רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז 1 mM IPA האָט פאַרקלענערט די פּאַראַמעטערס פון די זויערשטאָף קאָנסומפּציע קורס (OCR): ניט-מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַציע, באַזאַלע און מאַקסימאַל רעספּיראַציע, פּראָטאָן ליק און ATP פּראָדוקציע קאַמפּערד צו דער קאָנטראָל גרופּע (פיגור 3A, B), בשעת דער ביאָענערגעטישער געזונט אינדעקס (BHI) האָט זיך נישט געביטן.
IPA רעדוצירט מיטאָטשאָנדריאַלע רעספּיראַציע אין LX-2 צעלן. די מיטאָטשאָנדריאַלע רעספּיראַציע קורווע (OCR) ווערט פּרעזענטירט ווי מיטאָטשאָנדריאַלע רעספּיראַציע פּאַראַמעטערס (נישט-מיטאָטשאָנדריאַלע רעספּיראַציע, באַזאַלע רעספּיראַציע, מאַקסימאַלע רעספּיראַציע, פּראָטאָן ליק, ATP דזשענעריישאַן, SRC און BHI). צעלן A און B זענען אינקובירט געוואָרן מיט 10 μM, 100 μM און 1 mM IPA פֿאַר 24 שעה, ריספּעקטיוולי. צעלן C און D זענען אינקובירט געוואָרן מיט TGF-β1 (5 ng/ml) און 1 mM IPA אין סערום-פֿרייַ מעדיום פֿאַר 24 שעה, ריספּעקטיוולי. אַלע מעסטונגען זענען נאָרמאַליזירט געוואָרן צו DNA אינהאַלט ניצנדיק דעם CyQuant קיט. BHI: ביאָענערגעטישער געזונט אינדעקס; SRC: רעספּיראַטאָרישער רעזערוו קאַפּאַציטעט; OCR: זויערשטאָף קאַנסאַמשאַן קורס. דאַטן ווערן פּרעזענטירט ווי דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן (SD), n = 5 אומאָפּהענגיקע עקספּערימענטן. סטאַטיסטישע פאַרגלייַכן זענען דורכגעפירט געוואָרן ניצנדיק איין-וועג ANOVA און Bonferroni post hoc טעסט. *p < 0.05; **p < 0.01; און ***p < 0.001
כדי צו באַקומען אַ מער פולשטענדיק פארשטאנד פון די ווירקונג פון IPA אויף די ביאָענערגעטיק פּראָפיל פון TGF-β1-אַקטיווייטיד LX-2 סעלז, מיר אַנאַלייזד מיטאָטשאָנדריאַל אָקסידאַטיוו פאָספאָרילאַטיאָן דורך OCR (פיגור 3C,D). די רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז TGF-β1 באַהאַנדלונג קען רעדוצירן די מאַקסימום רעספּיראַציע, רעספּיראַטאָרי רעזערוו קאַפּאַציטעט (SRC) און BHI קאַמפּערד מיט די קאָנטראָל גרופּע (פיגור 3C,D). אין דערצו, די קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג האט דיקריסט באַסאַל רעספּיראַציע, פּראָטאָן ליק און ATP פּראָדוקציע, אָבער SRC און BHI זענען געווען באַטייטיק העכער ווי די באהאנדלט מיט TGF-β1 (פיגור 3C,D).
מיר האָבן אויך דורכגעפירט דעם "סעלולאַרן ענערגיע פענאָטיפּ טעסט" צוגעשטעלט דורך סי-האָרס ווייכווארג (צוגאב בילד 4A-D). ווי געוויזן אין צוגאב בילד 3B, זענען ביידע OCR און ECAR מעטאַבאַלישע פּאָטענציאַלן פאַרקלענערט געוואָרן נאָך TGF-β1 באַהאַנדלונג, אָבער, קיין אונטערשייד איז נישט באמערקט געוואָרן אין די קאָמבינאַציע און IPA באַהאַנדלונג גרופּעס קאַמפּערד צו דער קאָנטראָל גרופּע. דערצו, זענען ביידע באַזאַלע און דרוק לעוועלס פון OCR פאַרקלענערט געוואָרן נאָך קאָמבינאַציע און IPA באַהאַנדלונג קאַמפּערד צו דער קאָנטראָל גרופּע (צוגאב בילד 4C). אינטערעסאַנט, אַ ענלעכער מוסטער איז באמערקט געוואָרן מיט קאָמבינאַציע טעראַפּיע, וואו קיין ענדערונג אין באַזאַלע און דרוק לעוועלס פון ECAR איז נישט באמערקט געוואָרן קאַמפּערד צו TGF-β1 באַהאַנדלונג (צוגאב בילד 4C). אין HSCs, די רעדוקציע אין מיטאָטשאָנדריאַל אָקסידאַטיוו פאָספאָרילאַציע און די פיייקייט פון קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג צו צוריקשטעלן SCR און BHI נאָך ויסשטעלן צו TGF-β1 באַהאַנדלונג האט נישט געביטן דעם מעטאַבאַלישן פּאָטענציאַל (OCR און ECAR). צוזאַמען גענומען, ווייַזן די רעזולטאַטן אַז IPA קען רעדוצירן ביאָענערגעטיקס אין HSCs, וואָס סאַגדזשעסט אַז IPA קען פאַראורזאַכן אַ נידעריקער ענערגעטיש פּראָפיל וואָס שיפט די HSC פענאָטיפּ צו ינאַקטיוואַציע (צוגאב בילד 4D).
דער עפעקט פון IPA אויף מיטאכאנדריעל דינאמיק איז געווארן אויסגעפארשט ניצנדיק דריי-דימענסיאנעלע קוואנטיפיקאציע פון ​​מיטאכאנדריעל מאָרפאָלאָגיע און נעץ פֿאַרבינדונגען ווי אויך MTR פֿאַרבונג (פיגור 4 און סאַפּלעמענטאַרי פיגור 5). פיגור 4 ווייזט אַז, קאַמפּערד מיט דער קאָנטראָל גרופּע, TGF-β1 באַהאַנדלונג האט פֿאַרקלענערט די דורכשניטלעך ייבערפלאַך שטח, צווייַג נומער, גאַנץ צווייַג לענג, און צווייַג דזשאַנקשאַן נומער (פיגור 4A און B) און געביטן די פּראָפּאָרציע פון ​​מיטאכאנדריע פון ​​ספעריש צו ינטערמידייט מאָרפאָלאָגיע (פיגור 4C). נאָר IPA באַהאַנדלונג האט פֿאַרקלענערט די דורכשניטלעך מיטאכאנדריעל באַנד און געביטן די פּראָפּאָרציע פון ​​מיטאכאנדריע פון ​​ספעריש צו ינטערמידייט מאָרפאָלאָגיע קאַמפּערד מיט דער קאָנטראָל גרופּע (פיגור 4A). אין קאַנטראַסט, ספעריסיטי, דורכשניטלעך צווייַג לענג, און מיטאכאנדריעל טעטיקייט אַססעססעד דורך מיטאכאנדריעל מעמבראַנע פּאָטענציעל-אָפענגיק MTR (פיגור 4A און E) זענען געבליבן אַנטשיינדזשד און די פּאַראַמעטערס האָבן נישט אַנדערש צווישן גרופּעס. צוזאַמען גענומען, די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז TGF-β1 און IPA באַהאַנדלונג ויסקומען צו מאָדולירן מיטאכאנדריעל פאָרעם און גרייס ווי אויך נעץ קאָמפּלעקסיטי אין לעבעדיק LX-2 סעלז.
IPA ענדערט מיטאָטשאָנדריאַל דינאַמיק און מיטאָטשאָנדריאַל דנאַ שעפע אין LX-2 צעלן. א. רעפּרעזענטאַטיווע קאָנפאָקאַל בילדער פון לעבעדיקע LX-2 צעלן אינקובירט מיט TGF-β1 (5 ng/ml) און 1 mM IPA פֿאַר 24 שעה אין סערום-פֿרייַ מעדיום וואָס ווייַזט מיטאָטשאָנדריאַל נעטוואָרקס געפֿאַרבט מיט Mitotracker™ רויט CMXRos און קערנס געפֿאַרבט בלוי מיט DAPI. אַלע דאַטן האָבן אַנטהאַלטן לפּחות 15 בילדער פּער גרופּע. מיר האָבן באַקומען 10 Z-סטאַק בילדער פֿאַר יעדן מוסטער טיפּ. יעדע Z-אַקס סיקוואַנס האָט אַנטהאַלטן 30 סלייסיז, יעדער מיט אַ גרעב פון 9.86 μm. סקאַלע באַר: 10 μm. ב. רעפּרעזענטאַטיווע אָביעקטן (נאָר מיטאָטשאָנדריאַ) אידענטיפֿיצירט דורך אַפּלייינג אַדאַפּטיוו טרעשאָולדינג צו די בילד. קוואַנטיטאַטיווע אַנאַליז און פאַרגלייַך פון מיטאָטשאָנדריאַל מאָרפאָלאָגישע נעטוואָרק קאַנעקשאַנז זענען דורכגעפֿירט פֿאַר אַלע צעלן אין יעדער גרופּע. ג. אָפטקייט פון מיטאָטשאָנדריאַל פאָרעם פאַרהעלטענישן. ווערטן נאָענט צו 0 אָנווייַזן ספערישע שאַפּעס, און ווערטן נאָענט צו 1 אָנווייַזן פֿילאַמענטאָוס שאַפּעס. ד מיטאָטשאָנדריאַל דנאַ (mtDNA) אינהאַלט איז באַשטימט ווי דיסקרייבד אין מאַטעריאַלס און מעטהאָדס. E Mitotracker™ Red CMXRos אנאליז איז דורכגעפירט געווארן דורך פלוס ציטאמאטריע (30,000 געשעענישן) ווי באשריבן אין מאטעריאלן און מעטאדן. דאטן ווערן פרעזענטירט אלס דורכשניט ± SD, n = 3 אומאפהענגיקע עקספערימענטן. סטאטיסטישע פארגלייכן זענען דורכגעפירט געווארן ניצנדיג איין-וועג ANOVA און Bonferroni post hoc טעסט. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
מיר האָבן דעמאָלט אַנאַליזירט דעם mtDNA אינהאַלט אין LX-2 צעלן ווי אַן אינדיקאַטאָר פון מיטאָטשאָנדריאַל נומער. קאַמפּערד מיט דער קאָנטראָל גרופּע, איז דער mtDNA אינהאַלט געווען געוואקסן אין דער TGF-β1-באַהאַנדלטער גרופּע (פיגור 4D). קאַמפּערד מיט דער TGF-β1-באַהאַנדלטער גרופּע, איז דער mtDNA אינהאַלט געווען פאַרקלענערט אין דער קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג גרופּע (פיגור 4D), וואָס סאַגדזשעסט אַז IPA קען רעדוצירן דעם mtDNA אינהאַלט און מעגלעך די מיטאָטשאָנדריאַל נומער ווי אויך מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַציע (פיגור 3C). דערצו, IPA האָט אויסגעזען צו רעדוצירן דעם mtDNA אינהאַלט אין דער קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג אָבער האָט נישט אַפעקטירט MTR-מעדיאַטעד מיטאָטשאָנדריאַל טעטיקייט (פיגורן 4A-C).
מיר האָבן אויסגעפאָרשט די פֿאַרבינדונג פֿון IPA מיט די mRNA לעוועלס פֿון גענעס פֿאַרבונדן מיט פֿיבראָזיס, אַפּאָפּטאָזיס, איבערלעבונג, און מיטאָטשאָנדריאַלע דינאַמיק אין LX-2 צעלן (פֿיגור 5A–D). פֿאַרגליכן מיט דער קאָנטראָל גרופּע, האָט די TGF-β1-באַהאַנדלטע גרופּע געוויזן אַ פֿאַרגרעסערטע אויסדרוק פֿון גענעס ווי קאָלאַגען טיפּ I α2 קייט (COL1A2), α-גלאַט מוסקל אַקטין (αSMA), מאַטריץ מעטאַלאָפּראָטעינאַזע 2 (MMP2), געוועב אינהיביטאָר פֿון מעטאַלאָפּראָטעינאַזע 1 (TIMP1), און דינאַמין 1-ווי דזשין (DRP1), וואָס ווײַזט אויף אַ פֿאַרגרעסערטע פֿיבראָזיס און אַקטיוואַציע. דערצו, פֿאַרגליכן מיט דער קאָנטראָל גרופּע, האָט TGF-β1 באַהאַנדלונג פֿאַרקלענערט די mRNA לעוועלס פֿון נוקלעאַר פּרעגנאַן X רעצעפּטאָר (PXR), קאַספּאַסע 8 (CASP8), MAPKAPK3, אינהיביטאָר פֿון B-צעל α, פֿאַרשטאַרקער פֿון נוקלעאַר פֿאַקטאָר κ דזשין ליכט פּעפּטיד (NFκB1A), און אינהיביטאָר פֿון נוקלעאַר פֿאַקטאָר κB קינאַסע סוביוניט β (IKBKB) (פֿיגור 5A–D). קאַמפּערד מיט TGF-β1 באַהאַנדלונג, קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג מיט TGF-β1 און IPA האט רידוסט די אויסדרוק פון COL1A2 און MMP2, אָבער געוואקסן די mRNA לעוועלס פון PXR, TIMP1, B-צעל לימפאָמאַ-2 (BCL-2), CASP8, NFκB1A, NFκB1-β, און IKBKB. IPA באַהאַנדלונג האט באַדייטנד רידוסט די אויסדרוק פון MMP2, Bcl-2-אַססאָסיאַטעד פּראָטעין X (BAX), AKT1, אָפּטיש אַטראָפי פּראָטעין 1 (OPA1), און מיטאָטשאָנדריאַל פיוזשאַן פּראָטעין 2 (MFN2), בשעת די אויסדרוק פון CASP8, NFκB1A, NFκB1B, און IKBKB איז געוואקסן קאַמפּערד מיט די קאָנטראָל גרופּע. אָבער, קיין חילוק איז נישט געפֿונען אין די אויסדרוק פון קאַספּאַסע-3 (CASP3), אַפּאָפּטאָטיש פּעפּטידאַז אַקטיווייטינג פאַקטאָר 1 (APAF1), מיטאָטשאָנדריאַל פיוזשאַן פּראָטעין 1 (MFN1), און פישאַן פּראָטעין 1 (FIS1). צוזאַמען, פֿאָרשלאָגן די רעזולטאַטן אַז IPA באַהאַנדלונג מאָדולירט די אויסדרוק פֿון גענעס פֿאַרבונדן מיט פֿיבראָזיס, אַפּאָפּטאָזיס, איבערלעבונג, און מיטאָטשאָנדריאַל דינאַמיק. אונדזערע דאַטן פֿאָרשלאָגן אַז IPA באַהאַנדלונג רעדוצירט פֿיבראָזיס אין LX-2 צעלן; אין דער זעלבער צייט, סטימולירט עס איבערלעבונג דורך פֿאַרשייבן דעם פֿענאָטיפּ צו אינאַקטיוואַציע.
IPA מאָדולירט די אויסדרוק פון פיבראָבלאַסט, אַפּאָפּטאָטיק, ווייאַביליטי, און מיטאָטשאָנדריאַל דינאַמיק גענעס אין LX-2 צעלן. היסטאָגראַמען ווייַזן mRNA אויסדרוק אין באַצוג צו ענדאָגענאָוס קאָנטראָל (RPLP0 אָדער PPIA) נאָך LX-2 צעלן זענען ינדוסט מיט TGF-β1 און IPA אין סערום-פֿרייַ מעדיום פֿאַר 24 שעה. A ינדיקייץ פיבראָבלאַסטן, B ינדיקייץ אַפּאָפּטאָטיק צעלן, C ינדיקייץ סערווייווינג צעלן, און D ינדיקייץ מיטאָטשאָנדריאַל דינאַמיק גענע אויסדרוק. דאַטן ווערן פּרעזענטירט ווי דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרד דיווייישאַן (SD), n = 3 אומאָפּהענגיקע עקספּערימענטן. סטאַטיסטישע פאַרגלייַכן זענען דורכגעפירט מיט איין-וועג ANOVA און באָנפֿעראָני פּאָסט האָק טעסט. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
דערנאך, ענדערונגען אין צעל גרייס (FSC-H) און ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט (SSC-H) זענען אַססעססעד געוואָרן דורך פלוס ציטאָמעטריע (פיגור 6A,B), און ענדערונגען אין צעל מאָרפאָלאָגיע נאָך IPA באַהאַנדלונג זענען אַססעססעד געוואָרן דורך טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּיע (TEM) און פאַזע קאָנטראַסט מיקראָסקאָפּיע (סאַפּלעמענטאַרי פיגור 6A-B). ווי געריכט, צעלן אין דער TGF-β1-באַהאַנדלטער גרופּע האָבן זיך געוואַקסן אין גרייס קאַמפּערד צו דער קאָנטראָל גרופּע (פיגור 6A,B), ווייַזנדיק די קלאַסישע יקספּאַנשאַן פון גראָב ענדאָפּלאַזמיש רעטיקולום (ER*) און פאַגאָליסאָסאָמעס (P), וואָס ינדיקייץ העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעל (HSC) אַקטיוואַציע (סאַפּלעמענטאַרי פיגור 6A). אָבער, קאַמפּערד צו דער TGF-β1-באַהאַנדלטער גרופּע, די צעל גרייס, ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט (פיגור 6A,B), און ER* אינהאַלט זענען געווען פאַרקלענערט אין דער TGF-β1 און IPA קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג גרופּע (סאַפּלעמענטאַרי פיגור 6A). דערצו, IPA באַהאַנדלונג האָט פאַרקלענערט די צעל גרייס, ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט (פיגס. 6A,B), P און ER* אינהאַלט (סאַפּלעמענטאַרי פיגור 6A) קאַמפּערד צו דער קאָנטראָל גרופּע. דערצו, דער אינהאַלט פון אַפּאָפּטאָטישע צעלן איז געוואַקסן נאָך 24 שעה פון IPA באַהאַנדלונג קאַמפּערד מיט דער קאָנטראָל גרופּע (ווייסע פייַלן, סאַפּלעמענטאַרי פיג. 6B). צוזאַמען, די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז 1 mM IPA קען סטימולירן HSC אַפּאָפּטאָסיס און פאַרקערט די ענדערונגען אין צעל מאָרפאָלאָגישע פּאַראַמעטערס ינדוסט דורך TGF-β1, דערמיט רעגולירן די צעל גרייס און קאָמפּלעקסיטי, וואָס קען זיין פֿאַרבונדן מיט HSC ינאַקטיוויישאַן.
IPA ענדערט צעל גרייס און ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט אין LX-2 צעלן. רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פון פלוס ציטאָמעטריע אַנאַליז. די אַנאַליז האָט גענוצט אַ גייטינג סטראַטעגיע ספּעציפֿיש פֿאַר LX-2 צעלן: SSC-A/FSC-A צו דעפֿינירן די צעל פּאָפּולאַציע, FSC-H/FSC-A צו ידענטיפֿיצירן דאַבאַלץ, און SSC-H/FSC-H פֿאַר צעל גרייס און קאָמפּלעקסיטעט אַנאַליז. צעלן זענען אינקובירט געוואָרן מיט TGF-β1 (5 ng/ml) און 1 mM IPA אין סערום-פֿרײַער מעדיום פֿאַר 24 שעה. LX-2 צעלן זענען פֿאַרטיילט געוואָרן אין נידעריקער לינקער קוואַדראַנט (SSC-H-/FSC-H-), אויבערשטער לינקער קוואַדראַנט (SSC-H+/FSC-H-), נידעריקער רעכטער קוואַדראַנט (SSC-H-/FSC-H+), און אויבערשטער רעכטער קוואַדראַנט (SSC-H+/FSC-H+) פֿאַר צעל גרייס און ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט אַנאַליז. ב. צעל מאָרפֿאָלאָגיע איז אַנאַליזירט געוואָרן דורך פלוס ציטאָמעטריע ניצנדיק FSC-H (פֿאָרווערטס סקאַטער, צעל גרייס) און SSC-H (זײַט סקאַטער, ציטאָפּלאַזמישע קאָמפּלעקסיטעט) (30,000 געשעענישן). דאטן ווערן פּרעזענטירט ווי דורכשניט ± SD, n = 3 אומאָפּהענגיקע עקספּערימענטן. סטאַטיסטישע פאַרגלייַכן זענען דורכגעפירט געוואָרן מיט איין-וועג ANOVA און Bonferroni post hoc טעסט. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001 און ****p < 0.0001
געדערעם מעטאבאליטן ווי IPA זענען געווארן א הייסע טעמע פון ​​פארשונג, וואס ווייזט אז נייע צילן קענען ווערן אנטדעקט אין די געדערעם מיקראביאטא. עס איז דעריבער אינטערעסאנט אז IPA, א מעטאבאליט וואס מיר האבן פארבונדן מיט לעבער פיבראזיס אין מענטשן [15], איז געוויזן געווארן צו זיין א פאטענציעלע אנטי-פיבראטישע קאמפאונד אין חיה מאדעלן [13, 14]. דא, ווייזן מיר צום ערשטן מאל א פארבינדונג צווישן סערום IPA און גלאבאלע לעבער טראנסקריפטאמיקס און DNA מעטילאציע אין פעטע מענטשן אן טיפ 2 צוקערקרענק (T2D), ארויסהייבנדיג אפאפטאזיס, מיטאפאגי און לאנגעוויטי, ווי אויך א מעגליכן קאנדידאט גען AKT1 וואס רעגולירט לעבער האמעאסטאזיס. נאך א נייע זאך פון אונזער שטודיע איז אז מיר האבן דעמאנסטרירט די אינטעראקציע פון ​​IPA באהאנדלונג מיט אפאפטאזיס, צעל מארפאלאגיע, מיטאכאנדריעלע ביאענערגעטיקס און דינאמיק אין LX-2 צעלן, וואס ווייזט אויף א נידעריגערן ענערגיע ספעקטרום וואס שיפט דעם HSC פענאטיפ צו אינאקטיוואציע, מאכנדיג IPA א פאטענציעלן קאנדידאט פאר פארבעסערן לעבער פיבראזיס.
מיר האָבן געפֿונען אַז אַפּאָפּטאָסיס, מיטאָפאַגי און לאָנדזשעוויטי זענען געווען די וויכטיקסטע קאַנאָנישע פּאַטווייז וואָס זענען פֿאַרבונדן מיט לעבער גענעס פֿאַרבונדן מיט סערקולירנדיק סערום IPA. אַ שטערונג פֿון די מיטאָטשאָנדריאַל קוואַליטעט קאָנטראָל (MQC) סיסטעם קען פֿירן צו מיטאָטשאָנדריאַל דיספֿונקציע, מיטאָפאַגי און אַפּאָפּטאָסיס, דערמיט פּראָמאָטירנדיק דעם אויפֿטרעט פֿון MASLD [33, 34]. דעריבער, קענען מיר שפּעקולירן אַז IPA קען זיין פֿאַרבונדן אין אויפֿהאַלטן צעל דינאַמיק און מיטאָטשאָנדריאַל אָרנטלעכקייט דורך אַפּאָפּטאָסיס, מיטאָפאַגי און לאָנדזשעוויטי אין דער לעבער. אונדזערע דאַטן האָבן געוויזן אַז צוויי גענעס זענען געווען געוויינטלעך איבער די דריי אַסייז: YKT6 און AKT1. עס איז ווערט צו באַמערקן אַז YKT6 איז אַ SNARE פּראָטעין וואָס איז פֿאַרבונדן אין דעם פּראָצעס פֿון צעל מעמבראַן פֿוזשאַן. עס שפּילט אַ ראָלע אין אַוטאָפֿאַגי און מיטאָפאַגי דורך פֿאָרמירן אַן איניציאַציע קאָמפּלעקס מיט STX17 און SNAP29 אויף דעם אַוטאָפֿאַגאָסאָם, דערמיט פּראָמאָטירנדיק די פֿוזשאַן פֿון אַוטאָפֿאַגאָסאָמעס און ליזאָסאָמעס [35]. דערצו, פארלוסט פון YKT6 פונקציע רעזולטירט אין פארמינערטע מיטאפאגיע[36], בשעת פארגרעסערונג פון YKT6 איז פארבונדן מיט דער פארשריט פון העפּאַטאָסעלולאַר קאַרסינאָמאַ (HCC), וואָס ווייזט פארגרעסערטע צעל איבערלעבונג[37]. אויף דער אנדערער זייט, AKT1 איז די וויכטיגסטע אינטעראַקטינג דזשין און שפּילט אַ וויכטיקע ראָלע אין לעבער קרענק, אַרייַנגערעכנט PI3K/AKT סיגנאַלינג וועג, צעל ציקל, צעל מיגראַציע, פּראָליפעראַציע, פאָקאַל אַדכיזשאַן, מיטאָטשאָנדריאַל פונקציע, און קאַלאַגען סעקרעשאַן[38–40]. אַקטיוויירטע PI3K/AKT סיגנאַלינג וועג קען אַקטיוויירן העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם סעלז (HSCs), וואָס זענען די סעלז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ​​עקסטראַסעלולאַר מאַטריץ (ECM), און זיין דיסרעגולאַציע קען ביישטייערן צו דער אויפטרעטונג און פארשריט פון לעבער פיבראָסיס[40]. אין דערצו, AKT איז איינער פון די שליסל צעל איבערלעבונג פאַקטאָרן וואָס ינכיבאַץ p53-אָפענגיק צעל אַפּאָפּטאָסיס, און AKT אַקטיוואַציע קען זיין פארבונדן מיט דער ינכיבישאַן פון לעבער צעל אַפּאָפּטאָסיס[41, 42]. די באקומען רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז IPA קען זיין ינוואַלווד אין לעבער מיטאָטשאָנדריאַ-פארבונדענע אַפּאָפּטאָסיס דורך ווירקן די באַשלוס פון העפּאַטאָסיטעס צווישן אַרייַנטרעטן אַפּאָפּטאָסיס אָדער איבערלעבונג. די ווירקונגען קענען זיין רעגולירט דורך AKT און/אדער YKT6 קאַנדידאַט גענעס, וואָס זענען קריטיש פֿאַר לעבער האָמעאָסטאַסיס.
אונדזערע רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז 1 mM IPA האָט אינדוצירט אַפּאָפּטאָזיס און פֿאַרמינדערט מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַציע אין LX-2 צעלן אומאָפּהענגיק פֿון TGF-β1 באַהאַנדלונג. עס איז כדאי צו באַמערקן אַז אַפּאָפּטאָזיס איז אַ הויפּט וועג פֿאַר פֿיבראָזיס רעזאָלוציע און העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעל (HSC) אַקטיוואַציע, און איז אויך אַ שליסל געשעעניש אין דער ריווערסאַבאַל פֿיזיאָלאָגישער רעאַקציע פֿון לעבער פֿיבראָזיס [4, 43]. דערצו, די רעסטאָראַציע פֿון BHI אין LX-2 צעלן נאָך קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג האָט געגעבן נייע איינזיכטן אין דער פּאָטענציעלער ראָלע פֿון IPA אין דער רעגולאַציע פֿון מיטאָטשאָנדריאַל ביאָענערגעטיקס. אונטער רו און אינאַקטיווע באַדינגונגען, נוצן העמאַטאָפּאָיעטיק צעלן נאָרמאַלערווייַז מיטאָטשאָנדריאַל אָקסידאַטיוו פֿאָספֿאָרילאַציע צו פּראָדוצירן ATP און האָבן נידעריקע מעטאַבאַלישע אַקטיוויטעט. פֿון דער אַנדערער זייט, פֿאַרבעסערט HSC אַקטיוואַציע מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַציע און ביאָסינטעז צו קאָמפּענסירן פֿאַר די ענערגיע פֿאָדערונגען פֿון אַרייַנטרעטן אין דעם גליקאָליטישן שטאַט [44]. דער פֿאַקט אַז IPA האָט נישט אַפֿעקטירט מעטאַבאַלישן פּאָטענציאַל און ECAR פֿאָרשלאָגט אַז דער גליקאָליטישער וועג איז ווייניקער פּרייאָריטעט. סימילאַרלי, אַן אַנדער שטודיע האָט געוויזן אַז 1 mM IPA איז געווען פֿעיִק צו מאָדולירן מיטאָטשאָנדריאַל רעספּיראַטאָריש קייט אַקטיוויטעט אין קאַרדיאָמיאָסיטעס, מענטשלעכע העפּאַטאָסיט צעל ליניע (Huh7) און מענטשלעכע נאַבל ווענע ענדאָטעליאַל צעלן (HUVEC); אבער, קיין ווירקונג פון IPA איז נישט געפונען געווארן אויף גליקאליז אין קארדיאמיאציטן, וואס ווייזט אז IPA קען אפעקטירן די ביאענערגעטיקס פון אנדערע צעל טיפן [45]. דעריבער, שפעקולירן מיר אז 1 mM IPA קען דינען אלס א מילדער כעמישער אנקאפלער, ווייל עס קען באדייטנד רעדוצירן פיבראגענישע גענע אויסדרוק, צעל מארפאלאגיע און מיטאכאנדריעלע ביאענערגעטיקס אן ענדערן די צאל פון mtDNA [46]. מיטאכאנדריעלע אנקאפלערס קענען אינהיבירן קולטור-אינדוצירטע פיבראזיס און HSC אקטיוואציע [47] און רעדוצירן מיטאכאנדריעלע ATP פראדוקציע רעגולירט אדער אינדוצירט דורך געוויסע פראטעאינען ווי אנקאפלינג פראטעאינען (UCP) אדער אדענין נוקלעאטיד טראנסלאקאזע (ANT). דעפענדינג אויף דעם צעל טיפ, קען דאס דערשיינונג באשיצן צעלן פון אפאפטאסיס און/אדער העכערן אפאפטאסיס [46]. אבער, ווייטערדיגע שטודיעס זענען נויטיג צו אויפקלערן די ראלע פון ​​IPA אלס א מיטאכאנדריעלע אנקאפלער אין העמאטאפיעטישער סטעם צעל אינאקטיוואציע.
מיר האָבן דעמאָלט אויסגעפאָרשט צי די ענדערונגען אין מיטאָטשאָנדריאַלער רעספּיראַציע ווערן אָפּגעשפּיגלט אין מיטאָטשאָנדריאַלער מאָרפאָלאָגיע אין לעבעדיקע LX-2 צעלן. אינטערעסאַנט, TGF-β1 באַהאַנדלונג ענדערט די מיטאָטשאָנדריאַלע פּראָפּאָרציע פון ​​ספעריש צו ינטערמידייט, מיט פאַרקלענערטע מיטאָטשאָנדריאַלע צווייַג און געוואקסענע אויסדרוק פון DRP1, אַ שליסל פאַקטאָר אין מיטאָטשאָנדריאַלער שפּאַלטונג [48]. דערצו, מיטאָטשאָנדריאַלע פראַגמענטאַציע איז פֿאַרבונדן מיט קוילעלדיק נעץ קאָמפּלעקסיטי, און דער יבערגאַנג פון פוסיאָן צו שפּאַלטונג איז קריטיש פֿאַר העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעל (HSC) אַקטיוואַציע, כוועראַז ינכיבישאַן פון מיטאָטשאָנדריאַלע שפּאַלטונג פירט צו HSC אַפּאָפּטאָסיס [49]. אַזוי, אונדזער רעזולטאַטן ווייַזן אַז TGF-β1 באַהאַנדלונג קען פאַראורזאַכן אַ פאַרקלענערונג אין מיטאָטשאָנדריאַלע נעץ קאָמפּלעקסיטי מיט פאַרקלענערטע צווייַג, וואָס איז מער געוויינטלעך אין מיטאָטשאָנדריאַלע שפּאַלטונג פֿאַרבונדן מיט אַקטיווייטיד העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעלן (HSCs). דערצו, אונדזער דאַטן האָבן געוויזן אַז IPA קען טוישן די פּראָפּאָרציע פון ​​מיטאָטשאָנדריאַ פון ספעריש צו ינטערמידייט פאָרעם, דערמיט רידוסינג די אויסדרוק פון OPA1 און MFN2. שטודיעס האָבן געוויזן אַז דאַונרעגולאַטיאָן פון OPA1 קען פאַרשאַפן אַ פאַרקלענערונג אין מיטאָטשאָנדריאַלע מעמבראַנע פּאָטענציעל און טריגערן צעל אַפּאָפּטאָסיס [50]. MFN2 איז באַוווסט צו מעדיאַטירן מיטאָטשאָנדריאַלע פוסיאָן און אַפּאָפּטאָסיס [51]. די באקומענע רעזולטאטן ווייזן אז אינדוקציע פון ​​LX-2 צעלן דורך TGF-β1 און/אדער IPA מיינט צו מאדולירן מיטאכאנדריעל פאָרעם און גרייס, ווי אויך אקטיוואציע שטאַט און נעץ קאָמפּלעקסיטי.
אונדזערע רעזולטאַטן ווײַזן אָן אַז די קאָמבינאַציע באַהאַנדלונג פון TGFβ-1 און IPA קען רעדוצירן mtDNA און צעל מאָרפאָלאָגישע פּאַראַמעטערס דורך רעגולירן די mRNA אויסדרוק פון פיבראָזיס, אַפּאָפּטאָסיס און ניצל-פֿאַרבונדענע גענעס אין אַפּאָפּטאָסיס-אַנטלויפֿנדיקע צעלן. טאַקע, IPA האָט פֿאַרקלענערט די mRNA אויסדרוק מדרגה פון AKT1 און וויכטיקע פיבראָזיס גענעס ווי COL1A2 און MMP2, אָבער האָט פֿאַרגרעסערט די אויסדרוק מדרגה פון CASP8, וואָס איז פֿאַרבונדן מיט אַפּאָפּטאָסיס. אונדזערע רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז נאָך IPA באַהאַנדלונג, איז BAX אויסדרוק פֿאַרקלענערט געוואָרן און mRNA אויסדרוק פון TIMP1 משפּחה סובוניץ, BCL-2 און NF-κB פֿאַרגרעסערט, וואָס סאַגדזשעסטירט אַז IPA קען סטימולירן ניצל סיגנאַלן אין העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעלן (HSCs) וואָס אַנטלויפֿן אַפּאָפּטאָסיס. די מאָלעקולן קענען אַקט ווי פּראָ-ניצל סיגנאַלן אין אַקטיווירטע העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעלן, וואָס קען זײַן פֿאַרבונדן מיט פֿאַרגרעסערט אויסדרוק פון אַנטי-אַפּאָפּטאָטיק פּראָטעאינען (ווי Bcl-2), פֿאַרקלענערט אויסדרוק פון פּראָ-אַפּאָפּטאָטיק BAX, און אַ קאָמפּלעקסע ינטערפּליי צווישן TIMP און NF-κB [5, 7]. IPA האט אירע ווירקונגען דורך PXR, און מיר האבן געפונען אז קאמבינאציע באהאנדלונג מיט TGF-κ1 און IPA האט פארגרעסערט PXR mRNA אויסדרוק לעוועלס, וואס ווייזט אויף אונטערדריקונג פון HSC אקטיוואציע. אקטיוויזירטע PXR סיגנאלינג איז באקאנט צו אינהיבירן HSC אקטיוואציע סיי אין וויווא און סיי אין וויטרא [52, 53]. אונזערע רעזולטאטן ווייזן אז IPA קען זיך באטייליקן אין דער קלירענס פון אקטיוויזירטע HSCs דורך פארבעסערן אפאפטאסיס, רעדוצירן פיבראזיס און מיטאכאנדריעל מעטאבאליזם, און פארבעסערן ניצל סיגנאלן, וואס זענען טיפישע פראצעסן וואס קאנווערטירן דעם אקטיוויזירטן HSC פענאטיפ צו אן אינאקטיוויזירטן. נאך א מעגליכע דערקלערונג פארן פאטענציעלן מעכאניזם און ראלע פון ​​IPA אין אפאפטאסיס איז אז עס כאַפּט דיספונקציאנעלע מיטאכאנדריע בפֿרט דורך מיטאפאגיע (אינטרינסישער וועג) און דעם עקסטרינסישן TNF סיגנאלינג וועג (טאבעלע 1), וואס איז גלייך פארבונדן מיטן NF-κB ניצל סיגנאלירונג וועג (צוגאב פיגור 7). אינטערעסאנט, IPA-פארבונדענע ענריטשטע גענעס זענען ביכולת צו אינדוצירן פרא-אפאפטאטישע און פרא-ניצל סיגנאלן אין דעם אפאפטאטישן וועג [54], וואס סאַגדזשעסט אז IPA קען אינדוצירן דעם אפאפטאטישן וועג אדער ניצל דורך אינטעראקציע מיט די גענעס. אָבער, ווי IPA אינדוצירט אַפּאָפּטאָסיס אָדער איבערלעבונג בעת HSC אַקטיוואַציע און זייַנע מעכאַניסטישע פּאַטווייז בלייבן נישט קלאָר.
IPA איז אַ מיקראָביאַלער מעטאַבאָליט וואָס ווערט געשאַפֿן פֿון טריפּטאָפאַן דורך דער געדערעם מיקראָביאָטאַ. שטודיעס האָבן געוויזן אַז עס האָט אַנטי-ינפֿלאַמאַטאָרישע, אַנטיאַקסאַדאַנט און עפּיגענעטישע רעגולאַטאָרישע אייגנשאַפֿטן אין דער אינטעסטינאַלער סביבה.[55] שטודיעס האָבן געוויזן אַז IPA קען מאָדולירן די אינטעסטינאַלע באַריער פֿונקציע און רעדוצירן אָקסידאַטיווער דרוק, וואָס קען ביישטייערן צו זייַנע לאָקאַלע פֿיזיאָלאָגישע ווירקונגען.[56] אין פאַקט, IPA ווערט טראַנספּאָרטירט צו ציל אָרגאַנען דורך דער צירקולאַציע, און זינט IPA טיילט אַ ענלעכע הויפּט מעטאַבאָליט סטרוקטור מיט טריפּטאָפאַן, סעראָטאָנין און ינדאָל דעריוואַטיוון, יגזערט IPA מעטאַבאָלישע אַקציעס וואָס רעזולטירן אין קאָנקורענטישע מעטאַבאָלישע גורלות.[52] IPA קען קאָנקורירן מיט טריפּטאָפאַן-דערייווד מעטאַבאָליטן פֿאַר בינדונג זייטלעך אויף ענזימען אָדער רעצעפּטאָרן, פּאָטענציעל דיסראַפּטינג נאָרמאַלע מעטאַבאָלישע פּאַטווייז. דאָס אונטערשטרייכט די נויט פֿאַר ווייטערדיקע שטודיעס וועגן זייַנע פֿאַרמאַקאָקינעטיק און פֿאַרמאַקאָדינאַמיק צו בעסער פֿאַרשטיין זיין טעראַפּעווטיש פֿענצטער.[57] עס בלייבט צו זען צי דאָס קען אויך פּאַסירן אין העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם סעלז (HSCs).
מיר אנערקענען אז אונדזער שטודיע האט געוויסע באגרענעצונגען. צו ספעציפיש אויספארשן פארבינדונגען פארבונדן מיט IPA, האבן מיר אויסגעשלאסן פאציענטן מיט טיפ 2 צוקערקרענק (T2DM). מיר אנערקענען אז דאס באגרענעצט די ברייטע אנווענדבארקייט פון אונדזערע געפינסן צו פאציענטן מיט טיפ 2 צוקערקרענק און פארגעשריטענע לעבער קראנקהייט. כאטש די פיזיאלאגישע קאנצענטראציע פון ​​IPA אין מענטשלעכן סערום איז 1–10 μM [11, 20], איז א קאנצענטראציע פון ​​1 mM IPA אויסגעקליבן געווארן באזירט אויף דער העכסטער נישט-טאקסישער קאנצענטראציע [15] און דער העכסטער ראטע פון ​​אפאפטאזיס, אן קיין אונטערשייד אין דעם פראצענט פון דער נעקראטישער צעל באפעלקערונג. כאטש סופראפיזיאלאגישע לעוועלס פון IPA זענען גענוצט געווארן אין דער שטודיע, איז דערווייל נישטא קיין קאנסענסוס וועגן דער עפעקטיווער דאזע פון ​​IPA [52]. כאטש אונדזערע רעזולטאטן זענען באדייטנד, בלייבט דער ברייטערער מעטאבאלישער גורל פון IPA אן אקטיווער געביט פון פארשונג. דערצו, אונדזערע געפינסן וועגן דער פארבינדונג צווישן סערום IPA לעוועלס און DNA מעטילאציע פון ​​לעבער טראנסקריפּטן זענען באקומען געווארן נישט נאר פון העמאטאפיעטיק סטעם צעלן (HSCs) נאר אויך פון לעבער געוועבן. מיר האָבן אויסגעקליבן צו נוצן מענטשלעכע LX-2 צעלן באַזירט אויף אונדזערע פריערדיקע געפינסן פון טראַנסקריפּטאָם אַנאַליז אַז IPA איז פֿאַרבונדן מיט העמאַטאָפּאָיעטיק סטעם צעל (HSC) אַקטיוואַציע [15], און HSCs זענען די הויפּט צעלן וואָס זענען ינוואַלווד אין די פּראָגרעס פון לעבער פיבראָסיס. די לעבער איז צוזאַמענגעשטעלט פון קייפל צעל טייפּס, אַזוי אַנדערע צעל מאָדעלס אַזאַ ווי העפּאַטאָסיט-HSC-ימיון צעל קאָ-קולטור סיסטעם קאַמביינד מיט קאַספּאַסע אַקטיוואַציע און DNA פראַגמענטאַטיאָן ווי געזונט ווי די מעקאַניזאַם פון קאַמף אַרייַנגערעכנט פּראָטעין מדרגה זאָל זיין באַטראַכט צו לערנען די ראָלע פון ​​IPA און זייַן ינטעראַקשאַן מיט אנדערע לעבער צעל טייפּס.