Pele re tlalehile hore maemo a serum a tryptophan metabolite indole-3-propionic acid (IPA) e nkiloeng mala a tlase ho bakuli ba nang le fibrosis ea sebete. Thutong ena, re batlisisitse transcriptome le methylome ea DNA libeng tse nonneng mabapi le maemo a serum IPA, hammoho le karolo ea IPA ho susumetseng ho se sebetse ha phenotypic ha lisele tsa hepatic stellate (HSCs) ka har'a vitro.
Phuputso ena e ne e kenyeletsa bakuli ba 116 ba nonneng ba se nang lefu la tsoekere la mofuta oa 2 (T2DM) (ba lilemo li 46.8 ± 9.3; BMI: 42.7 ± 5.0 kg/m²) ba ileng ba etsoa opereishene ea bariatric Setsing sa Kalafo ea Bariatric sa Kuopio (KOBS). Maemo a IPA a potolohang a ile a lekanngoa ka liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), tlhahlobo ea liver transcriptome e entsoe ka kakaretso ea RNA sequencing, 'me tlhahlobo ea methylation ea DNA e entsoe ho sebelisoa Infinium HumanMethylation450 BeadChip. Lisele tsa stellate tsa sebete sa motho (LX-2) li sebelisitsoe bakeng sa liteko tsa in vitro.
Maemo a IPA a serum a ne a amana le tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tse amehang litseleng tsa apoptotic, mitophagic, le tsa bophelo bo bolelele sebeteng. Jini ea AKT serine/threonine kinase 1 (AKT1) e ne e le jini e ngata le e busang ka ho fetisisa e sebelisanang le liprofaele tsa methylation ea sebete le DNA. Kalafo ea IPA e bakile apoptosis, ea fokotsa ho hema ha mitochondrial, 'me ea fetola sebōpeho sa sele le matla a mitochondrial ka ho fetola tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tse tsejoang ho laola fibrosis, apoptosis, le ho phela ha lisele tsa LX-2.
Ha di kopantswe, dintlha tsena di tshehetsa hore IPA e na le ditlamorao tse ka bang teng tsa kalafo mme e ka baka apoptosis mme ya fetola phenotype ya HSC ho ya boemong bo sa sebetseng, ka hona ya atolosa monyetla wa ho thibela fibrosis ya sebete ka ho sitisa ho kenngwa tshebetsong ha HSC le metabolism ya mitochondrial.
Ho ata ha botenya le metabolic syndrome ho 'nile ha amahanngoa le keketseho ea ho ata ha lefu la sebete le amanang le metabolism (MASLD); lefu lena le ama 25% ho isa ho 30% ea baahi ka kakaretso [1]. Sephetho se seholo sa sesosa sa MASLD ke fibrosis ea sebete, ts'ebetso e matla e khetholloang ke ho bokellana ho tsoelang pele ha matrix ea fibrous extracellular (ECM) [2]. Lisele tse ka sehloohong tse amehang ho fibrosis ea sebete ke lisele tsa hepatic stellate (HSCs), tse bontšang mefuta e mene e tsejoang: quiescent, activated, inactivated, le senescent [3, 4]. Li-HSC li ka kenngoa tšebetsong 'me tsa fetoloa ho tloha sebopehong sa quiescent ho ea liseleng tse kang fibroblast tse ntseng li ata tse nang le litlhoko tse phahameng tsa matla, ka tlhahiso e eketsehileng ea actin ea mesifa e boreleli ea α (α-SMA) le collagen ea mofuta oa I (Col-I) [5, 6]. Nakong ea ho fetoha ha fibrosis ea sebete, li-HSC tse kentsoeng tšebetsong li felisoa ka apoptosis kapa inactivation. Mekhoa ena e kenyelletsa ho fokotsa taolo ea liphatsa tsa lefutso tsa fibrogenic le ho fetoloa ha liphatsa tsa lefutso tsa prosurvival (tse kang litsela tsa NF-κB le PI3K/Akt signaling) [7, 8], hammoho le liphetoho tsa matla a mitochondrial le ts'ebetso [9].
Maemo a serum a tryptophan metabolite indole-3-propionic acid (IPA) ka hara sele, a fumanwe a fokotsehile mafung a metabolism a batho ho kenyeletsoa le MASLD [10-13]. IPA e amahanngoa le ho ja faeba ka dijo, e tsebahala ka ditlamorao tsa yona tsa antioxidant le anti-inflammatory, mme e fokotsa phenotype ya steatohepatitis (NASH) e bakwang ke dijo ka hara mmele le ka hara sele [11-14]. Bopaki bo bong bo tswa thutong ya rona e fetileng, e bontshitseng hore maemo a serum IPA a ne a le tlase ho bakudi ba nang le sebete sa fibrosis ho feta ho bakudi ba nonneng ba se nang sebete sa fibrosis Thutong ya Kuopio Bariatric Surgery (KOBS). Ho feta moo, re bontshitse hore kalafo ya IPA e ka fokotsa tlhahiso ya dijini tse leng matshwao a kgale a ho kgomarelana ha sele, ho falla ha sele le ho kenngwa tshebetsong ha sele ya stem cell ka hara sele ya hepatic stellate cell (LX-2) mme ke metabolite e ka bang teng ya hepatoprotective [15]. Leha ho le jwalo, ho ntse ho sa hlaka hore na IPA e baka ho fokotseha ha sebete sa fibrosis jwang ka ho kenya tshebetsong HSC apoptosis le mitochondrial bioenergetics.
Mona, re bonts'a hore IPA ea mali e amahanngoa le tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tse ruileng ho apoptosis, mitophagy, le litsela tsa bophelo bo bolelele sebeteng sa batho ba nang le lefu la tsoekere le feteletseng empa e se la mofuta oa 2 (KOBS). Ho feta moo, re fumane hore IPA e ka baka ho tlosoa le ho senyeha ha lisele tsa hematopoietic stem (HSCs) tse sebetsang ka tsela ea ho se sebetse. Liphetho tsena li senola karolo e ncha bakeng sa IPA, e leng se etsang hore e be sepheo se ka bang teng sa kalafo sa ho khothaletsa ho khutlela morao ha fibrosis ea sebete.
Phuputso e fetileng sehlopheng sa KOBS e bontšitse hore bakuli ba nang le fibrosis ea sebete ba ne ba e-na le maemo a tlase a IPA a potolohang ha a bapisoa le bakuli ba se nang fibrosis ea sebete [15]. Ho qhelela ka thoko phello e ka ferekanyang ea lefu la tsoekere la mofuta oa 2, re ile ra hira bakuli ba 116 ba nonneng ba se nang lefu la tsoekere la mofuta oa 2 (lilemo tse mahareng ± SD: 46.8 ± 9.3 lilemo; BMI: 42.7 ± 5.0 kg/m2) (Tafole ea 1) ho tsoa thutong e tsoelang pele ea KOBS e le baahi ba thuto [16]. Barupeluoa bohle ba fane ka tumello e ngotsoeng e nang le tsebo 'me mokhoa oa thuto o ile oa amoheloa ke Komiti ea Boitšoaro ea Sepetlele sa Setereke sa North Savo ho latela Phatlalatso ea Helsinki (54/2005, 104/2008 le 27/2010).
Disampole tsa biopsy ya sebete di fumanwe nakong ya opereishene ya bariatric mme tsa hlahlojwa ka histological ke dingaka tsa mafu tse nang le boiphihlelo ho ya ka ditekanyetso tse hlalositsweng pele [17, 18]. Ditekanyetso tsa tlhahlobo di akareditswe ho Tafole e Tlatsetsang S1 mme di hlalositswe pele [19].
Disampole tsa serum ya ho itima dijo di hlahlobilwe ka ho sebedisa di-chromatography-mass spectrometry tse sa lebellwang (LC-MS) bakeng sa tlhahlobo ya metabolomics (n = 116). Disampole di hlahlobilwe ho sebediswa sistimi ya UHPLC-qTOF-MS (1290 LC, 6540 qTOF-MS, Agilent Technologies, Waldbronn, Karlsruhe, Jeremane) jwalo ka ha ho hlalositswe pele19. Ho hlwaya isopropyl alcohol (IPA) ho ne ho itshetlehile ka nako ya ho boloka le papiso ya MS/MS spectrum le maemo a hlwekileng. Matla a letshwao la IPA (sebaka sa tlhoro) a ile a nahannwa ditlhahlobong tsohle tse ding [20].
Ho latellana ha RNA ea sebete kaofela ho entsoe ho sebelisoa Illumina HiSeq 2500 'me lintlha li ile tsa sebetsoa esale pele joalo ka ha ho hlalositsoe pele [19, 21, 22]. Re entse tlhahlobo ea polelo e fapaneng e reretsoeng ea lingoloa tse amang ts'ebetso ea mitochondrial/biogenesis re sebelisa liphatsa tsa lefutso tsa 1957 tse khethiloeng ho tsoa polokelongtshedimosetsong ea MitoMiner 4.0 [23]. Tlhahlobo ea methylation ea DNA ea sebete e entsoe ho sebelisoa Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Illumina, San Diego, CA, USA) ho sebelisoa mokhoa o tšoanang le o hlalositsoeng pele [24, 25].
Lisele tsa stellate tsa sebete tsa batho (LX-2) li fanoe ka mosa ke Moprofesa Stefano Romeo 'me li ile tsa lengoa le ho bolokoa ka har'a DMEM/F12 medium (Biowest, L0093-500, 1% Pen/Strep; Lonza, DE17-602E, 2% FBS; Gibco, 10270-106). Ho khetha tekanyo e sebetsang ea IPA, lisele tsa LX-2 li ile tsa phekoloa ka mahloriso a fapaneng a IPA (10 μM, 100 μM le 1 mM; Sigma, 220027) ka har'a DMEM/F12 medium ka lihora tse 24. Ho feta moo, ho batlisisa bokhoni ba IPA ba ho emisa HSCs, lisele tsa LX-2 li ile tsa phekoloa hammoho le 5 ng/ml TGF-β1 (litsamaiso tsa R&D, 240-B-002/CF) le 1 mM IPA ka har'a serum-free medium ka lihora tse 24. Bakeng sa taolo ea likoloi tse tsamaellanang, 4 nM HCL e nang le 0.1% BSA e sebelisitsoe bakeng sa kalafo ea TGF-β1 'me 0.05% DMSO e sebelisitsoe bakeng sa kalafo ea IPA, 'me ka bobeli li sebelisitsoe hammoho bakeng sa kalafo e kopaneng.
Apoptosis e hlahlobiloe ho sebelisoa FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit e nang le 7-AAD (Biolegend, San Diego, CA, USA, Cat# 640922) ho latela litaelo tsa moetsi. Ka bokhutšoanyane, LX-2 (lisele tse 1 × 105/seliba) li ile tsa lengoa bosiu bohle ka har'a lipoleiti tse 12 tsa liliba ebe li phekoloa ka litekanyetso tse ngata tsa IPA kapa IPA le TGF-β1. Letsatsing le hlahlamang, lisele tse phaphametseng le tse khomarelang li ile tsa bokelloa, tsa trypsin, tsa hlatsuoa ka PBS, tsa emisoa hape ka har'a Annexin V binding buffer, 'me tsa kenngoa ka FITC-Annexin V le 7-AAD metsotso e 15.
Mitochondria liseleng tse phelang e ile ea silafala bakeng sa ts'ebetso ea oxidative ho sebelisoa Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA). Bakeng sa liteko tsa MTR, lisele tsa LX-2 li ile tsa beoa ka bongata bo lekanang le IPA le TGF-β1. Kamora lihora tse 24, lisele tse phelang li ile tsa beoa ka trypsinize, tsa hlatsuoa ka PBS, ebe li beoa ka 100 μM MTR sebakeng se se nang serum ho 37 °C metsotso e 20 joalo ka ha ho hlalositsoe pele [26]. Bakeng sa tlhahlobo ea sebopeho sa sele e phelang, boholo ba sele le bothata ba cytoplasmic li ile tsa hlahlojoa ho sebelisoa liparamente tsa forward scatter (FSC) le side scatter (SSC), ka ho latellana.
Lintlha tsohle (liketsahalo tse 30,000) li fumanoe ho sebelisoa NovoCyte Quanteon (Agilent) 'me li hlahlobiloe ho sebelisoa NovoExpress® 1.4.1 kapa software ea FlowJo V.10.
Sekgahla sa tshebediso ya oksijene (OCR) le sekgahla sa acidification ya kantle ho sele (ECAR) di lekantswe ka nako ya sebele ho sebediswa Seahorse Extracellular Flux Analyzer (Agilent Technologies, Santa Clara, CA) e nang le Seahorse XF Cell Mito Stress ho ya ka ditaelo tsa moetsi. Ka bokgutshwanyane, disele tse 2 × 104 LX-2/seliba di ile tsa jalwa hodima dipoleiti tsa tlhahiso ya disele tsa XF96. Kamora ho futhumala bosiu, disele di ile tsa phekolwa ka isopropanol (IPA) le TGF-β1 (Mekgwa e Tlatsetsang 1). Tlhahlobo ya data e entswe ho sebediswa software ya Seahorse XF Wave, e kenyeletsang Seahorse XF Cell Energy Phenotype Test Report Generator. Ho tloha ho sena, ho ile ha balwa Bioenergetic Health Index (BHI) [27].
Kakaretso ea RNA e fetiselitsoe ho cDNA. Bakeng sa mekhoa e itseng, sheba referense [15]. Maemo a mRNA a ribosomal acidic a motho a 60S P0 (RPLP0) le cyclophilin A1 (PPIA) a sebelisitsoe e le taolo ea liphatsa tsa lefutso. Sistimi ea QuantStudio 6 pro Real-Time PCR (Thermo Fisher, Landsmeer, The Netherlands) e sebelisitsoe le TaqMan™ Fast Advanced Master Mix Kit (Applied Biosystems) kapa Sensifast SYBR Lo-ROX Kit (Bioline, BIO 94050), 'me polelo ea liphatsa tsa lefutso e amanang le eona e baliloe ho sebelisoa liparamente tsa Ct value cycling (ΔΔCt) le mokhoa oa ∆∆Ct. Lintlha tsa li-primer li fanoe ka har'a Litafole tse Tlatsetsang S2 le S3.
DNA ea Nyutlelie (ncDNA) le DNA ea mitochondrial (mtDNA) li ntšoa ho sebelisoa DNeasy blood and tissue kit (Qiagen) joalo ka ha ho hlalositsoe pele [28]. Palo e lekanyelitsoeng ea mtDNA e baliloe ka ho bala karolelano ea sebaka se seng le se seng sa mtDNA se reriloeng ho ea ka karolelano ea geometri ea libaka tse tharo tsa DNA ea nyutlelie (mtDNA/ncDNA), joalo ka ha ho hlalositsoe ho Mekhoa e Tlatsetsang 2. Lintlha tsa li-primer tsa mtDNA le ncDNA li fanoe ho Lethathamo la Tlatsetso S4.
Lisele tse phelang li ile tsa dauoa ka Mitotracker™ Red CMXRos (MTR) (Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA) ho bona marangrang a mitochondrial a pakeng tsa lisele le a ka hare ho lisele. Lisele tsa LX-2 (lisele tse 1 × 104/seliba) li ile tsa lengoa li-slide tsa khalase ka har'a lipoleiti tsa setso tse nang le khalase e tsamaellanang (Ibidi GmbH, Martinsried, Jeremane). Kamora lihora tse 24, lisele tsa LX-2 tse phelang li ile tsa dauoa ka 100 μM MTR metsotso e 20 mochesong oa 37 °C 'me li-nuclei tsa sele li ile tsa dauoa ka DAPI (1 μg/ml, Sigma-Aldrich) joalo ka ha ho hlalositsoe pele [29]. Marang-rang a Mitochondrial a ile a bonoa ho sebelisoa microscope e fetoletsoeng ea Zeiss Axio Observer (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, Jeremane) e nang le module ea confocal ea Zeiss LSM 800 ho 37 °C sepakapakeng se mongobo se nang le 5% CO2 ho sebelisoa sepheo sa 63×NA 1.3. Re fumane litšoantšo tse leshome tsa letoto la Z bakeng sa mofuta o mong le o mong oa sampole. Letoto ka leng la Z le na le likarolo tse 30, e 'ngoe le e 'ngoe e nang le botenya ba 9.86 μm. Bakeng sa sampole ka 'ngoe, litšoantšo tsa masimo a leshome a fapaneng a pono li fumanoe ho sebelisoa software ea ZEN 2009 (Carl Zeiss Microimaging GmbH, Jena, Jeremane), 'me tlhahlobo ea sebopeho sa mitochondrial e entsoe ho sebelisoa software ea ImageJ (v1.54d) [30, 31] ho latela liparamente tse hlalositsoeng ho Mekhoa e Tlatsetsang ea 3.
Lisele li ile tsa lokisoa ka 2% glutaraldehyde ka har'a 0.1 M phosphate buffer, ea lateloa ke ho lokisoa ka tharollo ea 1% osmium tetroxide (Sigma Aldrich, MO, USA), butle-butle tsa omisoa ka acetone (Merck, Darmstadt, Jeremane), 'me qetellong tsa kenngoa ka har'a epoxy resin. Likarolo tse tšesaane haholo li ile tsa lokisoa 'me tsa dauoa ka 1% uranyl acetate (Merck, Darmstadt, Jeremane) le 1% lead citrate (Merck, Darmstadt, Jeremane). Litšoantšo tsa ultrastructural li fumanoe ho sebelisoa microscope ea JEM 2100F EXII transmission electron (JEOL Ltd, Tokyo, Japane) ka motlakase o potlakisang oa 80 kV.
Sebopeho sa lisele tsa LX-2 tse phekoloang ka IPA ka lihora tse 24 se ile sa hlahlojoa ka microscopy ea phase-contrast ka keketseho ea 50x ho sebelisoa microscope ea leseli le fetotsoeng ea Zeiss (Zeiss Axio Vert.A1 le AxioCam MRm, Jena, Jeremane).
Lintlha tsa kliniki li hlahisitsoe e le karolelano ± ho kheloha ho tloaelehileng kapa bohareng (sebaka sa interquartile: IQR). Tlhahlobo ea tsela e le 'ngoe ea phapang (li-variable tse tsoelang pele) kapa teko ea χ² (li-variable tsa sehlopha) li sebelisitsoe ho bapisa liphapang lipakeng tsa lihlopha tse tharo tsa thuto. Sekhahla sa bohata se nepahetseng (FDR) se sebelisitsoe ho lokisa liteko tse ngata, 'me liphatsa tsa lefutso tse nang le FDR < 0.05 li ne li nkoa li le bohlokoa ka lipalo-palo. Tlhahlobo ea kamano ea Spearman e sebelisitsoe ho hokahanya methylation ea DNA ea CpG le matla a lets'oao la IPA, ka boleng ba p bo tloaelehileng (p < 0.05) bo tlalehiloeng.
Tlhahlobo ea tsela e entsoe ho sebelisoa sesebelisoa sa tlhahlobo ea sete ea liphatsa tsa lefutso se thehiloeng marang-rang (WebGestalt) bakeng sa lingoloa tse 268 (nominal p < 0.01), lingoloa tse 119 tse amanang le mitochondria (nominal p < 0.05), le li-CpG tse 4350 ho tsoa ho lingoloa tse 3093 tsa sebete tse amanang le maemo a IPA a potolohang serum. Sesebelisoa se fumanehang mahala sa Venny DB (mofuta oa 2.1.0) se ile sa sebelisoa ho fumana liphatsa tsa lefutso tse tšoanang, 'me StringDB (mofuta oa 11.5) e ile ea sebelisoa ho bona likamano tsa protheine le protheine.
Bakeng sa teko ea LX-2, lisampole li ile tsa lekoa bakeng sa ho ba le maemo a tloaelehileng ho sebelisoa teko ea D'Agostino-Pearson. Lintlha li fumanoe ho tsoa bonyane likopi tse tharo tsa baeloji 'me tsa kenngoa ANOVA ka tsela e le' ngoe ka teko ea Bonferroni post hoc. Boleng ba p bo ka tlase ho 0.05 bo ne bo nkoa bo le bohlokoa ka lipalo-palo. Lintlha li hlahisoa e le karolelano ea ± SD, 'me palo ea liteko e bontšitsoe setšoantšong ka seng. Litlhahlobo tsohle le li-graph li entsoe ho sebelisoa software ea lipalo-palo ea GraphPad Prism 8 bakeng sa Windows (GraphPad Software Inc., mofuta oa 8.4.3, San Diego, USA).
Taba ea pele, re batlisisitse kamano ea maemo a IPA a serum le lingoloa tsa sebete, 'mele oohle le mitochondrial. Boemong bohle ba tlaleho, jini e matla ka ho fetisisa e amanang le maemo a IPA a serum e ne e le MAPKAPK3 (FDR = 0.0077; protein kinase-activated protein kinase-activated protein kinase 3); boemong ba tlaleho e amanang le mitochondria, jini e matla ka ho fetisisa e amanang le eona e ne e le AKT1 (FDR = 0.7621; AKT serine/threonine kinase 1) (Faele e eketsehileng 1 le faele e eketsehileng 2).
Ka mor'a moo re ile ra sekaseka lingoloa tsa lefats'e ka bophara (n = 268; p < 0.01) le lingoloa tse amanang le mitochondria (n = 119; p < 0.05), qetellong ra khetholla apoptosis e le tsela ea bohlokoa ka ho fetisisa ea canonical (p = 0.0089). Bakeng sa lingoloa tsa mitochondrial tse amanang le maemo a IPA a serum, re ile ra shebana le apoptosis (FDR = 0.00001), mitophagy (FDR = 0.00029), le litsela tsa lipontšo tsa TNF (FDR = 0.000006) (Setšoantšo sa 1A, Tafole ea 2, le Lipalo tse Tlatsetsang 1A-B).
Tlhahlobo e tšoanang ea lingoloa tsa lefats'e, tse amanang le mitochondria, le methylation ea DNA sebeteng sa motho hammoho le maemo a IPA ea serum. A e emela lingoloa tse 268 tsa lefats'e, lingoloa tse 119 tse amanang le mitochondria, le lingoloa tse nang le methyl ea DNA tse 'mapiloeng libakeng tse 3092 tsa CpG tse amanang le maemo a IPA ea serum (boleng ba p < 0.01 bakeng sa lingoloa tsa lefats'e le DNA methylated, le boleng ba p < 0.05 bakeng sa lingoloa tsa mitochondrial). Lingoloa tse kholo tse kopaneng li bontšoa bohareng (AKT1 le YKT6). B 'Mapa oa tšebelisano oa liphatsa tse 13 tse nang le lintlha tse phahameng ka ho fetisisa tsa tšebelisano (0.900) le liphatsa tse ling tsa lefutso o hahiloe ho tsoa liphatseng tse 56 tse kopaneng (sebaka sa mola o motšo) tse neng li amahanngoa haholo le maemo a IPA ea serum ho sebelisoa sesebelisoa sa inthanete sa StringDB. Botala: Liphatsa tsa lefutso tse amanang le karolo ea sele ea Gene Ontology (GO): mitochondria (GO:0005739). AKT1 ke protheine e nang le lintlha tse phahameng ka ho fetisisa (0.900) bakeng sa likamano le liprotheine tse ling tse thehiloeng ho data (e thehiloeng ho merafong ea mongolo, liteko, li-database, le polelo-'moho). Li-node tsa marang-rang li emela liprotheine, 'me mathōko a emela likhokahano lipakeng tsa liprotheine.
Kaha metabolites ea mala a microbiota e ka laola sebopeho sa epigenetic ka methylation ea DNA [32], re batlisisitse hore na maemo a IPA a serum a amahanngoa le methylation ea DNA ea sebete. Re fumane hore libaka tse peli tse kholo tsa methylation tse amanang le maemo a IPA a serum li ne li le haufi le sebaka sa 3 se nang le proline-serine e ngata (C19orf55) le setho sa protheine ea mocheso oa B (e nyane) (HSPB6) (Faele e Eketsehileng 3). Methylation ea DNA ea 4350 CpG (p < 0.01) e ne e amana le maemo a IPA a serum 'me e ne e ruisitsoe litseleng tsa taolo ea nako e telele (p = 0.006) (Setšoantšo sa 1A, Tafole ea 2, le Setšoantšo se Eketsehileng sa 1C).
Ho utloisisa mekhoa ea baeloji e thehiloeng kamanong pakeng tsa maemo a IPA a serum, litlaleho tsa lefats'e, litlaleho tse amanang le mitochondria, le methylation ea DNA sebeteng sa motho, re entse tlhahlobo ea ho kopana ha liphatsa tsa lefutso tse khethiloeng tlhahlobong ea tsela e fetileng (Setšoantšo sa 1A). Liphetho tsa tlhahlobo ea ntlafatso ea tsela ea liphatsa tsa lefutso tse 56 tse kopaneng (ka hare ho mola o motšo ho Setšoantšo sa 1A) li bontšitse hore tsela ea apoptosis (p = 0.00029) e totobalitse liphatsa tsa lefutso tse peli tse tšoanang le litlhahlobo tse tharo: AKT1 le YKT6 (YKT6 v-SNARE homolog), joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong sa Venn (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 2 le Setšoantšo sa 1A). Hoa thahasellisa hore re fumane hore AKT1 (cg19831386) le YKT6 (cg24161647) li ne li amana hantle le maemo a IPA a serum (Faele e Eketsehileng ea 3). Ho khetholla likamano tse ka bang teng tsa protheine lipakeng tsa lihlahisoa tsa liphatsa tsa lefutso, re khethile liphatsa tsa lefutso tse 13 tse nang le lintlha tse phahameng ka ho fetisisa tsa sebaka (0.900) har'a liphatsa tsa lefutso tse 56 tse kopaneng e le tse kenang 'me ra haha' mapa oa tšebelisano. Ho ya ka boemo ba boitshepo (tshepo ya marginal), jini ya AKT1 e nang le lintlha tse hodimo (0.900) e ne e le hodimo (Setshwantsho sa 1B).
Ho latela tlhahlobo ea tsela, re fumane hore apoptosis ke eona tsela e ka sehloohong, kahoo re ile ra batlisisa hore na kalafo ea IPA e tla ama apoptosis ea HSCs ka vitro. Pele re bontšitse hore litekanyo tse fapaneng tsa IPA (10 μM, 100 μM, le 1 mM) ha li na chefo ho lisele tsa LX-2 [15]. Phuputso ena e bontšitse hore kalafo ea IPA ho 10 μM le 100 μM e ekelitse palo ea lisele tse sebetsang le tse sa pheleng. Leha ho le joalo, ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo, bophelo ba sele bo fokotsehile ho 1 mM IPA, ha sekhahla sa necrosis ea sele se ntse se sa fetohe (Setšoantšo sa 2A, B). Ka mor'a moo, ho fumana mahloriso a nepahetseng a ho baka apoptosis liseleng tsa LX-2, re lekile 10 μM, 100 μM, le 1 mM IPA ka lihora tse 24 (Setšoantšo sa 2A-E le Setšoantšo se Tlatsetsang sa 3A-B). Hoa thahasellisa hore IPA 10 μM le 100 μM li fokolitse sekhahla sa apoptosis (%), leha ho le joalo, IPA 1 mM e ekelitse sekhahla sa apoptosis le apoptosis (%) ha e bapisoa le taolo 'me ka hona e khethiloe bakeng sa liteko tse ling (Litšoantšo 2A–D).
IPA e baka apoptosis ea lisele tsa LX-2. Mokhoa oa ho taka habeli oa Annexin V le 7-AAD o sebelisitsoe ho lekanya sekhahla sa apoptotic le sebopeho sa sele ka cytometry ea phallo. Lisele tsa BA li ile tsa kenngoa ka 10 μM, 100 μM le 1 mM IPA ka lihora tse 24 kapa ka F–H TGF-β1 (5 ng/ml) le 1 mM IPA ka har'a serum-free medium ka lihora tse 24. A: lisele tse phelang (Annexin V -/ 7AAD-); B: lisele tse nang le necrotic (Annexin V -/ 7AAD+); C, F: early (Annexin V +/ 7AAD-); D, G: morao (Annexin V+/7AAD.+); E, H: peresente ea kakaretso ea lisele tsa apoptotic tsa pele le tsa morao ka sekhahla sa apoptotic (%). Lintlha li hlahisoa e le karolelano ± SD, n = liteko tse 3 tse ikemetseng. Lipapiso tsa lipalo-palo li entsoe ka ho sebelisa ANOVA ea tsela e le 'ngoe le teko ea Bonferroni post hoc. *p < 0.05; ****p < 0.0001
Jwalo ka ha re bontshitse pejana, 5 ng/ml TGF-β1 e ka baka ts'ebetso ya HSC ka ho eketsa tlhahiso ya dijini tsa classical marker [15]. Disele tsa LX-2 di ile tsa phekolwa ka 5 ng/ml TGF-β1 le 1 mM IPA ka kopanelo (Setshwantsho sa 2E–H). Kalafo ya TGF-β1 ha e a ka ya fetola sekgahla sa apoptosis, leha ho le jwalo, kalafo ya IPA e ekeditse sekgahla sa apoptosis ya morao le apoptosis (%) ha e bapiswa le kalafo ya TGF-β1 (Setshwantsho sa 2E–H). Diphetho tsena di bontsha hore 1 mM IPA e ka kgothaletsa apoptosis diseleng tsa LX-2 ntle le ho kenngwa tshebetsong ha TGF-β1.
Re ile ra batlisisa hape phello ea IPA ho phefumoloheng ha mitochondrial liseleng tsa LX-2. Liphetho li bontšitse hore 1 mM IPA e fokolitse liparamente tsa sekhahla sa tšebeliso ea oksijene (OCR): phefumoloho e seng ea mitochondrial, phefumoloho ea basal le ea maximal, ho lutla ha proton le tlhahiso ea ATP ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo (Setšoantšo sa 3A, B), ha index ea bophelo bo botle ba bioenergetic (BHI) e sa fetoha.
IPA e fokotsa ho hema ha mitochondrial liseleng tsa LX-2. Mothapo oa ho hema ha mitochondrial (OCR) o hlahisoa e le liparamente tsa ho hema ha mitochondrial (ho hema ho seng ha mitochondrial, ho hema ha basal, ho hema ho hoholo, ho lutla ha proton, tlhahiso ea ATP, SRC le BHI). Lisele tsa A le B li ile tsa beoa ka 10 μM, 100 μM le 1 mM IPA ka lihora tse 24, ka ho latellana. Lisele tsa C le D li ile tsa beoa ka TGF-β1 (5 ng/ml) le 1 mM IPA ka har'a serum-free medium ka lihora tse 24, ka ho latellana. Litekanyo tsohle li ile tsa etsoa hore li lumellane le litaba tsa DNA ho sebelisoa CyQuant kit. BHI: bioenergetic health index; SRC: reserve capacity; OCR: sekgahla sa tšebeliso ea oksijene. Lintlha li hlahisoa e le karolelano ea ± ho kheloha ho tloaelehileng (SD), n = liteko tse 5 tse ikemetseng. Lipapiso tsa lipalo-palo li entsoe ho sebelisoa teko ea ANOVA le Bonferroni post hoc ea tsela e le 'ngoe. *p < 0.05; **p < 0.01; le ***p < 0.001
Ho fumana kutlwisiso e batsi haholoanyane ea phello ea IPA ho boemo ba bioenergetic ba lisele tsa LX-2 tse sebetsang ka TGF-β1, re sekasekile phosphorylation ea oxidative ea mitochondrial ka OCR (Setšoantšo sa 3C, D). Liphetho li bontšitse hore kalafo ea TGF-β1 e ka fokotsa phefumoloho e phahameng ka ho fetisisa, bokhoni ba polokelo ea phefumoloho (SRC) le BHI ha e bapisoa le sehlopha sa taolo (Setšoantšo sa 3C, D). Ho phaella moo, phekolo e kopaneng e fokolitse phefumoloho ea basal, ho lutla ha proton le tlhahiso ea ATP, empa SRC le BHI li ne li le holimo haholo ho feta tse phekoloang ka TGF-β1 (Setšoantšo sa 3C, D).
Re boetse ra etsa "Teko ea Phenotype ea Matla a Lisele" e fanoeng ke software ea Seahorse (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 4A–D). Joalokaha ho bontšitsoe ho Setšoantšo se Tlatsetsang sa 3B, bokhoni ba metabolism ba OCR le ECAR bo fokotsehile kamora kalafo ea TGF-β1, leha ho le joalo, ha ho phapang e ileng ea bonoa lihlopheng tsa kalafo ea motsoako le IPA ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo. Ho feta moo, maemo a basal le a khatello ea OCR a ile a fokotseha kamora kalafo ea motsoako le IPA ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 4C). Hoa thahasellisa hore mokhoa o tšoanang o ile oa bonoa ka phekolo ea motsoako, moo ho seng phetoho maemong a basal le a khatello ea ECAR e ileng ea bonoa ha ho bapisoa le kalafo ea TGF-β1 (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 4C). Ho HSCs, phokotso ea phosphorylation ea oxidative ea mitochondrial le bokhoni ba kalafo ea motsoako ho tsosolosa SCR le BHI kamora ho pepesehela kalafo ea TGF-β1 ha ea ka ea fetola bokhoni ba metabolism (OCR le ECAR). Ha li kopanngoa, liphetho tsena li bontša hore IPA e ka fokotsa bioenergetics ho HSCs, e leng se bontšang hore IPA e ka baka boemo bo tlase ba matla bo fetolang phenotype ea HSC ho isa ho e se sebetseng (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 4D).
Tšusumetso ea IPA ho matla a mitochondrial e hlahlobiloe ka ho sebelisa tekanyo ea mahlakore a mararo ea sebopeho sa mitochondrial le likhokahano tsa marang-rang hammoho le ho daea ha MTR (Setšoantšo sa 4 le Setšoantšo se Tlatsetsang sa 5). Setšoantšo sa 4 se bontša hore, ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo, kalafo ea TGF-β1 e fokolitse sebaka se mahareng sa bokaholimo, palo ea lekala, bolelele bohle ba lekala, le palo ea kopano ea lekala (Setšoantšo sa 4A le B) 'me ea fetola karolo ea mitochondria ho tloha sebopehong se chitja ho ea ho sebopeho se mahareng (Setšoantšo sa 4C). Ke kalafo ea IPA feela e fokotsitseng bophahamo ba mitochondrial bo tloaelehileng 'me ea fetola karolo ea mitochondria ho tloha sebopehong se chitja ho ea ho sebopeho se mahareng ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo (Setšoantšo sa 4A). Ka lehlakoreng le leng, sphericity, bolelele ba lekala le tloaelehileng, le ts'ebetso ea mitochondrial e hlahlobiloeng ke MTR e itšetlehileng ka membrane ea mitochondrial (Setšoantšo sa 4A le E) li ile tsa lula li sa fetoha 'me liparamente tsena ha lia ka tsa fapana lipakeng tsa lihlopha. Ha li kopanngoa, liphetho tsena li bontša hore kalafo ea TGF-β1 le IPA e bonahala e fetola sebopeho le boholo ba mitochondrial hammoho le ho rarahana ha marang-rang liseleng tse phelang tsa LX-2.
IPA e fetola matla a mitochondrial le bongata ba DNA ea mitochondrial liseleng tsa LX-2. A. Litšoantšo tse emelang tsa confocal tsa lisele tse phelang tsa LX-2 tse nang le TGF-β1 (5 ng/ml) le 1 mM IPA ka lihora tse 24 semeleng se se nang serum se bontšang marang-rang a mitochondrial a daelitsoeng ke Mitotracker™ Red CMXRos le li-nuclei tse daelitsoeng ka boputsoa ka DAPI. Lintlha tsohle li ne li na le bonyane litšoantšo tse 15 ka sehlopha. Re fumane litšoantšo tse 10 tsa Z-stack bakeng sa mofuta o mong le o mong oa sampole. Tatellano e 'ngoe le e 'ngoe ea Z-axis e ne e na le likotoana tse 30, e 'ngoe le e 'ngoe e na le botenya ba 9.86 μm. Sekala sa bar: 10 μm. B. Lintho tse emelang (mitochondria feela) li khetholloa ka ho sebelisa moeli o feto-fetohang setšoantšong. Tlhahlobo ea bongata le papiso ea likhokahano tsa marang-rang a mitochondrial morphological li entsoe bakeng sa lisele tsohle sehlopheng ka seng. C. Makhetlo a likarohano tsa sebopeho sa mitochondrial. Boleng bo haufi le 0 bo bontša libopeho tse chitja, 'me boleng bo haufi le 1 bo bontša libopeho tse filamentous. D Dikahare tsa DNA ya Mitochondrial (mtDNA) di ile tsa lekanyetswa jwalo ka ha ho hlalositswe ho Disebediswa le Mekgwa. Tlhahlobo ya E Mitotracker™ Red CMXRos e entswe ka cytometry ya phallo (diketsahalo tse 30,000) jwalo ka ha ho hlalositswe ho Disebediswa le Mekgwa. Dintlha di hlahiswa e le mekgahlelo ± SD, n = diteko tse 3 tse ikemetseng. Dipapiso tsa dipalopalo di entswe ka ho sebedisa teko ya ANOVA le Bonferroni post hoc ya tsela e le nngwe. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
Ka mora moo re ile ra sekaseka dikahare tsa mtDNA diseleng tsa LX-2 e le sesupo sa palo ya mitochondrial. Ha ho bapiswa le sehlopha sa taolo, dikahare tsa mtDNA di ile tsa eketseha sehlopheng se phekotsweng ka TGF-β1 (Setshwantsho sa 4D). Ha ho bapiswa le sehlopha se phekotsweng ka TGF-β1, dikahare tsa mtDNA di ile tsa fokotseha sehlopheng sa kalafo e kopaneng (Setshwantsho sa 4D), e leng se bontshang hore IPA e ka fokotsa dikahare tsa mtDNA mme mohlomong palo ya mitochondrial hammoho le ho hema ha mitochondrial (Setshwantsho sa 3C). Ho feta moo, IPA e ne e bonahala e fokotsa dikahare tsa mtDNA kalafong e kopaneng empa ha ya ka ya ama mosebetsi wa mitochondrial o etswang ke MTR (Setshwantsho sa 4A–C).
Re batlisisitse kamano ea IPA le maemo a mRNA a liphatsa tsa lefutso a amanang le fibrosis, apoptosis, ho pholoha, le matla a mitochondrial liseleng tsa LX-2 (Setšoantšo sa 5A–D). Ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo, sehlopha se phekoloang ke TGF-β1 se bontšitse keketseho ea tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tse kang ketane ea collagen type I α2 (COL1A2), actin ea mesifa e boreleli ea α-smooth (αSMA), matrix metalloproteinase 2 (MMP2), inhibitor ea tissue ea metalloproteinase 1 (TIMP1), le gene e kang dynamin 1 (DRP1), e bontšang keketseho ea fibrosis le ts'ebetso. Ho feta moo, ha ho bapisoa le sehlopha sa taolo, kalafo ea TGF-β1 e fokolitse maemo a mRNA a nuclear pregnane X receptor (PXR), caspase 8 (CASP8), MAPKAPK3, inhibitor ea B-cell α, enhancer ea nuclear factor κ gene light peptide (NFκB1A), le inhibitor ea nuclear factor κB kinase subunit β (IKBKB) (Setšoantšo sa 5A–D). Ha ho bapisoa le kalafo ea TGF-β1, phekolo e kopaneng le TGF-β1 le IPA e fokolitse tlhahiso ea COL1A2 le MMP2, empa e ekelitse maemo a mRNA a PXR, TIMP1, B-cell lymphoma-2 (BCL-2), CASP8, NFκB1A, NFκB1-β, le IKBKB. Kalafo ea IPA e fokolitse haholo tlhahiso ea MMP2, protheine e amanang le Bcl-2 X (BAX), AKT1, protheine ea optic atrophy 1 (OPA1), le protheine ea mitochondrial fusion 2 (MFN2), athe tlhahiso ea CASP8, NFκB1A, NFκB1B, le IKBKB e eketsehile ha e bapisoa le sehlopha sa taolo. Leha ho le joalo, ha ho na phapang e fumanoeng tlhahisong ea caspase-3 (CASP3), apoptotic peptidase activating factor 1 (APAF1), protheine ea mitochondrial fusion 1 (MFN1), le protheine ea fission 1 (FIS1). Ka kakaretso, liphetho tsena li bontša hore kalafo ea IPA e fetola tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tse amanang le fibrosis, apoptosis, ho phela le matla a mitochondrial. Lintlha tsa rona li bontša hore kalafo ea IPA e fokotsa fibrosis liseleng tsa LX-2; ka nako e ts'oanang, e hlohlelletsa ho phela ka ho fetola phenotype ho ea ho ho se sebetse.
IPA e fetola tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tsa fibroblast, apoptotic, viability, le mitochondrial dynamics liseleng tsa LX-2. Li-histogram li bontša tlhahiso ea mRNA mabapi le taolo ea tlhaho (RPLP0 kapa PPIA) kamora hore lisele tsa LX-2 li susumetsoe ke TGF-β1 le IPA sebakeng se se nang serum ka lihora tse 24. A e bontša li-fibroblast, B e bontša lisele tsa apoptotic, C e bontša lisele tse ntseng li phela, 'me D e bontša tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tsa mitochondrial dynamics. Lintlha li hlahisoa e le karolelano ± ho kheloha ho tloaelehileng (SD), n = liteko tse 3 tse ikemetseng. Lipapiso tsa lipalo-palo li entsoe ho sebelisoa teko ea ANOVA le Bonferroni post hoc ea tsela e le 'ngoe. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001; ****p < 0.0001
Ebe, diphetoho tsa boholo ba sele (FSC-H) le bothata ba cytoplasmic (SSC-H) di lekotswe ka cytometry ya phallo (Setshwantsho sa 6A,B), mme diphetoho sebopehong sa sele kamora kalafo ya IPA di lekotswe ka microscopy ya phetisetso ya elektrone (TEM) le microscopy ya phapang ya phase (Setshwantsho sa Tlatsetso sa 6A-B). Jwalo ka ha ho ne ho lebelletswe, disele tse sehlopheng se tshwerweng ke TGF-β1 di eketsehile ka boholo ha di bapiswa le sehlopha sa taolo (Setshwantsho sa 6A,B), di bontsha katoloso ya classic ya rough endoplasmic reticulum (ER*) le phagolysosomes (P), e leng se bontshang ho kenngwa tshebetsong ha sele ya stem cell (HSC) (Setshwantsho sa Tlatsetso sa 6A). Leha ho le jwalo, ha ho bapiswa le sehlopha se tshwerweng ke TGF-β1, boholo ba sele, bothata ba cytoplasmic (Setshwantsho sa 6A,B), le dikahare tsa ER* di fokotsehile sehlopheng sa kalafo ya motswako wa TGF-β1 le IPA (Setshwantsho sa Tlatsetso sa 6A). Ho feta moo, kalafo ea IPA e fokolitse boholo ba sele, ho rarahana ha cytoplasm (Litšoantšo tsa 6A,B), P le ER* (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 6A) ha se bapisoa le sehlopha sa taolo. Ho phaella moo, litaba tsa lisele tsa apoptotic li eketsehile kamora lihora tse 24 tsa kalafo ea IPA ha li bapisoa le sehlopha sa taolo (metsu e tšoeu, Setšoantšo se Tlatsetsang sa 6B). Ka kakaretso, liphetho tsena li bontša hore 1 mM IPA e ka hlohlelletsa apoptosis ea HSC le ho fetola liphetoho liparamenteng tsa sebopeho sa sele tse bakoang ke TGF-β1, ka hona e laola boholo le ho rarahana ha sele, tse ka 'nang tsa amahanngoa le ho se sebetse ha HSC.
IPA e fetola boholo ba sele le ho rarahana ha cytoplasmic liseleng tsa LX-2. Litšoantšo tse emelang tlhahlobo ea cytometry ea phallo. Tlhahlobo e sebelisitse leano la ho thiba lisele tse LX-2: SSC-A/FSC-A ho hlalosa palo ea lisele, FSC-H/FSC-A ho khetholla li-doublet, le SSC-H/FSC-H bakeng sa boholo ba sele le tlhahlobo ea ho rarahana. Lisele li ile tsa kenngoa ka TGF-β1 (5 ng/ml) le 1 mM IPA sebakeng se se nang serum ka lihora tse 24. Lisele tsa LX-2 li ile tsa ajoa ka har'a quadrant e ka tlase ho le letšehali (SSC-H-/FSC-H-), quadrant e ka holimo ho le letšehali (SSC-H+/FSC-H-), quadrant e ka tlase ho le letona (SSC-H-/FSC-H+), le quadrant e ka holimo ho le letona (SSC-H+/FSC-H+) bakeng sa boholo ba sele le tlhahlobo ea ho rarahana ha cytoplasmic. B. Sebopeho sa sele se hlahlobiloe ka cytometry ea phallo ho sebelisoa FSC-H (ho hasanya ka pele, boholo ba sele) le SSC-H (ho hasanya ka lehlakoreng, ho rarahana ha cytoplasm) (liketsahalo tse 30,000). Lintlha li hlahisoa e le liteko tse mahareng tsa ± SD, n = liteko tse 3 tse ikemetseng. Lipapiso tsa lipalo-palo li entsoe ho sebelisoa teko ea ANOVA le Bonferroni post hoc ea tsela e le 'ngoe. *p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001 le ****p < 0.0001
Li-metabolite tsa mala tse kang IPA li fetohile taba e chesang ea lipatlisiso, e leng se bontšang hore lipheo tse ncha li ka fumanoa ka har'a microbiota ea mala. Ka hona hoa thahasellisa hore IPA, metabolite eo re e hokahaneng le fibrosis ea sebete ho batho [15], e bontšitsoe e le motsoako o ka bang teng oa anti-fibrotic mehlaleng ea liphoofolo [13, 14]. Mona, re bontša ka lekhetlo la pele kamano pakeng tsa serum IPA le transcriptomics ea sebete ea lefats'e le methylation ea DNA ho batho ba nonneng ba se nang lefu la tsoekere la mofuta oa 2 (T2D), ho totobatsa apoptosis, mitophagy le bophelo bo bolelele, hammoho le gene e ka bang teng ea AKT1 e laolang homeostasis ea sebete. Ntho e 'ngoe e ncha ea thuto ea rona ke hore re bontšitse tšebelisano ea kalafo ea IPA le apoptosis, sebopeho sa sele, bioenergetics ea mitochondrial le matla liseleng tsa LX-2, e bontšang spectrum e tlase ea matla e fetolang phenotype ea HSC ho isa ho inactivation, e etsang hore IPA e be mokhethoa ea ka ntlafatsang fibrosis ea sebete.
Re fumane hore apoptosis, mitophagy le bophelo bo bolelele e ne e le litsela tsa bohlokoa ka ho fetisisa tsa canonical tse ruileng liphatseng tsa lefutso tsa sebete tse amanang le IPA e potolohang maling. Ho sitisoa ha sistimi ea taolo ea boleng ba mitochondrial (MQC) ho ka lebisa ho se sebetseng hantle ha mitochondrial, mitophagy le apoptosis, ka hona ho khothalletsa ho hlaha ha MASLD[33, 34]. Ka hona, re ka nahana hore IPA e kanna ea ba le seabo ho bolokeng matla a sele le botšepehi ba mitochondrial ka apoptosis, mitophagy le bophelo bo bolelele sebeteng. Lintlha tsa rona li bontšitse hore liphatsa tsa lefutso tse peli li ne li tloaelehile litekong tse tharo: YKT6 le AKT1. Hoa bohlokoa ho hlokomela hore YKT6 ke protheine ea SNARE e amehang ts'ebetsong ea ho kopanya lera la sele. E bapala karolo ho autophagy le mitophagy ka ho theha motsoako oa ho qala ka STX17 le SNAP29 ho autophagosome, ka hona e khothalletsa ho kopanngoa ha autophagosomes le lysosomes[35]. Ho feta moo, tahlehelo ea ts'ebetso ea YKT6 e fella ka ho senyeha ha mitophagy [36], ha ho phahama ha YKT6 ho amahanngoa le tsoelo-pele ea carcinoma ea hepatocellular (HCC), ho bontša keketseho ea ho phela ha lisele [37]. Ka lehlakoreng le leng, AKT1 ke gene ea bohlokoa ka ho fetisisa e sebelisanang 'me e bapala karolo ea bohlokoa mafung a sebete, ho kenyeletsoa tsela ea lipontšo ea PI3K/AKT, potoloho ea sele, ho falla ha sele, ho ata, ho khomarela ho tsepamisitsoeng, ts'ebetso ea mitochondrial, le ho ntšoa ha collagen [38-40]. Tsela ea lipontšo ea PI3K/AKT e sebetsang e ka kenya tšebetsong lisele tsa stem tsa hematopoietic (HSCs), e leng lisele tse ikarabellang bakeng sa tlhahiso ea matrix ea kantle ho sele (ECM), 'me ho se sebetse hantle ha eona ho ka kenya letsoho ho hlaheng le ho tsoeleng pele ha fibrosis ea sebete [40]. Ho phaella moo, AKT ke e 'ngoe ea lintlha tsa bohlokoa tsa ho phela ha sele tse thibelang apoptosis ea sele e itšetlehileng ka p53, 'me ts'ebetso ea AKT e ka amahanngoa le thibelo ea apoptosis ea sele ea sebete [41, 42]. Liphetho tse fumanoeng li bontša hore IPA e kanna ea ameha ho apoptosis e amanang le sebete e amanang le mitochondria ka ho ama qeto ea li-hepatocyte pakeng tsa ho kena ho apoptosis kapa ho phela. Litlamorao tsena li ka laoloa ke liphatsa tsa lefutso tsa AKT le/kapa YKT6, tse bohlokoa bakeng sa homeostasis ea sebete.
Liphetho tsa rona li bontšitse hore 1 mM IPA e bakile apoptosis le ho fokotseha ha phefumoloho ea mitochondrial liseleng tsa LX-2 ntle le kalafo ea TGF-β1. Hoa hlokomeleha hore apoptosis ke tsela e kholo ea tharollo ea fibrosis le ts'ebetso ea sele ea hematopoietic stem (HSC), 'me hape ke ketsahalo ea bohlokoa karabelong ea 'mele ea fibrosis ea sebete [4, 43]. Ho feta moo, tsosoloso ea BHI liseleng tsa LX-2 kamora kalafo e kopaneng e fane ka temohisiso e ncha mabapi le karolo e ka bang teng ea IPA taolong ea bioenergetics ea mitochondrial. Tlas'a maemo a phomolo le a sa sebetseng, lisele tsa hematopoietic hangata li sebelisa phosphorylation ea oxidative ea mitochondrial ho hlahisa ATP le ho ba le ts'ebetso e tlase ea metabolism. Ka lehlakoreng le leng, ts'ebetso ea HSC e ntlafatsa phefumoloho ea mitochondrial le biosynthesis ho lefella litlhoko tsa matla tsa ho kena boemong ba glycolytic [44]. 'Nete ea hore IPA ha ea ka ea ama bokhoni ba metabolism le ECAR e bontša hore tsela ea glycolytic ha e etelloe pele haholo. Ka ho tšoanang, phuputso e 'ngoe e bontšitse hore 1 mM IPA e khonne ho fetola ts'ebetso ea ketane ea phefumoloho ea mitochondrial ho li-cardiomyocyte, mola oa sele ea hepatocyte ea motho (Huh7) le lisele tsa endothelial tsa mothapo oa mothapo oa motho (HUVEC); Leha ho le joalo, ha ho na phello ea IPA e fumanoeng ho glycolysis ho li-cardiomyocyte, e leng se bontšang hore IPA e ka ama bioenergetics ea mefuta e meng ea lisele [45]. Ka hona, re nahana hore 1 mM IPA e ka sebetsa e le uncoupler e bobebe ea lik'hemik'hale, kaha e ka fokotsa haholo tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso tsa fibrogenic, sebopeho sa sele le bioenergetics ea mitochondrial ntle le ho fetola bongata ba mtDNA [46]. Li-uncouplers tsa Mitochondrial li ka thibela fibrosis e bakoang ke setso le ts'ebetso ea HSC [47] le ho fokotsa tlhahiso ea ATP ea mitochondrial e laoloang kapa e susumetsoang ke liprotheine tse itseng tse kang liprotheine tse kobehileng (UCP) kapa adenine nucleotide translocase (ANT). Ho latela mofuta oa sele, ketsahalo ena e ka sireletsa lisele ho apoptosis le/kapa ea khothalletsa apoptosis [46]. Leha ho le jwalo, ho hlokahala dithuto tse ding ho hlakisa karolo ya IPA jwalo ka mokopanyi wa mitochondrial ho inactivation ya sele ya hematopoietic stem.
Re ile ra batlisisa hore na liphetoho tsa ho hema ha mitochondrial li bonahala sebopehong sa mitochondrial liseleng tse phelang tsa LX-2. Hoa thahasellisa hore kalafo ea TGF-β1 e fetola karolo ea mitochondrial ho tloha ho chitja ho ea ho bohareng, ka ho fokotseha ha makala a mitochondrial le keketseho ea polelo ea DRP1, e leng ntlha ea bohlokoa ho petsoheng ha mitochondrial [48]. Ho feta moo, ho arohana ha mitochondrial ho amahanngoa le ho rarahana ha marang-rang ka kakaretso, 'me phetoho ho tloha ho kopaneng ho ea ho petsoheng ke ea bohlokoa bakeng sa ts'ebetso ea sele ea stem cell (HSC), athe thibelo ea petsoho ea mitochondrial e lebisa ho apoptosis ea HSC [49]. Kahoo, liphetho tsa rona li bontša hore kalafo ea TGF-β1 e ka baka phokotso ea ho rarahana ha marang-rang a mitochondrial ka ho fokotseha ha makala, e leng se tloaelehileng haholo ho petsoho ea mitochondrial e amanang le lisele tsa stem cell tsa hematopoietic tse sebetsang (HSCs). Ho feta moo, lintlha tsa rona li bontšitse hore IPA e ka fetola karolo ea mitochondria ho tloha sebopehong sa chitja ho ea ho sebopeho sa bohareng, ka hona e fokotsa polelo ea OPA1 le MFN2. Lithuto li bontšitse hore ho fokotseha ha OPA1 ho ka baka phokotso ea bokhoni ba lera la mitochondrial le ho baka apoptosis ea sele [50]. MFN2 e tsebahala ka ho thusa ho kopanya mitochondrial le apoptosis [51]. Liphetho tse fumanoeng li bontša hore ho kenngoa ha lisele tsa LX-2 ke TGF-β1 le/kapa IPA ho bonahala ho fetola sebopeho le boholo ba mitochondrial, hammoho le boemo ba ts'ebetso le ho rarahana ha marang-rang.
Liphetho tsa rona li bontša hore kalafo e kopaneng ea TGFβ-1 le IPA e ka fokotsa liparamente tsa mtDNA le sebopeho sa sele ka ho laola tlhahiso ea mRNA ea fibrosis, apoptosis le liphatsa tsa lefutso tse amanang le ho phela liseleng tse qobang apoptosis. Ka 'nete, IPA e fokolitse boemo ba tlhahiso ea mRNA ea AKT1 le liphatsa tsa bohlokoa tsa fibrosis tse kang COL1A2 le MMP2, empa ea eketsa boemo ba tlhahiso ea CASP8, e amanang le apoptosis. Liphetho tsa rona li bontšitse hore kamora kalafo ea IPA, tlhahiso ea BAX e ile ea fokotseha 'me tlhahiso ea mRNA ea lihlopha tse nyenyane tsa lelapa la TIMP1, BCL-2 le NF-κB ea eketseha, e leng se bontšang hore IPA e ka susumetsa matšoao a ho pholoha liseleng tsa hematopoietic stem (HSCs) tse qobang apoptosis. Limolek'hule tsena li ka sebetsa e le matšoao a tšehetsang ho phela liseleng tsa hematopoietic stem tse sebetsang, tse ka amanang le tlhahiso e eketsehileng ea liprotheine tse khahlanong le apoptosis (joalo ka Bcl-2), tlhahiso e fokotsehileng ea pro-apoptotic BAX, le tšebelisano e rarahaneng pakeng tsa TIMP le NF-κB [5, 7]. IPA e hlahisa liphello tsa eona ka PXR, 'me re fumane hore phekolo e kopantsoeng le TGF-β1 le IPA e ekelitse maemo a tlhahiso ea PXR mRNA, e leng se bontšang ho thibeloa ha ts'ebetso ea HSC. Ho tsebahala hore PXR e sebetsang e thibela ts'ebetso ea HSC ka har'a vivo le ka har'a vitro [52, 53]. Liphetho tsa rona li bontša hore IPA e ka nka karolo ho hloekisoeng ha li-HSC tse sebetsang ka ho khothaletsa apoptosis, ho fokotsa fibrosis le metabolism ea mitochondrial, le ho ntlafatsa matšoao a ho pholoha, e leng lits'ebetso tse tloaelehileng tse fetolang phenotype ea HSC e sebetsang ho ea ho e sa sebetseng. Tlhaloso e 'ngoe e ka bang teng bakeng sa mokhoa o ka bang teng le karolo ea IPA ho apoptosis ke hore e tlosa mitochondria e sa sebetseng haholo-holo ka mitophagy (tsela ea kahare) le tsela ea lipontšo ea TNF ea kantle (Tafole ea 1), e amanang ka ho toba le tsela ea lipontšo tsa ho pholoha ea NF-κB (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 7). Hoa thahasellisa hore liphatsa tsa lefutso tse ruileng tse amanang le IPA li khona ho hlahisa matšoao a pro-apoptotic le pro-survival tseleng ea apoptotic [54], e leng se bontšang hore IPA e ka 'na ea susumetsa tsela ea apoptotic kapa ho phela ka ho sebelisana le liphatsa tsena tsa lefutso. Leha ho le joalo, hore na IPA e baka apoptosis kapa ho phela joang nakong ea ts'ebetso ea HSC le litsela tsa eona tsa mechine li ntse li sa hlaka.
IPA ke metabolite ea likokoana-hloko e entsoeng ka tryptophan ea lijo ka microbiota ea mala. Lithuto li bontšitse hore e na le thepa ea taolo ea ho thibela ho ruruha, antioxidant, le epigenetic tikolohong ea mala.[55] Lithuto li bontšitse hore IPA e ka fetola ts'ebetso ea thibelo ea mala le ho fokotsa khatello ea oxidative, e ka kenyang letsoho liphellong tsa eona tsa 'mele tsa lehae.[56] Ha e le hantle, IPA e isoa lithong tse reretsoeng ka potoloho ea mali, 'me kaha IPA e na le sebopeho se tšoanang sa metabolite se seholo le tryptophan, serotonin, le li-derivatives tsa indole, IPA e etsa liketso tsa metabolite tse fellang ka qetello ea metabolite ea tlholisano.[52] IPA e ka qothisana lehlokoa le metabolite e tsoang ho tryptophan bakeng sa libaka tse tlamang lienzymes kapa li-receptor, e leng se ka sitisang litsela tse tloaelehileng tsa metabolite. Sena se totobatsa tlhoko ea lithuto tse ling mabapi le pharmacokinetics ea eona le pharmacodynamics ho utloisisa hamolemo fensetere ea eona ea phekolo.[57] Ho ntse ho tla bonoa hore na sena se ka etsahala le liseleng tsa hematopoietic stem (HSCs).
Rea lumela hore thuto ea rona e na le mefokolo e itseng. Ho hlahloba ka ho khetheha likamano tse amanang le IPA, re qheletse ka thoko bakuli ba nang le lefu la tsoekere la mofuta oa 2 (T2DM). Rea lumela hore sena se fokotsa ts'ebeliso e pharaletseng ea liphuputso tsa rona ho bakuli ba nang le lefu la tsoekere la mofuta oa 2 le lefu le tsoetseng pele la sebete. Leha mahloriso a 'mele a IPA ka har'a serum ea motho e le 1–10 μM [11, 20], mahloriso a 1 mM IPA a khethiloe ho latela mahloriso a phahameng ka ho fetisisa a se nang chefo [15] le sekhahla se phahameng ka ho fetisisa sa apoptosis, ntle le phapang peresente ea baahi ba lisele tse nang le necrotic. Leha maemo a IPA a supraphysiological a sebelisitsoe thutong ena, hajoale ha ho na tumellano mabapi le tekanyo e sebetsang ea IPA [52]. Leha liphetho tsa rona li le bohlokoa, qetello e pharaletseng ea metabolism ea IPA e ntse e le sebaka se mafolofolo sa lipatlisiso. Ho feta moo, liphuputso tsa rona mabapi le kamano pakeng tsa maemo a IPA ea serum le methylation ea DNA ea lingoloa tsa sebete ha lia ka tsa fumanoa feela ho tsoa liseleng tsa hematopoietic stem (HSCs) empa hape le ho tsoa liseleng tsa sebete. Re khethile ho sebelisa lisele tsa LX-2 tsa batho ho latela liphuputso tsa rona tse fetileng ho tsoa tlhahlobong ea transcriptome ea hore IPA e amahanngoa le ts'ebetso ea sele ea hematopoietic stem (HSC) [15], 'me li-HSC ke lisele tse kholo tse amehang tsoelo-peleng ea fibrosis ea sebete. Sebete se entsoe ka mefuta e mengata ea lisele, kahoo mehlala e meng ea lisele tse kang sistimi ea hepatocyte-HSC-immune cell co-culture e kopantsoeng le ts'ebetso ea caspase le karohano ea DNA hammoho le mokhoa oa ts'ebetso ho kenyeletsoa le boemo ba protheine li lokela ho nahanoa ho ithuta karolo ea IPA le tšebelisano ea eona le mefuta e meng ea lisele tsa sebete.