កោសិកាដើម

កោសិកាដើម គឺជាកោសិកាដែលមិនទាន់បែងចែកជាអំប្រ៊ីយ៉ុង ឬមនុស្សពេញវ័យ ដែលមានសមត្ថភាពបន្តដោយខ្លួនឯង និងបែងចែកទៅជាប្រភេទផ្សេងៗនៃជាលិកា។ ប្រភេទនៃកោសិកាដើមភាគច្រើនរួមមាន កោសិកាដើមអំប្រ៊ីយ៉ុង ដែលជាកោសិកាកើតចេញពីពងដែលបង្កកំណើត និងមានពហុមុខងារ និងកោសិកាដើមពេញវ័យ ដែលមានលក្ខណៈជាក់លាក់នៃជាលិកា និងមានក្នុងបរិមាណតិចតួចនៅក្នុងជាលិកានីមួយៗ និងមានពហុមុខងារ។ កោសិកាដើមមនុស្សពេញវ័យគឺជាកោសិកាសំខាន់សម្រាប់រក្សារចនាសម្ព័ន្ធជាលិកា មុខងារ និង homeostasis ^[១] ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទៅតាមអាយុបុគ្គល មុខងាររបស់កោសិកាដើមអាចធ្លាក់ចុះ ដែលនាំឱ្យការថយចុះនៃជាលិកា homeostasis និងសមត្ថភាពក្នុងការស្តារឡើងវិញ។ នេះអាចនាំឱ្យមានការថយចុះមុខងារជាលិកា និងជំងឺទាក់ទងនឹងអាយុដូចជាមហារីក។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការនៃភាពចាស់ មុខងាររបស់កោសិកាដើមអាចនឹងត្រូវបាត់បង់ដោយសារតែកត្តាខាងក្នុង និងខាងក្រៅ។ កត្តាខាងក្នុងរួមមានសារធាតុពុលដូចជា រ៉ាឌីកាល់សេរី ការខូចខាត DNA ការផ្លាស់ប្តូរប្រូតេអ៊ីន homeostasis និង mitochondria dysfunctional ខណៈពេលដែលកត្តាខាងក្រៅរួមមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងកោសិកាដើម និងផលប៉ះពាល់នៃសារធាតុរលាកនៅទីនោះ។ ប្រសិនបើយើងកែលម្អការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីយន្តការម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនឹងភាពចាស់នៃកោសិកាដើម យើងអាចប្រើពួកវាជាគោលដៅដើម្បីកែលម្អភាពចាស់ ដែលអាចនាំទៅដល់ការពន្យារអាយុជីវិតដែលមានសុខភាពល្អដោយការពារជំងឺដែលទាក់ទងនឹងភាពចាស់។

 

កត្តាបង្កភាពចាស់នៅក្នុងកោសិកាដើម

កត្តាខាងក្នុង

អុកស៊ីសែនសកម្ម

មិនត្រឹមតែស្ថេរភាពនៃហ្សែនប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងប្រូតេអូមមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការរស់រានមានជីវិត និងមុខងាររបស់កោសិកាដើម។ ប្រូតេអ៊ីន homeostasis គឺជាដំណើរការនៃការរក្សាតុល្យភាពរវាងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន ការបត់ និងការផ្លាស់ប្តូរ ^[២] ។ នៅពេលដែលប្រូតេអ៊ីន homeostasis បំបែក, បញ្ហាផ្នត់ប្រូតេអ៊ីនកើតឡើង, ការប្រមូលផ្តុំជាតិពុលកើតឡើង, និងប្រូតេអ៊ីនដែលខូចបានប្រមូលផ្តុំ។ នេះអាចបណ្តាលឱ្យខូចកោសិកា និងខូចមុខងារជាលិកា ។ ជំងឺសរសៃប្រសាទជាច្រើន (ជំងឺភ្លេចភ្លាំង ជំងឺផាកឃីន ^[៣] ។ នេះបង្ហាញថាកោសិកាចាស់ៗងាយនឹងបង្កើត និងប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីនខុស។ ប្រូតេអ៊ីន homeostasis ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយ autophagy, ប្រព័ន្ធ ubiquitin proteasome ដែលជាដំណើរការ degradation ប្រូតេអ៊ីន និងការឆ្លើយតបប្រូតេអ៊ីន unfolded ^[៤] ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលភាពចាស់កាន់តែរីកចម្រើន ដំណើរការនេះមិនកើតឡើងជាធម្មតាទេ ដែលនាំទៅដល់ការប្រមូលផ្តុំប្រូតេអ៊ីនខុស និងការកើនឡើងភាពតានតឹងក្នុងកោសិកា ^[៥] ។ នេះអាចប៉ះពាល់ដល់សមត្ថភាពបង្កើតឡើងវិញនៃកោសិកាដើម។

កោសិកាដើមមាននៅក្នុងស្ថានភាពស្ងប់ស្ងាត់សម្រាប់ភាគច្រើននៃជីវិតរបស់ពួកគេ ហើយមានតម្រូវការតិចតួចសម្រាប់ការរំលាយអាហារ ^{[៦] [៧]} ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការថយចុះនៃមុខងារ mitochondrial ដែលជាលក្ខណៈនៃភាពចាស់អាចប៉ះពាល់ដល់មុខងារនៃកោសិកាដើម ^[៨] ។ Mitochondria គឺជាសរីរាង្គដែលផលិតថាមពលនៅក្នុងកោសិកា និងមានហ្សែនផ្ទាល់ខ្លួន។ នៅពេលដែលមុខងារ mitochondrial ត្រូវបានរារាំងដោយសិប្បនិម្មិត កោសិកាដើម hematopoietic បង្ហាញ phenotype នៃភាពចាស់។ ហើយការព្យាបាលជាមួយនឹងសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដូចជា rapamycin ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវបាតុភូតនៃភាពចាស់ដែលទាក់ទងនឹង mitochondria ^[៩] ។ មានរបាយការណ៍ថាការថយចុះនៃមុខងារ mitochondrial ដោយសារតែភាពចាស់គឺបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង mitochondrial DNA ហើយថានេះបណ្តាលមកពីប្រភេទអុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្មដែលផលិតជាចម្បងនៅក្នុង mitochondria ^{[១០] [១១] [១២]} ។ លើសពីនេះ ការផ្លាស់ប្តូរអាចកើតមានឡើងដោយសារតែកំហុសដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលចម្លង DNA របស់ mitochondrial ^[១៣] ។ បន្ថែមពីលើការចម្លង DNA របស់ mitochondrial ការផ្លាស់ប្តូរការរំលាយអាហារកោសិកាដោយសារភាពចាស់អាចប៉ះពាល់ដល់ថាមពល homeostasis និងកាត់បន្ថយមុខងារ mitochondrial ^[១៤] ។

អតុល្យភាពប្រូតេអ៊ីន homeostasis

កោសិកាដើមមាននៅក្នុង microenvironment ជាក់លាក់មួយហៅថា niche ។ ទីផ្សារពិសេសនេះមានតួនាទីជួយដល់មុខងារ និងការថែរក្សាកោសិកាដើម។ កោសិកាក្រៅពីកោសិកាដើមដែលមានវត្តមាននៅកន្លែងត្រឹមត្រូវអាចមានអាយុ ឬមុខងាររបស់កោសិកាដើមអាចកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺនដោយសារការផ្លាស់ប្តូរសារធាតុនៅកន្លែងត្រឹមត្រូវ។ ឧទាហរណ៍ ចំនួននៃកោសិកាមួក និងកោសិកា hub ដែលដើរតួក្នុងការទ្រទ្រង់កោសិកាដើម germline នៅក្នុងអូវែ និងពងស្វាសនៃរុយផ្លែរៀងៗខ្លួន ថយចុះនៅពេលដែលភាពចាស់រីកចម្រើន ^{[១៥] [១៦]} ។

បន្ថែមពីលើតំបន់ជាក់លាក់ដែលមានកោសិកាដើម កត្តាឈាមដែលអាចធ្វើដំណើរពេញរាងកាយតាមរយៈឈាមក៏អាចប៉ះពាល់ដល់មុខងារនៃកោសិកាដើមជាលិកាផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ កត្តា លូតលាស់ បំប្លែង (TGF)-β កកកុញនៅក្នុងសាច់ដុំរបស់សត្វកណ្តុរដែលមានវ័យចំណាស់ រំខានដល់ការរីកសាយ និងការបង្កើតឡើងវិញនៃកោសិកាដើមសាច់ដុំ ^[១៧] ។ ប្រសិនបើ​សារធាតុ​រលាក​ទាំងនេះ​បន្ត​កើតមាន​រ៉ាំរ៉ៃ នោះ​វា​អាច​នាំឱ្យ​មាន​ការថយចុះ​មុខងារ​ទាក់ទង​នឹង​អាយុ​។

ប្រភេទ អុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្ម ត្រូវបានបង្កើតដោយសារតែការរំលាយអាហារធម្មតា ជាពិសេសក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការអុកស៊ីតកម្ម phosphorylation នៅក្នុង mitochondria ។ លើសពីនេះ អុកស៊ីហ្សែនសកម្មអាចត្រូវបានបង្កើតដោយការរំញោចខាងក្រៅ ដែលអាចដើរតួក្នុងការបញ្ជូនសញ្ញាទៅកោសិកា។ តាមរបៀបនេះ អុកស៊ីហ្សែនសកម្មចូលរួមក្នុងការបញ្ជូនសញ្ញាកោសិកា ចូលរួមក្នុងការលូតលាស់កោសិកា ការស្លាប់។ល។ និងធ្វើនិយ័តកម្មស្ថានភាពកោសិកា ^[១៨] ប៉ុន្តែប្រសិនបើបរិមាណច្រើនពេក កោសិកា និងជាលិកាត្រូវខូចខាត។ ប្រសិនបើការខូចខាតនេះនៅតែបន្ត ភាពចាស់ត្រូវបានពន្លឿន ហើយ DNA នៃកោសិកាអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ ដែលនាំទៅដល់ជំងឺមហារីក។ នៅពេលអាយុកោសិកា mitochondria មុខងាររបស់ពួកគេកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺន ហើយនៅពេលដែលការខូចខាតបានប្រមូលផ្តុំ ប្រភេទអុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្មនឹងកកកុញ ដែលអាចនាំទៅរកការថយចុះមុខងារ ឬការស្លាប់នៃកោសិកាដើម ^[១៩] ។

កត្តាឈាម

អស្ថិរភាពហ្សែនគឺជាសញ្ញាមួយនៃភាពចាស់។ អស្ថិរភាពហ្សែនអាចបណ្តាលមកពីការប្រមូលផ្តុំនៃការខូចខាត DNA និងការកាត់បន្ថយដំណើរការជួសជុលការខូចខាត DNA ។ កោសិកាដើមពេញវ័យមាននៅក្នុងភាពស្ងប់ស្ងាត់ ដែលជាស្ថានភាពមួយដែលវដ្តកោសិកាត្រូវបានបញ្ឈប់ក្នុងរយៈពេលយូរ ហើយត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅពេលដែលមានការភ្ញោចដូចជារបួស ^[២០] ។ កោសិកាដើមអាចគេចផុតពីហានិភ័យនៃការខូចខាត DNA ដែលអាចកើតឡើងកំឡុងពេលបែងចែកកោសិកាក្នុងស្ថានភាពស្ងប់ស្ងាត់ ប៉ុន្តែដំណើរការជួសជុល DNA មិនកើតឡើងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពទេ ដោយសារការបញ្ចេញប្រូតេអ៊ីនទាបដែលត្រូវការសម្រាប់ការជួសជុលការខូចខាត DNA ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលការខូចខាត DNA ប្រមូលផ្តុំ និងលើសពីកម្រិតកំណត់ បញ្ហាអាចកើតឡើងនៅក្នុងមុខងារនៃកោសិកាដើម ^[២១] ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមគឺត្រូវការជាចាំបាច់លើយន្តការដែលការខូចខាត DNA ប្រមូលផ្តុំ។ លើសពីនេះទៀត សញ្ញានៃការខូចខាត DNA មិនត្រូវបានដោះស្រាយបានល្អទាក់ទងនឹងភាពចាស់ ^[២២] ។ γH2AX ដែលជាតំណាងនៃសញ្ញាសម្គាល់ DNA ដែលខូចត្រូវបានបង្កើនចំនួននៅក្នុងស្នូលនៃកោសិកាដើម hematopoietic វ័យចំណាស់ និងកោសិកាដើមសាច់ដុំ ^{[២៣] [២៤]} និងអង់ស៊ីម dephosphorylation (PP4c) ដែលទទួលស្គាល់ និង dephosphorylates γH2AX នៅក្នុងកោសិកាចាស់ៗធ្វើសកម្មភាពនៅកន្លែង។ ប្រសិនបើវាមិនត្រូវបានធ្វើទេ សញ្ញាការខូចខាត DNA នៅតែបន្ត ^[២៥] ។