وبلاگ

یک رویکرد جدید اصالت مکمل های غذایی گیاهی را کشف می کند

به گفته محققان بخش سم شناسی ترجمه ای و بخش تحقیقات درون دانشگاهی، گردش کار تجزیه و تحلیل شیمیایی که دو روش مکمل را ترکیب می کند، می تواند به ارزیابی اصالت و سازگاری گیاه شناسی مصرف کننده کمک کند.

مکمل‌های غذایی گیاه‌شناسی که از گیاهان، اجزای گیاهی یا عصاره‌های گیاهی ساخته می‌شوند، به طور فزاینده‌ای در ایالات متحده محبوب می‌شوند. اما پیچیدگی طبیعی، محدودیت های نظارتی ناکافی و شیوع تقلب به تنوع در کیفیت و اصالت مواد گیاهی در بازار کمک می کند. در نتیجه، روش هایی برای مطالعه و مقایسه ترکیب شیمیایی مواد گیاهی مورد نیاز است.

برای رفع این نیاز، محققان از طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای و طیف‌سنجی جرمی غیرهدف برای تجزیه و تحلیل شیمیایی محصولات تجاری با برچسب حاوی یکی از سه گیاه: کوهوش آبی، گلدن میله و پوست یوهیمب استفاده کردند. گردش کار آنالیز شیمیایی در اندازه گیری شباهت ها و تفاوت های شیمیایی در گیاهان شناسی موفق بود. از بین محصولات آزمایش شده، یک محصول کوهوش آبی مشکوک به غیراصلی بودن، یعنی آلوده به کوهوش سیاه، که یک گیاه کاملاً نامرتبط است، وجود داشت.

به طور کلی، محصولاتی که به صورت کپسول فرموله می شوند، بیشترین تنوع را در بین محصولات با برچسب مشابه دارند. در مقابل، محصولات پودری به نظر دائمی ترین هستند. به گفته نویسندگان، نتایج، در سطح اثبات مفهوم، نشان می‌دهد که این گردش کار در توصیف و مقایسه گیاهان مختلف مفید است.

نقل قول: Quiroz-Delfi GO، Rider CV، Ferguson SS، Jarmusch AK، Mueller GA. 2023 تجزیه و تحلیل شیمیایی غیر هدفمند مواد گیاهی مصرفی با برچسب کوهوش آبی (Caulophyllum thalictroides)، مهر طلایی (Hydrastis canadensis) یا پوست یوهیمبه (Pausinystalia yohimbe) توسط NMR و MS. مقعد Bioanal Chem; doi: 10.1007/s00216-023-05004-y [Online 1 Nov 2023].

حل ساختار سناتاکسین فعالیت آنزیم های زیرین را روشن می کند

به گفته محققان NIEHS، جزئیات جدید در مورد معماری پروتئینی به نام سناتاکسین (SETX در انسان، Sen1 در مخمر) می تواند بینش هایی را در مورد نقش گسترده آن در متابولیسم DNA و RNA و همچنین شرایط عصبی در انسان ارائه دهد.

قبل از اینکه DNA و RNA بتوانند وظایف اساسی خود را در سلول ها انجام دهند، آنزیم هایی به نام هلیکازها باید رشته های متقابل را از هم جدا کنند. هلیکازی به نام Sen1/SETX ساختارهای ترکیبی پیچیده RNA-DNA معروف به رشته های R را برای تنظیم پردازش RNA، همانندسازی DNA، رونویسی و ترمیم DNA آشکار می کند. در انسان، جهش‌های SETX باعث یک بیماری تخریب‌کننده عصبی به نام آپراکسی آتاکسی-اکولومتور 2 (AOA2) می‌شود، اما مکانیسم‌های اساسی نامشخص است و اساس مولکولی برای فعالیت‌های Sen1/SETX به خوبی تعریف نشده است. به طور خاص، مشخص نیست که چگونه آنزیم به اسیدهای نوکلئیک متصل می شود و فعالیت های کاتالیزوری آن به دلیل فقدان مشخصات مولکولی دقیق مشخص نیست.

برای رفع این شکاف دانش، محققان میکروسکوپ الکترونی کرایو و ساختارهای کریستالی اشعه ایکس Sen1 متصل به RNA را حل کردند. این بازسازی ها نشان داد که ساختار Sen1 شبیه یک کرم اینچ دراز است. نتایج همچنین نشان داد که چگونه آنزیم خود تنظیم می‌شود و RNA را احاطه می‌کند تا عملکرد هلیکاز باز کردن RNA-DNA خود را انجام دهد. محققان عناصر کلیدی مکانیسم کاتالیزوری Sen1 و حالت غیرمنتظره خود بازداری را تعریف کردند. علاوه بر این، این مطالعه نشان داد که چگونه جهش‌های AOA2 فعالیت باز کردن RNA-DNA را تضعیف می‌کنند و به طور بالقوه به بیماری‌های عصبی در انسان کمک می‌کنند.

نقل قول: Appel CD، Bermek O، Dandey VP، Wood M، Viverette E، Williams JG، Bouvette J، Riccio AA، Krahn JM، Borgnia MJ، Williams RS. 2023 معماری Sen1: وضوح ترکیبی RNA-DNA، خودتنظیمی، و بینش در مورد غیرفعال سازی SETX در AOA2. Mol Cell 83(20):3692-3706.e5.

زنان سیاه پوست ممکن است بار سنگین پیری اپی ژنتیک مرتبط با آلودگی هوای بیرون را تحمل کنند

به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، آلودگی هوای فضای باز با تغییرات متیلاسیون DNA مطابق با افزایش سن اپی ژنتیکی در میان زنان سیاه‌پوست مرتبط است، اما نه زنان سفیدپوست غیر اسپانیایی.

قرار گرفتن در معرض آلودگی هوا با بسیاری از اثرات نامطلوب سلامتی مرتبط با افزایش سن همراه است. چندین مطالعه نشان داده‌اند که آلودگی هوای محیط با معیارهای مبتنی بر متیلاسیون DNA مربوط به سن بیولوژیکی یا ساعت‌های اپی ژنتیکی مرتبط است. این ساعت‌های اپی ژنتیک با استفاده از الگوهای متیلاسیون مکان خاص برای پیش‌بینی معیارهای پیری یا خطر مرگ و میر برای ایجاد نشانگرهای فرآیندهای مولکولی زیربنایی پیری ارزیابی می‌شوند. با این حال، شواهد در مورد ارتباط بین آلودگی هوا و ساعت های اپی ژنتیک متناقض است و زنان سیاه پوست اغلب در این مطالعات کمتر حضور دارند.

برای پرداختن به این موضوع، محققان ارتباط بین قرار گرفتن در معرض ذرات معلق محیطی با قطرهای کمتر از 2.5 و 10 میکرومتر (PM2.5 و PM10) و دی اکسید نیتروژن (NO2) و متیلاسیون DNA را بررسی کردند. آنها ارزیابی کردند که آیا ارتباط بین 633 سیاه پوست و 3493 زن سفیدپوست غیر اسپانیایی که در ایالات متحده به هم پیوسته زندگی می کردند یا خیر، متفاوت است یا خیر.

به طور متوسط، شرکت‌کنندگان سیاه‌پوست در مقایسه با شرکت‌کنندگان سفیدپوست غیراسپانیایی تبار، در معرض آلودگی هوای بیرون از خانه قرار گرفتند. اندازه گیری شتاب سن اپی ژنتیک به نام GrimAgeAccel با هر دو PM10 و NO2 در میان شرکت کنندگان سیاه پوست همراه بود، اما نه شرکت کنندگان سفیدپوست غیر اسپانیایی. در شرکت‌کنندگان سیاه‌پوست، اما نه در شرکت‌کنندگان سفیدپوست غیر اسپانیایی، ارتباطی بین NO2 و اندازه‌گیری درجه پیری اپی ژنتیک به نام DunedinPACE وجود داشت. به گفته نویسندگان، این یافته ها اهمیت تلاش های مستمر عدالت زیست محیطی برای کاهش قرار گرفتن در معرض مضر در جوامع سیاه پوست را برجسته می کند.

نقل قول: Koenigsberg SH، Chang CJ، Ish J، Xu Z، Kresovich JK، Lawrence KG، Kaufman JD، Sandler DP، Taylor JA، White AJ. 2023 آلودگی هوا و پیری اپی ژنتیک در میان زنان سیاه‌پوست و سفیدپوست آمریکایی. Environ Int 181:108270.

چگونه قرار گرفتن در معرض محیطی در طول توسعه به خطر سرطان کمک می کند

به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، آنالیز تک سلولی در موش‌ها مسیر مکانیکی را نشان داده است که قرار گرفتن در معرض یک ماده شیمیایی مختل کننده هورمون در نوزادی می‌تواند منجر به سرطان در بزرگسالی شود.

قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی که جهش ایجاد نمی کنند می تواند منجر به تاخیر در شروع سرطان در بزرگسالی شود، اما مکانیسم های زمینه ای شناخته نشده است. نمونه ای از این پدیده قرار گرفتن جنین در معرض نوع مصنوعی استروژن به نام دی اتیل استیل بسترول (DES) است که با افزایش بروز سرطان های خاص در زنان مسن مرتبط است.

برای بررسی علل بالقوه، محققان از مدل موش آدنوکارسینوم آندومتر استفاده کردند، نوعی سرطان که پوشش داخلی رحم را تحت تاثیر قرار می دهد و می تواند در اثر قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض توسعه DES باشد. آنها دریافتند که قرار گرفتن نوزاد در معرض استروژن، که قرار گرفتن در معرض بلافاصله پس از تولد است، باعث التهاب می شود و مسیر رشد سلول های رحم را مختل می کند. سلول های در معرض DES با یک جمعیت سلولی پیش ساز در حال تکثیر مشخص می شوند که نمی توانند به سلول های بالغ طبیعی تبدیل شوند.

علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض استروژن رشدی از طریق سیگنال دهی Wnt/beta-catenin و PI3K/AKT باعث آدنوکارسینوم در موش های بالغ می شود. این یافته‌ها توضیحی در مورد اینکه چگونه سرطان‌های انسانی، که اغلب با فعال‌سازی غیرطبیعی سیگنال‌دهی PI3K/AKT مرتبط هستند، در نتیجه قرار گرفتن در معرض توهین‌های محیطی در طول توسعه به وجود می‌آیند، ارائه می‌دهند. [Read related article.]

نقل قول: Padilla-Banks E، Jefferson WN، Papas BN، Suen AA، Xu X، Carreon DV، Willson CJ، Quist EM، Williams CJ. 2023 قرار گرفتن در معرض رشد استروژن در موش، تمایز سلول های اپیتلیال رحم را مختل می کند و از طریق سیگنال دهی Wnt/β-catenin و PI3K/AKT باعث آدنوکارسینوم می شود.. PLoS Biol 21(10):e3002334.

آموزش نحوه معکوس کردن آسیب ریه

به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، بینش در مورد عملکرد سلول‌هایی به نام لیپوفیبروبلاست (LipoFBs) می‌تواند منجر به درمان‌های جدیدی برای بیماری‌های ریوی شود.

فیبروز ریوی ایدیوپاتیک (IPF) یک بیماری ویرانگر ریه است که اغلب سه تا پنج سال پس از تشخیص منجر به نارسایی تنفسی و مرگ می شود. این بیماری با ضخیم شدن و سخت شدن پیشرونده بافت ریه همراه با تشکیل اسکار مشخص می شود. از آنجایی که LipoFB ها نقش اساسی در بهبودی پس از آسیب ریه دارند، درک مکانیسم های تعیین کننده رفتار این جمعیت سلولی در زمینه بیماری هایی مانند IPF بسیار مهم است.

برای این منظور، محققان الگوهای فعالیت ژن را در LipoFBs در سطح تک سلولی در ریه‌های طبیعی و آسیب دیده موش شناسایی و مشخص کردند. آنها همچنین از ارگانوئیدهای سه بعدی که کشت بافت سه بعدی هستند برای ارزیابی عملکرد LipoFB استفاده کردند. نتایج نشان داد که جمعیت های LipoFB به آسیب ریه از طریق تغییر در امضای ژنی خود پاسخ می دهند و نشانگرهای مرتبط با فیبروز را به دست می آورند. این به نوبه خود توانایی آنها برای حمایت از رشد و توسعه ریزمحیط های حاوی سلول های بنیادی را مختل می کند.

در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهند که آسیب با تأثیر بر توانایی ریزمحیط سلول‌های بنیادی برای پاسخ به محرک‌های بعدی، فیبروز پیشرونده را افزایش می‌دهد. به گفته نویسندگان، داروهایی که این مسیر را هدف قرار می دهند ممکن است عملکرد ریه را در بیماران مبتلا به IPF یا بیماری های مرتبط بهبود بخشد.

نقل قول: Trempus CS، Papas BN، Sifre MI، Bortner CD، Scappini E، Tucker CJ، Xu X، Johnson KL، Deterding LJ، Williams JG، Johnson DJ، Li JL، Sutton D، Ganta CK، Mahapatra D، Arif M، Basu A، Pommerolle L، Cinar R، Perl AT، Garantziotis S. 2023. ناهمگنی فیبروبلاست عملکردی PDGFRα در ریه طبیعی و فیبروتیک موش. JCI Insight 8(22):e164380.