Липофусцин - Википедия - Lipofuscin

Конфокальное изображение позвоночника двигательный нейрон показаны окрашенные гранулы липофусцина синим и желтым цветом.
Микрофотография показывает кластер частиц липофусцина (стрелка) в нервная клетка головного мозга; толуидиновый синий пятно; масштабная линейка = 10 микрон (0,01 миллиметра)

Липофусцин так называется тонкий желто-коричневый пигмент гранулы состоит из липид -содержащие остатки лизосомный пищеварение.[1][2] Он считается одним из пигментов старения или «изнашивания», содержащихся в печень, почка, сердце мышца, сетчатка, надпочечники, нерв клетки и ганглий клетки.[3] Он специально расположен вокруг ядра и представляет собой тип липохром.

Формирование и оборот

Микрофотография показаны липофусцин коричневым / желтым цветом в печень биопсия с стеклянные гепатоциты; H&E пятно

Похоже, это продукт окисление из ненасыщенные жирные кислоты и может быть симптомом повреждения мембраны или повреждения митохондрии и лизосомы. Помимо большого содержания липидов, липофусцин, как известно, содержит сахара и металлы, в том числе Меркурий, алюминий, утюг, медь и цинк.[4] Также считается, что липофусцин состоит из окисленных белков (30–70%), а также липидов (20–50%).[5]

Накопление липофусциноподобного материала может быть результатом дисбаланса между механизмами образования и удаления: такое накопление может быть вызвано у крыс путем введения протеаза ингибитор (лейпептин ); через три месяца уровни липофусциноподобного материала возвращаются к норме, что указывает на действие значительного механизма утилизации.[6] Однако этот результат спорен, так как сомнительно, что лейпептин -индуцированный материал - истинный липофусцин.[7][8] Существуют доказательства того, что «настоящий липофусцин» не разлагается. in vitro;[9][10][11] держится ли это in vivo за более длительные периоды времени не ясно.

N-ретинилиден-N-ретинил-этаноламин (A2E, пример липофусцина)

В ABCR - / - нокаутная мышь имеет задержку адаптации к темноте, но нормальный конечный порог удилища относительно контрольных.[12] Отбеливание сетчатки сильным светом приводит к образованию токсичных катионных бис-пиридиниевая соль, N-ретинилиден-N-ретинил-этаноламин (A2E), что вызывает сухость и влажность возрастная дегенерация желтого пятна.[13] Из этого эксперимента был сделан вывод, что ABCR играет значительную роль в предотвращении образования A2E на внеклеточных поверхностях фоторецепторов во время восстановления отбеливания.

Отношение к болезням

Микрофотография сердечной мышцы с пигментом липофусцин, H&E пятно

Накопление липофусцина в глазу является основным фактором риска, связанным с дегенерация желтого пятна, дегенеративное заболевание,[14] и Болезнь Штаргардта, наследственная ювенильная форма дегенерации желтого пятна.

в периферическая нервная система, аномальное накопление липофусцина, известное как липофусциноз[1] связан с семьей нейродегенеративные расстройства – нейрональные цероидные липофусцинозы, наиболее распространенным из них является Болезнь Баттена.

Кроме того, патологическое накопление липофусцина связано с Болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз, определенный лизосомные заболевания, акромегалия, денервация атрофия, липид миопатия, хроническая обструктивная болезнь легких,[15] и центроядерная миопатия. Накопление липофусцина в толстой кишке является причиной состояния. меланоз кишечной палочки.

С другой стороны, миокард Накопление липофусцина более прямо отражает хронологическое старение, чем сердечную патологию человека.[16]

Возможные методы лечения

Ограничение калорий,[4] витамин Е,[4] и увеличился глутатион по всей видимости, снижает или останавливает производство липофусцина.

В ноотропный препарат пирацетам По-видимому, значительно снижает накопление липофусцина в ткани мозга крыс.[17]

Другие возможные методы лечения:

Смачивать дегенерация желтого пятна можно лечить выборочно фототермолиз где импульсный несфокусированный лазер преимущественно нагревает и убивает богатые липофусцином клетки, оставляя нетронутые здоровые клетки для размножения и заполнения пробелов.[нужна цитата ] Техника также используется как обработка кожи для удаления татуировки, горшки, и в целом кожа выглядит моложе. Эта способность избирательно нацеливаться на липофусцин открыла возможности для исследований в области антивозрастная медицина.

А тетрагидропиридоэфир может удалить липофусцин из пигментных эпителиальных клеток сетчатки.[22] Это открывает новый вариант терапии для лечения сухой возрастной дегенерации желтого пятна и болезни Штаргардта, для которых в настоящее время нет лечения. Препарат выдан Обозначение орфанного препарата для лечения болезни Штаргардта Европейским агентством по лекарственным средствам.

Другое использование

Количественное определение липофусцина используется для определения возраста у различных ракообразные Такие как лобстеры и колючие лобстеры.[23][24] Поскольку у этих животных отсутствуют костные части, они не могут стареть так же, как костные рыбы, у которых годовые приросты в костях уха или отолиты обычно используются. Определение возраста рыб и моллюсков является фундаментальным шагом в создании основных биологических данных, таких как кривые роста, и необходимо для многих методов оценки запасов. Несколько исследований показали, что количественное определение количества липофусцина, присутствующего в стеблях глаз различных ракообразных, может дать индекс их возраста. Этот метод еще не получил широкого применения в управлении рыболовством, в основном из-за проблем, связанных с соотнесением уровней липофусцина у пойманных в дикой природе животных с кривыми накопления, полученными для животных, выращиваемых в аквариумах.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Альбертс, Даниэль Альберт (2012). Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда (32-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. п. 1062. ISBN  978-1-4160-6257-8.
  2. ^ "Медицинское определение LIPOFUSCIN". www.merriam-webster.com.
  3. ^ Янг Б., Лоу Дж. С., Стивенс А., Хит Дж. В.. Функциональная гистология Уитера: текст и атлас. 6-е изд. Эльзевир
  4. ^ а б c Крис Гоглер "Липофусцин В архиве 2007-07-15 на Wayback Machine ", Журнал биохимических обзоров Станислава Май 1997
  5. ^ Двойной, KL; Дедов, В.Н. Федоров, Н; Чайник, E; Холлидей, GM; Гарнер, Б; Бранк, штат Юта (июнь 2008 г.). «Сравнительная биология нейромеланина и липофусцина в мозге человека». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 65 (11): 1669–82. Дои:10.1007 / s00018-008-7581-9. PMID  18278576.
  6. ^ Кац, ML; Рис, LM; Гао, CL (1999). «Обратимое накопление липофусциноподобных включений в пигментном эпителии сетчатки». Исследовательская офтальмология и визуализация. 40: 175–181.
  7. ^ Терман, Алексей; Бранк, Ульф Т. (1999). "Липофусцин выводится из клеток?". Исследовательская офтальмология и визуализация. 40: 2463–2464.
  8. ^ Дэвис, Саллианна; Эллис, Стивен (1999). «Оборот липофусцина». Исследовательская офтальмология и визуализация. 40: 1887–1888.
  9. ^ Терман, А, Бранк, Юта (1998). «О разлагаемости и экзоцитозе цероида / липофусцина в культивируемых сердечных миоцитах крыс». Mech Aging Dev. 100 (2): 145–156. Дои:10.1016 / S0047-6374 (97) 00129-2. PMID  9541135.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ Терман, А; Brunk, UT (1998). «Образование цероида / липофусцина в культивируемых фибробластах человека: роль окислительного стресса и лизосомного протеолиза». Mech Aging Dev. 104: 277–291. Дои:10.1016 / с0047-6374 (98) 00073-6. PMID  9818731.
  11. ^ Elleder, M; Драхота, Z; Лиза, В; Mares, V; Mandys, V; Мюллер, Дж; Палмер, Д. Н. (1995). «Тест нагрузки культуры ткани с хранящими гранулами из животных моделей нейронального цероид-липофусциноза (болезнь Баттена): тестирование их лизосомальной разлагаемости нормальными клетками и клетками Баттена». Am J Med Genet. 57: 213–221. Дои:10.1002 / ajmg.1320570220. PMID  7668332.
  12. ^ Вен Дж., Мата Н. Л., Азарян С. М., Цеков Р. Т., Берч Д. Г., Трэвис Г. Х. (июль 1999 г.). «Понимание функции белка Rim в фоторецепторах и этиологии болезни Штаргардта из фенотипа мышей с нокаутом abcr». Клетка. 98 (1): 13–23. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 80602-9. PMID  10412977.
  13. ^ Маеда А., Маеда Т., Гольчак М., Пальчевски К. (сентябрь 2008 г.). «Ретинопатия у мышей, вызванная нарушением полного транс-ретинального клиренса». Журнал биологической химии. 283 (39): 26684–93. Дои:10.1074 / jbc.M804505200. ЧВК  2546559. PMID  18658157.
  14. ^ Джон Лейси "Harvard Medical подписывает соглашение с Merck о разработке потенциальной терапии дегенерации желтого пятна ", 23 мая 2006 г.
  15. ^ Жоаким Аллер; Франсуа Мальтийс; Пьер Леблан; Пьер-Мишель Симар; Франсуа Уиттом; Жан-Франсуа Дойон; Клермон Симар; Жан Жобен (2002). «Накопление липофусцина в латеральной широкой мышце у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких». Мышцы и нервы. 25 (3): 383–389. Дои:10.1002 / mus.10039.
  16. ^ Какимото, Ю; Окада, Чиса; Кавабе, Нобору; Сасаки, Аюми; Цукамото, Хидео; Нагао, Рёко; Осава, Мотоки (2019). «Накопление липофусцина в миокарде при старении и внезапной сердечной смерти». Научные отчеты. 9 (1). Дои:10.1038 / s41598-019-40250-0. ISSN  2045-2322.
  17. ^ Paula-Barbosa, M .; и другие. (1991). «Влияние пирацетама на липофусцин мозжечка и гиппокампа крыс; нейроны после длительного лечения алкоголем и отмены». Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 15: 834–838. Дои:10.1111 / j.1530-0277.1991.tb00610.x.
  18. ^ Рой, Д.; Патхак, DN; Сингх, Р. (1983). «Влияние центрофеноксина на антиоксидантные ферменты в различных областях мозга стареющих крыс». Exp Gerontol. 18 (3): 185–97. Дои:10.1016/0531-5565(83)90031-1. PMID  6416880.
  19. ^ Амента Ф., Ферранте Ф., и другие., Уменьшение накопления липофусцина в головном мозге стареющих крыс за счет длительного лечения ацетил-L-карнитином. Arch Gerontol Geriatr. 1989 сентябрь-октябрь; 9 (2): 147-53.
  20. ^ Huang, SZ; Луо, YJ; Ван, L; Цай, Кентукки (январь 2005 г.). «Влияние экстракта гинкго билоба на печень старых крыс». Мир Дж Гастроэнтерол. 11 (1): 132–5. Дои:10.3748 / wjg.v11.i1.132. ЧВК  4205372. PMID  15609412.
  21. ^ Шен, Ли-Ронг; Парнелл, Лоуренс Д .; Ордовас, Хосе М .; Лай, Чао-Цян (январь 2013 г.). «Куркумин и старение». BioFactors (Оксфорд, Англия). 39 (1): 133–140. Дои:10.1002 / biof.1086. ISSN  1872-8081. PMID  23325575.
  22. ^ Жюльен, S; Schraermeyer, U (октябрь 2012 г.). «Липофусцин может быть удален из пигментного эпителия сетчатки обезьян». Нейробиол старения. 33 (10): 2390–7. Дои:10.1016 / j.neurobiolaging.2011.12.009.
  23. ^ Ингебригт Углем, Марк Бельчиер и Терье Свосанд (2005). «Определение возраста европейских лобстеров (Хомарус гаммарус L.) путем гистологического количественного определения липофусцина ». Журнал биологии ракообразных. 25 (1): 95–99. Дои:10.1651 / с-2448. JSTOR  1549930.
  24. ^ Керри Э. Максвелл; Томас Р. Мэтьюз; Мэтт Р. Дж. Шихи; Родни Д. Бертельсен; Чарльз Д. Дерби (2007). "Нейролипофусцин является показателем возраста в Панулирус аргус, Карибский колючий лобстер, Флорида ". Биологический бюллетень. 213 (1): 55–66. JSTOR  25066618.

20. Янг Б., Лоу Дж. С., Стивенс А., Хит Дж. У. Функциональная гистология Уитера: текст и атлас. 6-е изд. Эльзевир

Внешние ссылки для общих обзоров