نقل الإشارة والعلاج المستهدف (2024)9:12 ;https://doi.org/10.1038/s41392-023-01688-x

يمكن أن يكون لنقص تروية الأعضاء عواقب وخيمة مثل احتشاء عضلة القلب (MI) واحتشاء الدماغ، مما يؤدي إلى تلف الأنسجة غير القابل للإصلاح. يتم استخدام إعادة تروية الأنسجة لمنع المزيد من نقص التروية؛ ومع ذلك، في بعض الحالات، قد يؤدي ذلك إلى تفاقم الإصابة من خلال عملية تعرف بإصابة نقص التروية-إعادة التروية (I/R)، والتي يمكن أن تحدث في العديد من الأعضاء وتؤدي إلى اضطرابات إضافية، وعجز، وحتى الموت. تشارك عمليات مرضية متعددة في إصابات I/R، مثل تلف الخلايا (الموت المبرمج، النخر، والموت الحديدي)، الإجهاد التأكسدي، الاستجابة الالتهابية، انهيار الحاجز الدموي الدماغي (BBB)، إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية (ECM)، تكوين الأوعية، تضخم خلايا القلب، والتليف. تم تكريس أبحاث واسعة لفك تشفير الآليات والاستراتيجيات العلاجية المرتبطة بمسارات الإشارة المعنية في إصابة I/R. تشمل العديد من المسارات الرئيسية مثل Notch، كيناز الفوسفاتيديلينوزيتول 3-كيناز/كيناز البروتين B (PI3K/Akt)، عامل النمو المحول- (TGF- )، عامل النسخ النووي كابا (NF-кB)، بروتين تشكيل العظام (BMP)، مستقبل N-methyl-D-aspartic acid (NMDAR)-Ca -Activin A، بروتين مرتبط بـ Hippo-Yes (YAP)، مستقبلات شبيهة بالجراثيم 4/مستقبلات إنترلوكين-1
المحتوية على محول تحفيز الإنترفيرون- (TLR4/ TRIF) وعامل نمو الكبد/عامل الانتقال الظهاري-الميزانشيمي (HGF/c-Met)، وWnt، قد ظهرت كلاعبين رئيسيين في هذا السياق. الشكل 1a يوضح المعالم البحثية في استكشاف مسارات الإشارة أثناء إصابة I/R. من بين هذه المسارات، يعتبر مسار إشارة Wnt، الذي جذب الانتباه، يتكون من عدة فروع، حيث تعتبر Wnt التقليدية/ -كاتينين، Wnt غير التقليدية/PCP وWnt/ مسارات مهمة بشكل خاص لإصابة I/R. تشير الأدلة إلى أن فروعًا مختلفة من مسار Wnt تلعب أدوارًا متميزة في عمليات مرضية متنوعة. يتفاعل مسار Wnt مع مسارات إشارة رئيسية مختلفة، مما يخلق شبكة واسعة تنظم بشكل جماعي إصابة I/R كما هو موضح في الشكل 1b. أثناء إصابة I/R، يتفاعل مسار Wnt مع NF-кB أو إشارة HIF-1 a، مما ينظم الاستجابة الالتهابية والإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك، فإن التداخل بين مسار Wnt ومسارات الإشارة الأخرى، بما في ذلك Notch، PI3K/Akt، TGF- ، وNF-кВ، متورط في تنظيم الموت المبرمج. علاوة على ذلك، فإن التداخل بين إشارة Wnt/BMP متورط في تنظيم توليد الأعصاب، بينما التفاعل المباشر بين

NMDAR- -ActA وإشارة Wnt تعدل اللدونة المشبكية. علاوة على ذلك، فإن تداخل مسار Wnt مع Hippo-YAP، TGF- ، HGF/c-Met، NF-кB، ومسارات إشارة أخرى تنظم التليف في الأعضاء مثل القلب، الكلى، والكبد بعد إصابة I/R، مما قد يؤدي إلى نتائج سلبية. تشمل استراتيجيات العلاج الحالية التحضير الإقفاري المسبق، التحضير الإقفاري بعد الإصابة، والتحضير بالعقاقير (الشكل 1a). ومع ذلك، فإن التعقيد المعقد لإصابة I/R، إلى جانب
التداخلات بين مسارات الإشارة المختلفة، لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا. لذلك، لا يزال هناك نقص في الإجماع في الأبحاث الحالية، مما يحد من تقدم استراتيجيات العلاج. تقدم هذه المقالة نظرة شاملة على التفاعل المعقد بين إشارة Wnt ومسارات الإشارة الأخرى في الشبكة المعقدة للإشارات المعنية في إصابة I/R (الشكل 1b). تشمل الأدلة دراسات أجريت على المرضى، بالإضافة إلى نتائج من تجارب حيوانية متنوعة و

الشكل 2 مسار إشارة Wnt والعلاج المستهدف للموت المبرمج، الالتهاب، والإجهاد التأكسدي أثناء إصابة I/R القلبية. أ مسار إشارة Wnt المعتمد على الموت المبرمج أثناء إصابة I/R القلبية. أثناء إصابة I/R القلبية، يؤدي تثبيط إشارة Wnt/ -كاتينين إلى تعزيز موت خلايا القلب. ومع ذلك، فإن أدوار مسارات إشارة Wnt غير التقليدية/PCP وWnt/Ca في إصابة I/R القلبية هي عكس ذلك. قد يؤدي تنشيط هذين المسارين من إشارة Wnt إلى تفاقم موت خلايا القلب من خلال تنشيط مسار JNK أو تحفيز زيادة الكالسيوم. ب إشارة Wnt المعتمدة على الالتهاب أثناء إصابة I/R القلبية. يحدث الموت الحديدي لخلايا القلب أثناء مرحلة نقص التروية، وتؤدي الإكسوزومات المستمدة من الخلايا الميتة حديديًا إلى تحويل ماكروفاجات M1 من خلال تنشيط مسار Wnt/ -كاتينين. أثناء مرحلة نقص التروية القلبية، يؤدي تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتينين تعزز استقطاب البلعميات نحو النمط الظاهري M1 بينما تقمع النمط الظاهري M2، مما يؤدي في النهاية إلى تفاقم الاستجابة الالتهابية. زيادة تنظيم عوامل Wnt وعائلة DKK في البلعميات تحفز الالتهاب من خلال تنشيط Wnt/ -مسار إشارة الكاتين. خلال عملية إصابة نقص التروية، يحدث زيادة في تعبير RAGE في منطقة حدود الاحتشاء في خلايا القلب للفئران، مصحوبة بانخفاض في تعبير Wnt1 وDvl3. من خلال تثبيط Wnt/ -مسار إشارة الكاتينين، مما يؤدي إلى تعزيز الاستجابة الالتهابية، مما يزيد من موت خلايا القلب. بالإضافة إلى ذلك، فإن تنشيط مسار Wnt/PCP في البلعميات خلال المرحلة الإقفارية يزيد من تعبير السيتوكينات الالتهابية، مما يزيد من التهاب القلب. ج. الإجهاد التأكسدي الناتج عن إشارة Wnt خلال إصابة إقفارية في عضلة القلب. خلال مرحلة إقفار عضلة القلب، فإن تقليل مستوى بروتين Wnt يمنع Wnt/ -إشارات نقل -كاتين، مما يؤدي إلى زيادة نسخ CysC داخل الخلايا. التعبير المرتفع عن CysC يزيد من الإجهاد التأكسدي داخل الخلايا ويعزز توليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) مما يؤدي إلى موت خلايا القلب. ملاحظة: الخلفية الوردية تمثل المرحلة الإقفارية، بينما الخلفية الكريمية تمثل مرحلة إعادة التروية. ADMSCs-ex إكسوسومات معزولة من خلايا جذعية ميزانشيمية مشتقة من الدهون، sFRP-5 بروتين مرتبط بالفرازل السري، LRP بروتين مرتبط بمستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة، ROR مستقبل كيناز التيروزين المعاد تركيبه مثل المستقبل اليتيم، RYK كيناز التيروزين المستقبلي، CaMKII كيناز البروتين المعتمد على الكالمودولين II، ROS أنواع الأكسجين التفاعلية، NOS سينثاز أكسيد النيتريك، RyR مستقبلات ريانودين، TNF- عامل نخر الورم- بروتين جذب المونوسيت MCP-1، APTBP ببتيد من بروتين عمود التونة، CysC سيستاتين C، mPTP ثقب الانتقال النفاذي الميتوكوندري، cyt c سيتوكروم c، iPS-CM وسط مشروط مشتق من خلايا جذعية متعددة القدرات المحفزة
نماذج الخلايا. بالإضافة إلى ذلك، من خلال توضيح الآليات الأساسية، نحدد الاستراتيجيات العلاجية السريرية وما قبل السريرية الحالية التي تستهدف مسار Wnt والشبكات المرتبطة بالإشارات (الشكل 1أ). بالنظر إلى الطبيعة المعقدة لتلف الأعضاء في إصابة نقص التروية/إعادة التروية، فإن استهداف مسارات الإشارات الشبكية أمر حاسم للتدخلات الفعالة. يجب أن تركز الدراسات المستقبلية على تطوير استراتيجيات تعدل هذه الإشارات المترابطة بفعالية للتخفيف من الآثار الضارة لتلف نقص التروية/إعادة التروية.

مسار إشارة Wnt هو منظم أساسي مشاركة في أنشطة خلوية متنوعة، بما في ذلك التكاثر، التمايز، الهجرة، والتطور ويتكون من بروتينات الليغاند Wnt، ومستقبلات Wnt، وملحقات نقل الإشارة الأخرى مثل بروتينات المبعثرة (Disheveled، Dsh/Dvl). يمكن تقسيم المسار إلى فئتين بناءً على اعتماده على -كاتين، وهي المسارات الكلاسيكية وغير الكلاسيكية. حاليًا، تم تحديد 19 بروتينًا مختلفًا من عائلة Wnt، حيث يقوم بعضها بتنشيط المسار الكلاسيكي بشكل أساسي (Wnt1، Wnt2، Wnt3، Wnt3a، Wnt8a، Wnt8b، Wnt10a، وWnt10b) بينما يقوم البعض الآخر بتنشيط المسار غير الكلاسيكي بشكل أساسي (Wnt4، Wnt5a، Wnt5b، Wnt6، Wnt7a، Wnt7b، وWnt11). ومع ذلك، تشير الأدلة إلى أن بعض الروابط (مثل Wnt3a وWnt5a وWnt9b) تعمل في كل من المسارات الكلاسيكية وغير الكلاسيكية لـ Wnt. تعمل بروتينات فريزلد كمستقبلات رئيسية لإشارات ونت، وتعمل بالتعاون مع مستقبلات مساعدة مثل بروتين المستقبل المرتبط بالبروتين الدهني منخفض الكثافة 5/6 (LRP5/6) ومستقبلات كيناز التيروزين المساعدة مثل مستقبل كيناز التيروزين المعاد تركيبه (RYK) مثل المستقبل اليتيم 1/2 (ROR1/2) وRYK. في غياب ليفات Wnt، يتم استهداف -كاتينين للتدهور بواسطة “مجمع التدمير” الذي يتكون من أكسين، بروتين البوليبوز الأدينوماتي، كيناز الكازين 1أ، وكيناز الجليكوجين. (جي إس كي ومع ذلك، في وجود ربيطات Wnt، فإن Wnt/ يتم تنشيط مسار -كاتينين من خلال ارتباط الروابط بمستقبلات فريزدلز والمستقبل المساعد LRP5/6. ثم، -كاتين يتجمع في السيتوبلازم وينتقل إلى النواة حيث يرتبط بعامل خلايا T وعامل تعزيز اللمفاويات (TCF/LEF)، بدء نسخ جينات الهدف downstream لـ Wnt. على العكس من ذلك، يعمل مسار إشارة Wnt غير الكنسي بشكل مستقل عن -كاتينين ويشمل مسار Wnt/استقطاب الخلايا المسطحة (PCP) وWnt/Ca مسارات كلاهما يتم تفعيله عندما ترتبط جزيئات Wnt بمستقبلات Frizzled وبروتينات ROR1/2. في مسار Wnt/PCP، يؤدي تنشيط بروتينات G الصغيرة Rho أو Rac1 إلى
تنشيط كيناز جين c-Jun N-terminal (JNK)، الذي يلعب بدوره دورًا حاسمًا في إعادة ترتيب الهيكل الخلوي للأكتين وتنظيم قطبية الخلايا وتعزيز الهجرة. في مسار Wnt/ المسار، يؤدي تنشيط PLC إلى إنتاج IP3، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في داخل الخلية المستويات. هذا يؤدي إلى تفعيل الجزيئات الفعالة المعتمدة على -، بما في ذلك كيناز البروتين المعتمد على الكالمودولين II (CaMKII)، وكيناز البروتين-C (PKC)، وكالكينورين، وعامل النسخ للخلايا التائية المنشطة (NFAT) لبدء نسخ الجينات المرتبطة بـ الإشارات المتعلقة.

مسارات Wnt خلال إصابة نقص التروية القلبية في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية، مثل تصلب الشرايين، مرض الشريان التاجي، احتشاء عضلة القلب، عدم انتظام ضربات القلب، تضخم عضلة القلب، وفشل القلب، فإن إعادة تروية عضلة القلب في الوقت المناسب من خلال التحلل الخثاري أو العلاج بالتدخل التاجي عن طريق الجلد أمر بالغ الأهمية. يمكن أن ينقذ عضلة القلب القابلة للحياة، ويحد من مدى احتشاء العضلة القلبية، ويحافظ على وظيفة الانقباض البطيني الأيسر، ويمنع فشل القلب. خلال هذه الفترة، يحدث غالبًا إصابة نقص التروية، مما يؤدي إلى آثار ضارة متنوعة على القلب. مسار إشارة Wnt، الذي كان متورطًا في تطوير القلب في المراحل المبكرة وعادة ما يكون غير نشط في الظروف العادية، يلعب دورًا مهمًا في الأمراض القلبية الوعائية. في سياق إصابة عضلة القلب الناتجة عن نقص التروية، يتم تفعيل مسار Wnt في عمليات مختلفة مرتبطة بنقص التروية، بما في ذلك موت الخلايا المبرمج، استجابات التهابية، إجهاد مؤكسد، إعادة تشكيل المصفوفة extracellulaire، تكوين الأوعية الدموية، تضخم القلب، وتليف. أنواع مختلفة من الخلايا داخل القلب، مثل خلايا السلف القلبية، خلايا العضلة القلبية، الخلايا الليفية، الخلايا البطانية، الإيبيكارديوم، خلايا العضلات الملساء، الخلايا الدهنية، والبلعميات، تلعب أدوارًا رئيسية في إصابة القلب من خلال التواصل بين الخلايا، حيث تعمل مسار إشارة Wnt كمنظم مركزي. مع الزيادة المتزايدة في انتشار أمراض القلب والأوعية الدموية بسبب شيخوخة السكان، فإن معالجة خطر تلف الأعضاء المرتفع الناتج عن نقص التروية القلبية هو أمر في غاية الأهمية.

الموت الخلوي. نقص التروية القلبية يمنع Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين وزيادة تنظيم موت الخلايا المبرمج؛ في حين أن Wnt/PCP وWnt/Ca تم الإشارة أيضًا إلى أن مسارات الإشارة متورطة في تفعيل الاستماتة (الشكل 2أ).

في عضلة القلب للفئران التي تعرضت للإقفار/إعادة التروية (I/R) وخلايا H9C2 التي تعرضت لنقص الأكسجين/إعادة الأكسجة (H/R)، تم ملاحظة زيادة ملحوظة في التعبير عن miR تمت ملاحظته، مما أعاق مسار Wnt/ -إشارة الكاتينين عن طريق تقليل تعبير Wnt1. وبالتالي، فإن تعبير β-catenin، السيكلين D1، C-myc، ونسبة Bcl-2/Bax كانت

تم تنظيمه بشكل سلبي، بينما نسبة الكاسبيز 3 المقسوم و p-GSK جي إس كي تم تنظيمه بشكل إيجابي. أدت هذه التغييرات في النهاية إلى زيادة المنطقة الإقفارية ومعدل موت خلايا القلب في الفئران المعرضة للإقفار/إعادة التروية. وجد زانغ وآخرون أن AZIN1-AS1 كان منخفضًا بشكل ملحوظ وmiR-6838-5p كان مرتفعًا بشكل ملحوظ في عضلة القلب لفئران الإقفار القلبي/إعادة التروية وخلايا H9C2 المعرضة للاحتشاء/إعادة التروية؛ وقد أدى هذا الخلل في التنظيم في النهاية إلى انخفاض تعبير Wnt3a، مما أدى بدوره إلى تثبيط Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين واستحثاث الموت الخلوي. بالإضافة إلى ذلك، أظهر كوي وآخرون أن
تثبيط Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين في عضلة القلب للفئران المعرضة للإقفار/إعادة التروية خلايا R H9c2، التي تم تحفيزها من خلال تقليل تعبير Wnt3a، عززت موت خلايا القلب.

داخل مسار إشارة Wnt غير الكنسي، بروتين sFRP-5 المرتبط بالفروزيليد المفرز يعمل كمانع خارج خلوي يتعارض مع مسار الإشارة الذي يتوسطه Wnt5a. JNK، وهو مكون أساسي في إشارة Wnt/PCP، يتم تنشيطه عبر المسار غير الكنسي لـ Wnt. بعد علاج I/R، تم تقليل نسخ sFRP-5 في الدهون المحيطة بالقلب لـ

الشكل 3 مسار إشارة Wnt والعلاج المستهدف في إعادة تشكيل ECM، وتكوين الأوعية، وتضخم القلب، والتليف خلال إصابة نقص تروية القلب. أ إعادة تشكيل ECM بواسطة إشارة Wnt خلال إصابة نقص تروية القلب. خلال مرحلة نقص تروية القلب، يحدث تنشيط كبير لمسار Wnt/ -كاتينين في الخلايا البطانية، مما يؤدي إلى تعزيز التحول الظهاري. تكوين الأوعية الدموية المعتمد على إشارات Wnt خلال إصابة نقص التروية القلبية. خلال مرحلة نقص التروية القلبية، Wnt/ يتم تنشيط إشارة -كاتينين في خلايا البطانة الوعائية، مما يؤثر على تكاثر وهجرة هذه الخلايا خلال عملية تكوين الأوعية الجديدة. وعلى العكس، في منطقة الاحتشاء لدى الفئران المصابة بنقص التروية، تعمل تنشيط المسار الكلاسيكي Wnt على كبح تكوين الأوعية القلبية. NP12، مثبط ألوستيري لـ GSK-3 يعزز تكوين الأوعية الدموية القلبية من خلال تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتين. بالإضافة إلى ذلك، فإن نقص GR ينشط Wnt/ -إشارات الكاتين، مما يؤدي إلى زيادة تنظيم السيكلين D1 وفي النهاية تعزيز تكوين الأوعية الدموية القلبية. علاوة على ذلك، يساهم تنشيط Wnt/PCP في تكوين الأوعية الدموية خلال إصابة نقص تروية القلب. ج – تضخم القلب الناتج عن مسار إشارات Wnt خلال إصابة نقص تروية القلب/إعادة التروية. خلال مرحلة نقص تروية القلب، يحفز Wnt5a تنشيط إشارات Wnt/PCP من خلال فسفرة JNK، مما يؤدي بعد ذلك إلى تضخم خلايا عضلة القلب. في نموذج خط خلايا عضلة القلب البشرية AC16 لإصابة نقص تروية القلب/إعادة التروية، Wnt/ -ت signaling يتم تثبيطه، وهذا التثبيط يعزز بشكل تآزري تضخم عضلة القلب بالتعاون مع إشارة YAP. د تليف ناتج عن إشارة Wnt خلال إصابة نقص تروية عضلة القلب. خلال مرحلة نقص تروية عضلة القلب، يتم زيادة تعبير Wnt1، مما يؤدي إلى تنشيط Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين في الخلايا الليفية القلبية. تؤدي هذه التنشيط إلى تكاثر الخلايا الليفية وتساهم في النهاية في إصلاح القلب. كان تعبير miR-145 أقل في مرحلة نقص تروية عضلة القلب. يؤدي انخفاض تنظيم miR-145 إلى استهداف SOX9 مباشرة في الخلايا الليفية، مما يؤدي إلى تليف القلب عن طريق تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتين. كل من PRELP و S100A4/FSP1 يعززان تليف عضلة القلب من خلال تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتين. من ناحية أخرى، يقوم مضاد Wnt sFRP-4 بتقليل تليف عضلة القلب عن طريق تثبيط Wnt/ -إشارات الكاتين. بالإضافة إلى ذلك، يقوم ALDH2 بتثبيط تليف عضلة القلب عن طريق تثبيط Wnt/ -إشارات الكاتين. ملاحظة: الخلفية الوردية تمثل المرحلة الإقفارية، بينما تمثل الخلفية الكريمية مرحلة إعادة التروية. EMT الانتقال الوعائي-المتوسط، GR مستقبل الجلوكوكورتيكويد، sFRP بروتين فريزلد المرتبط بالإفراز، LRP بروتين مرتبط بمستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة، ROR مستقبل كيناز التيروزين المعاد التركيب مثل المستقبل اليتيم، RYK كيناز التيروزين المستقبلي، YAP بروتين مرتبط بـ Yes، MYH7 سلسلة الميوسين الثقيلة 7، BNP الببتيد الناتريوي الدماغي، END1 الإندوتيلين 1، SOX9 صندوق تحديد الجنس Y 9، FSP1 بروتين محدد للأرومة الليفية 1، PRELP بروتين غني بالتكرارات من نوع البرولين/الأرجينين.
فئران نشطت البلعميات في القلب المصاب. هذه التنشيط زاد بعد ذلك من تعبير Wnt5a، وزاد من فسفرة JNK، ورفع مستويات تعبير السيتوكينات الالتهابية IL-1. و TNF-α، بالإضافة إلى الكيميائيات MCP1، التي عززت في النهاية موت خلايا القلب عبر تنشيط مسار Wnt/PCP.

أظهر زو وآخرون أن مستويات بروتين Wnt5a وFrizzled2 كانت مرتفعة، بالإضافة إلى زيادة تركيز الكالسيوم داخل الخلايا في عضلة القلب لفئران الإقفار القلبي/إعادة التروية وخلايا H9C2 تحت ظروف نقص الأكسجين/إعادة التروية. لقد تم افتراض أن Wnt/ المسار يتوسط تراكم ويعزز موت الخلايا المبرمج. في الواقع، التحميل الزائد خلال نقص التروية القلبية يحفز إنتاج الكاسبيز 8، والجذور الحرة للأكسجين، وأكسيد النيتريك، مما يغير البيئة الأكسدة والاختزال لبروتينات قنوات الكالسيوم وناقلاتها. لذلك، فإن المرتبط بـ Wnt ت undergo سلسلة من التغيرات خلال نقص التروية القلبية/الإعادة التروية، بما في ذلك التعديل الأكسدي، والفوسفاتة، والنيتروسيلة، مما يؤدي إلى الفتح غير الطبيعي لقنوات مستقبلات الرايانودين الانبساطية، مما يؤدي إلى إعادة تشكيل البطين، وعدم انتظام ضربات القلب، وفشل القلب في وقت غير مناسب.

تشير هذه النتائج إلى أن استهداف الجزيئات العليا في مسار إشارة Wnt أو Wnt نفسه يمكن أن يمنع موت الخلايا المبرمج ويخفف من إصابة عضلة القلب في حالة نقص التروية/إعادة التروية من خلال عكس إشارة Wnt (الشكل 2أ). على سبيل المثال، استهداف أو miR-6838-5p، أو إضافة بروتين Wnt3a قبل أن يتم الإبلاغ عن نقص الأكسجين بأنه يثبط موت خلايا القلب عن طريق زيادة تنظيم Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين. استخدم كوي وآخرون الإكسوزومات المستمدة من الخلايا الجذعية الميزانشيمية المشتقة من الدهون (ADMSC-ex) لعلاج نقص التروية القلبية. هذه الإكسوزومات زادت من تعبير Wnt3a و p-GSK-3 (Ser9)، و -كاتينين، ونت المنشط/ -إشارات بيتا-كاتينين، زادت من تعبير Bcl-2 وcyclin D1، inhibited تعبير Bax ونشاط الكاسبيز 3، عارضت موت خلايا القلب الناتج عن نقص التروية/إعادة التروية، وزادت من معدلات بقاء الخلايا. بدلاً من ذلك، تم الإبلاغ عن أن العلاج ببروتين sFRP-5 المؤتلف ومثبط JNK SP600125 يمنع موت الخلايا المبرمج عن طريق تقليل إشارات Wnt/PCP.

استجابة التهابية. يمكن أن يؤدي الارتفاع الشديد في موت الخلايا خلال فترة قصيرة إلى تحفيز استجابة التهابية وتنشيط مسارات إصلاح الخلايا. تعمل الالتهابات كاستجابة خلوية تكيفية للإصابة. تلعب المسارات الالتهابية المناعية دورًا مهمًا في إصابة القلب وإصلاحه. ومع ذلك، يمكن أن تتسبب الاستجابات الالتهابية المفرطة في أضرار شديدة ودائمة لخلايا عضلة القلب. لقد برز مسار إشارة Wnt كمنظم رئيسي للاستجابات الالتهابية في إصابة عضلة القلب، لا سيما في نماذج احتشاء عضلة القلب الحاد (AMI).
لقد أظهرت الدراسات أن نقص تروية عضلة القلب ينشط مسار Wnt/ -إشارات الكاتينين لتعزيز الاستجابات الالتهابية؛ ومع ذلك، فقد أفادت دراسات متناقضة أن تثبيط Wnt/ تشير إشارات -كاتينين إلى تعزيز مثل هذه الاستجابات. ومع ذلك، هناك أيضًا أدلة على أن تنشيط إشارة Wnt غير الكانونية يعزز الاستجابات الالتهابية. (الشكل 2ب).

بعد الإصابة بالاحتشاء، تلعب البلعميات أدوارًا مميزة في إعادة تشكيل البطين الأيسر. إن استقطاب البلعميات وتصنيفها أمران حاسمان لأدوارها المتنوعة في وظيفة المناعة. إن عدم التوازن بين نشاطات البلعميات المؤيدة للالتهاب (M1) والبلعميات المضادة للالتهاب (M2) يعكس الحالة الالتهابية للبيئة الدقيقة للأنسجة القلبية المحلية. في مرحلة MI المرحلة 1 (مرحلة الالتهاب، أي، 1-4 أيام بعد الاحتشاء الماكروفاجات المستقطبة في منطقة الاحتشاء هي في الغالب من نوع M1، والتي تفرز عوامل مؤيدة للالتهاب مثل TNFa و IL1. IL6 و IL10 لإزالة الحطام الخلوي؛ في المرحلة الثانية من MI (مرحلة الإصلاح، أي، في الفترة من 5 إلى 7 أيام بعد الاحتشاء)، يتم استقطاب الخلايا البلعمية M2 بشكل رئيسي في منطقة الاحتشاء. تساعد تحويل الخلايا البلعمية في تعزيز تراجع الالتهاب وإصلاح عضلة القلب التالفة. ومع ذلك، فإن التحفيز المستمر لاستقطاب نمط الخلايا البلعمية M1 يؤدي إلى تفاقم الاستجابة الالتهابية من خلال إفراز IFN- , مما يؤدي إلى موت خلايا القلب الميوكاردية وتدهور المصفوفة خارج الخلوية. ، مما يؤدي إلى تفاقم إصابة عضلة القلب.

علاوة على ذلك، يمكن أن تعزز كل من مسارات إشارة Wnt الكنسية وغير الكنسية استقطاب البلعميات نحو النمط الظاهري M1 وتثبط استقطاب النمط الظاهري M2. لذلك، قد يؤدي تنشيط إشارة Wnt في خلايا القلب بعد نقص التروية إلى تحفيز موت الخلايا بطريقة تعتمد على البلعميات، مما يؤدي في النهاية إلى تفاقم إصابة عضلة القلب (الشكل 3ب). Wnt/ يتم تنشيط إشارات -كاتينين بواسطة الاستجابة الالتهابية خلال نقص التروية. أظهر سان وآخرون أن محتوى المالونديالديهايد و زاد تركيزه في قلوب الفئران بشكل ملحوظ بعد احتشاء العضلة القلبية، بينما تم تنظيم تعبير علامة القابلية للاحتشاء NOS2 بشكل مرتفع وتم تنظيم علامة الاستقطاب M2 IL-10 بشكل منخفض في البلعميات. اقترح المؤلفون أن موت الخلايا العضلية القلبية بالحديد يحدث خلال مرحلة الإقفار، مصحوبًا باستقطاب البلعميات نحو النمط الظاهري M1، وأكدوا أن خلايا HL-1 المعرضة لنقص الأكسجين تمر بموت الخلايا بالحديد في المختبر وأن الإكسوزومات المستمدة من خلايا HL-1 الميتة بالحديد تحفز تحول البلعميات M1 في خلايا RAW264.7 عن طريق تنشيط مسار Wnt/ مسار -كاتينين.

باستخدام نموذج إقفار الفئران، أظهرت دراسة سابقة أن تم تنشيط الإشارات المتوسطة بواسطة -كاتينين
في البلعميات القلبية، خاصة في الأنماط الفرعية المؤيدة للالتهاب. أكدت التجارب في المختبر أن أظهر تنشيط -كاتينين، ومسار الإشارات المرتبط به، نشاطًا مؤيدًا للالتهابات في خط خلايا البلعميات الفأرية RAW264.7 عند نقله بواسطة فيروس لنتي.

تزداد تعبيرات بروتينات Wnt وأعضاء عائلة DKK بشكل ملحوظ في البلعميات بعد احتشاء العضلة القلبية. يمكن أن يُعزى تنشيط -Catenin إلى هذه الزيادة في تعبير ليغاند Wnt، على الرغم من أن العوامل الدقيقة المعنية في هذه العملية لم يتم تحديدها بعد. يرتبط تعبير المستقبلات المرتبطة بمنتجات الجليكشن المتقدمة بهجرة الخلايا، والتكاثر، والالتهاب، وإصابة نقص التروية/إعادة التروية. حدد بارك وآخرون أن RAGE كان مرتفعًا، بينما كان Wnt1 وDvl3 منخفضين عند حافة الاحتشاء في خلايا عضلة القلب للفئران المعرضة للإقفار/إعادة التروية، مما يعزز الاستجابة الالتهابية ويزيد من موت خلايا عضلة القلب عن طريق تثبيط Wnt/ مسار -كاتينين.

تشير الدراسات أيضًا إلى أن Wnt5a يلعب دورًا في الجهاز المناعي ويزداد تنظيمه في البلعميات المنشطة. وجد باليفسكي وآخرون أن تعبير الليغاندات Wnt، مثل Wnt5a وWnt11، قد زاد بشكل ملحوظ في البلعميات عند النقائل خلال احتشاء العضلة القلبية في الفئران، بينما ظلت مستويات تعبير -كاتين غير متغيرة خلال احتشاء العضلة القلبية. افترض المؤلفون أن الإشارات غير الكانونية لوينت، بدلاً من الإشارات الكانونية لوينت، يتم تنشيطها في البلعميات في مواقع الاحتشاء. بعد الإصابة القلبية في الفئران، زادت تعبير pJNK في البلعميات عند الحافة الإقفارية، وتم تنشيط مسار Wnt/PCP، وWnt/ تم تقليل مسار -كاتين، مما عزز تحول خلايا النخاع إلى حالة مؤيدة للالتهابات، مما زاد من تفاقم احتشاء العضلة القلبية. بينما يتم التعبير عن Wnt5a في خلايا القلب العضلية، أظهرت دراسات زراعة الخلايا في المختبر أن Wnt5a المستمد من البلعميات قد نشط المسار غير التقليدي لـ Wnt/ مسار الإشارة عبر CaMKII وNFAT المنشط خلال الإنتان. هذا المسار الإشاري يحفز تعبير العوامل المؤيدة للالتهابات، مثل IL-1 وIL-6 وIL-8 وMIP-1، ويعزز تنشيط البلعميات الالتهابية.

بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن استهداف مكونات إشارة Wnt العليا أو Wnt نفسه يمكن أن يثبط الاستجابة الالتهابية من خلال عكس مسار إشارة Wnt (الشكل 2ب). إن الإفراط في التعبير عن عامل تثبيط Wnt 1 بواسطة فيروس مرتبط بالعدوى يثبط تنشيط إشارة Wnt غير الكلاسيكية، مما يقلل من تعبير IL-1b وIL-6، ويؤثر بشكل مضاد للالتهابات في نسيج القلب بعد احتشاء عضلة القلب الحاد. لمنع التعبير عن RAGE الناتج عن نقص التروية/إعادة التروية، استخدم بارك وزملاؤه حمض الديوكسيكوليك المعدل مع بولي إيثيلين أمين كحامل لإدخال siRNA المستهدف لـ RAGE إلى عضلة القلب. أدى علاج خلايا عضلة القلب للفئران المعرضة لنقص التروية/إعادة التروية (خلايا H9C2) بهذا المركب PEI-DA/siRAGE إلى تقليل التعبير عن السيتوكينات الالتهابية IL-6 وTNF-a، وتقليل موت خلايا عضلة القلب، وكبح تسلل/تكاثر غير خلايا عضلة القلب، مما أدى إلى تأثيرات مضادة للموت الخلوي ومضادة للالتهابات عبر مسار Wnt/ تنشيط -كاتينين.

Wntless (WIs) هو بروتين متعدد القنوات عبر الغشاء محفوظ يعزز إفراز ليفات Wnt. في نموذج الفأر مع تم حظر إشارة Wnt في البلعميات القلبية خلال نقص التروية، وتم تثبيط الانتقال الذي تسببه إشارة Wnt نحو النمط الظاهري M1، مما أدى إلى تراكم البلعميات الشبيهة بـ M2 في منطقة احتشاء العضلة القلبية. الفئران التي تفتقر إلى WIs لديها إعادة تشكيل قلبي أقل وتحسن في وظيفة القلب بعد احتشاء العضلة القلبية بسبب التأثيرات المضادة للالتهابات، وتعزيز الإصلاح، وتكوين الأوعية الدموية للبلعميات M2. تظل البيانات حول ما إذا كان يتم تنشيط إشارات Wnt الكنسية أو غير الكنسية في البلعميات القلبية للفئران المصابة بنقص التروية غير متسقة. يمكن أن يُعزى ذلك إلى نماذج البحث المختلفة المستخدمة. في الواقع، تشير الدراسات الحية عادةً إلى أن تنشيط إشارة Wnt غير الكانونية يؤدي إلى استقطاب البلعميات، بينما تشير الدراسات في المختبر غالبًا إلى تنشيط إشارة Wnt الكلاسيكية
في استقطاب البلعميات. بالإضافة إلى ذلك، حتى عند استخدام نماذج in vivo، تختلف النتائج اعتمادًا على المناطق المرضية المعنية. على سبيل المثال، في المنطقة غير المصابة من القلب، يكون إشارات Wnt التقليدية هي السائدة، بينما في منطقة الاحتشاء، تكون إشارات Wnt غير التقليدية أكثر بروزًا. لذلك، قد تكون المسار الإشاري الرئيسي الذي ينظم استقطاب البلعميات داخل منطقة الاحتشاء خلال نقص التروية/إعادة التروية هو المسار الإشاري غير الكلاسيكي لوينت.

الإجهاد التأكسدي. نقص تروية القلب يؤدي إلى Wnt/ تثبيط إشارات -كاتينين، زيادة الإجهاد التأكسدي، وأضرار إضافية لعضلات القلب (الشكل 2c).

في خلايا القلب لالفئران المصابة بنقص التروية، يتم تقليل تعبير بروتين Wnt وWnt/ إشارات بيتا-كاتينين مثبطة. كما أن عندما يتم تحلل -كاتينين في السيتوبلازم، لا يمكنه دخول النواة، مما يمنع تثبيط نسخ السيتوكروم ج (cyt c). الزيادة المقابلة في السيتوكروم c تزيد من الإجهاد التأكسدي داخل الخلايا وتساهم في زيادة أنواع الأكسجين التفاعلية داخل الخلايا (ROS). بدوره، فإن هذا الإنتاج المفرط للجذور الحرة للأكسجين يزيد من نفاذية قنوات نقل الغشاء الميتوكوندري، وفقدان جهد الغشاء الميتوكوندري، وإطلاق السيتوكروم c، مما يؤدي في النهاية إلى تحفيز موت خلايا القلب. حدد قوه وآخرون أن مسار Wnt/ تم تثبيط مسار -كاتينين بشكل مشابه في خلايا H9C2 الإقفارية، مما يؤدي أيضًا إلى الإجهاد التأكسدي.

تشير هذه النتائج إلى أن استهداف الجزيئات العليا في مسار إشارة Wnt أو معالجة Wnt مباشرة يمكن أن يعكس آثار إشارة Wnt ويقلل من الضرر التأكسدي (الشكل 2c). وبالمثل، تم الإبلاغ عن أن إعطاء Wnt3a الخارجي ينشط Wnt/ مسار -كاتينين وتثبيط الإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للببتيد المستمد من بروتين عمود التونة (APTBP)، المعروف بخصائصه المضادة للأكسدة، أن يلتقط الجذور الحرة. تحت ظروف نقص التروية وإصابة إعادة التروية، يقوم APTBP بإزالة الجذور الحرة للأكسجين، ويستعيد نشاط مسار Wnt/ -كاتينين بطريقة تعتمد على الجرعة، يحمي الميتوكوندريا من الإجهاد التأكسدي، ويحافظ على وظيفة عضلة القلب. بدلاً من ذلك، حدد غوان وآخرون أن تزويد خلايا H9C2 بوسط مشروط مشتق من خلايا جذعية متعددة القدرات المحفزة زاد من تنظيم Wnt/ إشارات -كاتين، عززت تكاثر خلايا القلب، وأعاقت الإجهاد التأكسدي وشيخوخة الخلايا.

إعادة تشكيل ECM. Wnt/ تم تنشيط مسار إشارة -كاتينين في عضلة القلب للفئران المصابة بنقص التروية ويعزز إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية (الشكل 3أ).

بعد أربعة أيام من التجربة تم تنظيم -كاتينين بشكل مرتفع وWnt/ تم تعزيز إشارات -كاتينين بشكل ملحوظ في خلايا الأوعية الدموية تحت الإيبيكارديال في الفئران والخلايا الميزنشيمية التي تعبر عن الأكتين العضلي الأملس. وبالمثل، في خلايا البطين الناضجة بعد احتشاء العضلة القلبية، يحدث الانتقال النووي لـ تم العثور على أن -كاتينين، وزيادة منظمات استجابة إشارات Wnt التقليدية، وتفعيل إشارات Wnt التقليدية تثبط علامات البطانة، وتسبب في ظهور أنماط ميزانشيمية، وتزيد من علامات العضلات الملساء والليفية العضلية، والتي قد تكون متورطة في تكوين الأوعية الدموية والتليف. وبالتالي، Wnt/ قد يكون إشارات -كاتينين متورطة في إصلاح الأنسجة القلبية من خلال الانتقال الوعائي-الميزانشيمي (EMT) خلال احتشاء عضلة القلب (الشكل 3أ).

تكوين الأوعية الدموية. خلال نقص التروية القلبية، Wnt/ تنشيط مسار -كاتينين يعزز تكوين الأوعية الدموية، على الرغم من أن بعض الدراسات قد أفادت بأن تنشيط هذا المسار يثبط تكوين الأوعية الدموية. بالإضافة إلى إشارات Wnt التقليدية، فإن تنشيط مسار Wnt/PCP غير التقليدي مفيد لتكوين الأوعية الدموية (الشكل 3ب).

يمكن أن تصلح تكوين الأوعية الدموية الإصابة الناتجة عن إصابة نقص التروية وتخفف من موت الخلايا. هناك أدلة على التوطين داخل الخلايا لـ -كاتينين يشير إلى Wnt/ تشترك إشارات -كاتين في تكاثر وهجرة خلايا بطانة الأوعية الدموية خلال تكوين الأوعية الجديدة. حدد بلانكستين وآخرون أن تم التعبير عن بروتين -كاتينين في الأوعية الدموية الجديدة وخلايا بطانة الأوعية الأصلية.
داخل المنطقة المتعفنة بعد أسبوع من احتشاء القلب؛ بالإضافة إلى ذلك، تعبير البروتين الموجود في أعلى مسار Wnt/ تم تنظيم مسار -كاتينين، DVL1، بشكل مفرط في قلب الجرذ المصاب بالنوبة القلبية. تخيل المؤلفون أن مسار Wnt/ تم تنشيط مسار إشارة -كاتينين في خلايا البطانة الوعائية في المنطقة المتضررة بعد نقص التروية، مما يؤثر على تكاثر وهجرة خلايا البطانة الوعائية خلال تكوين الأوعية الجديدة. في فئران AMI، تم تنشيط مسار Wnt الكلاسيكي في منطقة الاحتشاء، تراكم -كاتينين في خلايا الأوعية الدموية القلبية، وانخفضت كثافة الشعيرات الدموية في الندبة الإقفارية، وتفاقمت أضرار وظيفة القلب.

أثبت وانغ وآخرون أنه بعد ربط الشريان التاجي الأمامي الأيسر (LAD)، انخفض تعبير Wnt11 في نسيج القلب لدى الجرذان بشكل ملحوظ بطريقة تعتمد على الوقت، بينما زاد حجم الاحتشاء؛ بعد إعادة تدفق الدم، تم أيضًا ملاحظة تكوين أنابيب شبيهة بالشعيرات الدموية وتكوين الأوعية الدموية بواسطة خلايا بطانة الوريد السري البشري. افترض المؤلفون أن تنشيط مسار Wnt11/PCP غير النمطي يزيد من تكوين الأوعية الدموية ويحسن من وظيفة القلب.

تشير هذه النتائج إلى أن استهداف مسار إشارة Wnt يمكن أن يعزز تجديد الأوعية الدموية بعد إصابة القلب الناتجة عن نقص التروية (الشكل 3ب). GSK-3 المثبط الألوستيري NP12، الذي يثبت -كاتينين وينشط مسار إشارة ونت، يعزز تكوين الأوعية الدموية، ويحسن وظيفة القلب خلال في خلايا الأوعية الدموية الرئيسية من الفئران، يعزز نقص مستقبلات الجلوكوكورتيكويد (GR) تكوين الأوعية. في هذه الظروف، ينشط نقص GR مسار Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين من خلال تسهيل ارتباط LRP5/6 بـ Wnt3a، مما يؤدي إلى تراكم -كاتينين في النواة مما يؤدي إلى زيادة تنظيم المنظم الوعائي السيكلين D1. بدلاً من ذلك، أدى إضافة Wnt11 إلى تنشيط المسار غير النمطي Wnt11/PCP لزيادة تكوين الأوعية الدموية.

تضخم الخلايا. تخرج خلايا القلب من دورة الخلية وتبدأ في التمايز النهائي بعد فترة وجيزة من الولادة. لذلك، في قلب البالغين، فإن زيادة حجم خلايا القلب العضلية، بدلاً من عددها، تؤدي إلى تضخم القلب. يساعد هذا التضخم في تقليل ضغط الجدران والحفاظ على وظيفة القلب وكفاءته استجابةً لزيادة الحمل. ومع ذلك، يمكن أن يحدث التضخم المرضي تحت ظروف تحفيز سلبية، مثل نقص تروية عضلة القلب، مما يؤدي إلى إعادة تشكيل قلبية غير تكيفية وفشل القلب. في نقص التروية القلبية، Wnt/ يتم تثبيط إشارات -كاتينين وتعزيز تضخم الخلايا بواسطة مسار إشارات Wnt/PCP. (الشكل 3ج).

Dpr1 ضروري لإشارات Wnt5a، التي تحفز تضخم خلايا القلب وت activates إشارات Wnt/PCP في خلايا القلب. توطين مستقبل Wnt/PCP عبر الغشاء Van-Gogh-like-2 (Vangl2) يكون بشكل أساسي داخل الغشاء والسيتوبلازم؛ ومع ذلك، في الخلايا التي تفتقر إلى Dpr1، تم إظهار أن Vangl2 يتجمع بشكل كبير داخل الحويصلات في المنطقة المحيطة بالنواة. خلال الإصابة الإقفارية، يتم تنشيط مسار Wnt5a /PCP بواسطة محور ROR2/Vangl2/JNK، وWnt/ يتم تثبيط إشارات -كاتينين، مما يعزز تضخم عضلة القلب بعد نقص التروية. بعد إصابة I/R، تتفاقم تضخم الخلايا في خلايا عضلة القلب البشرية AC16 في البطين الأيسر. يتم تثبيط إشارات -كاتين، وتزداد بشكل كبير تعبير علامات التضخم، بما في ذلك سلسلة الميوسين الثقيلة 7، وبيبتيد الدماغ المدري، والإندوتيلين 1.

بشكل عام، العلاج الذي يستهدف مسار Wnt/ قد يؤدي مسار إشارة -كاتينين إلى التخفيف من تضخم الخلايا وتقليل إعادة تشكيل عضلة القلب وفشل القلب. على سبيل المثال، العلاج بـ CHIR99021، وهو مثبط لـ GSK-3 مثبط، بعد MI ينشط Wnt/ إشارات -كاتين، التي، بالتعاون مع مسار البروتين المرتبط بـ Yes (YAP)، يمكن أن تخفف من تضخم خلايا القلب.

التليف. في القلب الطبيعي، تبقى الخلايا الليفية ساكنة وتشارك بشكل أساسي في الصيانة اليومية للمصفوفة خارج الخلوية. يتم تنشيط هذه الخلايا وتتوسع بشكل كبير بعد
إصابة عضلة القلب الإقفارية، مما يؤدي إلى بدء إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية المفرطة والتليف. ومن المثير للاهتمام أن مسار Wnt/ تم تنشيط مسار إشارة -كاتينين في قلوب الفئران المصابة بنقص التروية ويعزز التليف (الشكل 3ج).

قام تشاو وآخرون بإنشاء نموذج إقفار في الجرذان من خلال ربط الشريان التاجي الأيسر. وأثبت المؤلفون أن مستويات التعبير عن Wnt1، -كاتين، وGSK المثفور كانت أعلى بشكل ملحوظ في هذا النموذج الإقفاري مقارنةً بمجموعة التحكم المقابلة؛ علاوة على ذلك، أظهرت الفئران الإقفارية خللاً في البطين الأيسر، وفشلًا قلبيًا مرضيًا، وعلامات على إعادة تشكيل القلب. نسب المؤلفون هذه التغيرات إلى التنشيط المقابل لمسار Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين بعد احتشاء عضلة القلب. وبالمثل، وجد تشيان وآخرون أن مستويات التعبير لـ تم زيادة علامات الفيبروز القلبي و -كاتينين بشكل كبير في الخلايا الليفية القلبية المحفوظة في ظروف نقص الأكسجين في المختبر ونماذج الفئران المصابة بنقص التروية، جنبًا إلى جنب مع ملاحظات تفاقم الفيبروز القلبي، والذي تم نسبه إلى تنشيط مسار Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين. بالإضافة إلى ذلك، كان تعبير miR-145 أقل في الفئران المصابة بالنوبة القلبية وخلايا الألياف القلبية في ظروف نقص الأكسجين، مما صاحبه خلل في القلب وتليف مفرط في الجسم الحي، وخلايا الألياف القلبية المنشطة في المختبر. حدد كوي وآخرون أن miR-145 يمكن أن يستهدف مباشرة منطقة تحديد الجنس Y الصندوق 9 (SOX9) في الخلايا الليفية ويقلل من تليف القلب عن طريق تقليل مسار إشارة Wnt التقليدي في نموذج الفئران الإقفاري. علاوة على ذلك، اكتشف ماتسوشيما وآخرون أن جدار البطين الأيسر في قلب الجرذ انخفض في السمك خلال نقص التروية، بينما زاد تجويف البطين الأيسر بشكل ملحوظ؛ وكانت هذه التأثيرات مصحوبة أيضًا بزيادة في GSK-3 غير النشطة. تعبير و نشاط -كاتينين. هذا التنشيط لـ -كاتينين حفز تكاثر خلايا إنتاج الكولاجين عند الحافة الإقفارية، وفي النهاية، عزز التليف. بعد الإصابة الحادة بنقص تروية القلب، يتم تنظيم تعبير Wnt1 بشكل متزايد، مما يحفز تكاثر الخلايا الليفية القلبية، ويزيد من تعبير الجينات المؤيدة للتليف عن طريق تنشيط Wnt. إشارات -كاتين، ويعزز إصلاح القلب. على النقيض، تثبيط Wnt يمكن أن يؤدي إشارات -كاتينين في الخلايا الليفية القلبية إلى تدهور وظيفة القلب وتوسع البطين.

“تشير هذه النتائج في النهاية إلى أن استهداف العوامل التي تقع upstream من Wnt ومسارات الإشارات المقابلة له يمكن أن يقلل من تليف عضلة القلب (الشكل 3d). أنشأ زانغ وزملاؤه نماذج فئران تجريبية ونماذج زراعة خلايا في بيئة نقص الأكسجين والجلوكوز. وُجد أن بروتين تكرار ليوسين الطرفي الغني بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغنية بالبروتينات الغ مسار إشارة -كاتينين وتعزيز تليف عضلة القلب وإعادة تشكيل البطين. أظهرت إزالات S100A4، وهو بروتين مرتبط بالكالسيوم تم ملاحظته في الخلايا الليفية القلبية وخلايا القلب العضلية في الفئران، انخفاضًا كبيرًا في مستويات -كاتينين وتليف القلب. أظهر ماتسوشيما وآخرون أن تم تنظيم التعبير بشكل مفرط في منطقة الحدود الإقفارية لقلوب الجرذان التي تم ربط الشريان التاجي الأيسر. بعد إصابة نقص التروية وإعادة التروية، أدى إعطاء بروتين sFRP-4 لعضلة القلب داخل القلب لدى الجرذان إلى تحسين وظيفة القلب. أظهرت الصبغات النسيجية والمناعية النسيجية لشرائح القلب من الجرذان غير المعالجة (بدون SFRP-4) أنه بعد إصابة I/R، انخفضت سماكة جدار البطين الأيسر، وزاد حجم تجويف البطين الأيسر بشكل كبير، وتم تعطيل GSK-3. زادت المستويات، و تم تنظيم نشاط -كاتينين بشكل متزايد. بشكل عام، أدى ذلك إلى تحفيز تكاثر خلايا إنتاج الكولاجين في منطقة الحدود الإقفارية وعزز التليف. على النقيض من ذلك، لم يزداد حجم تجويف البطين الأيسر في قلوب الجرذان المعالجة بـ sFRP-4؛ علاوة على ذلك، يمكن أن تعيق معالجة sFRP-4 في المراحل المبكرة من الإقفار تكاثر الخلايا وتقلل من التليف القلبي عن طريق تثبيط Wnt/ تنشيط إشارة -كاتينين.

مسارات Wnt خلال إصابة نقص التروية الدماغية
إن التعرف والتدخل في الوقت المناسب للسكتة الدماغية الإقفارية أمر في غاية الأهمية. العلاج الموصى به حاليًا

تشمل استراتيجية السكتة الدماغية الإقفارية التحلل الخثاري، من خلال حقن منشط البلازمينوجين النسيجي المؤتلف (rtPA) خلال 4.5 ساعات من بداية الأعراض، جنبًا إلى جنب مع استئصال الجلطة الميكانيكي خلال 24 ساعة من بداية الأعراض. كان توسيع فترة العلاج محور دراسات سابقة، وقد تم الإبلاغ عن نتائج متضاربة بشأن التأثيرات السريرية لعلاج الجسور (التحلل الخثاري الوريدي باستخدام rtPA قبل إزالة الخثرة الميكانيكية). ؛ مما أدى إلى جدل مستمر.

تحدث إصابة نقص التروية الدماغية عادةً أثناء علاج إعادة التروية للأمراض الوعائية الدماغية مثل السكتة الدماغية الإقفارية. تتحكم مسارات إشارة Wnt في تكاثر الخلايا العصبية وتمايزها وهجرتها، وتطور القمم العصبية، ونمو المحاور والتغصنات، وصيانة تكوين الأوعية الدموية وحاجز الدم في الدماغ داخل الدماغ الجنيني وما بعد الولادة في الثدييات. ومع ذلك، يمكن أن تستمر هذه التنظيمات التي تتوسطها Wnt حتى مرحلة البلوغ. خلال إصابة نقص التروية الدماغية،

الشكل 4 مسار إشارة Wnt والعلاج المستهدف من أجل الموت الخلوي، والفيروبتوز، والالتهاب، والإجهاد التأكسدي خلال إصابة نقص التروية الدماغية. أ. الموت الخلوي الناتج عن إشارة Wnt خلال إصابة نقص التروية الدماغية. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، Wnt/Ca يتم تنشيط الإشارات، مما يؤدي إلى زيادة الكالسيوم داخل الخلايا ومن ثم موت الخلايا النجمية. إن زيادة تنظيم DKK1 تثبط Wnt/ -مسار الكاتينين، مما يؤدي إلى موت الخلايا العصبية. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، يتم تنشيط إشارة Wnt/PCP التي يتم تحفيزها بواسطة Wnt5a، مما يعزز فسفرة c-Jun، ويؤدي إلى إطلاق السيتوكروم c من الميتوكوندريا، ويثبط Wnt/ -إشارات الكاتين، وفي النهاية تؤدي إلى موت الخلايا العصبية. كما أن تقليل التعبير عن Sirtuin3 وmiR-124 وIncRNA NEAT1 يمنع أيضًا Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين. ب-إشارات ونت التي تؤدي إلى الفيروبتوزيس خلال إصابة نقص التروية الدماغية. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، يتم التعبير عن circ-AFF1 بشكل مرتفع ويستهدف مباشرة miR-140-5p لزيادة تعبير GSK-3. جزيء GSK-3 المعبر عنه بشكل كبير يمنع Wnt -إشارات الكاتين. تثبيط Wnt إشارات بيتا-كاتينين تؤدي إلى تراكم مفرط لـ ، ROS وMDA، وكبت تعبير GSH وGPX4، مما يؤدي إلى تفاقم الفيروبتوسيس العصبي. ج الإلتهاب الناتج عن إشارة Wnt خلال إصابة الإقفار الدماغي. خلال مرحلة الإقفار الدماغي، Wnt/ يتم تنشيط إشارة -كاتينين، مما يعزز استقطاب الميكروغليا التفاعلية إلى نمط M2، ويزيد من عدد الخلايا النجمية من النوع A2، ويقلل من عدد الخلايا النجمية من النوع A1، مما يلعب دورًا وقائيًا ويقلل من الاستجابة الالتهابية الناتجة عن نقص تروية الدماغ. خلال مرحلة نقص تروية الدماغ/إعادة التروية، يؤدي انخفاض مستوى miR-499a إلى تثبيط Wnt/ -إشارات الكاتين، مما يؤدي إلى تفاقم الاستجابة الالتهابية. يتم تنشيط إشارات Wnt/PCP التي تتوسطها Wnt5a خلال نقص التروية الدماغية، مما يؤدي إلى زيادة مستوى السيتوكينات المؤيدة للالتهاب، وبالتالي تفاقم الاستجابة الالتهابية خلال نقص التروية الدماغية. د. الإجهاد التأكسدي الذي تتوسطه إشارات Wnt خلال إصابة نقص التروية الدماغية. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، Wnt/ إشارات -كاتينين مثبطة مما يؤدي إلى موت الخلايا العصبية عبر خلل في الميتوكوندريا. يتم تحفيز تعبير نور77 في بيئة الإجهاد التأكسدي خلال نقص التروية/إعادة التروية الدماغية، مما يؤدي إلى تجزئة الميتوكوندريا من خلال تعزيز فوسفوريلation بيتا-كاتينين وتعبير INF2. الحقن الوريدي للألبومين البشري ينشط مسار Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين، مما يزيد من نشاط المركب الأول في الميتوكوندريا، ويقلل من توليد الجذور الحرة، ويكبح الإجهاد التأكسدي، ويلعب دورًا علاجيًا خلال نقص التروية/إعادة التروية الدماغية. ملاحظة: الخلفية الوردية تمثل المرحلة الإقفارية، بينما الخلفية الكريمية تمثل مرحلة إعادة التروية. LRP بروتين مرتبط بمستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة، ROR مستقبل كيناز التيروزين المعاد تركيبه مثل مستقبل اليتيم، RYK مستقبل كيناز التيروزين، ATP أدينوزين ثلاثي الفوسفات، جهد الغشاء، DKK1 ديكوكب-1، سيتوكروم ج سيتوكروم-ج، GSH غلوتاثيون، GPX4 غلوتاثيون بيروكسيداز 4، GSK-3 كيناز جليكوجين سينثاز JNK1 كيناز أمينو الطرف c-Jun 1، TNF- عامل نخر الورم- TWS119 a GSK- مثبط ينشط Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين، مستقبل هرمون نووي نور77 NUR/77، INF2 فورمين مقلوب 2، mPTP ثقب انتقال نفاذية الميتوكوندريا
يتحول مسار إشارة Wnt من حالة نشطة إلى حالة مثبطة مع زيادة وقت الإقفار، ويتم تنظيمه بواسطة العديد من العمليات مثل البلعمة الذاتية. مسار إشارة Wnt المثبط مرتبط بشكل أساسي بالاستماتة، والفيروبتوز، وتكوين الأعصاب، وتكوين الأوعية، وتلف الحاجز الدموي الدماغي، والاستجابات الالتهابية، والإجهاد التأكسدي. تم ملاحظة تنشيط غير طبيعي أو تثبيط لمسار إشارة Wnt في أنواع مختلفة من الخلايا داخل الجهاز العصبي، بما في ذلك الخلايا العصبية، والميكروغليا، والأستروسيت، والأوليغودينروسايت، والخلايا البطانية. لذلك، فإن استهداف هذا المسار يحمل إمكانيات لتخفيف نقص تروية الدماغ وإصابة إعادة التروية اللاحقة.

الموت الخلوي المبرمج. إصابة نقص التروية الدماغية تثبط مسار Wnt/ إشارات -كاتين، التي تساهم في موت الخلايا العصبية. ومع ذلك، فإن التنشيط التعويضي لمسار Wnt/ يمكن أن يحدث مسار إشارة -كاتينين خلال نقص التروية المبكر لمواجهة موت الخلايا المبرمج. أظهرت الدراسات السابقة أنه خلال إصابة نقص التروية الدماغية، يتم تنشيط إشارة Wnt/PCP في البداية قبل أن يتم تثبيطها، مما يمكن أن يتعارض مع Wnt/ إشارات -كاتينين وتسريع موت الخلايا المبرمج. قد يكون هذا التنشيط المبكر لإشارات Wnt/PCP عاملاً مهماً يساهم في تثبيط Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين. التغيرات في Wnt/ تظل الإشارات خلال إصابة نقص التروية الدماغية غير واضحة؛ ومع ذلك، فإن زيادة الكالسيوم داخل الخلايا الناتجة عن تنشيطها هي آلية حاسمة لموت الخلايا المبرمج. (الشكل 4أ).

في الساعات إلى الأيام التي تلي نقص التروية الدماغية الحادة أو إصابة الدماغ الرضحية، يتم بدء موت الخلايا العصبية وخلايا الدبق، بشكل رئيسي في منطقة الظل الإقفاري؛ بينما يحدث نخر الخلايا السريع في هذه المنطقة الإقفارية الأساسية. DKK1، منظم سلبي لمسار Wnt/ إشارات -كاتين، مرتفعة في بلازما المرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية الإقفارية وفي الخلايا العصبية لنماذج الحيوانات للإقفار الدماغي. على وجه التحديد، تم الإبلاغ عن أن DKK1 يرتبط بـ LRP5/6، وينشط GSK-3 تثبيط Wnt/ إشارات -كاتين، وتعزز موت الخلايا العصبية من خلال زيادة تعبير البروتين المؤيد لموت الخلايا Bax وتقليل تعبير البروتين المثبط لموت الخلايا Bcl-2. خلال نقص التروية الدماغية، Wnt/ يتم تثبيط إشارات -كاتينين من خلال انخفاض مستويات سيرتوين 3 وانخفاض تنظيم miR-124 و IncRNA NEAT1، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا العصبية.

الدراسات السابقة التي استخدمت نقص التروية الدماغية في الفئران والجرذان والخلايا H/ أبلغت النماذج أن تقليل أو تعطيل Wnt/ يمكن أن يؤدي إشارات -كاتينين إلى تحفيز تعبير البروتين المؤيد للموت الخلوي باكس وتقليل تنظيم البروتين المضاد للموت الخلوي بسل-2، مما يعزز موت الخلايا العصبية.

على وجه التحديد، يعزز باكس إطلاق السيتو من الميتوكوندريا، في حين أن Bcl-xL و Bcl-2 يثبطان هذه العملية. أثناء إصابة نقص التروية الدماغية، يتم تثبيط مسار Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين تؤدي إلى تلف الميتوكوندريا، بما في ذلك الانقسام المفرط للميتوكوندريا، إطلاق السيتوكروم c، تنشيط الكاسبيز 9 وتفعيل الكاسبيز ثلاثة لاحقًا، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا. أظهر et al. أن علاج حرمان الخلايا العصبية من الأكسجين والجلوكوز/إعادة الأكسجة (OGD/R) في المختبر نشط مسار Wnt/ -مسار إشارة الكاتينين ونتج عنه تثبيط الموت الخلوي وتحسين بقاء الخلايا العصبية. وبناءً عليه، اقترح المؤلفون أن هذا قد يكون استجابة تكيفية مبكرة لإصابة نقص التروية الدماغية.

مسار Wnt/PCP غير الكنسي وWnt/ تلعب مسارات الإشارة أيضًا أدوارًا رئيسية في الموت الخلوي المبرمج بعد إصابة نقص التروية الدماغية. JNK3 هو نوع رئيسي من JNK يتم تنشيطه في نقص التروية الدماغية، بينما -أريستين2 هو بروتين هيكلي يشارك في تنظيم إشارات JNK3. أظهر وي وآخرون أن تعبير Wnt5a زاد بعد نقص التروية الدماغية في الجرذان ولكنه انخفض بعد 24 ساعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التفاعل بين Dvl-1، -أريستين2، وJNK3 تم تعزيزها بعد 3 ساعات من إعادة التروية. Wnt5a يعزز تجميع وحدة Dvl-1-arrestin2-JNK3، مما يؤدي إلى تنشيط JNK3 وتعزيز فسفرة c-Jun. سواء كانت إشارات JNK المرتبطة تعزز أو تثبط موت الخلايا المبرمج يعتمد على ظروف مختلفة. تنشيط JNK3 يعزز إطلاق السيتوكروم c الميتوكوندري ويحفز نسخ البروتينات المؤيدة لموت الخلايا المبرمج، مثل Bim وFas، وجينات مستقبلاتها المقابلة، مما يؤدي إلى موت الخلايا العصبية. أظهر زانغ وآخرون أن تنشيط مسار JNK/cJun يمكن أن يحفز التعبير عن DKK1، مما يؤدي إلى تثبيط المسار الكلاسيكي Wnt. إن زيادة تعبير Wnt5a لا تنشط فقط مسار Wnt/PCP، بل تزيد أيضًا من تنظيم DKK1 – الذي له تأثير مضاد على إشارات Wnt التقليدية – مما يساهم بشكل مشترك في حدوث الموت الخلوي ويزيد من تفاقم إصابة الدماغ الناتجة عن نقص التروية. أبلغ نيو وآخرون أن تنشيط Wnt أدى إلى فرط تحميل الكالسيوم وموت الخلايا في الخلايا النجمية بمنطقة الحُصين. نقص تروية الدماغ يزيد المستويات في خلايا الدماغ، مما يفتح قنوات الأيونات الحساسة للأحماض. قناة الأيونات الحساسة للأحماض هي قناة مزدوجة الربط تستخدم و ؛ لذلك، فإن تفعيله يؤدي إلى حمولة زائدة في خلايا الدماغ خلال نقص التروية الدماغية. مستويات غير طبيعية مرتفعة من إزالة الفسفرة التأكسدية الميتوكوندرية، تقليل جهد الغشاء الميتوكوندري ومحتوى الأدينوزين ثلاثي الفوسفات، تنشيط الفوسفوليباز والبروتياز، والتسبب في أضرار لا رجعة فيها لخلايا الدماغ.

بشكل عام، يمكن أن يستهدف مسار إشارة Wnt التخفيف من الموت الخلوي الناتج عن إصابة نقص التروية الدماغية (الشكل 4أ). الإيزوفلوران، وهو مخدر استنشاقي، يظهر تأثيرات واقية للأعصاب في إصابات الدماغ الإقفارية والناجمة عن نقص الأكسجين. في نموذج إصابة نقص التروية في دماغ الجرذان، يعتبر العلاج بعد التعرض للإيزوفلوران (استنشاق) الإيزوفلورين لمدة 60 دقيقة بعد إعادة التروية) يمكن أن ينشط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين ومنع موت الخلايا العصبية. بالإضافة إلى ذلك، تم الإبلاغ عن تأثيرات مماثلة في نماذج حيوانية وخلوية من نقص التروية الدماغية التي تم علاجها بمشتق جينكوليد B XQ-1H عن طريق التغذية عن طريق الفم. وأوكسي ماترين عن طريق الحقن داخل البطن.

فيروبتوزيس. الفيروبتوزيس هو شكل من أشكال موت الخلايا المدفوع بالإجهاد التأكسدي وزيادة الحديد. يتم تنظيم الفيروبتوزيس الذي يبدأ بإصابة نقص التروية الدماغية بواسطة Wnt/ -إشارات الكاتين. لذلك، Wnt/ إشارات -كاتينين هي هدف واعد لعلاج إصابة الدماغ الناتجة عن نقص التروية (الشكل 4ب).

أظهر يان وآخرون أن الموت الخلوي الحديدي حدث أثناء إعادة تدفق الدم بعد نقص التروية الدماغية. يرتبط الموت الخلوي الحديدي بزيادة في الثرومبين المشتق من الدماغ، بدلاً من المشتق من الدم، والإفراج اللاحق عن حمض الأراكيدونيك. يمكن لإنزيم أسيل كوا (ACSL4) من عائلة طويلة السلسلة أن يحفز تكوين كوا من حمض الأراكيدونيك، مما يؤدي إلى تراكم بيروكسيدات الدهون، وفي النهاية، يؤدي إلى تحفيز الفيروبتوز. التقليل في الوقت المناسب من ACSL4 خلال نقص التروية الدماغية يظهر دورًا واقيًا من خلال بدء أو تثبيط ارتفاع الثرومبين، مما يمكن أن يقلل من الفيروبتوز اللاحق للخلايا العصبية. بالإضافة إلى ذلك، فإن موت الخلايا العصبية الناتج عن الفيروبتوزيس يسبب زيادة الحديد. ويقلل من تعبير GPX4 في نسيج الدماغ خلال نقص تروية الدماغ. تطبيق مخلبات الحديد أو الأدوية التي تحسن من استقلاب الحديد، مثل الليكوبين، تقليل مستويات الحديد في الدماغ يمكن أن يخفف من إصابة الدماغ الناتجة عن نقص التروية. ومن الجدير بالذكر أن السيلينيوم يمكن أن يعزز اندماج الميتوكوندريا من خلال تحفيز تعبير Mfn1، مما يحسن من الإجهاد التأكسدي والفيروبوتوسيس الناتج عن نقص التروية في الدماغ لدى الفئران.

في إصابة النزيف الدماغي، يتم تقليل تنظيم Wnt/ إشارات -كاتينين تساهم في موت الخلايا العصبية الناتج عن الفيروبتوز. عامل النسخ المرتبط بالحديد النووي 2 (Nrf2) هو عامل نسخ مرتبط بالإجهاد المضاد للأكسدة. GSK- يقلل من تعبير GPX 4 ويحفز توليد ROS، الذي يبدأ استجابة سامة للخلايا ناتجة عن الإجهاد التأكسدي خلال تقدم موت الخلايا العصبية الدوبامينية من خلال تثبيط إشارة Nrf2.

استهداف GSK- لتفعيل مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين هو استراتيجية علاجية محتملة للحد من الفيروبتوز في إصابة الدماغ الناتجة عن نقص التروية (الشكل 4ب). على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تقليل التعبير عن جين circAFF1 إلى زيادة مستوى miR-140-5p، مما يقلل من GSK. التعبير، الذي بدوره ينشط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين. Wnt المنشط مسار إشارة بيتا-كاتينين يقلل من تراكم ROS ومالونديالديهايد، ويحفز تعبير الجلوتاثيون وGPX4، وبالتالي يمنع موت الخلايا العصبية الناتج عن الفيروبتوز. أظهر وانغ وآخرون أن الإزالة المباشرة لجين GSK- يمكن أن يقلل من تعبير جينات الناقل المعدني الثنائي، سلسلة الحديد الثقيلة، وبوليببتيد سلسلة الحديد الثقيلة 1، ويقلل من عدد الحديد الحر داخل الخلايا، ويبدأ آليات مضادة للفيروبتوز. نسب المؤلفون هذه النتائج إلى GSK- إسكات يمنع تنشيط مسار Wnt downstream إشارات بيتا-كاتينين.

استجابة التهابية. Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يتم تثبيته خلال نقص التروية الدماغية، مما يزيد من الاستجابة الالتهابية. كما يتم تنشيط مسار إشارة Wnt/PCP غير الكلاسيكي بعد نقص التروية الدماغية وقد يؤدي أيضًا إلى تفاقم الالتهاب عبر آليات غير واضحة (الشكل 4c).

تظهر الاستجابة الالتهابية بعد نقص تروية الدماغ دورًا مزدوجًا. من جهة، يؤدي إطلاق الوسائط الالتهابية إلى حدوث اضطراب حاد في الحاجز الدموي الدماغي وتلف الخلايا العصبية، بينما من جهة أخرى، تلعب الالتهابات دورًا حيويًا في عملية الإصلاح.
أثناء نقص التروية. تم تحديد أن التعبير السريع لعوامل الالتهاب المتعددة في المرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية الإقفارية يؤدي إلى تفاقم إصابة الحاجز الدموي الدماغي. هذا الحاجز الدموي المتضرر هو موقع تسرب العدلات والوحيدات وإطلاق ميتالوبروتيناز 9 (MMP9). الميكروغليا، خلايا المناعة الفطرية الفعالة في الجهاز العصبي المركزي، يتم تنشيطها خلال السكتة الدماغية الإقفارية. في المرحلة المبكرة من نقص تروية الدماغ، تخضع الخلايا الدبقية الصغيرة لتغيير في النمط الظاهري من النمط الظاهري المضاد للالتهابات M2 إلى النمط الظاهري المؤيد للالتهابات M1. مسار إشارة Wnt متورط في استجابة الجهاز المناعي في الجهاز العصبي المركزي التي تتوسطها مستقبلات التعرف على الأنماط (TLR).

يتم التعبير عن بروتين Wnt في الخلايا الدبقية الصغيرة. على سبيل المثال، يعزز تعبير Wnt5a في الخلايا الدبقية الصغيرة مسار الإشارات Wnt غير التقليدي، الذي يبدأ استجابة مناعية ضد إصابة الأعصاب من خلال زيادة التعبير الجيني لـ TNF-a و IL-6 و IL-1. . تقوم الخلايا الدبقية الصغيرة في حالات تنشيط مختلفة بإفراز بروتينات Wnt مميزة؛ على سبيل المثال، تقوم الخلايا الدبقية الصغيرة من نمط M1 بإفراز Wnt5a، بينما تقوم الخلايا الدبقية الصغيرة من نمط M2 بإفراز Wnt7a. لقد تم الإشارة إلى مسار إشارة Wnt في تنظيم الالتهاب العصبي الناتج عن إصابة نقص التروية الدماغية. في التصلب المتعدد التجريبي، يتم تنشيط Wnt/ أدى إشارات -كاتين إلى تقليل تسرب العدلات وحيدات النواة وقيّد تقدم الالتهاب العصبي. وينت/ يتم تثبيط إشارات -كاتين في مرضى السكتة الدماغية الإقفارية ونماذج الفئران المقابلة، مما يساهم في إطلاق عوامل الالتهاب TNF-a وIL-1 وIL-6 وIL-8، ويزيد من حدة الاستجابة الالتهابية. أثناء نقص التروية الدماغية، يقلل انخفاض مستوى miR-499a من تثبيط الهدف downstream DKK1، مما يثبط بدوره مسار Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين وتفاقم الاستجابة الالتهابية. في في الخلايا العصبية المعالجة، يتم تنشيط مسار الإشارة Wnt/PCP الذي يتوسطه Wnt5a ويتم فسفرة JNK1؛ وبالتالي، يحدث زيادة في تعبير السيتوكينات المؤيدة للالتهابات TNF- وتمت ملاحظة IL-6، الذي يعزز الاستجابات الالتهابية. بدلاً من ذلك، Wnt/ تنشيط إشارة -كاتينين يمنع الاستجابة الالتهابية خلال نقص التروية/إعادة التروية؛ ومع ذلك، لا يزال الآلية التي تنظم بها مسار إشارة Wnt/PCP غير الكنسي الالتهاب العصبي خلال إصابة نقص التروية الدماغية غير واضحة؛ لذلك، هناك حاجة لمزيد من البحث. إحدى الاحتمالات هي أن Wnt5a يدفع مسار الإشارة Wnt غير الكنسي ويحفز الالتهاب من خلال تعزيز استقطاب الخلايا الدبقية الصغيرة نحو النمط الظاهري M1.

استهداف مسار إشارة Wnt أو البروتينات المرتبطة به هو استراتيجية محتملة لتقليل الضرر الناتج عن الاستجابة الالتهابية في إصابة نقص التروية الدماغية (الشكل 4c). TWS119 هو مثبط GSK- مثبط ينشط Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين. في اليومين 14 و21 بعد السكتة الدماغية الإقفارية التجريبية، عزز علاج TWS119 استقطاب الخلايا الدبقية الصغيرة من خلال تنشيط مسار Wnt/ إشارات -كاتين، التي أدت في النهاية إلى تحسين البيئة الميكروية الالتهابية المحلية خلال المرحلة المزمنة من السكتة الدماغية الإقفارية. وترافق هذه الملاحظات مع تكوين الأوعية الدموية المحيطة بمنطقة الاحتشاء.

بدلاً من ذلك، أدى الإعطاء الأنفي لـ Wnt3a إلى تقليل حجم السكتة الدماغية وعدد الخلايا الميتة بعد 72 ساعة من انسداد الشريان الدماغي الأوسط المؤقت (MCAO) في نماذج الفئران. بالإضافة إلى ذلك، عزز هذا العلاج استقطاب الميكروغليا التفاعلية نحو النمط الظاهري M2؛ وزاد من عدد الخلايا النجمية من النمط الظاهري A2 ذات التأثيرات العصبية الواقية؛ قلل من عدد الخلايا النجمية السامة عصبيًا من النمط الظاهري A1؛ بدأ التأثيرات المضادة للالتهابات والعصبية الواقية للميكروغليا والخلايا النجمية؛ قلل من الالتهاب العصبي بعد نقص التروية الدماغية، والذي قد يُعزى إلى تنشيط Wnt3a المعتمد على Wnt/ مسار إشارة -كاتينين. أخيرًا، أظهرت المعالجة بالكركمين فعالية في عكس الاستجابة الالتهابية الناتجة عن تنشيط إشارة Wnt/PCP في الخلايا العصبية المعرضة لـ

الإجهاد التأكسدي. يلعب الإجهاد التأكسدي دورًا حاسمًا في إصابة الدماغ بعد إصابة نقص التروية الدماغية، وتثبيط

12

Wnt/ مسار إشارة -كاتينين هو عامل رئيسي في المرضية (الشكل 4د).

أظهرت دراسة أن إصابة نقص التروية في دماغ الجرذان تثبط مسار Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين؛ إن تثبيط هذه الإشارة قلل من نشاط المركب الميتوكوندري I وتسبب في حالة من الإجهاد التأكسدي من خلال زيادة إنتاج الجذور الحرة، مما ساهم في إصابة الدماغ. خلال إعادة التروية، تزداد معدل إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية الميتوكوندرية، مما يؤدي إلى فتح الميتوكوندريا
مسام الانتقال النفاذية والموت الخلوي اللاحق. علاوة على ذلك، فإن نقص تروية الدماغ يقلل من مستويات مضادات الأكسدة ويؤدي إلى إنتاج مفرط لROS الميتوكوندري، مما يتسبب في تلف غشاء الميتوكوندريا، ويحفز إطلاق السيتوكروم c وتعبير الكاسبيز 9، وفي النهاية يؤدي إلى موت الخلايا العصبية.

البروتين المعكوس فورمين 2 مطلوب لزيادة الانقسام الميتوكوندري في خلايا الثدييات. في بيئة الإجهاد التأكسدي الناتجة عن نقص التروية الدماغية، يتم التعبير عن النواة

الشكل 5 مسار إشارة Wnt والعلاج المستهدف للتكوين العصبي، وتكوين الأوعية الدموية، وحاجز الدم في الدماغ خلال إصابة نقص التروية الدماغية. أ. التكوين العصبي الذي يتوسطه إشارة Wnt خلال إصابة نقص التروية الدماغية. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، يحدث ارتفاع في تخليق IncRNA MEG والبيروكسي نيتريت. إن IncRNA MEG المعبر عنه بشكل مرتفع يعيق عملية Wnt/ -مسار إشارة الكاتين. على النقيض، فإن المستويات المرتفعة من البيروكسينيتريت تنشط مسار Wnt/ -مسار إشارة الكاتينين. في المرحلة التالية من مرحلة نقص التروية الدماغية، يتم تنشيط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يلعب دورًا حاسمًا في تعزيز تكوين الأعصاب. مالوتوس أوبلونغيفوليوس، حمض الإيلاجيك، والكركمين يعززون تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتين، مما يؤدي إلى تعزيز تكوين الأعصاب وممارسة تأثيرات علاجية على نقص تروية الدماغ أو إصابة نقص التروية/إعادة التروية. ب-إشارات Wnt المتوسطة لتكوين الأوعية خلال إصابة نقص تروية الدماغ. بعد نقص تروية الدماغ، تقوم خلايا سلف الدبقية في الدماغ بإفراز Wnt7a، مما يحفز تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتين في خلايا البطانية بشكل خاص. هذا التنشيط، بدوره، يسهل عملية تكوين الأوعية الدموية. تنشيط مسار Wnt/ -مسار إشارة الكاتينين يعزز تحويل الميكروغليا إلى النمط الظاهري M2، مما يسهل تكوين الأوعية الدموية بعد السكتة الدماغية الإقفارية. بعد نقص التروية الدماغية، يتم تنشيط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يزيد من تعبير VEGF ومستقبلات VEGF. تعزز هذه التactivation تكوين الأوعية الدموية وتحفز تكاثر ونمو خلايا البطانة الوعائية. إشارات Wnt تؤثر على الحاجز الدموي الدماغي خلال إصابة الإقفار/إعادة التروية الدماغية. تؤدي الطفرة أو الحذف في GPR124 إلى تقليل تجنيد DVL1 إلى غشاء الخلية. ونتيجة لذلك، يضعف ذلك نقل إشارة Wnt/ -إشارات الكاتين، مما يؤدي إلى تقليل تعبير بروتينات الوصل بين خلايا البطانة الدقيقة للأوعية الدموية. ونتيجة لذلك، فإنه يزيد من الضرر الذي يلحق بالحاجز الدموي الدماغي بعد نقص التروية الدماغية. علاوة على ذلك، خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، يحدث زيادة في NHE1، الذي يثبط Wnt/ -إشارات الكاتينين وت disrupts وظيفة الخلايا الدبقية. هذه الاضطرابات ضرورية للحفاظ على سلامة الحاجز الدموي الدماغي. في سياق نقص تروية الدماغ، يحدث زيادة في NHE1، مما يثبط لاحقًا Wnt/ -إشارات الكاتينين وت disrupts وظيفة الخلايا النجمية. تؤدي هذه الاضطرابات في النهاية إلى ضعف سلامة الحاجز الدموي الدماغي. خلال مرحلة نقص التروية الدماغية، يحدث تثبيط لمسار Wnt/ -إشارات الكاتينين، مما يؤدي إلى زيادة في تعبير MMP-9. هذا التعبير المرتفع لـ MMP-9 يقوم بعد ذلك بتفكيك بروتينات الوصل الضيق بين خلايا بطانة الدماغ، مما يعطل سلامة الحاجز الدموي الدماغي. ملاحظة: الخلفية الوردية تمثل المرحلة الإقفارية، بينما تمثل الخلفية الكريمية مرحلة إعادة التروية. LRP بروتين مرتبط بمستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة، VEGF عامل نمو بطانة الأوعية الدموية، BBB الحاجز الدموي الدماغي، GPR124 مستقبل مرتبط بالبروتين G 124، بروتين TJ بروتين الوصل الضيق، MMP-9 ميتالوبروتيناز المصفوفة-9، NHE1 البروتين المشفر بواسطة جين Nhe1
يتم تحفيز مستقبل الهرمون نور77، مما يعزز فوسفاتة -كاتينين وزيادة لاحقة في تعبير الفورمين المقلوب اثنين، مما يؤدي إلى تجزؤ الميتوكوندريا، زيادة مفرطة في انقسام الميتوكوندريا وتثبيط الاندماج. هذه الظاهرة تؤدي إلى تلف الميتوكوندريا والخلايا العصبية خلال نقص التروية الدماغية، وبالتالي تزيد من تفاقم إصابة الدماغ. يمكن أن يؤدي الحقن الوريدي للألبومين البشري إلى تنشيط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين وتقليل إصابة الإجهاد التأكسدي المبكر بعد إصابة نقص التروية الدماغية في الجرذان.

تكوين الأعصاب. تنشيط Wnt/ -إشارات الكاتينين تعزز تكوين الأعصاب خلال المرحلة المبكرة من نقص تروية الدماغ وإصابة الإقفار/إعادة التروية. ومع ذلك، فإن تثبيط Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يعيق التأثير الوقائي. لذلك، فإن استهداف Wnt/ مسار إشارة -كاتينين هو علاج محتمل لاستعادة تكوين الأعصاب بعد إصابة نقص التروية الدماغية (الشكل 5أ).

مسار إشارة Wnt هو مسار تنظيمي رئيسي في تكوين الأعصاب. في نسيج الدماغ الأمامي للفئران الجنينية في اليوم 14.5 من الحمل، يعزز تجديد الخلايا الجذعية العصبية، ويمنع تمايز الخلايا الجذعية العصبية، ويحتفظ بقدرتها على التعددية، مما يسمح للخلايا بالتمايز إلى خلايا عصبية، وخلايا دبقية، وخلايا قليلة التغصن. مسار إشارة Wnt الكنسي يعزز أيضًا تمايز خلايا قشرة الدماغ في الفئران في اليوم العاشر والنصف من التطور الجنيني. بالإضافة إلى ذلك، فإن مسار الإشارات غير الكنسي Wnt/PCP، الذي يتم تفعيله بواسطة مستقبلات كيناز التيروزين، ينظم إنتاج أنواع فرعية مختلفة من الخلايا العصبية القشرية الداخلية الموجودة في البروز العقدي الوسيط خلال التطور الجنيني. “لذا، فإن مسار إشارة Wnt ضروري لتكاثر خلايا الجذع العصبي الجنيني وتمايز الخلايا العصبية. في الدماغ البالغ، يحدث تكوين الأعصاب في المنطقة تحت البطينية (SVZ) من البطين الجانبي والمنطقة تحت الحبيبية من التلافيف المسننة في الحُصين وينت/ تم تنشيط إشارة -كاتينين في هذه المناطق ويساهم في تكوين الأعصاب. لاحظ جين وآخرون زيادة ملحوظة في خلايا إيجابية لمستضد Ki67 المرتبطة بالتكاثر في منطقة الظل الإقفاري في أنسجة الدماغ المأخوذة من تشريح جثث مرضى بالغين مصابين بسكتة دماغية إقفارية، إلى جانب تعبير عن بروتينات خط الخلايا العصبية مثل دوبلكورتين، وبروتين عائلة tOAD/Ulip/CRMP 4، و الأنابيب III. أظهرت دراسة أخرى أن تكاثر الخلايا كان نشطًا في منطقة SVZ لدى المرضى المسنين الذين توفوا بسبب السكتة الدماغية الإقفارية؛ مما يشير إلى أن الإصابة الإقفارية الدماغية التي تسببها يمكن أن تؤدي إلى تكوين خلايا عصبية جديدة لدى البالغين. ومن الجدير بالذكر أن مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يتم تفعيله على نطاق واسع خلال إصابة نقص التروية الدماغية، لربما لتعزيز تكوين الأعصاب عبر
زيادة تنظيم جزيئات مختلفة في مجرى العمل. يعزز تكوين الأعصاب من شفاء إصابات الدماغ من خلال مكافحة موت الخلايا المبرمج.

تزيد إصابة الدماغ الناتجة عن نقص الأكسجين ونقص التروية من إنتاج البيروكسينيتريت وتعزز تكاثر خلايا الجذع العصبي وتمايز الخلايا العصبية. وقد تم نسب ذلك جزئيًا إلى تنشيط البيروكسينيتريت لمسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين؛ ومع ذلك، عندما يصل إنتاج البيروكسينيتريت إلى عتبة معينة، فإنه يمارس تأثيرًا سميًا على الخلايا. بدلاً من ذلك، تنشيط مسار Wnt بشكل مصطنع يمكن أن يعزز مسار إشارة -كاتينين التعبير عن الأهداف السفلية، مثل السيكلين D1، Ngn2، Pax6، وNeuroD1، مما يعزز تكوين الأعصاب دون التأثيرات السامة للخلايا الناتجة عن البيروكسينيتريت. السيكلين D1 و باكس6 تعزيز تكاثر خلايا الجذع العصبي، يعزز Neuro D1 تكوين الأعصاب في البالغين ويحافظ على بقاء الخلايا العصبية، و Ngn2 يعزز تكوين الأعصاب. بالإضافة إلى ذلك، Wnt/ إشارات -كاتينين تنشط إفراز BDNF من الخلايا الدبقية وتحمي الخلايا العصبية المجاورة. بشكل عام، فإن زيادة تنظيم BDNF بواسطة Wnt/ تشير إشارات -كاتينين إلى مساهمتها في إصلاح الأعصاب خلال السكتة الدماغية الإقفارية من خلال تعزيز تكوين الأعصاب وبقاء الخلايا العصبية.

عدة مواد، مثل مالوتوس أوبلونغيفوليوس، حمض الإيلاجيك والكركمين، لقد تم إظهار أنها تعزز Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين خلال نقص تروية الدماغ وإصابة نقص تروية الدماغ، مما يعزز تكوين الأعصاب من خلال تنشيط الأهداف downstream مثل السيكلين D1 وNgn2 وPax6 وNeuroD1. بدلاً من ذلك، يزداد تعبير RNA غير المشفر الطويل MEG3 (IncRNA MEG3) خلال نقص تروية الدماغ، ويؤدي انخفاض تعبير IncRNA MEG3 إلى تنشيط مسار Wnt/ إشارات -كاتينين وتعزز تكوين الأعصاب.

تكوين الأوعية الدموية. خلال إصابة نقص التروية الدماغية، يتم تفعيل اصطناعي لمسار Wnt/ يمكن أن يعزز مسار إشارة -كاتينين تكوين الأوعية الدموية (الشكل 5ب). بشكل محدد، في الدماغ الأمبريوني الثديي، يعتمد تكوين الأوعية الدموية على تنشيط إشارة Wnt في خلايا الأوعية الدموية، المدفوعة بـ Wnt7a وWnt7b. يتم بدء تكوين الأوعية الدموية في الدماغ الخلفي من خلال ارتباط الليغاند نورين بمستقبل Frizzled 4، مما ينشط الـ مسار إشارة -كاتينين وتعزيز تكوين الأوعية الدموية. أظهر زانغ وآخرون أن تنشيط مسار Wnt/ يمكن أن يعزز إشارات -كاتينين خلال نقص التروية الدماغية (I/R) التعبير عن عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF)، الذي يلعب دورًا مزدوجًا في نقص تروية الدماغ من خلال تدمير الحاجز الدموي الدماغي بشكل مؤقت وتعزيز تكوين الأوعية الدموية. وينت/ إشارات -كاتينين تعزز تكاثر ونمو خلايا بطانة الأوعية الدموية وتزيد من تعبير مستقبلات VEGF، مما يعزز تكوين الأوعية الدموية داخل الجهاز العصبي المركزي. وينت/ -كاتين
الإشارات تحفز استقطاب الميكروغليا التفاعلية نحو النمط الظاهري M2. تقوم الخلايا الدبقية الصغيرة M2 بإفراز الإكسوزومات التي تحتوي على miRNA-26a، والتي تستهدف الخلايا البطانية وتعزز تكوين الأوعية الدموية خلال السكتة الدماغية الإقفارية. تزداد عملية تكوين الأوعية الدموية في منطقة الظل الناتجة عن نقص التروية الدماغية المبكرة لدى المرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية الإقفارية بشكل ملحوظ وترتبط ببقاء المرضى على قيد الحياة. وينت/ تنشيط إشارة بيتا-كاتينين خلال الدماغ هي استراتيجية محتملة لتعزيز تكوين الأوعية الدموية. خلال نقص تروية الدماغ، تقوم خلايا سلف الدبقية المترجمة بإفراز Wnt7a بطريقة باراكرين؛ يمكن أن ينشط Wnt7a خلايا بطانة الأوعية الدموية Wnt/ إشارات -كاتينين وتعزيز تكوين الأوعية الدموية والتعافي العصبي. بدلاً من ذلك، فإن العلاج بعد التعرض للإيزوفلوران (استنشاق) الإيزوفلورين لمدة 60 دقيقة بعد إعادة التروية) يمكن أن ينشط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين وتعزيز تعبير بروتين الهدف VEGF، الذي قد يعزز تكوين الأوعية الدموية.
تثبيط Wnt/ -إشارات الكاتينين تزيد من تلف الحاجز الدموي الدماغي خلال نقص التروية الدماغية (الشكل 5c). Wnt/ يتم تنشيط إشارات -كاتين في خلايا بطانة الأوعية الدموية الدماغية من المرحلة الجنينية حتى تشكيل الحاجز الدموي الدماغي بعد الولادة؛ ومع ذلك، فإن نقلها يتناقص مع نضوج الحاجز الدموي الدماغي. وينت/ إشارات -كاتينين صامتة في خلايا بطانة الأوعية الشعرية داخل الأعضاء المحيطة بالبطينين بسبب الحفاظ على الأوعية الشعرية ذات النفاذية العالية في هذه المنطقة. الوذمة الوعائية خلال السكتة الدماغية الإقفارية هي مساهم رئيسي في انهيار الحاجز الدموي الدماغي. يتميز خلل الحاجز الدموي الدماغي بزيادة النفاذية التي تسمح بدخول السوائل والمواد الكيميائية المشتقة من الدم إلى نسيج الدماغ، مما يؤدي في النهاية إلى الوذمة الدماغية. أظهر et al. أن اثنين من تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة في Wnt7a وثلاثة من تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة في مستقبلات G البروتين المرتبطة بالالتصاق GPR124 كانت مرتبطة بزيادة خطر التحول النزفي بعد علاج rtPA في المرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية الإقفارية الحادة. على وجه التحديد، فإن طفرة GPR124 c.3587G>A قللت من توظيف GPR124 الكافي لـ DVL1 من السيتوبلازم إلى غشاء الخلية، مما قلل من التفاعل بين DVL1 ومستقبلات Wnt وضعف مسار إشارة Wnt. بالإضافة إلى ذلك، فإن حذف جين GPR124 داخل خلايا البطانية يزيد من تلف الحاجز الدموي الدماغي خلال نقص التروية الدماغية. عن طريق تقليل تنظيم Wnt/ إشارات -كاتينين؛ ومع ذلك، فإن هذا التأثير يتناقص تدريجياً في الفئران التي تعاني من انسداد الشريان الدماغي المؤقت من خلال تساقط الخلايا المحيطية وإعادة تدفق الدم من اليوم 3-5.

وبالمثل، فإن انخفاض تعبير بروتين TJ يعيق سلامة الحاجز الدموي الدماغي ويزيد من خطر التحول النزفي بعد إعادة التروية. في نماذج الحيوانات، Wnt/ يُقال إن إشارات -كاتينين تتضاءل خلال الدماغ ، مما يؤدي إلى زيادة نفاذية الحاجز الدموي الدماغي وتلف بسبب تقليل تنظيم بروتينات الوصل الضيق في خلايا الأوعية الدقيقة. تعتبر خلايا البطانية الشعرية المكونات الرئيسية للحاجز الدموي الدماغي، حيث يتم ملاحظة الوصلات الضيقة بين هذه الخلايا البطانية. على وجه التحديد، تحدد الخلايا البطانية نفاذية الحاجز الدموي الدماغي من خلال تثبيط القنوات بين الخلايا والنقل غير المحدد عبر الخلايا. تتكون الوصلات الضيقة من الأوكلاودين، والكلودينات، والتريسلولين، وبروتينات أخرى. “; انخفاض مستوى بروتينات الوصلات الضيقة خلال نقص التروية يزيد من نفاذية الحاجز الدموي الدماغي. خلال نقص التروية الدماغية، يساهم زيادة تعبير MMP9 في تدهور بروتينات الوصلات الضيقة بين خلايا بطانة الدماغ، مما يؤدي إلى مزيد من الضرر للحاجز الدموي الدماغي. بشكل عام، يتم تنظيم هذه العملية سلبًا بواسطة Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين.

بروتين NHE1 يعزز الـ التبادل في الخلايا النجمية. خلال نقص تروية الدماغ، يتم تنشيط NHE1، مما يؤدي إلى التحميل الزائد وانتفاخ الخلايا في الخلايا النجمية؛ هذا يلغي الوظيفة المقابلة لصيانة الحاجز الدموي الدماغي للخلايا النجمية، مما يؤدي إلى تلف الحاجز الدموي الدماغي. أظهر سونغ وآخرون أن تعبير Wnt7a/7b قد زاد وتم إصلاح الحاجز الدموي الدماغي، بعد حذف جين Nhel في الخلايا الدبقية لجرذان الدماغ المصابة بنقص التروية. يمكن للخلايا الدبقية التي تم حذف NHE1 منها تنشيط Wnt/ إشارات -كاتينين، مما يظهر دورًا وقائيًا في نقص تروية الدماغ. علاوة على ذلك، أظهر سونغ وزملاؤه أن زيادة تعبير Wnt7a/7b في الخلايا النجمية تعزز Wnt/ تنشيط إشارة -كاتينين ويسهل إصلاح الحاجز الدموي الدماغي.

إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية هي مضاعفة خطيرة وحتمية بعد زراعة الكلى. والعامل الرئيسي الذي يعزز إصابة الكلى الحادة (AKI) ويقلل من معدلات بقاء الطعوم الكلوية على المدى الطويل. في الكلى الطبيعية للبالغين، نشاط Wnt/ إشارات -كاتينين منخفضة نسبيًا. ومع ذلك، عندما يتعرض الكلى للتلف، Wnt/ -كاتينين وWnt/ يتم تعزيز الإشارات، مما يؤدي إلى إلحاق مزيد من الضرر بالكلى عبر شيخوخة الخلايا، وتليف الكلى، والإجهاد التأكسدي، والموت الخلوي المبرمج، وطرق الفيروبتوز، مما يسبب الفشل الكلوي الحاد أو مرض الكلى المزمن. بشكل عام، تتضمن هذه العملية التواصل بين الخلايا بين الظهارة الأنبوبيّة الكلوية والأرومات الليفية البينية.

الموت الخلوي المبرمج. في نقص تروية الكلى، يتم تنشيط مسار Wnt/ تم اقتراح أن مسار إشارة -كاتينين يعزز موت الخلايا المبرمج، بينما اقترح آخرون عكس ذلك (الشكل 6أ). استخدم ليو وآخرون خلايا HK-2 لبناء نموذج إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية في المختبر وأظهروا أن تعبير Inc MEG3 في خلايا HK-2 قد زاد بشكل ملحوظ بعد إصابة نقص التروية. أدى الجمع بين Inc MEG3 وmiR-145-5p إلى تقليل محتوى miR-145-5p، وزيادة تعبير هدفه downstream RTKN، وتفعيل مسار Wnt/ مسار -كاتينين وفعاله السفلي مايك، عززوا تعبير إنك MEG3، وزادوا من إصابة الكلى. بدلاً من ذلك، فإن كتم MEG3 في خلايا HK-2 تحت ضغط نقص التروية/إعادة التروية (I/R) قد أوقف مسار Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين، تعبير مايك، الميتوفاجي، والموت الخلوي، وقللت من إصابة الأنابيب الكلوية. ومع ذلك، أشارت أدلة أخرى إلى أنه بعد يوم واحد من الإصابة الحادة في الكلى الناتجة عن نقص التروية، كانت تعبير تم تنظيم -كاتينين في خلايا الأنابيب الكلوية بشكل كبير، مما قلل من موت خلايا الأنابيب الكلوية، وبالتالي exerting تأثير وقائي. أكدت التجارب في المختبر أن Wnt1 ينشط -كاتين، يعزز فسفرة Akt وتعبير السورفاين، ويثبط تعبير باكس وp53، وبالتالي ينشط الآلية المضادة للاستماتة ويقلل من إصابة الكلى الحادة بعد إصابة نقص التروية الكلوية.

عند أخذها معًا، فإن آثار تنشيط Wnt/ إشارات -كاتينين خلال إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية لا تزال مثيرة للجدل، لذلك هناك حاجة لمزيد من التحقيقات. ومع ذلك، نحن أكثر ميلاً لقبول نتائج الدراسة التي أجراها زو وآخرون. على وجه التحديد، قام ليو وآخرون بتقييم دور IncRNA MEG3 باستخدام تجارب خلوية؛ وأشار المؤلفون إلى أن مسار إشارات Wnt قد يكون مجرد مسار واحد من المسارات السفلية ولم يشيروا إلى أن Wnt/ -كاتينين يؤدي في النهاية إلى الضرر. بالمقابل، استخدم زو وآخرون تجارب في المختبر وتجارب حية لإظهار الآلية التي من خلالها يعمل مسار Wnt/ مسار -كاتين يحمي من إصابة الكلى المبكرة الناتجة عن نقص التروية.

فيروبتوزيس. ونت/ مسار إشارة -كاتينين مرتبط بالفيروبتوزيس بعد إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية؛ ومع ذلك، فإن الاتصال المحدد بين هذين الآليتين لا يزال غير واضح. الفيروبتوزيس يزيد من حدة إصابة الكلى الحادة ويؤخر وظيفة الطعم بعد إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية. باستخدام تحليل LASSO، حدد وي وآخرون أن عامل تحويل تنشيط الجين للاستجابة الطارئة 3 (ATF3) كان جينًا عالي المخاطر مرتبطًا بالوفاة الخلوية الحديدية (ferroptosis) خلال إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية (I/R). وقد تم الإبلاغ عن أن ATF3 معبر عنه بشكل كبير داخل مسار Wnt/ مسار -كاتينين ومرتبط بتنظيم المسارات المرتبطة بالكيموكينات. بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن الموت الخلوي الناتج عن الحديد المرتبط بـ DGF مرتبط بـ Wnt/ إشارات -كاتينين؛ ومع ذلك، لا تزال الآليات الدقيقة بحاجة إلى التوضيح.

الإجهاد التأكسدي. تنشيط مسار Wnt/ إشارات -كاتينين خلال نقص التروية والرجوع الدموي الكلوي تعزز الإجهاد التأكسدي (الشكل 6ب). قد يكون هذا الارتفاع في الإجهاد التأكسدي وانخفاض مضادات الأكسدة هو السبب الرئيسي للإصابة الكلوية اللاحقة. أظهرت الدراسات أن تثبيط Wnt/ يمكن أن يقلل إشارات -كاتينين من الإجهاد التأكسدي والاستجابات الالتهابية التي تتوسطها إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية.

كونه RNA غير مشفر، يشارك miR-144-5p في تنظيم التعبير الجيني بعد النسخ. أظهر شو وآخرون أن

في خلايا HK2 من الجرذان في حالة نقص الأكسجين، تم تقليل تعبير miR-144-5p، مما أدى إلى تنشيط مسار Wnt/ -إشارات بيتا-كاتينين. أدت هذه التنشيط إلى زيادة تعبير باكس وكاسبيز 3، مع تقليل التعبير، مما يؤدي في النهاية إلى إصابة الخلايا والموت المبرمج. لقد أظهرت Circ-AKT3 أنها إسفنجة فعالة لـ miR-144-5p التي يمكن أن تقلل بشكل أكبر من تعبير miR- بعد إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية في الجرذان. وبالتالي، فإن هذا الميكرو RNA- تزيد المثبطات بشكل كبير من محتوى المالونديالديهايد وأيون السوبر أوكسيد، بالإضافة إلى تقليل نشاط سوبر أوكسيد ديسموتاز (SOD) وكاتالاز (CAT). بشكل عام، يؤدي ذلك إلى الإجهاد التأكسدي، والاستماتة، وتفاقم إصابة الكلى. لذلك، يسبب circ-AKT3 موت الخلايا المبرمج ويزيد من إصابة الكلى عن طريق تنشيط Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين وزيادة الإجهاد التأكسدي.

شيخوخة الخلايا وتليف الكلى. مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يتم تفعيله بعد الكلى الإصابة وتعزز الشيخوخة وتليف الكلى. Wnt/ تنشيط مسار الإشارة يؤدي أيضًا إلى تعزيز شيخوخة الخلايا وتليف الكلى (الشكل 6c). التوقف عن نمو الخلايا، والأضرار الهيكلية في الحمض النووي مزدوج الشريط، وتراكم البروتينات المرتبطة بالشيخوخة هي الخصائص الرئيسية لشيخوخة الخلايا. يتم الوساطة في تراكم البروتينات المرتبطة بالشيخوخة بشكل أساسي بواسطة إشارات p16INK4A-Rb وARF-p53-p21.

مسار إشارة Wnt هو مشارك مهم في تليف الكلى الذي يسرع من شيخوخة الخلايا، خاصة من خلال تنظيم بنية الحمض النووي مزدوج الشريط والتوازن بين بروتينات شيخوخة الخلايا وبروتينات مكافحة الشيخوخة، مما يؤدي في النهاية إلى تليف الكلى. مع تفاقم إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية/ إعادة التروية، يحدث تنشيط مستمر لمسار Wnt/ تشير إشارات -كاتينين إلى تعزيز نسخ الجينات الليفية السفلية، بما في ذلك SNAI1 وTWIST وPAI1 وMMP7، والتي يمكن أن تحفز تليف الكلى وتسريع تقدم إصابة الكلى الحادة إلى مرض الكلى المزمن.

قام لو وآخرون بتقييم نموذج الفئران المصابة بأمراض الكلى المزمنة مع إصابة نقص التروية الأحادية وأثبتوا أن مستويات Wnt9a زادت قليلاً بعد يوم واحد من الإصابة الشديدة بنقص التروية وزادت بشكل ملحوظ بعد 3 أيام. كانت هذه المستويات من Wnt9a مرتبطة إيجابياً بزيادة في p16INK4A و үH2AX (علامة انتقائية لكسر مزدوج في الحمض النووي) وانخفاض في بروتين كلوثو المضاد للشيخوخة (علامة لإصابة الأنابيب الكلوية وأمراض الكلى المزمنة). زيادة تعبير الليغاند Wnt9a ينشط Wnt/ إشارات -كاتين، التي تعزز التعبير عن الأهداف البروفيبرينية والتعبيرية downstream التي تفاقم التليف الكلوي.

في نموذج زراعة الكلى في الجرذان، لاحظ تورني وآخرون مرض الكبيبات، وضعف الأنسجة الأنبوبية والليفية الكلوية في كلى الجرذان المزروعة، مشابهة لمواقع إصابة الأعضاء المزروعة المزمنة بعد زراعة الكلى البشرية. أجرى صن وآخرون دراسة مستقبلية متعددة المراكز محكومة وأفادوا أن الخلايا الجذعية المولدة من الأنسجة الغريبة قللت بشكل كبير من ضعف وظيفة الكلى الحاد، والرفض الحاد، وأطالت البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل في زراعة الكلى. علاوة على ذلك، مع تقدم إصابة الكلى، تم زيادة مستويات التعبير للجينات المرتبطة بمسار Wnt الكلاسيكي Fn1 و Cd44 و Mmp7 و Nos2، وكذلك كانت مستويات Wnt. الجينات المرتبطة بالمسار Prkcb1 و Prkch و Nfact1_pred و Nfact2. بالإضافة إلى ذلك، زادت تعبير بروتين CaMKII في تسلل العدلات، وزادت فوسفاتة هذا البروتين بشكل ملحوظ مع تطور التليف. افترض المؤلفون أن هذا التغير الشكلي كان مرتبطًا بتنشيط إشارة Wnt التقليدية وWnt غير التقليدية. الإشارات في الكلية المزروعة، مما يساهم في إصابة الكلى المزمنة بعد زراعة الكلى. ومع ذلك، لا يزال دور مسار Wnt/PCP في شيخوخة الخلايا وتليف الكلى بعد زراعة الكلى غير محدد.

إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية هي حدث فسيولوجي مرضي يحدث بعد جراحة الكبد أو زراعته ويؤثر بشكل عميق
تشخيص وظيفة الكبد. يتأثر مدى إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية بالحرارة ومدة نقص التروية والنطاق. تكون إصابة خلايا الكبد الناتجة عن نقص التروية الدافئ أكثر شدة من تلك الناتجة عن نقص التروية الباردة، بينما تكون إصابة خلايا الأوعية الشعرية الكبدية على العكس من ذلك. تحت الظروف الفسيولوجية، ينظم مسار إشارة Wnt وظائف الخلايا الكبدية مثل التكاثر، والبقاء، والتمثيل الغذائي، والتجديد، وتوازن الكبد، والتلاصق بين الخلايا. بشكل عام، تتضمن العملية المرضية لإصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية (I/R) تلفًا في الخلايا البطانية الجيبية، وخلايا الكبد، والخلايا النجمية الكبدية، وخلايا أخرى. تشارك مسار إشارة Wnt في تنظيم الموت الخلوي، والتموت، والاستجابات الالتهابية، والإجهاد التأكسدي، والتكاثر خلال إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية.

الالتهاب والموت الخلوي. خلال إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية/ إعادة التروية، Wnt/ إشارات -كاتينين مثبطة، مما يزيد من الالتهاب والموت الخلوي، بينما يتم تنشيط مسار الإشارة ويعزز المزيد من الاستماتة (الشكل 7أ). خلال إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية، تقوم خلايا بطانة الجيب الوريدي وخلايا الكبد بإطلاق DAMPS، مما يؤدي إلى تحفيز استجابة التهابية. في نقص الأكسجين وخلايا الكبد H/R، كل من Wnt/ تم تثبيط إشارات -كاتينين وإشارات HIF1a، الذي زاد بشكل تآزري من إجهاد الأكسدة في الكبد وعزز موت الخلايا المبرمج. حدد ليو وآخرون أنه في نسيج الكبد للفئران غير القاتلة المصابة بنقص تروية الكبد وإعادة التروية وخلايا الكبد المعرضة لإعادة التروية، كان هناك انخفاض في تنظيم Wnt3a و تعبير -كاتينين، و تثبيط مسار ونت/ أدى إشارات -كاتين إلى تفاقم موت خلايا الكبد، والتموت، والاستجابة الالتهابية. أثبت شيا وآخرون أن تعبير miR1246 كان منخفضًا بشكل ملحوظ في أنسجة كبد الفئران المعرضة للإقفار/إعادة التروية وخلايا LO2 المعالجة بالإقفار/إعادة التروية. من خلال استهداف التنظيم السلبي لـ GSK-3 جي إس كيه-3 يمكن أن تكون مستويات البروتين مرتفعة بشكل كبير، بينما تم تقليل تعبير -كاتين، مما أعاق مسار ونت/ مسار -كاتينين وزيادة موت خلايا الكبد.

مسار Wnt غير الكنسي مسار الإشارة متورط أيضًا في تنظيم الموت الخلوي خلال إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية. وجد ساكون وآخرون زيادة في نشاط الكالباين في عينات خزعة الأعضاء المزروعة المأخوذة من مرضى يعانون من ضعف الوظيفة بعد زراعة الكبد. هذا الارتفاع في نشاط الكالباين يتوافق مع زيادة مماثلة في تركيز أثناء نقص تروية الكبد. أظهر هو وآخرون أن تنشيط Wnt الإشارات التي تعزز موت الخلايا المبرمج في خلايا الكبد الطبيعية من الجرذان BRL-3A تحت ظروف نقص الأكسجين وإعادة الأكسجة. بالإضافة إلى ذلك، في نموذج إصابة نقص التروية/إعادة التروية لخلايا H9c2 من الجرذان، وجد زو وآخرون أن زيادة تنظيم مسار Wnt5/Frizzled-2 في نسيج الكبد أدت إلى زيادة النشاط والموت الخلوي المبرمج.

استهداف العناصر العليا من Wnt ومسار الإشارات المقابل يمكن أن يخفف من التهاب الخلايا الكبدية ويمنع موت الخلايا المبرمج بعد نقص تروية الكبد (الشكل 7أ). يمكن أن يحسن التيرليبرسين، وهو نظير اصطناعي لهرمون مضاد للإدرار، من بقاء المرضى الذين يعانون من تليف الكبد المتقدم. ترليبرسين يرتبط بشكل انتقائي بمستقبل V1 في كبد الإنسان. لذلك، فإن علاج التيرليبرسين ينشط مسار Wnt/ -مسار الكاتينين/FoxO3a/AKT من خلال زيادة مستوى مستقبل V1، مما يحسن بشكل كبير من موت خلايا الكبد الناجم عن نقص التروية/إعادة التروية، والتموت، والالتهاب، وفي النهاية يحمي الكبد. أجرى كوهلر وآخرون تجربة عشوائية مزدوجة التعمية خاضعة للرقابة الوهمية شملت 150 مريضًا خضعوا لاستئصال الكبد الكبير الانتقائي، ووجدوا أن التيرليبرسين المحيطي لم يؤثر على نقطة النهاية المتعلقة بمضاعفات الكبد، ولكنه منع بشكل كبير تدهور وظيفة الكبد بعد الجراحة. تمت ملاحظة نتائج مشابهة أيضًا من قبل هون. بدلاً من ذلك، أدت حقن الإكسوزومات المستمدة من خلايا جذعية مزنخية من دم الحبل السري البشري عن طريق الوريد في الوريد البابي لفئران الكبد المعرضة للإقفار/إعادة التروية إلى زيادة تعبير miR-1246 وتنشيط مسار Wnt/ -مسار الكاتينين من خلال استهداف وتنظيم GSK سلبًا- لذلك، فإن هذا العلاج يمارس تأثيرات مضادة للاستماتة ويخفف من إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية. الأغمتين (AGM) هو بولي أمين داخلي يمنح تأثيرًا واقيًا على إصابة في الـ

الدماغ، الكلى، القلب، وأنسجة وأعضاء أخرى. لقد لوحظ أن الحقن داخل الصفاق لـ AGM يثبط الالتهاب والموت الخلوي بعد نقص التروية الكبدية في الفئران من خلال تنشيط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين. بدلاً من ذلك، أدى إدخال siRNA الخاص بـ Frizzled-2 إلى خلايا كبد الجرذان BRL-3A إلى كتم تعبير جين Frizzled-2؛ مما قلل من التركيز داخل الخلايا زيادة التركيز الناتجة عن وونت المثبط الإشارات، وفي النهاية تقليل السمية الخلوية والموت الخلوي المبرمج.

الإجهاد التأكسدي. تثبيط مسار Wnt/ يساهم مسار إشارة -كاتينين خلال نقص التروية وإعادة التروية الكبدي في الإجهاد التأكسدي في الخلايا الكبدية (الشكل 7ب). أظهر دونغ وزملاؤه أن مستويات الترانسأميناز بعد العملية، ومعدل الحدوث الكلي، ومعدل حدوث فشل الكبد في 1,267 مريضًا ذكراً خضعوا لاستئصال الكبد كانت أعلى بشكل ملحوظ من تلك الموجودة في 508 مريضة أنثى. وخلصت إلى أن الذكور أكثر عرضة لإصابة نقص التروية/إعادة التروية من الإناث. جين تحديد الجنس الثديي، يزداد بشكل ملحوظ في إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية. بعد نقص التروية الدموية الكبدي، يتفاعل SRY المرتفع مع GSK- و -كاتينين، يعزز الفسفرة والتحلل لـ -كاتين، ويثبط Wnt/ إشارات بيتا-كاتينين، التي تزيد من التهاب الكبد، والإجهاد التأكسدي، واحتضار الخلايا. علاوة على ذلك، فإن عدم تنظيم Wnt3a، -كاتين، وHIF-1α، بالإضافة إلى أنشطة إنزيمات مضادات الأكسدة (Mn-SOD، -SOD، الجلوتاثيون وCAT)، يعزز بشكل تآزري الإجهاد التأكسدي من خلال تثبيط Wnt/ مسارات الإشارات -كاتينين و HIF-1 ألفا في الكبد خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية.

بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن تنشيط مسار Wnt/ مسار إشارة -كاتينين يقلل من الإجهاد التأكسدي بعد نقص التروية الكبدية (الشكل 7ب). إدارة مينو، وهو مضاد حيوي له خصائص مضادة للالتهابات، ومضادة للاستماتة، ومضادة للأكسدة، خفض تعبير بروتين DKK1، وزيادة -تعبير بروتين الكاتينين، وتفعيل مسار إشارة Wnt/ -مسار إشارة الكاتينين، مما يحمي الكبد من إصابة نقص التروية/إعادة التروية. يمكن أن يحفز Ang II، وهو الببتيد الفعال الرئيسي في نظام الرينين-أنجيوتنسين، خلايا الكبد النجمية وخلايا كوبفر لتفاقم الإجهاد التأكسدي. يتم توجيه نشاط Ang II في الكبد بشكل أساسي بواسطة مستقبلات AT 1Rs (مستقبل Ang II من النوع الأول). وبالمثل، فإن لوسارتان، وهو مضاد لمستقبلات AT 1Rs، يحمي من إصابة نقص التروية/إعادة التروية من خلال زيادة تنظيم Wnt/ -الكاتينين وإشارات HIF-1a، مما يقلل من الإجهاد التأكسدي ويحمي الكبد.

تكاثر الخلايا. يمنع نقص التروية/إعادة التروية الكبدي تكاثر الخلايا الكبدية وإصلاح إصابة الكبد من خلال تقليل مسار إشارة Wnt/ -الكاتينين (الشكل 7c). يلعب هذا التسلسل الإشاري دورًا محوريًا في تكاثر الخلايا الكبدية وتجديد الكبد. يؤدي تقليل تنظيم مسار إشارة Wnt/ -الكاتينين خلال نقص التروية/إعادة التروية الكبدي إلى تقليل نسخ الجين المستهدف Axin2، مما يؤدي إلى انخفاض لاحق في تكاثر الخلايا الكبدية وإصلاح إصابة الكبد. لحسن الحظ، يمكن أن تعاكس استخدام منبهات Wnt هذا التثبيط وتعزز زيادة تنظيم تسلسل Wnt/ -الكاتينين، مما يحفز تكاثر الخلايا الكبدية ويسهل إصلاح إصابة الكبد. أظهر صن وآخرون أن آليات تجديد الكبد تم عرضها في الخلايا الكبدية في جميع أنحاء العضو بعد استئصال الكبد الجزئي، وأن زيادة تنظيم Axin2 ساهمت بشكل خاص في هذا التكاثر الخلوي. يتفاعل Axin2 مع -الكاتينين/CTNNB1، وهو بروتين هيكلي داخل الخلايا، على الرغم من أن الاعتماد الدقيق لزيادة تنظيم Axin2 على إشارة Wnt/ -الكاتينين بعد استئصال الكبد الجزئي لا يزال غامضًا. ومع ذلك، بعد نقص التروية/إعادة التروية المجمعة مع استئصال الكبد في الجرذان، أدى تقليل تنظيم Wnt2، -الكاتينين، وcyclin D1، بالإضافة إلى تثبيط مسار Wnt/ -الكاتينين، إلى إعاقة تكاثر خلايا الكبد وتجديدها.

تؤكد هذه النتائج مجتمعة على أهمية زيادة تنظيم مسار إشارة Wnt/ -الكاتينين لدفع تكاثر خلايا الكبد بعد نقص التروية/إعادة التروية الكبدي (الشكل 7c). يمكن أن يؤدي الحقن داخل الصفاق لمنبهات Wnt في الجرذان التي تعاني من نقص التروية/إعادة التروية الكبدي إلى رفع فعال لمسار إشارة Wnt/ -الكاتينين، مما يؤدي إلى
زيادة ملحوظة في تكاثر الخلايا الكبدية مع تقليل الموت الخلوي والنخر في الوقت نفسه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الحقن الوريدي لـ ADMSC-ex في الجرذان التي تعاني من نقص التروية/إعادة التروية الكبدي إلى تنشيط مسار إشارة Wnt/ -الكاتينين، وزيادة تنظيم تعبير العوامل المرتبطة بالتجديد مثل Cyclin D1 وVEGF، وتعزيز تكاثر وتجديد خلايا الكبد.

إشارة Notch
يمثل مسار إشارة Notch، وهو مسار محفوظ تطوريًا بشكل كبير ويشارك في تطوير الأجنة وإصلاح الأنسجة، مسارًا مهمًا في تطوير وتوقع إصابة الأعضاء بسبب نقص التروية/إعادة التروية. يساهم التداخل بين مسارات إشارة Notch وWnt في عمليات خلوية متنوعة، بما في ذلك تكاثر الخلايا، الموت الخلوي، التليف، تكوين الأورام، والنقائل. كشفت الدراسات حول نقص التروية/إعادة التروية القلبية والدماغية أن التفاعل بين مسارات إشارة Notch وWnt ينسق تنظيم العمليات المرضية مثل الموت الخلوي والاستجابات الالتهابية. ومع ذلك، لا يزال يتعين التحقيق فيما إذا كان هذا التداخل يحدث خلال نقص التروية/إعادة التروية الكبدي أو الكلوي.

يتكون مسار إشارة Notch من مسارات تقليدية وغير تقليدية. يتكون المسار التقليدي لـ Notch من خمسة لجنات Notch، وهي jagged1 وjagged2 وDelta-like1-4، وأربعة مستقبلات، وهي Notch1-4. يتم تنشيط مسار إشارة Notch التقليدي عندما ترتبط لجنات Notch بمستقبلات Notch، والتي تطلق بعد ذلك المجالات الداخلية المقابلة؛ ثم تنتقل هذه المجالات الداخلية إلى النواة وترتبط بعامل النسخ الفوسفوليبيد الاصطناعي (CSL)، مما يحفز نسخ الجينات المستهدفة في الأسفل. في هذه الأثناء، فإن المسار غير التقليدي لـ Notch مستقل عن CSL وبدلاً من ذلك ينظم نسخ الجينات المستهدفة من خلال التآزر مع مسارات إشارة متعددة.

خلال نقص التروية القلبية وإصابة نقص التروية/إعادة التروية، undergoes مسار إشارة Notch تنشيط. يساهم هذا التنشيط في تقليل موت خلايا القلب، وتقليل حجم الاحتشاء، وتحسين وظيفة القلب. تتمتع أسماك الزرد بالقدرة الرائعة على تجديد عضلة القلب التالفة تمامًا من خلال تمكين تكاثر خلايا القلب المحفوظة. في دراسة استخدمت نموذج أسماك الزرد لإصابة بطانة القلب، اكتشف زهاو وآخرون أن إشارة Notch المنشطة يمكن أن تثبط إشارة Wnt في القلب المصاب. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ المؤلفون أن حقن مثبط Wnt IWR-1-endo في نموذج قلب أسماك الزرد الذي يفتقر إلى Notch يمكن أن يستعيد جزئيًا تكاثر خلايا القلب المقابلة (الشكل 8a). نتيجة لذلك، اقترح المؤلفون علاقة تنافسية بين إشارة Notch وإشارة Wnt خلال إصلاح القلب. وبالمثل، خلال نقص التروية الدماغية وإصابة نقص التروية/إعادة التروية، يتم تنشيط إشارة Notch. يعزز تنشيط إشارة Notch1 تكاثر خلايا الجذع العصبي ويثبط الموت الخلوي، بينما يسهل تنشيط مسار إشارة Notch3 تمايز خلايا EC الوعائية. يؤدي ذلك إلى تحسين التكيف الوعائي مع الظروف نقص الأكسجة-نقص التروية وبالتالي يقلل من الإصابة العصبية. ومع ذلك، تم الإبلاغ أيضًا عن أن إشارة Notch تظهر آثارًا سامة عصبية خلال السكتة الدماغية الإقفارية، والتي تشمل تحفيز الموت الخلوي، وتنشيط الخلايا الدبقية، وتعزيز تسرب الخلايا الالتهابية. في نموذج نقص التروية الدماغية في الجرذان حديثة الولادة، تم تنشيط مسار إشارة Notch بينما تم تثبيط مسار Wnt/ -الكاتينين، وقد ساهمت هذان الإشارتان بشكل متآزر في تعزيز الموت الخلوي من خلال التداخل الذي ينطوي على GSK-3 (الشكل 8a).

تشير هذه النتائج إلى جزيئات وسيطة في كل من مسارات إشارة Wnt وNotch كأهداف محتملة للعلاج الفعال لإصابة الأعضاء بسبب نقص التروية/إعادة التروية. أظهر العلاج بمثبط GSK- TWS119 آثارًا متزامنة لزيادة تنظيم مسار إشارة Wnt/ -الكاتينين وتثبيط مسار إشارة Notch

. تؤدي هذه التعديلات المزدوجة إلى بروتينات مشبكية وتقليل الموت الخلوي في الجرذان حديثة الولادة المصابة بنقص التروية الدماغية. في نموذج الجرذان لإصابة نقص التروية الدماغية، أدى العلاج بالطب الصيني التقليدي (TCM) L-Borneolum خلال فترة التعافي
إلى تثبيط مسارات إشارة Wnt3a/ -الكاتينين وNotch-1. أدى هذا النهج العلاجي إلى زيادة تدفق الدم الدماغي بشكل فعال، وتعزيز تمايز الخلايا الدبقية إلى خلايا عصبية في منطقة النواة، وتخفيف الاحتشاء الدماغي والدماغ.

الشكل 8 تفاعل مسارات إشارة Wnt وNotch وPI3K/Akt خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية: رؤى من آليات التداخل. أ تداخل بين مسار إشارة Wnt وNotch خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية. خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية القلبية في أسماك الزرد، تثبط إشارة Notch المنشطة نقل إشارة Wnt واستعادة قدرة تكاثر بعض خلايا القلب. في عملية نقص التروية الدماغية، يتم تثبيط إشارة Wnt/ -الكاتينين بينما يتم تنشيط إشارة Notch. تتداخل هاتان الإشارتان من خلال GSK- لتعزيز الموت الخلوي. بالإضافة إلى ذلك، يتم زيادة تنظيم مسار الإشارة الذي يتداخل مع إشارة Notch لتعزيز نشاط إشارة Notch. ب تداخل بين مسار إشارة Wnt وPI3K/Akt خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية. خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية القلبية، يتم تقليل كل من مسارات إشارة PI3K/Akt وWnt/ -الكاتينين. يؤدي هذا التثبيط إلى إعاقة التداخل بين هذه المسارات، مما يؤدي في النهاية إلى موت خلايا القلب وخلل في البطين الأيسر. وبالمثل، خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية الدماغية، يتم تقليل كل من مسارات إشارة PI3K/Akt وWnt/ -الكاتينين. في هذا السياق، تتداخل هذه المسارات من خلال GSK- لتعزيز موت الخلايا، مما يساهم في الفيزيولوجيا المرضية لإصابة نقص التروية/إعادة التروية الدماغية. خلال إصابة نقص التروية/إعادة التروية الكبدي، يتم زيادة تنظيم تعبير مستقبل الهرمون المضاد لإدرار البول 1 (V1R) في الخلايا الكبدية. تلعب هذه الزيادة دورًا وقائيًا من خلال تنشيط Wnt/ -كاتينين / FoxO3a / مسار Akt، ثم يخفي موت الخلايا المبرمج الناتج عن تنشيط FoxO3a. ج التداخل بين Wnt و HIF-1 مسار الإشارة خلال نقص التروية أو إصابة I/R. في سياق نقص تروية الدماغ ونقص الأكسجة، تلعب زيادة نشاط HIF- مسار الإشارة دورًا في تعزيز تكاثر وتمايز الخلايا العصبية من الخلايا الجذعية العصبية من خلال تنشيط Wnt/ -كاتينين. خلال المراحل المبكرة من العملية المرضية، يقوم HIF بإحداث اضطراب في بروتينات TJ، مما يؤدي بعد ذلك إلى زيادة نفاذية الحاجز الدموي الدماغي. مع تقدم العملية المرضية إلى المراحل اللاحقة، يقوم HIF- بتعزيز تكوين الأوعية الدموية. في نموذج AKI الناتج عن H/R، أظهر تنشيط Wnt/ -كاتينين أن له تأثيرًا وقائيًا معززًا لـ HIF، في الوقت نفسه، يزيد HIF من تعبير -كاتينين وجينات الهدف التابعة له. يساهم هذا التفاعل والتداخل بين HIF و Wnt/ -كاتينين في إصلاح الكلى المبكر بعد AKI. في سياق نقص الأكسجة الكبدي أو لديه القدرة على الارتباط بشكل تنافسي مع -كاتينين، مما يؤدي إلى تعزيز نقل إشارة HIF- هذا التفاعل يعمل على تقليل موت الخلايا المبرمج وتعزيز بقاء الخلايا في خلايا الكبد. LRP بروتين مرتبط بمستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة، ROR مستقبلات كيناز التيروزين المعاد تركيبها مثل مستقبلات اليتيم، RYK كيناز التيروزين المستقبل، CaMKII كيناز البروتين المعتمد على الكالمودولين II، PI3K/Akt كيناز الفوسفاتيديلينوسيتول 3 / كيناز البروتين B، BBB الحاجز الدموي الدماغي، بروتين TJ بروتين الوصل الضيق، AKI إصابة الكلى الحادة، I/R نقص التروية-إعادة التروية، V1R مستقبل هرمون مضاد لإدرار البول 1، NSC خلايا جذعية عصبية
ضمور. بالإضافة إلى ذلك، في نموذج إصابة الخلايا البطانية الوعائية الدقيقة في الدماغ الناتج عن OGD/R، أدى العلاج بـ Zhongfenggao إلى تنشيط مسارات الإشارة Notch و Wnt. أدى هذا التنشيط إلى زيادة كبيرة في تعبير VEGF وعزز تكوين الأوعية الدموية. بناءً على هذه النتائج، اقترح المؤلفون أن Zhongfenggao يحمل إمكانات كمرشح علاجي لعلاج إصابة الدماغ الناتجة عن I/R.

إشارة PI3K/Akt
يمثل مسار إشارة PI3K/Akt، الذي سمي على اسم مكوناته الرئيسية، كيناز الفوسفاتيديلينوسيتول 3 (PI3K) و AKT (المعروف أيضًا باسم كيناز البروتين )، دورًا حاسمًا في تنظيم تكاثر الخلايا وبقائها وعمليات الموت الخلوي المبرمج. التداخل بين مسارات إشارة PI3K/Akt و Wnt يؤثر على تكاثر وتمايز الخلايا العظمية وتطور السرطان. تم تحديد التداخل بين PI3K/Akt/Wnt كعملية مرضية حاسمة في إصابة I/R للقلب والدماغ والكبد، مما يؤثر على الموت الخلوي المبرمج وتكوين الأوعية الدموية. ومع ذلك، فإن فهمنا الحالي بشأن تداخل PI3K/Akt/Wnt في I/R الكلوي لا يزال محدودًا.

لدى PI3K ثلاثة أشكال متباينة، وهي الأنواع I-III. يؤدي تنشيط PI3K إلى تحويل الفوسفاتيديلينوسيتول 3،4-ثنائي الفوسفات إلى الفوسفاتيديلينوسيتول 3،4،5-ثلاثي الفوسفات. الفوسفاتيديلينوسيتول 3،4،5-ثلاثي الفوسفات هو رسول ثانوي يعزز انتقال البروتين التابع AKT إلى غشاء الخلية. AKT هو كيناز بروتين سيرين/ثريونين، وله عدة أشكال متباينة: AKT1 و AKT2 و AKT3. يؤدي تنشيط الفسفرة لـ AKT إلى انتقال AKT من غشاء الخلية إلى السيتوبلازم أو النواة للسماح بمزيد من تنظيم الأهداف التابعة مثل mTOR و NF-KB و Bad.

في نموذج خنازير من I/R القلبي المزمن، أدى تثبيط نشاط الكالبين إلى زيادة تعبير كل من مسارات PI3K و Wnt/ -كاتينين. ونتيجة لذلك، لوحظ زيادة في كثافة الأوعية الدموية في كل من الأنسجة القلبية الإقفارية وغير الإقفارية. في النهاية، ساهمت هذه الزيادة في التوعية الدموية في بقاء خلايا عضلة القلب. في خلايا عضلة القلب من الجرذان المعالجة بـ H/R، أدى التعبير المفرط عن Akt1 و Wnt11 إلى تقليل موت خلايا عضلة القلب. ومع ذلك، يمكن حجب هذا التأثير الوقائي بواسطة الأجسام المضادة المحايدة ضد Wnt11 أو مثبطات Akt1 (الشكل 8ب).

يشير هذا إلى أن الآلية التآزرية لهذين المسارين الإشاريين تلعب أيضًا دورًا في إصابة I/R للدماغ والكبد (الشكل 8ب). يعمل مسار PI3K/Akt كآلية وقائية فطرية من خلال تعزيز تعبير Bcl-2، مما يؤدي بدوره إلى تأثير
مضاد للموت الخلوي المبرمج. يحدث التفاعل بين PI3K/Akt و Wnt/ -كاتينين من خلال GSK- . يؤدي تنشيط مسار إشارة PI3K/Akt إلى الفسفرة وعدم تنشيط GSK- , مما يؤدي بعد ذلك إلى تنشيط Wnt/ -كاتينين ويمارس تأثيرًا وقائيًا ضد إصابة I/R الدماغية (الشكل 8ب). FoxO3a هو في مجرى PI3K/AKT. أجرى Liu وزملاؤه دراسة باستخدام نموذج فأر من I/R الكبدي ووجدوا أن تنشيط مسار Wnt/ -كاتينين و Akt كان له تأثير مهدئ على إصابة الكبد الناتجة عن الإجهاد التأكسدي بعد I/R الكبدي. بالإضافة إلى ذلك، لاحظوا أن هذا التنشيط أخفى بفعالية الأحداث المميتة الناتجة عن ارتفاع مستوى FoxO3a. تسلط هذه النتائج الضوء على إمكانات مسار Wnt/ -كاتينين و Akt في الحماية من تلف الكبد وكبح عمليات الموت الخلوي المبرمج في سياق I/R الكبدي.

نظرًا لأن مسار إشارة PI3K/AKT/GSK-3 يقع في أعلى مسار إشارة Wnt/ -كاتينين؛ فإن العلاجات التي تنشط PI3K/AKT/GSK-3 ، مثل دكسمديتوميدين أو يوجينول، لديها القدرة على تنشيط مسار Wnt/ -كاتينين في نفس الوقت. لذلك، فإن هذه العوامل العلاجية هي استراتيجيات واعدة لعلاج إصابة الأعضاء الناتجة عن I/R. على سبيل المثال، في نموذج جرذان نقص تروية الدماغ، أدى إعطاء دكسمديتوميدين إلى زيادة بقاء الخلايا العصبية وتقليل حجم السكتة الدماغية. وبالمثل، أظهر العلاج بـ XQ-1H القدرة على تعزيز تكوين الأوعية الدموية واستعادة الوظيفة العصبية بعد السكتة الدماغية الإقفارية. أخيرًا، عند إعطائه عن طريق الفم لمدة 30 يومًا، خفف Phyllanthus emblica من تلف عضلة القلب الناتج عن I/R في الجرذان التي خضعت لجراحة I/R القلبي.

إشارة HIF-1a
يمثل مسار إشارة عامل نقص الأكسجة-1a (HIF-1a) المسؤول عن منح التكيف مع الظروف منخفضة الأكسجين ويلعب دورًا حاسمًا في تكوين الأوعية الدموية والإجهاد التأكسدي وعمليات التمثيل الغذائي الخلوي في ظل ظروف نقص الأكسجة. من الجدير بالذكر أن هناك تداخلًا كبيرًا بين مسارات إشارة HIF-1a و Wnt، والتي تنظم معًا عمليات مثل تكوين العظام وتكوين الأوعية الدموية وتطور وهجرة أنواع مختلفة من السرطانات. أوضحت الدراسات الحديثة مشاركة تداخل مسار إشارة HIF-1a و Wnt في تنظيم تكاثر الخلايا وتمايزها، ونفاذية BBB، والموت الخلوي المبرمج خلال إصابة I/R التي تؤثر على الدماغ والكبد والكلى وأعضاء أخرى.

HIF-1 هو عضو في عائلة HIF ويتكون من وحدات فرعية HIF-1a و HIF-1 . HIF-1 هو بروتين يعتمد على الأكسجين
ويظهر عمر نصف قصير في ظل ظروف الأكسجين العالي ويتم تكسيره بسرعة بواسطة البروتيازومات. ومع ذلك، فإنه مستقر في ظل ظروف نقص الأكسجة؛ في ظل هذه الظروف، ينتقل HIF-1 إلى النواة، ويتعاون مع HIF-1 لتشكيل هيتيروديمر، ويرتبط بعناصر الاستجابة لنقص الأكسجة لتعزيز تعبير عوامل النسخ التابعة مثل VEGF وناقل الجلوكوز-1.

أظهرت الأبحاث أنه في ظل ظروف نقص تروية الدماغ ونقص الأكسجة، يتم تنشيط مسار إشارة HIF-1a. يمكن أن يؤدي مسار إشارة HIF-1a المرتفع إلى تنشيط مسار إشارة Wnt/ -كاتينين، مما يعزز تكاثر الخلايا الجذعية العصبية وتمايزها (الشكل 8ج). يمكنه أيضًا إحداث اضطراب في بروتينات TJ، مما يؤدي إلى زيادة نفاذية BBB وزيادة تعبير الجين المستهدف VEGF، مما يؤدي إلى تفاقم تسرب الأوعية الدموية. استنادًا إلى الدور المزدوج لـ VEGF، فإن ارتفاع VEGF يعزز تكوين الأوعية الدموية خلال المرحلة المتأخرة من نقص التروية ونقص الأكسجة (الشكل 8ج). في المقابل، أظهرت دراسة حول نقص تروية الدماغ أن مسار إشارة HIF-1a/VEGF تم تقليله خلال فترة العلاج؛ هذا التثبيط، بدوره، نشط مسار إشارة Wnt/ -كاتينين، مما أدى إلى تحسين البيئة الدقيقة للدماغ في الجرذان المصابة بـ MCAO. يمكن أن تُعزى النتائج المتضاربة لهذه الاكتشافات إلى التفاعل المعقد والتعقيد في الآليات بين هذه المسارات الإشارية.

وبالمثل، فإن التداخل بين HIF-1a وWnt/ مسارات إشارات -كاتينين في إصابة الكبد الناتجة عن نقص التروية تعزز بشكل تآزري تقليل الإجهاد التأكسدي بعد الكبد (الشكل 8ج). بعد نقص تروية الكبد أو إعادة التروية، مستوى التعبير عن -كاتين ينظم نشاط إشارة HIF-1α، وانعدام -كاتين يؤدي إلى تثبيط نقل إشارة HIF-1a بعد نقص الأكسجين في الكبد. تحت ظروف نقص الأكسجين أو ظروف نقص الأكسجين/إعادة التروية، يمكن لـ HIF-1a أن يثبط بشكل تنافسي التفاعل بين TCF4 و -كاتين، الذي يعزز نقل إشارة HIF-1α، يقلل من موت الخلايا المبرمج، ويعزز بقاء الخلايا. علاوة على ذلك، التداخل بين HIF و Wnt/ تم الإبلاغ عن مسار إشارة -كاتين في إصابة الكلى الناتجة عن نقص التروية وإعادة التروية. أظهر شو وزملاؤه أنه في نموذج خلوي لإصابة نقص الأكسجة/إعادة الأكسجة، تم تنشيط Wnt/ مسارات الإشارات -كاتينين و HIF دعمت بعضها البعض وزادت من تعبير الجينات المستهدفة downstream لـ Wnt/ مسار إشارة -كاتينين، الذي يعزز بشكل تآزري الإصلاح الكلوي المبكر بعد إصابة الكلى الحادة (الشكل 8ج).