Journal of Babol University of Medical Sciences

en اثرات جهش HEIX1 بر استرس شبکه آندوپلاسمی، فعال سازی کاسپاز و مسیرهای JNK2 HEIX1 Mutation Effects on Endoplasmic Reticulum Stress, Caspase Activation, and JNK2 Pathways دندانپزشکی(بیماریهای دهان) Dentistry (Oral Diseases) تحقیقی Research <pre aria-label="Translated text: سلول ها از طریق پاسخ پروتئین بازشده (UPR) و اتوفاژی با استرس شبکه آندوپلاسمی (ER) سازگار می شوند. در سلول‌های جهش یافته HEIX1، جهش در ژن HEIX1 کیناز N ترمینال 2 C-Jun (JNK2) را تنظیم می‌کند و منجر به افزایش استرس ER می‌شود. افزایش سطح JNK2 UPR را فعال می کند، که منجر به تغییرات ساختاری و عملکردی در ER و میتوکندری، کاهش سطح ریبوزوم در سیتوپلاسم، کاهش دخول در پروتئین اتصال زنجیره سنگین ایمونوگلوبولین (BiP) می شود. و علاوه بر این، افزایش بیان JNK2 CCAAT / پروتئین اتصال دهنده تقویت کننده (CHOP) بیان آن را تسریع و تثبیت می کند. مهار JNK2 باعث فعال شدن کاسپاز 9 و آپوپتوز می شود و نقش بالقوه آن را در بقای سلول های تومور، رشد و بیماری های عصبی مرتبط با استرس ER، اتوفاژی و عملکرد لیزوزومی برجسته می کند. مدل in vivo باید ایجاد می شد و اثرات مسیر P-ERK بر آپوپتوز سلول سرطانی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که فعال‌سازی P-ERK با فعال کردن مسیرهای سیگنالینگ UPR مانند P-ERK، ERK و JNK، رشد سرطان را مهار می‌کند که منجر به آپوپتوز سلول سرطانی می‌شود." class="tw-data-text tw-text-large tw-ta" data-placeholder="Translation" data-ved="2ahUKEwi1hpLAh5WJAxXyxwIHHQKkNRgQ3ewLegQIChAT" dir="rtl" id="tw-target-text" style="text-align: justify;"> سابقه و هدف: سلول‌های اشنایدر 2 (S2) مشتق شده از مگس سرکه، به طور گسترده در تحقیقات زیست شناسی تکاملی و مهندسی ژنتیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. تشکیل بافت مناسب به تنظیم سیگنال دهی بستگی دارد. واکنش پروتئین باز نشده (UPR) و اتوفاژی نقش مهمی در حفظ شبکه آندوپلاسمی (ER) و هموستاز میتوکندری ایفا می‌کند. جهش در ژن HEIX1 این فرآیندها را مختل می‌کند و باعث فعال شدن مسیرهای سیگنالینگ P-ERK و JNK می‌شود که منجر به استرس ER، اختلال عملکرد میتوکندری و آپوپتوز می‌شود. این مطالعه مکانیسم‌های مولکولی جهش‌های از دست دادن عملکرد HEIX1 را در سلول‌های S2، با تمرکز بر فعال ‌سازی مسیر P-ERK و JNK و اثرات آن‌ها بر پاسخ‌های استرس سلولی بررسی می‌کند. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی چهار گروه سلول S2، با 10 نمونه در هر گروه می‌شود: 1) کنترل نوع وحشی، 2) جهش یافته هموزیگوت HEIX1 (HEIX1-/-)، 3) گروه نجات هتروزیگوت HEIX1 (*heix1/Df; UAS, Gal4, tubp>HEIX1) و 4) گروه تحت درمان با مهار کننده P-ERK GSK مورد بررسی قرار گرفتند. استخراج و آنالیز پروتئین در تمام گروه‌ها انجام شد. متغیرهایی مانند فعال‌سازی P-ERK و JNK، سطح گونه‌های اکسیژن فعال (ROS)، نشانگرهای آپوپتوز (فعال‌سازی کاسپاز ۹) و بیان ژن مرتبط باUPR  با استفاده از وسترن بلات، ایمونوفلورسانس و سنجش ROS اندازه‌گیری شدند. یافته ها: از دست دادن عملکرد HEIX1 به طور قابل توجهی مسیر P-ERK را فعال کرد، همانطور که با افزایش فسفوریلاسیون P-ERK، فعال سازی کاسپاز 9 و آپوپتوز نشان داده شده است. ژن‌ های جهش ‌یافته‌ اختلال ER و هموستاز میتوکندری، از جمله تورم و استرس اکسیداتیو را نشان دادند. HEIX1 سیگنالینگ طبیعی را بازیابی کرد و آپوپتوز را کاهش داد. مهار P-ERK آپوپتوز را تسریع کرد و بیان ژن مربوط به UPR را سرکوب کرد و بر نقش HEIX1 در پروتئوستاز تاکید کرد. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این مطالعه، ژن HEIX1 برای حفظ ER و هموستاز میتوکندری، تنظیم پاسخ‌های استرس و جلوگیری از آپوپتوز ضروری است. از دست دادن آن منجر به فعال شدن مسیر P-ERK، استرس ER و مرگ سلولی می‌شود. این یافته‌ها اطلاعاتی در مورد مگس سرکه و پیامدهای گسترده‌تر HEIX1 در درک بیماری‌های انسانی مرتبط با استرس ER و آپوپتوز ارائه می‌دهد. </pre> <div style="text-align: justify;">Background and Objective: Schneider 2 (S2) cells, derived from Drosophila melanogaster, are extensively utilized in developmental biology and genetics engineering research. Proper tissue formation depends on the regulation of developmental signalling, with the unfolded protein response (UPR) and autophagy playing critical roles in maintaining endoplasmic reticulum (ER) and mitochondrial homeostasis. Mutations in the HEIX1 gene disrupt these processes, triggering activation of the P-ERK and JNK signalling pathways, which lead to ER stress, mitochondrial dysfunction, and apoptosis. This study examines the molecular mechanisms underlying HEIX1 loss-of-function mutations in S2 cells, focusing on P-ERK and JNK pathway activation and their effects on cellular stress responses. Methods: This experimental study includes four groups of S2 cells, with 10 samples per group: (1) wild-type (WT) control, (2) HEIX1 homozygous mutant (HEIX1−/−), (3) HEIX1 heterozygous rescue group (*heix1/Df; UAS, Gal4, tubp>HEIX1), and (4) a group treated with the P-ERK inhibitor GSK. Protein extraction and analysis were performed across all groups. Variables such as P-ERK and JNK activation, reactive oxygen species (ROS) levels, apoptosis markers (caspase 9 activation), and UPR-related gene expression (GRP78 and CHOP) were measured using western blotting, immunofluorescence, and ROS assays. Findings: Loss of HEIX1 function significantly activated the P-ERK pathway, as evidenced by increased P-ERK phosphorylation, caspase 9 activation, and apoptosis. Mutants showed disrupted ER and mitochondrial homeostasis, including swelling and oxidative stress. Rescuing HEIX1 restored normal signalling and reduced apoptosis. P-ERK inhibition accelerated apoptosis and suppressed UPR-related gene expression, underscoring HEIX1's role in proteostasis. Conclusion: According to the results of this study, the HEIX1 gene is essential for maintaining ER and mitochondrial homeostasis, regulating stress responses, and preventing apoptosis. Its loss leads to P-ERK pathway activation, ER stress, and cell death. These findings provide insights into Drosophila development and the broader implications of HEIX1 in understanding human diseases linked to ER stress and apoptosis.  </div> میتوکندری, جهش HEIX1, مسیر سیگنالینگ ERK, مرگ ناشی از آپوپتوز, نوشته شده توسط JNK. Mitochondria, HEIX1 Mutations, ERK Signalling Pathway, Apoptosis-Induced Death, Written by JNK. 0 0 http://jbums.org/browse.php?a_code=A-10-8347-1&slc_lang=en&sid=1 MA Dragh میثم عبدالکاظم دراغ maithamdragh@uomisan.edu.iq 100319475328460069749 100319475328460069749 Yes 1.Department of Biology, College of Science, University of Misan, Misan, Iraq. 1. گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه میسان، میسان، عراق ZS Al-Allak زینب صابعه العلک Sabeeh@gmail.com 100319475328460069750 100319475328460069750 No 2.College of Dentistry, University of Misan, Misan, Iraq. 2. دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه میسان، میسان، عراق ZZG Allami زینب زمیل گتا علامی Zamil@yahoo.com 100319475328460069751 100319475328460069751 No 1.Department of Biology, College of Science, University of Misan, Misan, Iraq. 1. گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه میسان، میسان، عراق