स्ट्रोमल सेल-डिराइव्ड फैक्टर 1

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स्ट्रोमल सेल-डिराइव्ड फैक्टर 1 (SDF-1), जिसे C-X-C मोटिफ केमोकाइन 12 (CXCL12) के रूप में भी जाना जाता है, एक केमोकाइन प्रोटीन है जो मनुष्यों में गुणसूत्र 10 पर स्थित CXCL12 जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है।[1] यह कई ऊतकों और कोशिका प्रकारों में सर्वव्यापी रूप से व्यक्त होता है। स्ट्रोमल सेल-डिराइव्ड फैक्टर 1-अल्फा और 1-बीटा छोटे साइटोकिन्स हैं जो केमोकाइन परिवार से संबंधित हैं, जिनके सदस्य ल्यूकोसाइट्स को सक्रिय करते हैं और अक्सर प्रो-इंफ्लेमेटरी उत्तेजनाओं जैसे कि लिपोपॉलीसेकेराइड, TNF, या IL1 द्वारा प्रेरित होते हैं। केमोकाइन्स की विशेषता 4 संरक्षित सिस्टीन की उपस्थिति है जो 2 डाइसल्फाइड बॉन्ड बनाते हैं। उन्हें 2 उप-परिवारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। CC उप-परिवार में, सिस्टीन अवशेष एक-दूसरे के बगल में होते हैं। CXC उप-परिवार में, वे एक मध्यवर्ती अमीनो एसिड द्वारा अलग होते हैं। SDF1 प्रोटीन बाद वाले समूह से संबंधित हैं। CXCL12 सिग्नलिंग को कई कैंसर में देखा गया है। CXCL12 जीन में 27 SNPs में से एक भी शामिल है जो कोरोनरी धमनी रोग के बढ़ते जोखिम से जुड़े हैं।

संरचना

जीन

CXCL12 जीन गुणसूत्र 10 पर बैंड 10q11.21 पर स्थित है और इसमें 4 एक्सॉन शामिल हैं।[2] यह जीन वैकल्पिक स्प्लिसिंग के माध्यम से 7 आइसोफॉर्म उत्पन्न करता है।

प्रोटीन

यह प्रोटीन इंटरक्राइन अल्फा (केमोकाइन CXC) परिवार से संबंधित है।[3] SDF-1 को एक ही जीन की वैकल्पिक स्प्लिसिंग द्वारा दो रूपों, SDF-1α/CXCL12a और SDF-1β/CXCL12b में निर्मित किया जाता है। केमोकाइन्स की विशेषता चार संरक्षित सिस्टीन की उपस्थिति है, जो दो डाइसल्फाइड बॉन्ड बनाते हैं। CXCL12 प्रोटीन CXC केमोकाइन्स के समूह से संबंधित हैं, जिनके सिस्टीन की प्रारंभिक जोड़ी एक मध्यवर्ती अमीनो एसिड द्वारा अलग होती है। इसके अलावा, CXCL12 N-टर्मिनल के पहले 8 अवशेष एक रिसेप्टर बाइंडिंग साइट के रूप में कार्य करते हैं, हालांकि केवल Lys-1 और Pro-2 सीधे रिसेप्टर को सक्रिय करने में भाग लेते हैं। इस बीच, लूप क्षेत्र में RFFESH मोटिफ (अवशेष 12-17) CXCL12 रिसेप्टर बाइंडिंग के लिए एक डॉकिंग साइट के रूप में कार्य करता है।

कार्य

CXCL12 चूहों में कई ऊतकों में व्यक्त होता है जिसमें मस्तिष्क, थाइमस, हृदय, फेफड़े, यकृत, गुर्दा, प्लीहा, प्लेटलेट्स और अस्थि मज्जा शामिल हैं।[4] CXCL12 लिम्फोसाइट्स के लिए अत्यधिक कीमोटैक्टिक है। भ्रूणजनन के दौरान, यह भ्रूण के यकृत से अस्थि मज्जा तक हेमेटोपोएटिक कोशिकाओं के प्रवास और बड़ी रक्त वाहिकाओं के निर्माण को निर्देशित करता है। यह भी दिखाया गया है कि CXCL12 सिग्नलिंग बी कोशिकाओं पर CD20 की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती है। CXCL12 मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाओं के लिए भी कीमोटैक्टिक है और सूजन वाली हड्डी के विनाश के क्षेत्र में व्यक्त होता है, जहां यह ओस्टियोक्लास्टोजेनेसिस पर उनके दमनकारी प्रभाव को मध्यस्थ करता है।

वयस्कता में, CXCL12 एक CXCR4 निर्भर तंत्र के माध्यम से अस्थि मज्जा से एंडोथेलियल प्रोजेनिटर कोशिकाओं (EPCs) की भर्ती करके एंजियोजेनेसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।[5]

CXCR4, जिसे पहले LESTR या फ्यूसिन कहा जाता था, CXCL12 के लिए रिसेप्टर है।[6] इस CXCL12-CXCR4 इंटरैक्शन को विशेष माना जाता था (अन्य केमोकाइन्स और उनके रिसेप्टर्स के विपरीत), लेकिन हाल ही में, यह सुझाव दिया गया था कि CXCL12 CXCR7 रिसेप्टर (जिसे अब ACKR3 कहा जाता है) से भी जुड़ सकता है। CXCR4 को अवरुद्ध करके, जो HIV-1 प्रवेश के लिए एक प्रमुख सह-रिसेप्टर है, CXCL12 CXCR4-ट्रोपिक HIV-1 उपभेदों के एक अंतर्जात अवरोधक के रूप में कार्य करता है।

सीएनएस (CNS)

भ्रूण के विकास के दौरान, CXCL12 न्यूरॉन्स के प्रवास के माध्यम से सेरिबैलर गठन में भूमिका निभाता है।[7] सीएनएस के भीतर, CXCL12 कोशिका प्रसार, न्यूरोजेनेसिस (तंत्रिका ऊतक विकास और वृद्धि), और साथ ही न्यूरोइन्फ्लेमेशन में योगदान देता है। न्यूरल प्रोजेनिटर कोशिकाएं (NPCs) स्टेम कोशिकाएं हैं जो ग्लियल और न्यूरोनल कोशिकाओं में विभेदित होती हैं। CXCL12 मस्तिष्क के भीतर घाव स्थलों पर उनके प्रवास को बढ़ावा देता है, विशेष रूप से व्यापक श्रेणियों में। एक बार क्षति के स्थल पर, NPCs घाव की स्टेम सेल आधारित ऊतक मरम्मत शुरू कर सकते हैं। CXCL12/CXCR4 अक्ष एक्सोन और न्यूराइट्स के लिए मार्गदर्शन संकेत प्रदान करता है, जिससे न्यूराइट आउटग्रोथ (न्यूरॉन्स अनुमान बनाते हैं) और न्यूरोजेनेसिस को बढ़ावा मिलता है। अन्य केमोकाइन्स की तरह, CXCL12 कोशिका प्रवास के साथ शामिल है जो सूजन में योगदान देता है। सीएनएस के संबंध में, CXCL12 रक्त-मस्तिष्क बाधा के पार ल्यूकोसाइट्स को आकर्षित करके न्यूरोइन्फ्लेमेशन में भूमिका निभाता है। हालांकि, CXCL12 का अत्यधिक उत्पादन और संचय विषाक्त हो सकता है और उत्पन्न सूजन के गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

नैदानिक महत्व

मनुष्यों में, CXCL12 को कई अंग प्रणालियों से जुड़ी विभिन्न प्रकार की बायोमेडिकल स्थितियों में शामिल किया गया है।[8] इसके अलावा, CXCR7 सिग्नलिंग के साथ CXCL12 सिग्नलिंग को अग्नाशय के कैंसर की प्रगति में शामिल किया गया है। मूत्र पथ प्रणाली में, CXCL12 प्रमोटर का मिथाइलेशन और PD-L1 की अभिव्यक्ति रेडिकल प्रोस्टेटेक्टॉमी के बाद प्रोस्टेट कार्सिनोमा रोगियों में जैव रासायनिक पुनरावृत्ति के लिए शक्तिशाली पूर्वानुमानित बायोमार्कर हो सकते हैं, और यह पुष्टि करने के लिए आगे के अध्ययन चल रहे हैं कि क्या CXCL12 मिथाइलेशन सक्रिय निगरानी रणनीतियों में सहायता कर सकता है। ऑन्कोलॉजी के क्षेत्र में, मेलेनोमा से जुड़े फाइब्रोब्लास्ट्स को A2B एडेनोसिन रिसेप्टर की उत्तेजना और उसके बाद फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर की उत्तेजना और CXCL12 की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति द्वारा उत्तेजित किया जाता है।

नैदानिक मार्कर

CXCL12 जीन सहित 27 लोकी के संयोजन पर आधारित एक बहु-लोकी आनुवंशिक जोखिम स्कोर अध्ययन ने घटना और आवर्तक कोरोनरी धमनी रोग की घटनाओं के लिए बढ़े हुए जोखिम वाले व्यक्तियों की पहचान की, साथ ही स्टैटिन थेरेपी से एक बढ़ा हुआ नैदानिक लाभ भी पाया। यह अध्ययन एक सामुदायिक कोहोर्ट अध्ययन (माल्मो डाइट एंड कैंसर स्टडी) और प्राथमिक रोकथाम कोहोर्ट्स (JUPITER और ASCOT) और माध्यमिक रोकथाम कोहोर्ट्स (CARE और PROVE IT-TIMI 22) के चार अतिरिक्त यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों पर आधारित था।[9]

मल्टीपल स्केलेरोसिस

एक न्यूरोलॉजिकल स्थिति जो मल्टीपल स्केलेरोसिस में प्रतिरक्षा और तंत्रिका प्रणालियों के बीच दोषपूर्ण बातचीत के परिणामस्वरूप होती है। MS की विशेषता शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा सीएनएस पर हमला करने के कारण नसों का डिमाइलिनेशन है। MS के रोगियों के सेरेब्रल स्पाइनल फ्लूइड में CXCL12 का उच्च स्तर देखा जाता है। CXCL12 रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करता है और न्यूरोइन्फ्लेमेशन का कारण बनता है जो एक्सोनल क्षति और इसलिए मल्टीपल स्केलेरोसिस की प्रगति में योगदान देता है।[10]February 2018

अल्जाइमर रोग

हालांकि CXCL12 MS वाले लोगों के लिए हानिकारक हो सकता है, हालिया शोध यह सुझाव दे रहा है कि यह केमोकाइन अल्जाइमर के रोगियों की प्रगति को कम करने में फायदेमंद हो सकता है। अल्जाइमर एक और न्यूरोलॉजिकल स्थिति है और डिमेंशिया का सबसे आम रूप है जहां अनुभूति काफी कम हो जाती है। अल्जाइमर की एक मुख्य विशेषता बीटा-एमिलॉइड नामक मस्तिष्क पट्टिका का संचय है। इन पट्टिकाओं/अल्जाइमर वाले चूहों में CXCL12 के न्यूरोप्रोटेक्टिव पहलू हैं। PAK एक प्रोटीन है जो डेंड्रिटिक स्पाइन को बनाए रखने से जुड़ा है, जो एक्सोन से जानकारी प्राप्त करने में सिनैप्स पर आवश्यक हैं। अल्जाइमर के रोगियों में PAK का गलत स्थानीयकरण होता है, हालांकि चूहों में CXCL12 के साथ न्यूरॉन्स के पूर्व उपचार ने उस गलत स्थानीयकरण का दमन दिखाया।[11]February 2018 इसके अतिरिक्त, CXCL के साथ इस पूर्व उपचार ने एपोप्टोसिस और ऑक्सीडेटिव क्षति की व्यापकता को कम कर दिया जो सामान्य रूप से बीटा-एमिलॉइड पट्टिका की उपस्थिति के कारण होती है।

एक दवा लक्ष्य के रूप में

केमोकाइन्स और केमोकाइन रिसेप्टर्स, जिनमें CXCR प्रमुख है, मॉर्फोजेनेसिस (आकारजनन), एंजियोजेनेसिस (रक्त वाहिका निर्माण) और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं जैसी कई प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं और इन्हें दवा विकास के लिए संभावित लक्ष्य माना जाता है। नैदानिक नमूनों द्वारा यह संकेत मिलता है कि इडियोपैथिक पल्मोनरी फाइब्रोसिस (फेफड़ों के ऊतकों का सख्त होना) वाले फेफड़ों में CXCR4 का उच्च अभिव्यक्ति स्तर होता है। प्रायोगिक साक्ष्य आगे यह संकेत देते हैं कि CXCR4/CXCL12 फेफड़ों के फाइब्रोसिस के रोगजनन से जुड़े हैं।[12] जठरांत्र प्रणाली में, क्रोनिक पैंक्रियाटाइटिस (अग्न्याशय की पुरानी सूजन) के उपचार में एंटी-फाइब्रोटिक थेरेपी के रूप में CXCL12-CXCR4 अक्ष की जांच की जा रही है। उदाहरण के लिए, CXCR4 (जो CXCL12 का रिसेप्टर है) को प्लेरिक्सैफोर (AMD-3100) के साथ अवरुद्ध करने से स्तन कैंसर के माउस मॉडल में कॉम्ब्रेटास्टैटिन की प्रभावशीलता बढ़ गई, संभवतः मैक्रोफेज को ट्यूमर में भर्ती होने से रोककर।[15][16] AMD-3100 का व्यापक रूप से G-CSF के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है ताकि हेमेटोपोएटिक स्टेम कोशिकाओं को रक्तप्रवाह में जुटाया जा सके, जिससे अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण के लिए उनका संग्रह संभव हो सके।

संदर्भ

  1. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named entrez
  2. ↑ CXCL12 gene information - The Human Protein Atlas. www.proteinatlas.org.
  3. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named UniProt
  4. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Schrader_2002
  5. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Zheng_2007
  6. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Bleul_1996
  7. ↑ (July 2001). "Chemokines and their receptors in the central nervous system". Frontiers in Neuroendocrinology. 22 (3) 147–84. doi:10.1006/frne.2001.0214.
  8. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Pozzobon_2016
  9. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Mega_2015
  10. ↑ (January 2006). "Chemokines in multiple sclerosis: CXCL12 and CXCL13 up-regulation is differentially linked to CNS immune cell recruitment". Brain: A Journal of Neurology. 129 (Pt 1) 200–11. doi:10.1093/brain/awh680.
  11. ↑ (November 2011). "Chemokines, macrophage inflammatory protein-2 and stromal cell-derived factor-1α, suppress amyloid β-induced neurotoxicity". Toxicology and Applied Pharmacology. 256 (3) 300–13. doi:10.1016/j.taap.2011.06.006.
  12. ↑ (March 2020). "The autocrine CXCR4/CXCL12 axis contributes to lung fibrosis through modulation of lung fibroblast activity". Experimental and Therapeutic Medicine. 19 (3) 1844–1854. doi:10.3892/etm.2020.8433.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Stromal cell-derived factor 1” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Stromal_cell-derived_factor_1 यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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