Prompt-Beschreibung

Ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung des experimentellen Prozesses, einschließlich der Etablierung eines Hypoxiemodells in *Caenorhabditis elegans*, induziert durch Natriumsulfit, um hypoxische Plateauschäden zu simulieren. Die Studie untersucht den integrierten Mechanismus von Pyrrolochinolinchinon (PQQ) gegen hypoxieinduzierte Schäden, wobei das Kernkonzept darin besteht, dass PQQ die Kaskadenreaktion von Zellschäden, die durch Hypoxie verursacht werden, durch multiple Signalwege blockiert und letztendlich Zellschutz und Überlebensverbesserung erreicht. Anfängliche Schädigungseffekte der Hypoxie: Wenn sich Zellen in einem Zustand der Hypoxie befinden, löst dies zwei wichtige Schädigungswege aus: Mitochondriale Dysfunktion und Leckage der Elektronentransportkette (ETC): Hypoxie schädigt die mitochondriale Struktur, was zu abnormalen Elektronentransportketten führt, die wiederum reaktive Sauerstoffspezies (ROS)-Ausbrüche/oxidativen Stress auslösen. Kalziumhomöostase-Ungleichgewicht: Hypoxie verursacht eine abnormale Öffnung von Kalziumkanälen auf der Zellmembran, und die intrazelluläre Ca²⁺-Konzentration steigt stark an, was die Zellstörung weiter verschlimmert. Direkte antioxidative Wirkung von PQQ: PQQ blockiert die Quelle hypoxischer Schäden, indem es ROS direkt abfängt/antioxidative Aktivität zeigt: PQQ kann direkt mit ROS wie Superoxidanion (O₂⁻) reagieren, um es in harmloses H₂O₂ umzuwandeln (gleichzeitig durchläuft PQQ einen Redoxzyklus), wodurch die Kaskadenverstärkung des "ROS-Ausbruchs" gehemmt wird. Regulation von Signalwegen durch PQQ: Hemmung der Überaktivierung von p38 MAPK: Der durch Hypoxie verursachte ROS-Ausbruch überaktiviert den p38 MAPK-Signalweg: ROS aktiviert die Upstream-Kinase sek-1 (MAP2K), die wiederum p38 MAPK (pmk-1) phosphoryliert und aktiviert; Überaktivierte p38 MAPK induziert Zelldysfunktion, Apoptosesignale und sogar individuellen Tod. PQQ hemmt die Überaktivierung von p38 MAPK direkt durch transkriptionelle Reprogrammierung (z. B. durch die Regulation von Kalziumsignal-bezogenen Genen) und blockiert diesen Schädigungsweg. Endgültige Schutzwirkung von PQQ: Durch die oben genannten dualen Mechanismen (direktes Antioxidans + Hemmung des p38-Signalwegs) erreicht PQQ: Zellschutz: Aufrechterhaltung der normalen Struktur und Funktion von Zellen (einschließlich Mitochondrien); Aufrechterhaltung des physiologischen Zustands: Wiederherstellung des intrazellulären Umweltgleichgewichts wie der Kalziumhomöostase; Überlebensverbesserung: Blockierung von Apoptosesignalen und Vermeidung von Zell-/Gewebetod. Kernlogik: Hypoxie löst den Zelltod durch eine Kaskadenreaktion von "mitochondrialer Schädigung → ROS-Ausbruch → p38-Signalweg-Überaktivierung" aus; PQQ greift gleichzeitig auf zwei Ebenen ein, "Quelle (Abfangen von ROS)" und "Signalweg (Hemmung von p38)", und kehrt schließlich die Schädigungswirkung der Hypoxie um, wodurch Zellschutz und verbessertes Überleben erreicht werden.