Hvatberaprótein afhjúpa aðferðina sem hjálpar til við að bæta minni, nám og hreyfivirkni í blóðþurrðarheilakvilla Rotta líkan Part 3

4. Efni og aðferðir

4.1. Dýr og tilraunahópar

Þrjátíu og sex Sprague-Dawley rottur voru notaðar í þessa rannsókn. Dýrunum var haldið við 22 ± 1◦C með ljós/myrkri hringrás sem var 12 klst. og höfðu frjálsan aðgang að mat og vatni. Tilraunaaðferðir voru gerðar með samþykki siðferðisstofnunarnefndar um dýravernd og rannsóknir við Zhengzhou háskólann.

Myrka hringrásin vísar til þess tíma þegar fólk sefur á nóttunni og það er nátengt minni. Hjá flestum bætir góður nætursvefn líkamlega heilsu og heilastarfsemi. Á sama tíma er svefn einnig tengdur minnisferli heilans.

Þegar við sofum fer líkami okkar inn í mismunandi svefnstig, þar á meðal hröð augnhreyfingar (REM) svefn og óhraðar augnhreyfingar (NREM) svefn. Þessi stig gegna mikilvægu hlutverki við að stjórna upplýsingasamþættingu heilans og styrkingu minnis.

Flestir upplifa jákvæð áhrif svefns á einbeitingu og minni. Rannsóknir sýna að svefn getur hjálpað okkur að treysta og styrkja minningar okkar og jafnvel bæta getu okkar til að læra. Í svefni samþættir heilinn nýjar upplýsingar við núverandi þekkingu og eykur þar með getu til að geyma og nota minni.

Aftur á móti getur skortur á nægum svefni leitt til minnistaps og námserfiðleika. Langtíma svefnleysi getur valdið margvíslegum vandamálum í líkama og heila, sem hefur áhrif á daglegt líf og vinnuhæfni. Þess vegna er rétt svefnstefna og sanngjarn lífsstíll lykilatriði til að viðhalda góðu minni.

Á heildina litið eru tengsl milli myrkra hringrása og minnis. Nægur svefn getur stuðlað að samþættingu heilaupplýsinga og styrkingu minnis, en langvarandi svefntruflanir geta haft áhrif á heilastarfsemi og minni. Þess vegna ættum við að huga að svefngæðum í daglegu lífi okkar og viðhalda heilbrigðum lífsstíl, til að styðja og bæta minni okkar og námsgetu á áhrifaríkan hátt. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og aukið magn asetýlkólíns og vaxtarþætti. Þessi efni eru mjög mikilvæg fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche deserticola einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái nægileg næringarefni og orku og þar með bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Allt kapp var lagt á að fækka dýrum og lágmarka þjáningu dýra meðan á tilraununum stóð. Dýrum var skipt af handahófi í fjóra hópa (Mynd 8). (1) HIE, NT (hypoxia-ischemiaencephalopathy group without exercise training) samanstóð af dýrum sem voru gerð fyrir blóðþurrðarheilakvilla á 7. degi eftir fæðingu með því að svæfa ungana með ísóflúrani (5% framkalla, 1,5% viðhald).

Vinstri sameiginlega hálsslagæðin var síðan varanlega bundin og ungarnir voru settir í heitan bata sófa í 30 mínútur áður en þeir voru fluttir í súrefnishólf með stöðugu flæði súrefnisgasblöndunnar af 92% N2 og 8% O2 í 90 mínútur og síðan farið aftur í búrin fram á 10. viku án þess að láta þau stunda sundæfingar. (2) HIE, T (hypoxia-blóðþurrðarheilakvilli hópur með æfingarþjálfun) samanstóð af dýrum sem voru gerð fyrir blóðþurrðar-blóðþurrðarheilakvilla eins og í (1) og fóru aftur í búrin fram að 6. viku ævinnar og fengu síðan 90 mín. sundæfingar daglega í fimm daga með 2 daga hvíld á viku í 4 vikur, (3) SHAM, NT (viðmiðunarhópur) innihélt dýr sem voru ekki undir neinni meðferð en lifðu eðlilegu lífi í búrum frá 1. degi eftir fæðingu til 10. viku án æfingarþjálfun, og (4) SHAM, T samanstóð af dýrum sem ekki fengu neina meðferð en lifðu eðlilegu lífi í búrum frá degi eftir fæðingu1 upp í 6 vikur, eftir það voru þau látin stunda sundæfingar í 4 vikur.

Dýraheilarnir úr hinum ýmsu hópum voru síðan teknir upp og undirbúnir fyrir western blotting (hippocampus og heilaberki) og ónæmisflúrljómun (mótorberki).

4.2. Æfing Paradigm

Dýrin voru hýst með mat og vatni að vild og haldið á 12-ljósu/myrkri hringrás. Þeim var skipt í tvo hópa: kyrrsetudýr (HIE, NT og SHAM, NT) og líkamsræktardýr (HIE, T og SHAM, T). Æfingardýrin voru látin fara í sundæfingar eftir viku 6 eftir fæðingu í 4 vikur; þeir voru látnir stunda sundæfingar í 5 daga vikunnar með 2 daga hvíld. Hver sundlota stóð í 90 mín. Laugin var fyllt á 50 cm dýpi til að koma í veg fyrir að dýrin snerti botn tanksins.

Dýrin fengu að synda frjálslega, án aukaálags, og voru örvuð varlega í sundi. Rotturnar voru þurrkaðar vandlega eftir æfinguna og settar aftur í búrin.

4.3. Vertica! Stöng mótor próf

Dýrin í hverjum hópi voru eitt af öðru sett með andlitið upp á dúkbandsklædda stöng (3,0 cm í þvermál og 150 cm á lengd), sem haldið var í láréttri stöðu, síðan var lyft smám saman upp í lóðrétta stöðu og tíminn sem rottan dvaldi á stönginni var skráður í að hámarki 2 mínútur (120 s). Í þessu prófi dettur dýrið með skerta hreyfisamhæfingu og jafnvægi af stönginni.

4.4. Morris Water Maze Test (MWM)

Rottur (10 vikna gamlar) fengu MWM eftir að hafa gengist undir 4 vikna æfingaþjálfun (SHAM, 'T og HlE, T). Öll gögn um vatnsvölundarhús voru skráð með Panjab SMART myndbandsrakningarkerfinu (Panlab Howo Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd.) (Shanghai, Kína). MWM var notað eins og lýst er af l32]. Í stuttu máli notuðu rottur sjónrænar vísbendingar sem settar voru á mörk sundlaugar til að komast á falinn vettvang og flýja úr vatninu. Námið var metið yfir 7 daga. Fyrir námsmatið voru rottur settar í laugina sem innihélt tært vatn og sýnilegan pall. Á þjálfuninni fengu rotturnar tilraunasundæfingar til að kynnast verkefninu.

Á námstímanum voru rottur smurðar með svörtum litarefni til að auðvelda myndbandsupptöku og pallurinn var kafaður. Hver rotta var gefin í fjórar tilraunir frá mismunandi upphafsstöðum (fjórðungum). Seinkun eða tíminn sem þarf til að ná vettvangi var skráð á hverjum degi af Panlab SMART myndbandsrakningarkerfinu. Á síðasta degi tilraunarinnar var pallurinn fjarlægður og hver rotta var sett aftur í vatnið í þeim fjölda skipta sem dýrin fóru yfir stað falinna pallsins í fjórðungnum sem áður innihélt pallinn (markfjórðungur) var skráð.

4.5. Western Blotting

Sex rottur voru valdar af handahófi úr hverjum hópi fyrir tilraunina á próteinstigi. Prótein voru dregin úr hippocampus og heilaberki og gerð einsleit í hvarfefni RIPA (CW2333S, CoWin Biosciences, Cambridge, MA, Bandaríkjunum) og aðskilin í umfrymi og kjarnaprótein. Próteinstyrkurinn var ákvarðaður með því að nota bicinchoninicacid prófun (BCA) (CW0014S, CoWin Biosciences, Cambridge, MA, USA), og alls 20 g af próteini voru aðskilin með rafdrætti á alhliða SDS-PAGE hlaupum (CFAS AnyKD PAGE) # PE008, Zhonghui Hecai Bio-pharmaceutical Technology Co., Ltd., Shaanxi, Kína.

Prótein voru síðan flutt yfir á pólývínýlídenflúoríð himnur, (PVDF)(R1CB12934, Merck Millipore Ltd., (Burlington, MA, USA). Himnurnar voru lokaðar í 2 klst með 5% nautgripasermi albúmíni (BSA) (#A8020, Solarbio Life Sciences , Peking, Kína) við stofuhita og ræktað með eftirfarandi frummótefnum frá Cell Signaling Technology (Danvers, MA, Bandaríkjunum): AIF (D39D2, 1:1000), Cytókróm C (136F3, 1:1000),klofinn kaspasi{{ 13}} (Asp175, 1:1000), Smac/Diablo (D553R, 1:1000) og OPA1 (D7C1A,1:1000).

GAPDH frá Servicebio, Wuhan, Kína (GB11002, 1:2000), og H3 frá Proteintech (17168-1-AP, 1:1000) við 4 ◦C yfir nótt, fylgt eftir af HRP-tengdu secondary antibody SA00001-2 frá Proteintect (1:5000) ræktun í 2 klst við stofuhita. Próteinböndin voru sýnd með auknu efnaljómunarsetti #KF005 frá Affinity Biosciences og myndað með Bio-Image Analysis kerfinu (Zhengzhou University, Zhengzhou, Kína). Hlutföll próteinsbandsstyrkleika og GAPDH (frumfrumuprótein) og H3 (kjarnaprótein) sem innri tilvísanir voru ákvörðuð með ImageJ.

4.6. Ónæmisflúrljómun

{{0}}µm kransæðasneiðarnar af heilavef voru fengnar með því að nota frostmikrótóm (Leica, Þýskalandi) fyrir ónæmisflúrljómun. Glerunum var lokað í 2 klst með PBS með 10% fóstursermi úr nautgripum, (#A8020, Solarbio Life Sciences, Peking, Kína) og 0,3% Triton ×-100, Amresco 0694, Biosharp, Eistlandi við stofuhita og síðan ræktað með frummótefnum frá frumumerkjatækni (Danvers, MA, Bandaríkjunum): and-AIF, D39D2 (þynning 1:400), and-Cytochrome C, 136F3 (þynning 1:200), and-klofinn caspase-3 , Asp175 (þynning 1:400), and-Smac/Diablo, D553R (þynning 1:200) og and-OPA1, D7C1A (þynning 1:400) yfir nótt við 4 ◦C.

Síðan voru skyggnurnar þvegnar þrisvar sinnum hverjar sem stóðu í 10 mínútur í PBS og síðan ræktaðar með aukamótefnum (ab150077 frá Abcam, Cambridge Biomedical Campus, Cambridge, Bretlandi) í 2 klst við stofuhita í myrkri.DAPI,#C0065 frá Solarbio Life Sciences, Peking, Kína (1:100PBS) var bætt við í 5 mínútur og hellt af, þvegið í PBS í 3 skipti sem stóð í 5 mínútur, þurrkað, slökkviefninu var bætt við (#P0126, Beyotime Biotechnology, Shanghai, Kína), gler miðarnir voru festir á glærurnar og sýni voru geymd við -20 ◦C í 2 klst. og tekin til smásjármyndatöku. Vefmyndirnar voru teknar með því að nota confocal flúrljómunarsmásjá (Ni-U942877, Nikon, Tókýó, Japan) og myndirnar tákna próteinin í hreyfiberki voru síðan magngreind með FIJI-ImageJ eins og lýst er í [33].

4.7. Tölfræðigreining

GraphPad Prism útgáfa 8.0.0 fyrir Windows (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) var notað fyrir allar greiningar. Einhliða ANOVA fylgt eftir af Dunnett's post hoc prófum, í sömu röð, voru notuð til að mæla tölfræðilega marktekt. Niðurstöður eru sýndar sem meðaltal ± SEM, og p < 0.05 var talið tölfræðilega marktækt.

5. Ályktanir

Þessi rannsókn sýnir fram á að sundæfingar bætti hreyfivirkni, minni og nám í tengslum við HIE með því að bæla hvatbera apoptosis í gegnum theCyto.C/cleaved caspase-3 og AIF merkjaleiðir. Að auki hefur verið sýnt fram á að inngrip í sundæfingar komi á stöðugleika í hvatberakristum og himnumöguleikum eins og sýnt er með viðsnúningi Smac/Diablo og OPA1 hjá rottum með HIE. Þar af leiðandi er þetta aðlaðandi og raunhæfur grunnur fyrir frekari rannsóknir til að ráða fleiri sameindaleiðir sem hægt væri að vinna með til að stjórna HIE og afleiddum skortinum á áhrifaríkan hátt. Þó að þessi rannsókn hafi sýnt fram á hlutverk hreyfingar við að snúa við uppbyggingu og virknibrestum í hvatberunum sem orsakast af af HIE, það tæmdi ekki allar mögulegar aðferðir til að komast að því hvernig hvatberakrista er stöðugt; þetta er mikilvægt fyrir framtíðarrannsóknir á þessu efni.

Framlög höfundar: Hugmyndafræði, FG, FP, YW og CC; gagnaöflun, FG, FP, YW, HL og JF; formleg greining, FG, HL og CC; fjármögnunaröflun, CC; rannsókn, FG, FP, YW, HL og JF; aðferðafræði, FG, FP, YW og CC; verkefnastjórnun, FG, YW og CC; auðlindir, CC; hugbúnaður, FG, FP, JF og CC; eftirlit, CC; staðfesting, FG, FP, YW, HL og CC; visualization, FG, FP, YW, HL og JF; ritun–frumrit, FG og YW;rit–rýni og ritstýring FG og HL Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgefna útgáfu handritsins.

Fjármögnun: Þessi rannsókn er studd af vísinda- og tæknirannsóknarverkefni Vísinda- og tæknideildar Henanhéraðs (styrkur nr. 212102310217) og styrkur frá sjóðum National Natural Science Foundation of China (Grant No. 81401015).

Yfirlýsing stofnunarendurskoðunarnefndar: Rannsóknin var gerð í samræmi við leiðbeiningar nefndarinnar um umönnun rannsóknardýra við Zhengzhou háskólann; ZZUIRB2022-32.

Yfirlýsing um upplýst samþykki: Á ekki við.

Yfirlýsing um framboð gagna: Á ekki við.

Hagsmunaárekstrar: Höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.

Heimildir

1. Li, B.; Concepcion, K.; Meng, X.; Zhang, L. Heila-ónæmisvíxlverkanir í burðarmáls súrefnisskorti-blóðþurrðarskaða í heila. Prog. Neurobiol.2017, 159, 50–68. [Krossvísun]

2. Douglas-Escobar, M.; Weiss, MD Blóðþurrðarheilakvilli: endurskoðun fyrir lækninn. JAMA barnalæknir. 2015, 169, 397–403.[CrossRef] [PubMed]

3. Svartur, RE; Cousens, S.; Johnson, HL; Lawn, J.; Rudan, I.; Bassani, D.; Jha, P.; Campbell, H.; Walker, CF; Cibulskis, R.; o.fl. Alþjóðlegar, svæðisbundnar og innlendar orsakir barnadauða árið 2008: Kerfisbundin greining. Lancet 2010, 375, 1969–1987. [Krossvísun]

4. Juul, SE; Ferriero, DM Lyfjafræðilegar taugaverndaraðferðir við heilaskaða nýbura. Clin. Perinatól. 2014, 41, 119–131.[CrossRef]

5. Zhu, C.; Rodriguez, JI; Logandi.; Xu, Y.; Sun, Y. Hlutverk apoptosis-framkallandi þáttar í burðarmáls súrefnisskemmdum heilaskaða. NeuralRegen. Res. 2021, 16, 205–213. [CrossRef] [PubMed]

6. Söngur, S.-H.; Jee, Y.-S.; Ko, I.-G.; Lee, S.-W.; Sim, Y.-J.; Kim, D.-Y.; Lee, S.-J.; Cho, YS hlaupabrettaæfingar og hjólaæfingar bæta hreyfivirkni með því að bæla apoptotic taugafrumudauða í heilabólgurottum. J. Æfing. Endurhæfing. 2018, 14, 911–919.[CrossRef]

7. Kelly, M.; Darrah, J. Vatnsæfingar fyrir börn með heilalömun. Dev. Med. Barn. Neurol. 2005, 47, 838–842. [Krossvísun]

8. Müller, P.; Duderstadt, Y.; Lessmann, V.; Müller, NG Laktat og BDNF: Lykilmiðlarar af áreynsluvöldum taugamyndun?J. Clin. Med. 2020, 9, 1136. [Krossvísun]

9. Intlekofer, KA; Cotman, CW Æfing vinnur gegn minnkandi starfsemi hippocampus við öldrun og Alzheimerssjúkdóm. Neurobiol.Dis. 2013; í prentun. [Krossvísun]

10. Real, C.; Ferreira, A.; Chaves-Kirsten, G.; Torrão, A.; Pires, R.; Britto, L. BDNF viðtakablokkun hindrar jákvæð áhrif hreyfingar í rottulíkani af Parkinsonsveiki. Taugavísindi 2013, 237, 118–129. [Krossvísun]

For more information:1950477648nn@gmail.com