Dihüdrokvertsetiin leevendab LPS-i põhjustatud neuropõletikku ja mälupuudulikkustⅡ

3. Tulemused

3.1. DHQ parandas Y-labürindi testis LPS-i põhjustatud muutusi ruumituvastusmälu käitumise testis

Tegime Y-labürindis ruumituvastusmälu käitumise testi, et hinnata DHQ mõju LPS-i põhjustatud mälupuudulikkuse käitumisele. Statistiline analüüs, milles kasutati kahesuunalist ANOVA-d, näitas olulisi erinevusi rühmade protsentuaalsetes andmetes uuringus-1 ja uuringus-2 rühmade vahel [F (4, 80) ¼ 2,23, p < {{15 }}.05], käsi [F (1, 80) ¼ 84,8, p < 0,05] ning märkimisväärne interaktsioon rühmade ja käe vahel [F (4, 80) ¼ 88,3, p < 0,05].

Mälu parandamiseks klõpsake valikul Rou cong rong

Täiendav analüüs, kasutades post-hoc testi, näitas LPS-i manustamisel ruumilise tuvastamise mälu käitumise olulist vähenemist võrreldes kontrollrottidega. Olulised erinevused olid kontrollrühma, LPS-i, DHQ0.5 ja 1 ug/kg rühmade vahel. Ravi annusega 2 ug/kg nõrgendas LPS-i põhjustatud ruumituvastusmälu kadu. Kuid DHQ-0.5 ja DHQ-1 ug/kg ei näidanud mingeid muutusi LPS-i põhjustatud ruumituvastusmälus. See on näidatud joonisel 2(a).

3.2. DHQ parandas Ymaze testis LPS-i põhjustatud muutusi uudishimu käitumise testis

Uurisime DHQ mõju uudishimu käitumisele päeval {{0}}, nagu on kujutatud alloleval joonisel 2(b). Leidsime uuringus-1 ja katses-2 olulisi erinevusi rühmade [F (4, 80) ¼ 1,77, p < 0,05], rühma [F ( 1, 80) ¼ 83,9, p < 0,05] ning oluline interaktsioon rühmade ja õla vahel [F (4, 50) ¼ 99,7, p < 0,05], kui analüüsiti kahesuunalise ANOVA abil.

Post-hoc test näitas, et uudishimu käitumine vähenes LPS-i manustamisega võrreldes kontrollrottidega oluliselt. Ravi DHQ-2 ug/kg-ga vähendas LPS-i põhjustatud uudishimu käitumise vähenemist. Kuid DHQ -0,5 ug/kg ei muutnud LPS-i poolt põhjustatud uudishimu käitumise vähenemist. Leiti, et DHQ-2 ug/kg mõju LPS-i indutseeritud uudishimu käitumise vähenemise parandamisel on olulisem kui DHQ-1 ug/kg.

3.3. DHQ parandas Y-labürindi testis töömälu

DHQ mõju ruumimälu kahjustusele päeval {{0}} pärast LPS-i süstimist Y-labürindi testis on kujutatud alloleval joonisel 2(c). Statistiline analüüs ühesuunalise ANOVA abil näitas, et Y-labürindi testi paradigmas esines rühmade vahel olulisi erinevusi spontaansete muutuste käitumises [F (4, 40) ¼ 128, p < 0,05]. Post-hoc test näitas, et spontaanne muutuste käitumine vähenes LPS-i manustamisega võrreldes kontrollrottidega oluliselt.

Märkimisväärseid erinevusi leiti ka kontroll- ja DHQ 0,5 ja 1 ug/kg rühmade vahel. DHQ töötlemine 1 ug/kg ja 2 ug/kg vähendas LPS-i põhjustatud spontaansete muutuste käitumise vähenemist, mis näitab töömälu suurenemist. Leiti, et DHQ-2 ug/kg mõju on olulisem kui DHQ-1 ug/kg, samas kui DHQ-0,5 ug/kg ei põhjustanud LPS-i muutusi. indutseeritud töömälu vähenemine.

3.4. DHQ leevendas LPS-i põhjustatud muutusi ülekande latentsuses (TL) EPM käitumise testis

Ruumilise pikaajalise mälu hindamiseks uurisime DHQ mõju ülekande latentsusele päeval -9 ja päeval -10 pärast LPS-i süstimist EPM-testis, nagu on kujutatud alloleval joonisel 3(a). Statistiline analüüs kahesuunalise ANOVA abil näitas olulisi erinevusi katses-1 ja katses-2 rühmade vahel [F (4, 80) ¼ 403,1, P < 0.{12}} 0,05], aeg [F (1, 80) ¼ 781,4, lk< 0.05] and a significant interaction between groups and time [F (4, 80) ¼ 15.11, p < 0.05]. 

Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine suurendas oluliselt TL-i võrreldes kontrollrottidega. Andmed näitavad, et kontrollrühma TL erines päeval -10 oluliselt kõigist teistest gruppidest, kuid päeval-9 erines kontrollrühma TL oluliselt LPS-ist, DHQ{{3} },5 ja ainult 1 ug/kg. DHQ-0,5 ug/kg ei muutnud LPS-i põhjustatud TL suurenemist. Kuid LPS-i põhjustatud TL suurenemine vähenes oluliselt DHQ-1 ug/kg ja DHQ-2 ug/kg abil.

3.5. DHQ suurendas avatud käega kirjeid EPM käitumise testis

Närilistel põhjustab ärevuskäitumist LPS-i esilekutsumine. DHQ mõju avatud haru sisenemiste protsendile päeval {{0}} pärast LPS-i süstimist EPM-testis on kujutatud alloleval joonisel 3(b). Ühesuunaline ANOVA näitas olulisi erinevusi avatud haru sisestuste protsentides rühmade vahel [F (4, 40) ¼ 101, p < 0,05].

Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine vähendas märkimisväärselt avatud käsivarre sisenemise protsenti võrreldes kontrollrottidega. Andmed näitasid, et kontrollrühma ja kõigi teiste rühmade vahel oli olulisi erinevusi. DHQ-0,5 ug/kg ei muutnud LPS-i indutseeritud avatud õlavarrega sisenemiste protsendi langust. Kuid LPS indutseeris avatud haru sisenemiste protsendi vähenemise, mis suurenes oluliselt DHQ-1 ug/kg ja DHQ-2 ug/kg manustamisega.

3.6. DHQ leevendas LPS-i indutseeritud muutusi avatud käega EPM-i käitumistestis

Käitumisandmete analüüs ühesuunalise ANOVA abil näitas olulisi erinevusi avatud käega veedetud aja osas rühmade vahel [F (4, 40) ¼ 292,2, p< 0.05]. The post-hoc test revealed that LPS injection significantly decreased the percentage of open-arm time spent compared to control rats. Statistical data also showed that time spent in the open arm by the control group was significantly different from all other groups. DHQ-0.5 μg/kg caused a significant change to the LPS-induced decrease in the open arm time spent. However, the LPS induced a decrease in the open arm time spent significantly improved with DHQ-1 μg/kg and DHQ-2 μg/kg even more significant than DHQ-0.5 μg/kg. It is shown in Fig. 3(c).

3.7. DHQ ei näidanud EPM-käitumise testis mingit mõju käte kogusisestele

DHQ mõju kogu käe sisenemistele päeval {{0}} pärast LPS-i süstimist EPM-testis on kujutatud alloleval joonisel 3(d). Statistiline analüüs, milles kasutati ühesuunalist ANOVA-d, ei näidanud olulist erinevust rühmade kogusisestustes [F (4, 40) ¼ 0,894, p < 0,05]. Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine ei põhjustanud olulisi muutusi rühmade kogustes kätes. Ükski DHQ doosidest ei põhjustanud olulisi muutusi kogu rühmas.

3.8. DHQ vähendas annusest sõltuvalt LPS-i põhjustatud muutusi liikumatuse perioodis EPM käitumise testis

DHQ mõju liikumatuse perioodile päeval {{0}} pärast LPS-i süstimist EPM-testis on kujutatud alloleval joonisel 3(e). Ühesuunaline ANOVA näitas olulisi erinevusi liikumatuse perioodis rühmade vahel [F (4, 40) ¼ 138,3, p < 0,05]. Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine pikendas kontrollrottidega võrreldes oluliselt liikumatusperioodi. Leiti, et DHQ0.5 ei põhjusta muutusi LPS-i põhjustatud liikumatuse perioodi suurenemises.

Kontrollrühma liikumatuse periood oli oluliselt väiksem kui LPS ja DHQ -0,5 ja 1 ug/kg. Kuid LPS-i põhjustatud liikumatusperioodi suurenemine nõrgenes oluliselt DHQ-1 ug/kg ja DHQ-2 ug/kg, DHQ-2 ug/kg vähendas liikumatusperioodi oluliselt kui DHQ-1 ug/kg.

3.9. DHQ parandas LPS-i induktsiooni tõttu aju keskmist verevoolu

DHQ mõju keskmisele ajuverevoolule hinnati päeval 10 pärast LPS-i süstimist laser-Doppleri kujutisega, mis on kujutatud alloleval joonisel 4. Statistiline analüüs ühesuunalise ANOVA abil näitas olulisi erinevusi rühmade vahel [F (4) , 25) ¼ 41,9, p < 0,05]. Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine vähendas oluliselt aju keskmist verevoolu võrreldes kontrollrottidega.

Verevool kontrollrottidel oli samuti oluliselt erinev, võrreldes DHQ-0,5 ja 1 ug/kg. Kuid DHQ-0,5 ug/kg ja DHQ-1 ug/kg ei muutnud LPS-i põhjustatud keskmise verevoolu vähenemist. Kuid LPS-i põhjustatud keskmise verevoolu langus paranes oluliselt DHQ -2 ug/kg abil.

3.10. DHQ taastas LPS-i induktsiooniga muudetud atsetüülkoliini taseme

Atsetüülkoliin on ajus üks domineerivatest neurotransmitteritest, mis on seotud õppimise ja mäluga (Myhrer, 2003). DHQ mõju LPS-i indutseeritud muutustele atsetüülkoliini tasemes on kujutatud alloleval joonisel 5(a). Ühesuunaline ANOVA näitas atsetüülkoliini kontsentratsiooni arvestuslikke erinevusi rühmade vahel [F (4, 10) ¼ 337, p < 0,05].

Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine alandas oluliselt atsetüülkoliini taset hipokampuse piirkonnas võrreldes kontrollrühmaga. DHQ-0,5 ug/kg ei põhjustanud olulisi muutusi LPS-i indutseeritud atsetüülkoliini kontsentratsiooni languses. LPS-i indutseeritud atsetüülkoliini kontsentratsiooni langus aga suurenes oluliselt DHQ-1 ug/kg ja DHQ-2 ug/kg puhul. Kuid DHQ-2 ug/kg vahendatud atsetüülkoliini kontsentratsiooni tõus oli olulisem kui DHQ-1 ug/kg.

3.11. DHQ mõju LPS-i indutseeritud muutustele atsetüülkoliinesteraasi aktiivsuses

DHQ mõju LPS-i indutseeritud muutustele AchE aktiivsuses pärast LPS-i süstimist on kujutatud alloleval joonisel 5(b). Ühesuunaline ANOVA näitas olulisi erinevusi AchE aktiivsuses rühmade vahel [F (4, 10) ¼ 482, p< 0.05]. It was further proved by the post-hoc test that LPS injection significantly increased the AchE activity compared to the control group rats.

Lisaks näitasid andmed, et kontrollrühma AchE aktiivsus oli samuti oluliselt väiksem kui kõigil ülejäänud rühmadel. DHQ -0,5 ug/kg ei põhjustanud olulisi muutusi LPS-i poolt indutseeritud AchE aktiivsuse suurenemises. Kuid LPS kutsus esile AchE aktiivsuse suurenemise, mida nõrgenes oluliselt DHQ-1 ug/kg ja DHQ-2 ug/kg. DHQ-2 ug/kg vahendatud AchE aktiivsuse vähenemine oli olulisem kui DHQ-1 ug/kg.

3.12. DHQ vähendas põletikueelset IL-6 LPS-indutseeritud loomadel

Uurisime DHQ mõju põletikulisele tsütokiinile IL{{0}} pärast LPS indutseerimist, nagu on kujutatud alloleval joonisel 6. Statistiline analüüs näitas olulisi erinevusi IL-6 kontsentratsioonis erinevates rühmades. Ühesuunalise ANOVA järgi olid rühmade vahel olulised erinevused [F (4, 10) ¼ 3016, p < 0,05].

Post-hoc test näitas, et LPS-i süstimine põhjustas IL-6 taseme tõusu võrreldes kontrollrottidega. IL-6 kontsentratsioon oli rühmade vahel statistiliselt erinev kontrollrühmast. DHQ-0.5, 1 ja 2 ug/kg näitasid olulisi muutusi LPS-i indutseeritud IL-6 taseme tõusus. Siiski oli DHQ-2 ug/kg vahendatud IL-6 taseme langus kahe teise annusega võrreldes kõige olulisem. Leiti, et DHQ-1 ug/kg on olulisem kui DHQ-0,5 ug/kg.

3.13. DHQ näitas antioksüdantset toimet

Oleme uurinud ka DHQ antioksüdantseid omadusi. Joonis fig 7 näitab DHQ mõju antioksüdantsetele ensüümidele LPS indutseerimisel. Ühesuunaline ANOVA näitas olulisi erinevusi rühmade vahel [F (4,10) ¼ 186,7, p < 0.05], MDA [F (4, 10) ¼ 47,40, p < 0,05] ja NO [F (4, 10) ¼ 18,76, P < 0,05] tasemed.

Post-hoc test näitas, et LPS süstimine vähendas oluliselt CAT aktiivsust ja suurendas LPO aktiivsust ning suurendas NO taset võrreldes kontrollrühmaga. CAT aktiivsus suurenes oluliselt DHQ-2 ug/kg manustamisega. Lisaks vähendas LPO aktiivsus oluliselt DHQ -0,5, 1 ja 2 ug/kg. DHQ-1 ja 2 ug/kg, kuid mitte DHQ-0,5 ug/kg manustamine vähendas oluliselt NO aktiivsust võrreldes LPS-i rühmaga.

4. Arutelu

Selle uuringu silmapaistev tunnus on see, et DHQ näitas multimodaalset toimemehhanismi, leevendades LPS-i põhjustatud neuropõletikku ja kognitiivseid puudujääke. Neuropõletiku seos õppimise ja mälu vahel on hästi kindlaks tehtud prekliiniliste ja kliiniliste uuringute kaudu (Liu et al., 2012). Y-labürint on üks sagedamini kasutatavatest labürintidest loommudelite õppimise ja mälu hindamiseks.

Spontaanse vaheldumise käitumistest näitab Y-labürindi testis aktiivset retrograadset töömälu (Onaolapo et al., 2012). LPS vähendas Y-Maze testis vaheldumise käitumist, mis näitab töömälu puudujääke.

Nagu on näidatud joonisel 2 (c), DHQ-1 ja 2 ug/kg minimeerisid oluliselt LPS-i põhjustatud töömälu kadu. Samuti leiti, et DHQ-1 ja 2 ug/kg nõrgestatud LPS-i põhjustasid uudse rühma vähenemise ja teadaoleva õla sisenemise suurenemise, nagu on näidatud joonisel 2 (b). Seetõttu parandas see ruumituvastusmälu.

Y-labürindi uuring näitas ka, et DHQ -2 ug/kg ruumiline mälu paranes oluliselt pärast LPS-i süstimist, nagu on näidatud joonisel 2a. On näidatud, et DHQ manustamine parandab oligomeerse A-ga töödeldud näriliste mudelis ruumimälu (Wang et al., 2018).

Varasemad uuringud (Frühauf-Perez et al., 2018) näitasid, et LPS-i süstimine häirib pikaajalist mälu. Nagu on näidatud joonisel 3 (a), parandas DHQ annustes 1 ja 2 ug/kg TL käitumistestis pikaajalist mälu. Võrreldes päevaga -9 näitas TL päev-10 olulist vähenemist; see tähendab pikaajalise mälu paranemist. Varasem uuring (Swiergiel ja Dunn, 2007) näitas, et LPS-i süstimine põhjustas ärevuselaadset käitumist, kuna see põhjustas EPM-uuringus nii sisenemiste protsendi kui ka vabas käes viibimise aja vähenemise.

Meie uuringus parandas DHQ oluliselt ärevuselaadset käitumist, nagu on näidatud joonisel 3 (c). LPS-i infusioon ei näidanud mingit mõju katseloomade lokomotoorsele aktiivsusele vastavalt õlavarude koguandmetele, mis näitab, et motoorsed funktsioonid ei olnud häiritud nagu joonisel 3 (c). Neuropõletik vähendab aju keskmist verevoolu (CBF) ja kutsub esile raku stressi, mis võib kaasa aidata kognitiivsetele defektidele (Zlokovic, 2005).

Selle mehhanism võib hõlmata neurovaskulaarse üksuse düsfunktsiooni, mis põhjustab neurotoksiliste molekulide ebaõiget kliirensit ajust verre ning tasakaalustamatust energia metabolismi ja toitumise vahel (Zlokovic, 2008). Selles uuringus vähendas LPS-i süstimine keskmist CBF-i ja see keskmise CBF-i langus paranes oluliselt DHQ-2 ug/kg abil, mis näitab selle neuropõletikuvastast toimet, nagu on näidatud joonisel 4.

Kolinergilisel süsteemil on mälus oluline roll ja selle tasakaalustamatus on seotud neuroinflammatsioonipatoloogiaga (Nizri et al., 2006). On täheldatud, et LPS-i indutseerimine põhjustas AChE aktiivsuse suurenemise. Seetõttu on teatatud, et AChE inhibiitorid leevendavad neuroinflammatsioonist põhjustatud neurodegeneratsiooni (Nizri et al., 2006). Selles uuringus põhjustas LPS-i induktsioon Ach taseme olulise languse, nagu on näidatud joonisel 5 (a). ja AChE aktiivsuse suurenemine (joonis 5 (b)). hipokampuses.

Täheldatud tulemused võivad olla tingitud neuropõletikust põhjustatud kolinergiliste neuronite neurodegeneratsioonist hipokampuses (Kalb et al., 2013). DHQ-1 ja 2 ug/kg muutsid LPS-i infusioonist põhjustatud muutused ACh tasemes ja AChE aktiivsuses, nagu on näidatud vastavalt joonistel 5 (a) ja 5 (b). Need andmed näitavad, et DHQ võib LPS-i neuroinflammatsiooni mudelis avaldada kasulikku mõju kolinergilisele süsteemile.

Tasakaalustamatus ROS-i tootmise ja eliminatsiooni vahel bioloogilises süsteemis põhjustab oksüdatiivset stressi, mis mängib kriitilist rolli vanusega seotud kognitiivsete funktsioonide languses neuropõletikuga seotud neurodegeneratiivsetes haigustes, nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõbi (Barnham et al., 2004). Peamisi antioksüdantseid ensüüme, sealhulgas superoksiiddismutaasi (SOD) ja katalaasi (CAT), peetakse oksüdatiivse kahjustuse ajal in vivo ROS-i vastase kaitsesüsteemi esimeseks reaks.

SOD võib muuta superoksiidi aniooni vesinikperoksiidiks, mille seejärel eemaldab CAT (Ighodaro ja Akinloye, 2018). MDA on veel üks hästi tuntud oksüdatiivse stressi näitaja oksüdatiivse stressi korral (Chung et al., 2010). NO mängib õppimises üliolulist rolli, hõlbustades hipokampuse pikaajalist võimendamist (Bon ja Garthwaite, 2003), samuti osaledes rakusiseses signaaliülekandes neuronites (Feil ja Kleppisch, 2008). Huvitav on see, et reaktiivsete lämmastikuliikide ebanormaalne suurenemine keelab apoptootilise rakusurma neuronite nitroseeriva kahjustuse tõttu (Nakagawa ja Yokozawa, 2002).

Täiendav analüüs näitas, et LPS-i manustamine põhjustas antioksüdantse ensüümi katalaasi olulise inhibeerimise ja teatud ensüümide, nagu LPO ja NO, üleaktiivsuse. Täheldatud tulemus võib olla tingitud neuropõletikust põhjustatud ROS-i aktiveerimisest hipokampuses. Nagu on näidatud joonistel 7 (a) ja 7 (b), muutis DHQ-2 ug/kg LPS-i täiustatud CAT ja LPO aktiivsused. LPS-indutseeritud NO aktiivsuse suurenemine vähenes ainult DHQ-1 ja 2 ug/kg võrra. Joonis 7 (c).

Tulemused näitasid, et DHQ-l on antioksüdantne omadus, nagu varem teatati (Weidmann, 2012). LPS on võimas mikrogliia aktivaator ja reguleerib üles põletikueelsete tsütokiinide, sealhulgas IL-6 ja tuumori nekroosifaktori (TNF-) väljatöötamist (Monje et al., 2003). Meie uuringud on näidanud, et LPS-i manustamine põhjustas IL-6 taseme olulise tõusu hipokampuses. Nagu on näidatud joonisel 6, vähendas DHQ-2 ug/kg oluliselt IL-6 taset hipokampuses. Tulemused näitavad, et DHQ-l on neuropõletikuvastane toime (Sah et al., 2011).

Selle DHQ mõju võib seostada selle antioksüdantse toimega, kuna ROS-i eemaldamine viib IL-6 vähenemiseni (Chen et al., 2014; Jain et al., 2009). Tulevikuperspektiivis saab uurida DHQ mõju LPS-ile ja amüloid-beeta-indutseeritud NF-kappa B aktivatsioonile mikrogliiarakkudes toimuva maksulaadse retseptori -4 aktivatsiooni kaudu, kuna NF-kappa B on üks potentsiaalseid võimalusi. neuroinflammatsiooni ja sellega seotud tüsistuste, nagu dementsus, sihtmärgid (Kim et al., 2015).

5. Järeldus

DHQ on parandanud LPS-i põhjustatud mäluhäireid ja ärevuselaadset käitumist rottidel. See on minimeerinud LPS-i põhjustatud kolinergilise düsfunktsiooni hipokampuses. Samuti on näidatud, et sellel on antioksüdantne toime. DHQ on näidanud neuropõletikuvastast toimet, vähendades IL-6, mis on neuropõletikes osalev silmapaistev tsütokiin. Seega viitavad prekliinilised tõendid DHQ-le kui potentsiaalsele kandidaadile neuroinflammatsiooni ja muude mäluhäiretega seotud neurodegeneratiivsete häirete ravis.

Cistanche'i neuroprotektsiooniefekti mehhanism

Tistanche on traditsiooniline Hiina ravimtaim, millel on tõestatud neuroprotektiivne toime. Selle täpne toimemehhanism ei ole täielikult teada, kuid üha rohkem on tõendeid selle kohta, et see võib olla seotud selle võimega suurendada neurotroofsete tegurite ekspressiooni ja reguleerida teatud signaaliradu ajus.

Üks peamisi neurotroofseid tegureid, mida Cistanche on näidanud, on ajust tuletatud neurotroofne faktor (BDNF). BDNF on valk, mis mängib võtmerolli aju neuronite kasvus, diferentseerumises ja säilimises. Uuringud on näidanud, et kui BDNF-i tase on kõrgem, on neuronite ellujäämine ja plastilisus suurem, mis võib aidata kaitsta neurodegeneratsiooni eest.

Cistanche võib samuti olla võimeline reguleerima teatud signaaliradu ajus, mis on seotud rakkude ellujäämise ja apoptoosiga (programmeeritud rakusurm). Näiteks on näidatud, et see pärsib c-Jun N-terminaalse kinaasi (JNK) raja aktiivsust, mis võib teatud tingimustel viia neuronite surmani. Inhibeerides JNK-d, võib Cistanche aidata kaitsta neuroneid kahjustuste eest ja säilitada nende ellujäämist.

Lisaks on näidatud, et Cistanche'il on põletikuvastane ja antioksüdantne toime, mis võib veelgi aidata kaitsta neuroneid kahjustuste eest ja säilitada nende funktsiooni. Need omadused muudavad Cistanche paljulubavaks terapeutiliseks aineks neurodegeneratiivsete häirete, nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõve, raviks.

Qadir Alam, Sairam Krishnamurthy *

Neuroteraapia laboratoorium, farmaatsiatehnika ja tehnoloogia osakond, India tehnoloogiainstituut (Banaras Hindu University), Varanasi, 221005, UP, India