Epigallokatehhiin-3-gallaat parandas raua akumuleerumist ja apoptoosi ning soodustas neuronite regeneratsiooni ja mälu/kognitiivseid funktsioone hipokampuses, mis on põhjustatud kroonilisest kõrgmäestiku hüpoksia keskkonnast

Abstraktne

Meie eesmärk oli uurida epigallokatehhiin-3-gallaadi (EGCG) kaitsvat toimet ja võimalikku ravimehhanismi kroonilise kokkupuute loommudelis looduslikus kõrgmäestiku hüpoksia (HAH) keskkonnas. Käitumismuutusi hinnati Morrise veelabürindi testiga. Raua akumuleerumine hipokampuses tuvastati vastavalt DAB-i täiustatud Perli värvimise, MRI, qPCR ja kolorimeetria abil. Oksüdatiivne stress (malondialdehüüd, MDA), apoptoos (kaspaas-3) ja neuraalne regeneratsioon (ajust tuletatud neurotroofne faktor, BDNF) tuvastati ELISA ja Western blot analüüsi abil. Neuraalseid ultrastruktuurilisi muutusi hinnati transmissioonielektronmikroskoopia (TEM) abil.

Apoptoosi ja mälu seos on alati olnud neuroteadlaste üks kuumimaid teemasid. Apoptoos viitab korrapärase rakusurma protsessile mitmete sisemiste regulatiivsete mehhanismide kaudu. Tavaolukorras ei põhjusta rakkude apoptoos inimorganismile mingit kahju, kuid aitab säilitada head tervist. Kuid teatud patoloogiliste seisundite korral võib kontrollimatu apoptoos põhjustada erinevate haiguste esinemist.

Samal ajal on näidatud, et mälu on tihedalt seotud raku apoptoosiga. Mõned uuringud näitavad, et sobiv apoptoos mängib olulist rolli mälu kujunemisel ja konsolideerimisel. See suhe järgib lihtsat reeglit: mõned mittevajalikud või aegunud neuronid puhastatakse apoptoosi kaudu, luues rohkem ruumi ja ressursse uute neuronite moodustamiseks ja mälu säilitamiseks. Lisaks võib sobiv apoptoos kaitsta neuroneid kahjustuste eest, kõrvaldades neuronites toksilised valgud.

Kui aga apoptoos on ülemäärane või ebapiisav, mõjutab see mälu normaalset talitlust. Liigne apoptoos võib põhjustada neuronite liigset kadu, mis põhjustab mälukaotust. Teisest küljest, kui apoptoosi ei ole piisavalt tarbetute neuronite ja rakkude eemaldamiseks, tarbivad need rakud liiga piiratud ruumi ja ressursse, mis võib samuti põhjustada mälu langust. Seetõttu on vajalik vältida liigset või ebapiisavat apoptoosi, säilitades samal ajal apoptoosi normaalse taseme.

Apoptoos on keeruline bioloogiline protsess, millel on palju mõjutegureid. Kuigi seost mäluga ei mõisteta täielikult, võimaldab see nähtus saada sügavamalt aru närvisüsteemist ja avab uusi võimalusi mälu parandamiseks. Kokkuvõttes on sobiva apoptoosi valdamine mälu tervise jaoks ülioluline. On näha, et me peame oma mälu parandama. Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Hakkliha tõhusus tuleneb selles sisalduvatest erinevatest toimeainetest, sealhulgas hapetest, polüsahhariididest, flavonoididest jne. Need koostisosad võivad aju tervist mitmel viisil edendada.

Klõpsake teada, kuidas ajufunktsiooni parandada

Tulemused näitasid, et HAH keskkonnaga kokkupuutel vähenesid rottide õppimis- ja mäluvõime. Sellele järgnesid raua akumuleerumine, düsfunktsionaalne raua metabolism, BDNF vähenemine ning MDA ja kaspaasi ülesreguleerimine-3. TEM kinnitas neuronite ja mitokondrite ultrastruktuurilisi muutusi. EGCG vähendas HAH-indutseeritud kognitiivseid kahjustusi, raua ladestumist, oksüdatiivset stressi ja apoptoosi ning soodustas neuronite regeneratsiooni kroonilise HAH-vahendatud närvikahjustuse vastu.

Märksõnad
Kõrgkõrgus · Hüpoksia · Kvantitatiivne tundlikkuse kaardistamine · Raua akumuleerumine · Ravimisekkumine.

Sissejuhatus
Inimtegevus suurel kõrgusel (üle 3000 m) on viimasel ajal märkimisväärselt suurenenud [1]. 140 miljonist inimesest kogu maailmas, kes elavad alaliselt kõrgel [2, 3] ja teistel turismi või piiride kaitsmise eesmärgil, on 5–10%-l risk kroonilise mäehaiguse tekkeks, mida iseloomustab ülemäärane erütrotsütoos ja raske hüpokseemia [4, 5]. . Aju kui üks enim hapnikku tarbivaid organeid on hüpoksia suhtes tundlik [6]. Lisaks häirib kõrgmäestiku hüpoksia (HAH) tõsiselt peamiste neuronite struktuurset terviklikkust ja mitokondriaalset morfoloogiat hipokampuses [7]. Kroonilise HAH-keskkonnaga kokkupuute põhjustatud sümptomite hulka kuuluvad peavalu, pearinglus, unehäired, väsimus ja vaimne keskendumisvõime puudumine [5, 8, 9]. Lisaks võib HAH vallandada ka neurokognitiivseid düsfunktsioone, nagu ruumiõpe, mälu ja meeleolu [10]. HAH-indutseeritud närvikahjustuse ravi on seega tõusnud kõrgmäestikumeditsiini valdkonna tähelepanu keskpunkti [11, 12].

HAH-indutseeritud ajukahjustuse ennetamiseks sobivate ravimvormide leidmine on väga oluline. Rohelise tee lehed sisaldavad (−)-epigallokatehhiin-3-gallaati (EGCG) (50–60%), (−)-epigallokatehhiin (EGC) (15–20%), (−)-epigallokatehhiin-3- gallaat (EKG) (10–15%) ja (-)-epikatehiin (EC) (5–10%) [13, 14]. EGCG-d, mida on väidetavalt rohkem rohelise tee lehtedes (7,1 g 100 g kohta) kui oolongi tees (3,4 g 100 g kohta) ja musta tee lehtedes (1,1 g 100 g kohta) [15], on tänu sellele tugev antioksüdantne omadus. kaheksale hüdroksüülrühmale ja kahele trifenoolrühmale selle põhistruktuuris [16, 17]. Lisaks on loomkatsetes näidatud, et see suudab ületada hematoentsefaalbarjääri ja jõuda aju parenhüümi [18, 19]. On olnud teateid EGCG neuroprotektiivsete mehhanismide kohta, nagu metallide kelaatimise omadused, oksüdatiivse stressi pärssimine, põletik, apoptoos ja närvide regeneratsiooni kiirendamine [20–22]. Zhang et al. vaatas läbi EGCG mõju paljudele haigustele ja juhtis tähelepanu sellele, et EGCG kaitses neuronaalseid rakke, kutsudes esile autofagia. Samuti tegid nad kokkuvõtte, et EGCG põletikuvastased ja antioksüdantsed omadused on kesknärvisüsteemi haiguste korral selle kaitsva rolli jaoks üliolulised [23].

Kuid vähesed uuringud on teatanud EGCG neuroprotektiivsest toimest kroonilise HAH-vahendatud närvikahjustuse vastu. Selle lünga täitmiseks lõime selles uuringus loomuliku HAH-keskkonnaga kroonilise kokkupuute rotimudeli, et kontrollida EGCG võimalikku ravimehhanismi. Lisaks kasutasime kvantitatiivset tundlikkuse kaardistamist (QSM) gradient-kaja MRI abil 7 T juures, mis võib ületada magnetvälja mittelokaalse mõju ja pakkuda kudedele in vivo kontrastimehhanismi, et kvantifitseerida aju rauasisaldust [24].
Materjalid ja meetodid

Loomad

Firmast Chengdu Dashuo Laboratory Animal Co., Ltd. saadi kokku 120 isast Sprague–Dawley rotti, kes kaalusid 130–150 g. Neid peeti loomahoones temperatuuril 18–22 kraadi 12-tunnise valguse/pimeduse tsüklis koos toidu ja veega. tingimusel ad libitum. Kõik loomadega tehtud protseduurid kiitis heaks Lääne-Hiina haigla loomade hooldamise ja kasutamise komitee.

Uuringu ülesehitus

Rotid randomiseeriti ja jagati nelja rühma. Hüpoksiarühma ja h-EGCG rühma rotte toideti ja majutati Hiinas Yushus 4500 m kõrgusel. Normaalse kõrguse rühma (n rühm) ja n-EGCG rühma rotte toideti Hiinas Chengdus 500 m kõrgusel. Neile rottidele anti üks kuu tavalist sööta, millele järgnes erinev ravi. (1) Hüpoksiarühm: rottidele süstiti intraperitoneaalselt iga päev füsioloogilist soolalahust (0,9%) ühe kuu jooksul. (2) h-EGCG rühm: rottidele süstiti intraperitoneaalselt iga päev 50 mg/kg EGCG-d (puhtus, 98%; Cas, 989-51-5; Sigma-Aldrich; hoiti 4 kraadi juures) ühe kuu jooksul. (3) n rühm: rottidele süstiti intraperitoneaalselt iga päev füsioloogilist soolalahust (0,9%) ühe kuu jooksul. (4) n-EGCG rühm: rottidele süstiti intraperitoneaalselt iga päev 50 mg/kg EGCG-d ühe kuu jooksul.

EGCG (5 mg/ml) lahustati vees vahekorras 1:1. Rottidele süstitud maht määrati rottide massi järgi, mis saavutas lõpliku süstitava koguse 50 mg/kg. Pärast seda töötlemist kasutati mõnda rotti vastavalt Morrise veelabürindi testiks (n=10 iga rühma jaoks) ja aju MRI analüüsiks (n=10 iga rühma jaoks). Mõned teised rotid surmati ja ajukude koguti DAB-võimendatud Perli värvimiseks (n=3 iga rühma jaoks), Western blot analüüsi, biokeemiliste hindamiste ja qPCR analüüside jaoks (n=6 iga rühma kohta). ja transmissioonelektronmikroskoobi test (n=1 iga rühma jaoks).

Käitumiskatse

Morrise veelabürint (MWM) viidi läbi nagu eelnevalt kirjeldatud, et analüüsida rottide õppimist ja mälu [25], see viidi läbi samas kohas, kus rotte majutati. MWM koosnes ümmargusest terasbasseinist (läbimõõt 160 cm, kõrgus 60 cm ja sügavus 31 cm), mis oli täidetud veega 1 cm kõrgusel platvormi tipust (läbimõõt 10 cm ja sügavus 30 cm). ). Vee temperatuuri hoiti 22 ± 2 kraadi ja hägustati briljantmusta tindiga. Platvorm kinnitati neljaks järjestikuseks päevaks ühte neljast koolituse käigus üles seatud kvadrandist. Katse lõppes, kui rotid jõudsid platvormile. Põgenemislatentsus registreeriti. Kui rotid ei jõudnud platvormile 60 sekundi jooksul, juhiti nad seejärel käsitsi platvormile ja lasti sellel 15 sekundit jääda. Viiendal päeval, pärast platvormi eemaldamist, sisenesid rotid algse platvormi vastas olevasse kvadranti. Järgmisena registreeriti 60 sekundi jooksul platvormiületuste ja liikumisteede arv.

MRI protokoll

QSM-i hinnati MRI abil, millest on teatatud eelmises uuringus [26]. MRI viidi läbi 7 Tesla skanneriga (BioSpec 70/30, Bruker, Saksamaa). QSM-i jaoks kasutati kolmemõõtmelist (3D) mitme kaja gradiendiga meenutatud kaja (GRE) jada. Katseparameetrid määrati järgmiselt: kordusaeg (TR)=60 ms, fip nurk=15 kraadi, lõigu paksus=23 mm, võtemaatriksi suurus=256×256, väli vaade (FOV)=32 mm×32 mm, esimese kaja kajaaeg (TE1)=5 ms, kaja vahe (ΔTE)=5,77 ms, kajade arv{{19 }} ja ribalaius =50 kHz. QSM-i rekonstrueerimiseks salvestati nii suurus- kui ka faasipildid. MATLAB R2014a-ga (The Math Works, Natick, MA) teostatud QSM-i kaardistamise algoritmides oli kolm etappi, pakitud faasi lahtipakkimine, taustavälja eemaldamine ja koeväljast tundlikkuse kaartide genereerimine.

Kudede ettevalmistamine

Iga rühma rottidele manustati intraperitoneaalselt 10% kloraalhüdraati sügava anesteesia jaoks (1,5 mg/kg) ja seejärel perfundeeriti peristaltilise pumba abil (BT100-2 J, LongerPump, ligikaudu 30 minutit) transkardiaalselt jääkülma soolalahusega (umbes 30 minutit, Shanghai, Hiina). DAB-tugevdatud Perlsi värvimiseks lõigati ajud lahti ja fikseeriti öö läbi 4 kraadi juures 2,5% paraformaldehüüdis. Järgmisel päeval võeti hipokampusest koronaalsed lõigud värvimiseks. Muude määramiste jaoks peale immunohistokeemia eemaldati hipokampus kiiresti jääl ja säilitati 80 kraadi juures.

DAB täiustatud Perlsi värvimine

Rakulise raua akumulatsiooni tuvastamiseks kasutati DAB-ga täiustatud Perlsi värvimist [27]. Ajukoe lõigud sukeldati 3 minutiks destilleeritud vette ja inkubeeriti seejärel värskelt valmistatud Perlsi lahusega (2% kaaliumferrotsüaniid / 2% vesinikkloriidhape) 3 0 minutit, millele järgnes fosfaatpuhverdatud soolalahus (PBS). peseb. Endogeense peroksidaasi aktiivsus blokeeriti 0, 3% vesinikperoksiidi lahusega metanoolis 15 minuti jooksul, millele järgnes 3 pesemist PBS-s. Signaalid töötati välja inkubeerimisel 3 minutit 3-s, 3-diaminobensidiinis (DAB) ja hematoksüliinis (Sigma-Aldrich) kasutati vastuvärvimiseks.

Biokeemilised hinnangud

Hippokampus isoleeriti ja segati ühtlaselt, et saada 10% homogenaati, mida tsentrifuugiti seejärel kiirusel 30, 000–40,000 pööret minutis 10 minutit, et saada supernatant, et hinnata hipokampuse raua sisaldust kolorimeetrilise komplekti abil. (E-BCK139S, Elabscience, Wuhan, Hiina) ja malondialdehüüd (MDA) tuvastati supernatandis ELISA komplekti (Elabscience, Wuhan, Hiina) abil.

Lääne Blotting

Valgu kontsentratsioon määrati, kasutades bitsinhoniinhappe testi (BCA, Biosharp, Peking, Hiina) komplekti. Valgud eraldati 12% SDS-PAGE abil ja kanti seejärel polüvinülideenfluoriid (PVDF) membraanidele. Viimaseid blokeeriti 2 tundi toatemperatuuril puhvriga lahjendatud 5% lõssipulbris ja inkubeeriti seejärel üleöö 4 kraadi juures primaarsete antikehadega, sealhulgas küüliku lõhustumisvastase kaspaasiga-3 (1:1000). , Affinity Biosciences, Jiangsu, Hiina), küüliku ajuvastane neurotroofne faktor (BDNF) (1:1000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Hiina) ja küüliku anti-Actin (1:5000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Hiina). Järgmisel päeval pesti membraane kolm korda TBST-ga iga kord 5 minutit ja seejärel inkubeeriti HRP-märgistatud kitse küülikuvastase sekundaarse antikeha lahusega (1:10 000, Servicebio, Wuhan, Hiina) 1 tund ja pesti. kolm korda 5 min.

Kvantitatiivne reaalajas PCR

Tootjate juhiste kohaselt kasutati loomade kogu RNA isolatsioonikomplekti (Foregene), 5 × All-In-One MasterMixi (koos AccuRT genoomilise DNA eemaldamise komplektiga) (abm) ja EvaGreen Express2 × qPCR MasterMix-No Dye (abm). Konkreetsed praimerite paarid olid järgmised: Fpn, päripidine praimer, 5ʹ-CACCACAGGATATGCTTACAC TCAGG-3ʹ; pöördpraimer, 5'-GAGAACAGACCAGTC CGAACAAGG-3'; b-aktiin, päripraimer, 5'-TGTCAC CAACTGGGACGATA-3'; pöördpraimer: 5ʹ-GGGGTG TTGAAGGTCTCAAA-3ʹ. Iga proovi Fpn mRNA tase normaliseeriti b-aktiini mRNA tasemele.

Transmissioonielektronmikroskoopia (TEM)

Hippokampused fikseeriti 2,5% glutaaraldehüüdi elektronmikroskoobi statsionaarses vedelikus ja seejärel dehüdreeriti atsetoonilahustes kasvavates kontsentratsioonides ja sisestati Epox 812-ga. Seejärel värviti lõigud uranüülatsetaadi ja pliitsitraadiga. Seejärel jäädvustati hipokampuse CA3 väljas olevad ultrastruktuursed kujutised transmissioonelektronmikroskoobiga (TEM) JEM{5}}FLASH-iga (JEOL, Tokyo, Jaapan).

Statistilised meetodid

Andmed on esitatud keskmise standardhälbena (SD). Muutujaid, mis vastasid parameetriliste testitingimustele, hinnati Welchi t-testi, ühe- või kahesuunalise kordusmõõtmise dispersioonanalüüsi (ANOVA) abil, millele järgnes Tukey mitmekordne võrdlustest. Neid muutujaid, mis ei vastanud parameetrilistele testitingimustele, hinnati Mann-Whitney U testi, Kruskal-Wallis testi või Welchi ja Brown-Forsythe ANOVA abil. P väärtus<0.05 was considered statistically significant. Statistical analysis and figures were obtained by GraphPad Prism Version 9.0 (GraphPad Software, CA, USA).

Tulemused

EGCG mõju kroonilise HAH-ga kokkupuutuvate rottide õppimisele ja mälule

Et kontrollida, kas EGCG mõjutab kroonilise HAH-ga kokkupuutuvate rottide ruumilist õppimist ja mälu, viidi läbi MWM-test. Nagu on näidatud joonisel 1A, vähenes hüpoksiarühma platvormiületuste arv oluliselt (P< 0.001, vs. the n group). The treatment of EGCG did not affect the number of crossings of rats in either the normal altitude group (n group vs. n-EGCG group, P>{{0}},05) või HAH rühma (hüpoksia rühm vs. h-EGCG rühm, P > 0,05). Järgmisena arvutati põgenemislatentsus kui aeg, mis rotil kulus peidetud platvormile jõudmiseks (joonis 1B). Tulemused näitasid, et teisel kuni neljandal koolituspäeval suurenes hüpoksia rühmas rottide põgenemislatentsus oluliselt (kõik P väärtused<0.01, vs. the n group). Moreover, the h-EGCG group showed reduced escape latency than that in the hypoxia group (all P values<0.05). Also, the swimming speed and distance in MWM were measured. No significant difference was found among these four groups at different time points (All P values>0.05, joonis 1C). Seejärel avastasime, et hüpoksia rühma rottide ujumiskiirus vähenes, võrreldes n rühmaga teisel ja kolmandal päeval (kõik P väärtused<0.01, Fig. 1D). Also, the swimming speed of rats in h-EGCG group was higher than that in hypoxia group (all P values<0.05, Fig. 1D).

DAB täiustatud Perlsi värvimine

Pärast 8-nädalast kroonilist HAH-ga kokkupuudet suurenes raud oluliselt aju hipokampuse CA1 ja CA3 piirkondades võrreldes n rühmaga (kõik P väärtused<0.01). After EGCG intervention, iron accumulation in CA3 and CA1 of the hippocampus was reduced compared to that of the hypoxia group (P<0.0001, P<0.001, respectively; Fig. 2).

Magnetilise tundlikkuse muutused hipokampuse piirkondades

Hipokampuse tundlikkuse väärtused suurenesid oluliselt pärast HAH-ga kokkupuudet võrreldes n rühmaga (P<0.0001, Fig. 3A). After EGCG intervention, the values decreased compared to those of the hypoxia group (P<0. 0001, Fig. 3A).

EGCG mõju hipokampuse oksüdatiivsele stressile, rauale ja Fpn-le
Võrreldes n rühmaga oli hüpoksia rühma MDA ja rauasisaldus kõrgem (P<0.05, Fig. 3B, C). EGCG treatment reduced the levels of MDA and iron, indicating that alleviation of oxidative stress may facilitate EGCG to play a protective role in chronic HAH-induced brain injury in rats. To understand the mechanisms by which brain iron contents were changed by HAH, we further examined the mRNA expression of hippocampal Fpn and found that the Fpn decreased in the hypoxia group and increased in the h-EGCG group (P < 0.01, P < 0.05, respectively, Fig. 3D).

Western blot analüüsi tulemused

Hindasime EGCG mõju kaspaasi{{0}} ja BDNF tasemele. Western blotting (WB) analüüs näitas kaspaasi-3 kõrgemat ekspressiooni ja madalamat BDNF ekspressiooni hüpoksia rühma hipokampuses kui n rühmas (kõik P väärtused < 0,0001, joonis 4). Lisaks vähendas EGCG-ravi kaspaasi-3 taset ja suurendas BDNF-i taset (kõik P väärtused<0.0001, Fig. 4).

Neuraalsed ultrastruktuurilised muutused

Pärast 2-kuulist kroonilist HAH-ga kokkupuudet paisusid hüpoksia rühma hipokampuse CA3 mitokondrid harja vähenemise või purunemise tõttu. Veelgi enam, hüpoksiarühma rottidel ilmnes kondenseerunud tuumakromatiin, tuuma kokkutõmbumine, kõrge endoplasmaatilise retikulumi turse, suurenenud lüsosoomid ja suurenenud elektrontihedus. Pärast EGCG-ga töötlemist vähenes mitokondriaalne turse, mitokondri kristallide lahustumine ja elektrontihedus hüpoksia rühmaga võrreldes märkimisväärselt (joonis 5).

Arutelu

Käesolevas uuringus leidsime, et ravi EGCG-ga parandas oluliselt hüpoksiarühma rottide õppimis-, mälu- ja ruumilise uurimise võimeid ning leevendas kroonilisest kokkupuutest HAH-keskkonnaga põhjustatud hipokampuse närvikahjustusi. Lisaks leidsime ka, et hoolimata kõigi näitajate märkimisväärsest paranemisest pärast EGCG-ravi, taastusid need näitajad harva normaalse hüpoksia tasemeni.

Varasemad uuringud on leidnud, et EGCG-l on teatud mõju erinevatele õppimis- ja mäluhäirete mudelitele [28, 29]. Safar et al. leidis, et EGCG võib parandada morfiiniga töödeldud rottide mälu [30]. Kooskõlas nende tulemustega paranesid meie uuringus pärast igapäevast sekkumist 50 mg/kg EGCG-ga krooniliselt HAH-ga kokku puutunud rottidel katsealuste õppimis-, mälu- ja ruumilise uurimise võimed, mis viitab sellele, et EGCG võib parandada õppimis- ja mäluhäireid. kõrged kõrgused.

Paljud uuringud on näidanud, et raua ületootmisel ajus on neurotoksiline toime, kuna see soodustab oksüdatiivseid kahjustusi [31]. Selles uuringus tuvastati raua kogunemine MRI, immunohistokeemilise värvimise ja biokeemiliste hinnangute abil. Lisaks hinnati PCR-iga FPN-i kui ainsat teadaolevat multitransmembraanset rauaekspordivalku imetajate rakkudes. Tundlikkuse väärtused, DAB positiivsed rakud suurendasid Perlsi värvumist ja hipokampuse rauasisaldus suurenesid hüpoksia rühmas ja vähenesid h-EGCG rühmas, samas kui FPN ekspressioon näitas vastupidist suundumust. Seetõttu jõudsime järeldusele, et HAH-indutseeritud raua akumuleerumine võib toimuda raua väljavoolu pärssimise kaudu FPN ekspressiooni vähenemise kaudu.

MDA on lipiidide peroksüdatsiooni lõpp-produkt [32, 33] ja seda saab kasutada peroksüdatsiooni indikaatorina. Varasemad uuringud on näidanud, et oksüdatiivne stress võib kõrguse suurenedes suureneda [34]. Meie uuring näitas ka, et MDA kontsentratsioonid suurenesid märkimisväärselt suurtel kõrgustel. Lisaks analüüsisime Caspase-3 ja BDNF ekspressiooni. Kaspaas-3 on terminaalsete lõhustamisensüümide ja apoptoosi [35] kõige olulisem initsiaator ja läbiviija, samas kui BDNF kui neurotrofiin, mis võib reguleerida neuronite ellujäämist ja diferentseerumist ning tõhustada sünaptilist ülekannet [36], soodustab regeneratsiooni. Lin et al. teatas, et hüpoksia võib tõsta kaspaasi-3 taset ja kutsuda esile apoptoosi hipokampuse neuronites [37]. Lee et al. teatas, et pärast 3-minutilist globaalset isheemiat liivahiirtel hoidis EGCG ära isheemiast põhjustatud hipokampuse rakusurma [38]. Oma uuringus avastasime ka, et EGCG vähendas proapoptootilise valgu kaspaas{12}} taset ja suurendas BDNF ekspressiooni.

Mitokondriaalsed struktuurikahjustused ja düsfunktsioonid on hüpoksia korral ajus olulised patoloogilised tunnused [39]. Meie uuringus tuvastas ultrastrukturaalne vaatlus hipokampuse neuronites sügava värvumise, mitokondriaalse turse ja kristlaste kadumise HAH all, samas kui hipokampuse neuronid olid pärast EGCG-ravi oluliselt kaitstud nende vigastuste, nagu karüopüknoos, eest. Iwona Zwolak tegi kokkuvõtte, et EGCG võib kaitsta raskmetallide toksilisuse eest, säilitades mitokondriaalse membraani potentsiaali ning tugevdades mitokondriaalseid antioksüdante ja hingamisfunktsioone [40]. Me kahtlustame, et need mehhanismid võivad esineda ka EGCG kaitsvas rollis aju kokkupuutel HAH-keskkonnaga. Kokkuvõtteks võib öelda, et EGCG võib vähendada raua akumulatsiooni, alandada oksüdatiivse stressi taset ja apoptoosi ning soodustada neuronite regeneratsiooni, parandades seega roti ajukahjustusi, mis on põhjustatud kroonilisest kokkupuutest kõrgmäestiku hüpoksiaga. Seetõttu võib see olla uudne ravim kroonilise mägihaiguse raviks ja ennetamiseks.

Tänuavaldused

Tahaksime avaldada siirast tänu Hiinas Chengdu Sichuani ülikooli Lääne-Hiina haigla põhiasutustele, kes pakkusid meile rajatisi ja abi, nagu selles uuringus kasutatud avamaa test ja Morrise veelabürindi test.

Autori kaastööd

CC ja HC kavandasid, kavandasid ja viisid läbi selle uuringu; CC töötles andmeid ja koostas käsikirja; JC muutis käsikirja; BL, BH, YW, DZ ja YQ aitasid katseid läbi viia ning FG vastutas kõigi protsesside eest.

Rahastamine

Seda uuringut toetas Hiina riiklik loodusteaduste fond (nr. 81930046, 81771800 ja 81829003).

Andmete kättesaadavus

Käesoleva uuringu käigus loodud ja/või analüüsitud andmestikud on mõistliku taotluse korral kättesaadavad vastavalt autorilt.

Deklaratsioonid

Huvide konflikt

Autoritel ei ole avalikustamiseks olulisi finants- või mitterahalisi huve.

Eetiline heakskiit

See uuring viidi läbi kooskõlas Helsingi deklaratsiooni põhimõtetega. Heakskiidu andis Hiina Chengdu Sichuani ülikooli Lääne-Hiina haigla katseloomade eetika komitee.

Avatud juurdepääs

See artikkel on litsentsitud Creative Commons Attribution 4.0 Rahvusvaheline litsents, mis lubab kasutamist, jagamist, kohandamist, levitamist ja reprodutseerimist mis tahes andmekandjal või vormingus, tingimusel et annate originaalautori(te)le asjakohase tunnustuse. ) ja allikas, lisage link Creative Commonsi litsentsile ja märkige, kas muudatusi on tehtud. Selles artiklis olevad pildid või muu kolmanda osapoole materjal sisaldub artikli Creative Commonsi litsentsis, kui materjali krediidilimiidil ei ole märgitud teisiti. Kui materjal ei sisaldu artikli Creative Commonsi litsentsis ja teie kavandatud kasutamine ei ole seadusega lubatud või ületab lubatud kasutust, peate hankima loa otse autoriõiguste omanikult.

Viited

1. Jain V (2016) Ajutoit suurel kõrgusel. Adv Neurobiol 12:307–321. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28383-8_16

2. Singh LC (2017) Kõrgmäestiku dermatoloogia. India J Dermatol 62:59–65. https://doi.org/10.4103/0019-5154.198050

3. Shi J, Wang J, Zhang J, Li X, Tian X, Wang W, Wang P, Li M (2020) Potentilla anserina L-st ekstraheeritud polüsahhariid leevendab ägedat hüpobaarilisest hüpoksiast põhjustatud ajukahjustust rottidel. Phytother Res 34:2397–2407. https://doi.org/10.1002/ptr.6691

4. Leon-Velarde F, Maggiorini M, Reeves JT, Aldashev A, Asmus I, Bernardi L, Ge RL, Hackett P, Kobayashi T, Moore LG, Penaloza D, Richalet JP, Roach R, Wu T, Vargas E, Zubieta -Castillo G, Zubieta-Calleja G (2005) Konsensusavaldus krooniliste ja alaägedate kõrgmäestikuhaiguste kohta. High Alt Med Biol 6:147–157.https://doi.org/10.1089/ham.2005.6.147

5. Villafuerte FC, Corante N (2016) Krooniline mägitõbi: kliinilised aspektid, etioloogia, juhtimine ja ravi. High Alt Med Biol 17:61–69. https://doi.org/10.1089/ham.2016.0031

6. Germuska M, Chandler HL, Stickland RC, Foster C, Fasano F, Okell TW, Steventon J, Tomassini V, Murphy K, Wise RG (2019) Kahekalibreeritud fMRI hapnikutarbimise absoluutse metaboolse kiiruse mõõtmine ja tõhus hapniku difusioon. Neuroimage 184:717–728. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018. 09.035

7. Maiti P, Singh SB, Mallick B, Muthuraju S, Ilavazhagan G (2008) Kõrge kõrguse mälukahjustus on tingitud neuronite apoptoosist hipokampuses, ajukoores ja juttkehas. J Chem Neuroanat 36:227–238. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2008.07.003

8. Turner CE, Barker-Collo SL, Connell CJ, Gant N (2015) Äge hüpoksiline gaasihingamine kahjustab tõsiselt inimeste kognitsiooni ja ülesannete õppimist. Physiol Behav 142:104–110. https://doi.org/10. 1016/j.physbeh.2015.02.006

9. McMorris T, Hale BJ, Barwood M, Costello J, Corbett J (2017) Ägeda hüpoksia mõju tunnetusele: süstemaatiline ülevaade ja meta-regressioonianalüüs. Neurosci Biobehav Rev 74:225–232.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.019

10. Wilson MH, Newman S, Imray CH (2009) Suurtele kõrgustele tõusmise ajumõjud. Lancet Neurol 8:175–191. https://doi. org/10.1016/S1474-4422(09)70014-6

11. Hu S, Shi J, Xiong W, Li W, Fang L, Feng H (2017) Oksiratsetaami ehk fastigiaalse tuuma stimulatsioon vähendab kognitiivseid vigastusi suurel kõrgusel. Brain Behav 7:e00762. https://doi.org/10.1002/brb3.762

12. Zhang XY, Zhang XJ, Xv J, Jia W, Pu XY, Wang HY, Liang H, Zhuoma L, Lu DX (2018) Crocin nõrgendab rottide ägedat hüpobaarilisest hüpoksiast põhjustatud kognitiivset puudujääki. Eur J Pharmacol 818:300–305. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.042

13. Graham HN (1992) Rohelise tee koostis, tarbimine ja polüfenoolide keemia. Eelmine Med 21:334–350. https://doi.org/10. 1016/0091-7435(92)90041-f 14. Musial C, Kuban-Jankowska A, Gorska-Ponikowska M (2020) Rohelise tee katehhiinide kasulikud omadused. Int J Mol Sci. https:// doi.org/10.3390/ijms21051744

15. Eng QY, Thanikachalam PV, Ramamurthy S (2018) Epigallocatechin gallaadi (EGCG) molekulaarne mõistmine südame-veresoonkonna ja ainevahetushaiguste korral. J Ethnopharmacol 210:296-310.

For more information:1950477648nn@gmail.com