Korea punase ženšenni neuroprotektiivne toime ühekordse pikaajalise stressist põhjustatud mäluhäirete ja roti ajupõletiku vastu, mis on seotud BDNF-i ekspressiooniga

Rohkem informatsiooni:ali.ma@wecistanche.com

Abstraktne

Taust: Posttraumaatiline stressihäire (PTSD) on psühhiaatriline haigus, mis areneb pärast kokkupuudet traumaatilise sündmusega ja on stressiga seotud vaimne häire, mida iseloomustab närvipõletiku tasakaalustamatus. Korea punane ženšenn (KRG) on taimne toidulisand, mis on teadaolevalt seotud mitmesuguste farmakoloogiliste tegevustega. Meie eesmärk oli uurida KRG mõju neuropõletikule kui potentsiaalset mehhanismi, mis on seotud ühe pikaajalise stressiga (SPS), mis mõjutab negatiivselt.mälu kujunemineja konsolideerumine ning viib kognitiivsete ja ruumiliste häireteni, reguleerides BDNF signaaliülekannet, sünaptilisi valke ja NF-kB aktiveerimist. Meetodid: Analüüsisime kognitiivseid jaruumiline mäluja põletikuliste tsütokiinide tasemed SPS-protseduuri ajal. SPS-mudeli rottidele süstiti intraperitoneaalselt 20, 50 või 100 mg/kg/päevas KRG-d 14 päeva jooksul. Tulemused: KRG manustamine nõrgendas oluliselt kognitiivseid jaruumiline mäludefitsiit, samuti põletikuline reaktsioon hipokampuses, mis on seotud SPS-i poolt indutseeritud NF-kB aktiveerimisega hipokampuses. Lisaks oli KRG toime samaväärne paroksetiini omaga. Lisaks parandas KRG BDNF mRNA ja sünaptilise valgu PSD-95 ekspressiooni hipokampuses. Kokkuvõttes näitavad need leiud, et KRG avaldabmälu parandavtoimeid, reguleerides põletikuvastast toimet ning NF-kB ja neurotroofset rada. Järeldus: meie tulemused näitavad, et KRG on potentsiaalne funktsionaalne koostisosa kaitseksmäluvaimsete haiguste, nagu PTSD, puudujäägid.

Bombi Lee, Bongjun Sur, Seikwan Oh

Nõelravi ja meridiaaniteaduse uurimiskeskus, Korea meditsiini kolledž, Kyung Hee ülikool, 02447, Soul, Korea Vabariik

Center for Converging Humanities, Kyung Hee University, 02447, Soul, Korea Vabariik c Molekulaarmeditsiini osakond ja TIDRC, Meditsiinikool, Ewha Womansi Ülikool, 07985, Soul, Korea Vabariik

1. Sissejuhatus

Posttraumaatiline stressihäire (PTSD) on pealetükkivate korduskogemuste ilmnemine, meeldetuletuste vältimine, negatiivne tunnetus ja meeleolu pärast kokkupuudet raske traumaatilise sündmusega [1]. Umbes 50 protsenti elanikkonnast puutub oma elu jooksul kokku ühe või mitme raske traumaatilise sündmusega ja umbes 7 protsendil tekib PTSD [2]. PTSD diagnoositakse siis, kui PTSD peamised sümptomid püsivad kauem kui 1 kuu või tekib tõsine psühholoogiline haigus või puue, mis häirib tavapärast sotsiaalset ja tööalast tegevust [2]. Kliimamuutustest põhjustatud ulatuslike looduskatastroofide, globaalse pagulaskriisi, tugeva tööstressi, liiklusõnnetuste, terrorirünnakute, seksuaalse vägivalla ja laste väärkohtlemise tõttu suureneb PTSD esinemissagedus igal aastal [3]. Eelkõige kaasnevad PTSD sümptomitega peamiselt patoloogilised sümptomid, nagu tõsine ärevus, depressioon ja kognitiivsed häired.mälufunktsioon,mis põhjustab neuroloogilisi muutusi, sealhulgas kognitiiv-käitumuslikke ja aju funktsionaalseid muutusi [4].

PTSD-st põhjustatud sümptomite (nt ärevuse või kognitiivsete häirete) leevendamiseks on välja kirjutatud serotoniini selektiivsed tagasihaarde inhibiitorid, sealhulgas antidepressandid, ärevusvastased ja krambivastased ravimid, kuid need ravimid on tõsiste kõrvaltoimete ja pikaajalise ravimisõltuvuse tõttu ettevaatlikud [5,6 ]. Lisaks on need ravimid ette nähtud ainult sümptomite leevendamiseks ega ole põhiline ravi.

Klõpsake, et näha kasu ja kõrvaltoimeid ning mälu jaoks Cistanche

Hirmu- ja ärevuspõhine traumaatiline stress, nagu PTSD, põhjustab kroonilisest stressist põhjustatud neurobioloogilise vastuse tõttu neuropõletikku ja seda vahendavad peamiselt põletikueelsed tsütokiinid [7, 8]. Tõepoolest, PTSD-ga loomade hipokampuses kogunevad kõrged põletikuliste signaalide, sealhulgas põletikueelsete tsütokiinide kontsentratsioonid[9]. Tsütokiinide pleiotroopne ja multifunktsionaalne olemus vahendab närilistel ja inimestel olulisi põletikulisi protsesse ning on kriitiliselt seotud PTSD reguleerimisega. Neuropõletik kutsub esile kahjulikke mõjusid kognitiivsetele jamälu funktsioonid[10]. Seetõttu aeglustab neuropõletiku lahendamine selle progresseerumistmäluhäiredja kaitseb PTSD-ga patsientide ajufunktsiooni muutuste eest [11,12]. Seetõttu on hiljutised uuringud tuvastanud, et neuropõletik on PTSD aluseks olev oluline tegur, muutes neuropõletiku oluliseks terapeutiliseks sihtmärgiks PTSD ravis[13]. Seetõttu täheldatakse PTSD patsientidel sageli hipokampuse mahu vähenemist ja tihedalt paiknevaid tsütokiini retseptoreid [14,15].

Lisaks on mõned uuringud näidanud, et PTSD kutsub esile sünaptilise kaotuse ja muudab sünaptilist plastilisust [16]. Samuti võib PTSD veelgi kahjustada neurotrofiinide vahendatud signaaliülekannet [17] Ajust tuletatud neurotroofne faktor (BDNF) toetab rakkude ellujäämist ja suurendab sünaptilist plastilisust, reguleerides põletikulisi aineid, nagu põletikueelsed tsütokiinid, ja aktiveerides tuumafaktori kappa B(NF-xB) kaskaadi. signaalimine [18]. Seetõttu mängib BDNF-i signaalimine hipokampuses PTSD neuropatoloogias olulist rolli [17].

Korea punane ženšenn (KRG, Ginseng, Radix rubra) on üks enim kasutatavaid taimseid tervist edendavaid ravimeid, millel on mitmesugused toimed, nagu müokardi kaitse, veresoonte leevendamine ja stressivastane [19] Eelkõige on KRG tunnustatud selle mitmesugused füsioloogilised ja farmakoloogilised tegevused, sealhulgas väsimusest taastumine, paranenud immuunsus ja paranenud verevool, samuti põletikuvastane, antioksüdatiivne ja parandav mälutegevus [20-22]. KRG saponiinifraktsioon parandab tõhusalt skopolamiinist põhjustatud mälupuudulikkust rottidel ja ennetab neurodegeneratiivseid häireid, nagu Alzheimeri tõbi (AD)[23].

Kuigi paljud uuringud on püüdnud selgitada KRG mälu parandavat toimet toetavaid närvimehhanisme, on KRG mõju ühe pikaajalise stressi (SPS) põhjustatud mälukahjustuse põhjustatud käitumuslikele ja neuroinflammatoorsetele reaktsioonidele halvasti mõistetav. Eelkõige pole kinnitatud, kas KRG põletikuvastane toime on seotud NF-xB-vahendatud põletikuliste tsütokiinidega, BDNF-i regulatsiooni või sünaptilise plastilisusega. Seetõttu uurisime selles uuringus KRG kaitsvat mõju kognitiivsetele ja ruumilistele kahjustustele PTSD-taolises psühhiaatrilises mudelis, eksponeerides rotid SPS-ile.

2. Materjalid ja meetodid

2.1. Loomad ja KRG administratsioon

Isased Sprague-Dawley (6-8 nädalat vanad; 220-250 g)rotid osteti Samtakost (Soul, Korea). Laboratoorsete loomade haldamiseks viis loomkatsed läbi Kyung Hee ülikooli loomade hooldamise ja kasutamise komitee [KHUASP(SE)-21-268]. Rotid jagati kuue rühma: kontrollrühm, ainult SPS-i saanud rühm, KRG-ga ravirühmad ja positiivne kontrollrühm. KRG-ga ravirühmadele manustati KRG-d kontsentratsioonides 20, 50 või 100 mg/kg 14 päeva jooksul intraperitoneaalse süstina (IP) ja positiivset kontrollravimit paroksetiinvesinikkloriidi (15 mg/kg, PAX, Sigma-Aldrich Chemical). Co. St. Louis, MO, USA) manustati. KRG-d tarnis Korean Ginseng Corp. (KT&G, Daejeon, Korea). Selles uuringus valisime intraperitoneaalse manustamise, mis võib otseselt ja kiiresti kinnitada farmakoloogilist toimet, mitte suukaudse manustamise asemel, mille puhul toimus soolestikus ebatäielik imendumine sarnaselt eelmise uuringuga [19]. Kõigi ravimite manustamise, käitumistestide ja proovide võtmise katseplaan on esitatud joonisel 1.

2.2. Ühekordne pikaajaline stress

Nagu juba teada, on SPS üks usaldusväärsemaid PTSD mudeleid ja teadaolevalt reprodutseerib PTSD peamisi sümptomeid [24]. Rotid allutati 2 tunniks ohjeldusstressile ja sunniti 20 minutit veepaagis ujuma. Rottidele anti puhkeperiood 15 minutiks taastumiseks ja seejärel eksponeeriti rotte isofluraaniga, kuni nad kaotasid teadvuse. Neid protseduure nimetati SPS-iks. Rotid jäeti 7 päevaks üksi, et veelgi tugevdada PTSD-laadset seisundit.

2.3. Morrise veelabürindi (MWM) test

MWM-test koosneb ringikujulisest veepaagist, evakuatsiooniplatvormist ja arvutipõhisest videojälgimissüsteemist (ver. 2.5; PanLab Co. Barcelona, ​​Hispaania). Paak valmistati silindrilisest plastikust läbimõõduga 200 cm ja kõrgusega 35 cm ning seinad ja põrand värviti valgeks. Paagi siseseinale mingeid jälgi ei pandud. Paak täideti veega kuni 25 cm kõrguseni ja vee temperatuuri hoiti 23-25 kraadi juures. Vesi muudeti valge vesivärviga läbipaistmatuks, nii et evakuatsiooniplatvorm polnud palja silmaga nähtav. . Evakuatsiooniplatvorm oli läbipaistev akrüülsilinder läbimõõduga 15 cm ja kõrgusega 20 cm ning ülemine pind veepinnast 1,5 cm allpool. Videojälgija koosnes 2,5 m veepaagi kohale paigaldatud CCD-kaamerast ja arvutist ning katseloomade käitumise jälgimiseks ja analüüsimiseks kasutati programmi SMART (ver.2.5; PanLab). Paagi ümber paigaldati erinevate mudelite visuaalsed näpunäited ning laborikeskkond ja katsetaja asukoht hoiti katseperioodi jooksul muutumatuna, näiteks katselaud, arvuti ja tool. Katse ajal jäi katsetaja ühte kohta, et hoida labürindist väljaspool olevaid ruumilisi vihjeid konstantsena. Labürint jagati kirde-, loode-, kagu- ja edelasuunalisteks kvadrantideks ning edela kvadrandi keskele paigaldati põgenemisplatvorm. Looma lähteasend fikseeriti ja see punkt märgiti paagi välispinnale.

Rottidel lasti treeningu ajal paagis vabalt ujuda ja varjatud pelgupaika otsides ise üles ronida. Põgenemisplatvormi leidnud rottidel lasti 10 sekundit varjupaigas viibides oma ümbrust vabalt jälgida ning registreeriti põgenemisplatvormile jõudmise aeg. Rotid, kes ei leidnud põgenemisplatvormi 180 s jooksul, juhatas katse läbiviija põgenemisplatvormile ja jäi seejärel põgenemisplatvormile 10 sekundiks, et vabalt ümbrust jälgida ning põgenemisplatvormile jõudmise ajaks registreeriti 180 sekundit. . Ruumimälu säilitamise test viidi läbi MWM-eksperimendi 6. päeval. Iga rühma rottidel lasti põgenemisplatvormi leidmiseks 60 sekundit vabalt ujuda samas paagis, millelt evakuatsiooniplatvorm eemaldati. ning ujumisrada jälgiti videojälgijaga ja salvestati arvutianalüüsisüsteemi.

2.4. Passiivse vältimise test (PAT)

Vältimiskast on tumemust akrüülkarp (30*30*30 cm), millel on võrepõrand ja põrandale korrapäraste vahedega asetatud roostevabast terasest vardad (läbimõõt 1 cm), mille kaudu saab elektrilöögi kanda jalatallale. Kasti esikülje välisseinale paigaldati reeling (5× 15 cm), mis vaevu rotti mahutab, reelingu ja vältimiskasti vahele väike liuguks (5× 5 cm). 50 W valgusti valgustas rotti ja paigaldati 45 cm kõrgusele reelingust. Enne katset (kohanemist) aklimatiseeriti rotte 1 minut vältimisbaksis. Seejärel võeti rott välja, asetati reelingule ja 50 W tuli valgustas rotti. Kohanemiskatse lõppes, kui rott sisenes vältimiskasti (omandamise test). Rott pandi uuesti reelingule ja rott sisenes vältimiskasti. Jalatallale tehti samaaegselt (õppimine) elektrilöök 0,5 mA 3 s. Rott asetati koheselt reelingule tagasi ja mõõdeti aeg, mil rott sisenes kõrvalehoidmiskasti (eeltest). Rott mäletab elektrilööki ja proovib pimedasse kasti siseneda. Pärast 24 tundi elektrilöögita pandi rott reelingule ja mõõdeti aega, kuni see sisenes vältimiskasti (retentsioonitest). Nii omandamise kui ka kinnipidamise testides registreeriti piirdel viibimise aeg roti kõrge riskiga piirdest kuni pimedasse kambrisse sisenemiseni.

2.5. Avatud väli test (OFT)

OFT-s täheldati katseloomade emotsionaalseid käitumismustreid. See test viidi läbi päev enne MWM testi ja OFT jaoks valmistati järgmised seadmed. OFT kasutas musta puidust kasti mõõtmetega 60×60×30 cm. Põllu keskpunktist umbes 2,5 m kõrgusele paigaldati hõõglamp (60 W), mille keskpunkt oli ümbritsevast heledam, andes seeläbi rottide märku. Kõik testid viidi läbi 3 tunni jooksul öise cwcle ajal, mis on rottide aktiivsustsükkel, ja kokkupuuteaeg oli 5 minutit. 5-minutise kokkupuute jooksul mõõdetud muutujad on järgmised. Mõõdeti 5 minuti jooksul põldu läbinud vahemaa.

2.6. Kontekstuaalne hirmu konditsioneerimine (CFC)

CFC viidi läbi, kasutades eraldi rühma rotte, kes ei läbinud MWM-testi (n {0}} iga rühma kohta). CFC test viidi läbi rottide hirmureaktsiooni hindamise meetodina. Rotid aklimatiseeriti konditsioneeritud kambriga (CS, helisignaal) 5 minutiks, seejärel eksponeeriti uuesti samasse kambrisse ja neile tehti üks elektrilöök (USA, 0, 5 mA). 24 tunni pärast eksponeeriti rotte korraks uuesti (5 minutit) CS-le. Rottidele rakendati hirmumälu stimuleerimiseks samas kambris uuesti tooni aktiveerimine (CS) ilma elektrilöögita. Kui rotid samasse kambrisse uuesti kokku puutuvad, jätsid rotid meelde, leidsid ja koondasid hirmumälestused, mille tulemuseks on külmetav reaktsioon.

2.7. Põletikumediaatori ja NF-xB valgu tasemete ensüümiga seotud immunoanalüüs

Rotid surmati kohe pärast käitumistesti ja põletikuliste tsütokiinide taset mõõdeti hipokampuses, kasutades ensüümiga seotud immunosorbentanalüüse (ELISA). Ebastabiilsete põletikumarkerite lagunemise vältimiseks eraldati hipokampus ja säilitati analüüsini -80 kraadi C juures. Hipokampuse ajukude homogeniseeriti jääl, kasutades Polytroni homogenisaatorit 1 × PBS-s, pH 7, 4, mis sisaldas proteaasi inhibiitori kokteili. Lüsaat koguti ja tsentrifuugiti kiirusel 10, 000 p/min 10-15 min ning supernatant koguti ja kvantifitseeriti tsütokiinide osas. Põletikulised tsütokiinid (ⅡL-1 .L-4). IL-6.IL-8.IL-12. ja TNF-z) ja NF-xB tasemed hipokampuses kvantifitseeriti, kasutades müügilolevaid ELISA komplekte vastavalt tootja juhistele (Abcam, Cambridge , MA, USA ja Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA). Kõiki proove hinnati kolmes eksemplaris. Igasse süvendisse lisati 20 minutiks 50 ul substraadilahuse alikvoot, et esile kutsuda värvuse teke, ning seejärel mõõdeti ELISA lugeja abil põletikueelsete tsütokiinide ja NF-xB valgu kogused lainepikkusel 450 nm.

2.8. RNA täielik eraldamine ja RT-PCR analüüs

BDNF-i ja tropomüosiiniga seotud kinaasi B (TrkB) mRNA muutuste kinnitamiseks viidi läbi pöördtranskriptsiooni-polümeraasi ahelreaktsiooni (RT-PCR) test. Trizoli (Sigma-Aldrich) kasutati kogu aju RNA eraldamiseks. Kogu RNA sünteesiti cDNA-ks, kasutades pöördtranskriptaasi (Takara Bio, Otsu, Jaapan) reaktsiooni. Analüüsida BDNF ja TrkB ekspressioonitasemeid cDNA-s. PCR katsed viidi läbi iga praimeriga. Glütseraldehüüdi 3-fosfaatdehüdrogenaasi (GAPDH) praimerit kasutati samal viisil kui sisestandardit.

2.9. Western blot

Kogu valk ekstraheeriti ajust, et uurida hipokampuses esinevat p-PSD95 valku. Hippokampus homogeniseeriti lüüsipuhvris, mis sisaldas fosfataasi inhibiitorit ja proteaasi inhibiitorit (CyQUANT; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Valgu kontsentratsiooni mõõdeti Bio-Rad kolorimeetrilise valguanalüüsi komplektiga (Bio-Rad Laboratories, Inc, Hercules, CA, USA). Pärast reageerimist hiire p-PSD95 antikehaga (1:500, Cell Signaling Technology) lisati peroksidaasiga konjugeeritud sekundaarne antikeha (HRP-konjugeeritud kitse hiirevastane IgG; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). Membraanil töödeldud valgu kontrollimiseks kasutati kemoluminestsentskomplekti (Super Signal West Pico; Pierce, Rockford, IL, USA). Valgusisaldust analüüsiti täiustatud kemoluminestsentsi tuvastamise süsteemi (Santa Cruz Biotechnology) ja tiheduse mõõtmise meetodiga.

2.10. Statistiline analüüs

Andmed on väljendatud keskmise ja ± standardveana. Andmete analüüs viidi läbi SPSS 13.{1}}tarkvaraga (SPSS Inc, Chicago, USA). Kehakaalu muutuse hindamiseks kasutati Studenti t-testi ning individuaalsed võrdlused viidi läbi, kasutades ühesuunalist dispersioonanalüüsi (ANOVA) ja Tukey post-hoc testi, et hinnata muutusi käitumuslikes mõõtmistes ja tsütokiiniprofiilis. p-väärtus<0.05 was="" considered="">

3. Tulemused

3.1. Kehakaalu vähenemine üksikutel pikaajaliselt stressist põhjustatud rottidel

Mõõtsime kõigi rottide kehakaalu 14 päeva jooksul ja normaalsed rotid võtsid aja jooksul kehakaalu juurde (joonis 2). Kehakaal aga vähenes aja jooksul SPS-i põhjustatud traumaatilise stressi rühmas (SPSgroup; lk<><0.01, and=""><0.001). however,="" in="" the="" krg-administered="" group,="" there="" was="" no="" significant="" difference="" between="" body="" weight="" compared="" to="" the="" sps="" group="" for="" 14="" days.="" however,="" the="" differences="" in="" the="" body="" weights="" were="" not="" related="" to="" sps-induced="" memory="" impairment.="" nevertheless,="" as="" body="" weight="" is="" an="" important="" indicator="" of="" physiological="" health,="" and="" bodyweight="" deceased="" in="" the="" sps-induced="" rats,="" the="" rats="" were="" judged="" to="" have="" received="" sufficient="" traumatic="">

3.2. Korea punane ženšenn parandab kognitiivse ja ruumilise mälu kahjustusi üksikutel pikaajalisest stressist põhjustatud rottidel

Joonisel 3 on näidatud MWM-i tulemused, mis viidi läbi, et teha kindlaks, kuidas KRG mõjutas kognitiivset funktsiooni ning õppimis- ja mäluvõimet SPS-i loomamudelis. Erinevus rühmade vahel oli oluline treeningu 5. päeval [F(5,33)= 4.124, p<0.01(fig. 3a).="" the="" ability="" of="" the="" normal="" rats="" to="" find="" the="" hidden="" platform="" improved="" daily="" during="" the="" 5-day="" training="" phase="" (acquisition="" phase).="" however,="" the="" sps="" group="" spent="" more="" time="" looking="" for="" the="" hidden="" platform="" during="" the="" training="" phase="" than="" the="" saline-treated="" normal="" (sal)group="">< 0.05="" on="" day="" 5).="" as="" a="" result="" of="" analyzing="" the="" main="" effect="" of="" this="" difference="" by="" tukey's="" post="" hottest,="" the="" escape="" latency="" of="" the="" 100="" mg/kg="" krg-administered="" dose="" group="" was="" significantly="" shorter="" than="" that="" of="" the="" sps="" group=""><0.05 on="" day="" 5).="" the="" mwm="" results="" showed="" that="" the="" sps="" group="" delayed="" learning="" early="" in="" the="" training="" phase,="" particularly="" from="" the="" first="" day="" of="" the="" learning="" session,="" and="" that="" the="" learning="" delay="" caused="" by="" this="" sps="" procedure="" was="" suppressed="" by="" krg.="" the="" average="" swimming="" speed="" was="" not="" different="" between="" the="" groups(fig.="">

Retentsioonitest näitas olulisi muutusi kõigi rottide jõudluses. Eelkõige olid normaalsed rotid ruumilise mälu testi kõigis aspektides väga tõhusad. SPS-iga kokku puutunud rottidel oli aga ruumimälu halvenenud (joonis 3C-F). Kuid rühm, kellele manustati 100 mg/kg KRG-d, veetis sihtpiirkonnas oluliselt rohkem aega võrreldes SPS-i rühmaga (p<0.05). in="" addition,="" the="" number="" of="" entries="" into="" the="" target="" area="" increased="" significantly="" (p="" <="" 0.05).="" impairments="" in="" learning="" and="" memory="" were="" observed="" in="" the="" sps="" group="" during="" the="" mwm="" experiment,="" and="" these="" learning="" and="" memory="" impairments="" were="" pre-vented="" by="" administrating="" krg="" for="" 2="">

Kinnitamaks, kas KRG taastub mäluhäiretest, manustati KRG-d SPS-i põhjustatud mälupuudulikkusega rottidele ja nende mälufunktsiooni uuris PAT (joonis 4A ja B). Selle tulemusena ei olnud mälu jõudlus rühmade vahel erinev. Teisisõnu, ükski rott ei olnud ilma elektrilise stimulatsioonita omandamiskatsete ajal kognitiivselt kahjustatud. Kuid 24 tunni pärast näitas retentsioonitest, et SAL-i rühmal oli parem passiivne vältimisõpe kui SPS-rühmal (p<0.05). the="" rats="" in="" the="" sps+="" krg100="" group="" showed="" an="" increased="" latency="" to="" enter="" the="" dark="" compartment="" for="" retention="" compared="" to="" the="" sps="" group,="" although="" this="" result="" was="" only="" marginally="" significant="" (p="" ¼="" 0.061).="" as="" the="" effect="" of="" the="" sps="" procedure="" or="" drug="" administration="" may="" be="" delayed="" by="" changing="" the="" locomotor="" activity="" of="" the="" animal,="" we="" examined="" the="" locomotor="" activity="" of="" animals="" in="" an="" environment="" similar="" to="" the="" breeding="" conditions="" as="" several="" behavior="" types.="" as="" a="" result="" of="" behavioral="" analysis,="" all="" other="" observed="" behaviors="" were="" not="" affected="" by="" traumatic="" stress="" or="" krg="" administration="" (fig.="">

3.3. Korea punane ženšenn parandab üksikute pikaajalise stressiga indutseeritud rottide halvenenud hirmumälu

SPS-i tõttu suureneb PTSD-ga rottide külmumiskäitumine konditsioneerimistreeningu kaudu. Rottide külmumiskäitumist mõõdeti, eksponeerides nad uuesti konteksti, kui CFC indutseeriti KRG mõju hindamiseks. Külmumiskäitumist mõõdeti 5-minutise kokkupuutega CFC ajal (joonis 4D ja E). Post-hoc test näitas, et külmumisaeg oli SPS-i rühmas oluliselt pikem kui SAL-rühmas (p < 0.01="" vastavalt="" 7.="" ja="" 14.="" päeval).="" 100="" mg/kg="" krg="" manustamine="" 14.="" päeval="" lühendas="" aga="" oluliselt="" külmutamisaega="" võrreldes="" sps="" rühmaga="" (p=""><>

3.4. Korea punane ženšenn vähendab põletikku soodustavaid tsütokiine ja suurendab põletikuvastaseid tsütokiine ühekordse pikaajalise stressiga ravitud rottide hipokampuses

Joonisel 5-AF on näidatud KRG manustamise tulemused põletikuliste tsütokiinide ekspressiooni kohta hipokampuse koes ELISA abil. Põletikueelsed tsütokiinid (IL-1b, IL-6 ja IL-8) suurenesid SPS-i rühmas (p < 0.05="" ja="" p="">< 0.001),="" kusjuures="" ja="" põletikuvastased="" tsütokiinid="" (il-12)="" vähenesid="" (p="">< 0,01).="" siiski="" vähendas="" krg="" (100="" mg/kg)="" manustamine="" märkimisväärselt="" sps-i="" indutseeritud="" põletikueelsete="" markerite="" il-6="" ja="" il-8="" taseme="" tõusu="" hipokampuses="" (vastavalt="" p="">< 0,05).="" lisaks="" vähendas="" krg="" (100="" mg/kg)="" manustamine="" märkimisväärselt="" põletikuvastase="" markeri="" il-12="" vähenemist="" hipokampuses="" sps-i="" toimel="" (p=""><>

3.5. Korea punane ženšenn vähendab NF-kB aktivatsiooni rottide hipokampuses, keda ravitakse ühe pikaajalise stressiga

Joonis fig 5G näitab KRG manustamise tulemusi NF-kB tasemel hipokampuse koes ELISA abil. NF-kB taseme olulist tõusu täheldati SPS-i rühma hipokampuses võrreldes SAL-rühmaga (p < 0.01).="" siiski="" vähendas="" krg="" (100="" mg/kg)="" märkimisväärselt="" sps-i="" indutseeritud="" nf-kb="" taseme="" tõusu="" hipokampuses="" (p=""><>

3.6. Korea punane ženšenn suurendab BDNF mRNA ekspressiooni rottide hipokampuses, keda ravitakse ühe pikaajalise stressiga

BDNF ja TrkB mRNA tasemeid uuriti pärast SPS ja KRG manustamist, kasutades PCR analüüsi (joonis 6A). BDNF mRNA vähenes oluliselt SPS rühmas võrreldes SAL grupiga (p < 0.05).="" kuid="" rühmas,="" kellele="" tehti="" korduvat="" krg="" eeltöötlust,="" suurenes="" bdnf="" mrna="" märkimisväärselt="" võrreldes="" sps="" rühmaga="" (252,51="" protsenti,=""><0.05). also,="" trkb="" mrna="" level="" in="" the="" sps="" group="" decreased="" compared="" to="" the="" sal="" group,="" although="" this="" result="" was="" only="" marginally="" significant(p="0.062)." unfortunately,="" there="" was="" no="" difference="" in="" trkb="" mrna="" in="" all="">

3.7.Korea punane ženšenn soodustab PSD-95 sünaptilise valgu sünteesi rottide hipokampuses, keda ravitakse ühekordse pikaajalise stressiga

Mõõtsime postsünaptilist vesiikulite markerit PSD-95, mis on seotud ruumilise ja kognitiivse mälu parandamisega sünaptilise plastilisuse parandamise kaudu. Selle tulemusena langes PSD-95 valgu tase SPS-i rühmas võrreldes SAL-rühmaga, kuigi see tulemus oli vaid marginaalselt oluline (p= 0.482). Samuti suurendas KRG-ravi PSD-95 valgu taset võrreldes SPS-rühmaga, kuigi see tulemus oli vaid vähesel määral oluline (p =0.094).

4. Arutelu

Meie uuring näitas, et SPS mõjutab kognitiivset funktsiooni, sealhulgas õppimist ja mälu, ning et SPS suurendas NF-xB-vahendatud põletikulisi tsütokiine ning vähendas BDNF-i ja sünaptilise plastilisuse valgu PSD -95 regulatsiooni hipokampuses. Kuid KRG manustamine vähendas tingimuslikku hirmumälu, parandas õppimist ja mäluhäireid, pärssis põletikueelsete tsütokiinide tootmist ja suurendas põletikuvastaste tsütokiinide tootmist SPS-i indutseeritud rottidel. Lisaks soodustas KRG-ravi BDNF-i taset ja taastas PSD-95 ekspressiooni, mis on hipokampuses paiknev sünaptiline valk. Need tulemused näitavad, et KRG manustamine leevendas oluliselt SPS-i põhjustatud kognitiivset düsfunktsiooni, reguleerides NF-kB ja BDNF süsteeme. ja see võib toimida tõhusa põletikuvastase ja potentsiaalse neuroprotektiivse ainena.

Optimaalse efektiivsuse kinnitamiseks uurisime KRG annusest sõltuvat toimet. Valisime annuseks 100 mg/kg. See annus on juba paljudes uuringutes osutunud tõhusaks [21]. Mitmed uuringud on näidanud, et KRG parandab mälu neurodegeneratiivsete mäluhäiretega patsientidel, nagu AD [25], D-galaktoosist põhjustatud vananemine [26] ja LPS-mudel [27] Lisaks vähendab KRG seerumi tõusu. stressist põhjustatud kortikosterooni tase [19]. Seetõttu kinnitavad meie tulemused, et KRG hoidis ära käitumuslikud muutused pärast PTSD-st põhjustatud mälukahjustust ja kognitiivset düsfunktsiooni, sarnaselt eelmisele uuringule [19].

Selles uuringus viisime läbi PAT- ja MWM-testid, mis on kahte erinevat tüüpi mälutestid. Meie uuring näitas, et SPS kahjustas tõsiselt mälupeetust, lühendades märkimisväärselt PAT-i säilitamiskatse astmelist latentsust. Kuid KRG administreerimine taastas märkimisväärselt mälu säilitamise ja mälu taastamise võime, pikendades läbiva latentsust. Lisaks näitasid SPS-i indutseeritud rotid platvormile jõudmiseks tunduvalt pikemat põgenemisaega ja nende ruumiline õppimisvõime oli halb [28. SPS põhjustas säilitamise testis mälu konsolideerimise ja taastamise halvenemise [28]. Kuid KRG manustamine lühendas põgenemislatentsi, mille tulemuseks olid ruumilise õppimise testis lühikesed põgenemiskaugused. Lisaks parandas KRG manustamine õppimise kiirust ja mälu konsolideerimise võimet, parandades ruumilise sondi katses sihtkvadrandi ületamise aegu ja sihtkaugusi. Meie tulemused viitavad sellele, et KRG parandas oluliselt SPS-protseduuri põhjustatud tõsiseid mälu- ja taastamisraskusi. Kuna lokomotoorse aktiivsuse suurust mõõtva OFT-i rühmade vahel erinevusi ei täheldatud, ei mõjutanud KRG motoorsete funktsioonide kõrvalekaldeid ega motoorse jõudluse paranemist. Pärast KRG manustamist platvormile jõudmiseks kulunud aja lühenemine tulenes paranenud mälukahjustusest, mitte rottide lokomotoorse aktiivsuse paranemisest. Samuti leevendas KRG manustamine SPS-i põhjustatud hirmumälu.

Põletikulised tormid on oluline tegur, mis põhjustab kognitiivse ja ruumilise mälu halvenemist [29]. Paljud uuringud on näidanud, et kiire ja püsiv põletikuline reaktsioon hävitab mäluvõrgustiku, suurendab põletikuliste tsütokiinide tootmist ja muudab valgu ekspressiooni, põhjustades neurodegeneratiivseid haigusi, nagu AD ja Parkinsoni tõbi [13,30]. Seetõttu kahjustas SPS-i loomamudeli põhjustatud põletikuline torm kognitiivseid ja mälufunktsioone ning põletikulise tormi mahasurumine pärsib mälufunktsiooni kahjustusi [31]. Meie uuringus suurenes põletikueelsete tsütokiinide (IL-1b, IL-6 ja IL-8) ​​sekretsioon ning põletikuvastaste tsütokiinide (IL{10) sekretsioon. }}) vähenes SPS-i indutseeritud loommudelil hipokampuses, põhjustades tõsiseid kognitiivseid häireid. Kuid KRG manustamine vähendas põletikueelsete tsütokiinide ületootmist ja pärssis SPS-i poolt indutseeritud põletikuvastaste tsütokiinide vähenemist hipokampuses. Need põletikuvastased reaktsioonid parandavad neuropõletikku, inhibeerides NF-kB raja aktivatsiooni hipokampuses. KRG kaitses SPS-i põhjustatud mälukahjustuste ja neuropõletike eest, aktiveerides NF-KB raja. Need tulemused viitavad sellele, et KRG nõrgendas märkimisväärselt SPS-i indutseeritud kognitiivsete häirete käitumuslikke muutusi, inhibeerides neuropõletikku ja aktiveerides pro- ja põletikuvastaseid tsütokiine ning NF-KB rada.

BDNF on kesknärvisüsteemis laialt levinud signaalvalk [32]. BDNF soodustab neuronite ellujäämist, kasvu, diferentseerumist ja arengut ning mängib olulist rolli neuronite struktuuris ja sünaptilises plastilisuses [32]. BDNF aktiveerib NF-kB signaaliülekande kaskaadi, et reguleerida põletikulisi aineid, nagu põletikulised tsütokiinid, indutseerida rakkude ellujäämist ja suurendada sünaptilist plastilisust, aktiveerides mTOR-rada Akt- ja ERK-signaalide reguleerimise kaudu [33]. Seetõttu mängib BDNF-i signaalimine hipokampuses olulist rolli PTSD neuropatoloogilises mehhanismis [34]. BDNF on oluline vahendaja kognitiivsete häirete ja neuroinflammatsiooni vahel ning BDNF-i signaalide moduleerimine võib olla oluline viis närvipõletiku ja kognitiivse funktsiooni reguleerimiseks stressist kahjustatud rottidel [35]. Paljud uuringud on näidanud, et neuroinflammatsioon vähendab BDNF-i taset hipokampuses [36]. SPS-i põhjustatud neuropõletik muudab sünaptilist plastilisust, vähendades BDNF-TrkB rada [37]. Meie tulemused näitavad, et SPS vähendas mäluhäiretega seotud BDNF-i mRNA ekspressiooni ja vähendas rottidel PSD{10}} ekspressiooni. Kuid KRG pärssis BDNF-i mRNA ekspressiooni vähenemist ja reguleeris üles PSD-95 ekspressioonitaset SPS-i poolt indutseeritud hipokampuses.

Seetõttu parandas KRG manustamine BDNF-i signaaliülekannet, sünaptilisi valke ja NF-kB aktiveerimist kognitiivseid funktsioone ja võimeid, nagu õppimise omandamine, mälu konsolideerimine ja hirmumälu kadumine SPS-indutseeritud mälukahjustusega loomamudelis. Meie tulemused näitavad, et KRG on kasulik alternatiivne ravi traumaatilise stressiga seotud kognitiivsete düsfunktsioonide jaoks, näiteks PTSD ajal. Lisaks on vaja täiendavalt uurida KRG ennetavat mõju mälu ja selle põhimehhanismide parandamisele tulevikus.

Viited

[1] Ceremuga TE, Shellabarger P, Persson T, Fanning M, Galey P, Robinson D, Bertsch S, Ceremuga GA, Bentley M. Tetrahüdropalmatiini mõju posttraumaatilise stressihäire põhjustatud muutustele roti aju geeniekspressioonis. J Integr Neurosci 2013;12:513e28.

[2] Kessler RC. Posttraumaatiline stressihäire: koorem üksikisikule ja ühiskonnale. J Clin Psychiatr 2000;61:4e12.

[3] Hopper JW, Frewen PA, van der Kolk BA, Lanius RA. Taaskogemise, vältimise ja dissotsiatsiooni neuraalsed korrelatsioonid PTSD-s: sümptomite mõõtmed ja emotsioonide düsregulatsioon vastusena stsenaariumipõhisele traumakujutisele. J Trauma Stress 2007;20:713e25.

[4] Leskin LP, valge PM. Tähelepanelikud võrgustikud näitavad posttraumaatilise stressihäire täidesaatva funktsiooni puudujääke. Neuropsychology 007;21:275-284.

[5] Han F, Xiao B, Wen L, Shi Y. Fluoksetiini mõju amügdalale ja hipokampusele pärast ühekordse pikaajalise stressi manustamist isastele Wistari rottidele: in vivo prootoni magnetresonantsspektroskoopia leiud. Psychiatr Res 2015;232:154e61.

[6] Takahashi T, Morinobu S, Iwamoto Y, Yamawaki S. Paroksetiini mõju suurenenud kontekstuaalsele hirmule, mis on põhjustatud ühekordsest pikaajalisest stressist rottidel. Psychopharmacology 2006;189:165e73.

[7] Ebenezer PJ, Wilson CB, Wilson LD, Nair AR, Francis J. Mustikate põletikuvastane toime posttraumaatilise stressihäire (PTSD) loommudelis. PLoS One 2016;11:e0160923.

[8] Wang SC, Lin CC, Chen CC, Tzeng NS, Liu YP. Oksütotsiini mõju hirmumälule ja neuropõletikule posttraumaatilise stressihäire näriliste mudelis. Int J Mol Sci 2018; 19:3848 [ülevaade].

[9] Ebenezer PJ, Wilson CB, Wilson LD, Nair AR. Mustikate põletikuvastane toime posttraumaatilise stressihäire (PTSD) loommudelis. PloS One 2016;11:e0160923.

[10] Wang SC, Lin CC, Chen CC, Tzeng NS, Liu YP. Oksütotsiini mõju hirmumälule ja neuropõletikule posttraumaatilise stressihäire näriliste mudelis. Int J Mol Sci 2018a;19:3848e58.

[11] Lai S, Wu G, Jiang Z. Glütsürritsiinravi hõlbustab tingitud hirmureaktsioonide väljasuremist pärast ühekordset pikaajalist stressiga kokkupuudet rottidel. Cell Physiol Biochem 2018;45:2529e39.

[12] Liu M, Xie J, Sun Y. TLR4/MyD88/NF-kappaB-vahendatud põletik soodustab PTSD-ga rottide südame talitlushäireid. Cell Mol Neurobiol 2020;40: 1029e35.

[13] Cunningham C, Hennessy E. Kaasnevad haigused ja süsteemsed põletikud kui kognitiivse languse põhjustajad: uued eksperimentaalsed mudelid, mis võtavad kasutusele laiema paradigma dementsuse uurimisel. Alzheimer's Res Ther 2015; 7:33e40.

[14] Li XM, Han F, Liu DJ, Shi YX. Ühekordselt pikaajaline stressist põhjustatud mitokondriaalsest sõltuv apoptoos hipokampuses traumajärgse stressihäire rotimudelis. J Chem Neuroanat 2010;40:248e55.

[15] Wang W, Wang R, Xu J, Qin X, Jiang H, Khalid A, Liu D, Pan F, Ho CSH, Ho RCM. Minotsükliin nõrgendab stressist põhjustatud käitumismuutusi oma põletikuvastase toime kaudu traumajärgse stressihäire loommudelis. Front Psychiatr 2018b;9:558e68.

[16] Oh JY, Kim YK, Kim SN, Lee B, Jang JH, Kwon S, Park HJ. Nõelravi moduleerib stressireaktsiooni mTOR signaaliraja kaudu roti traumajärgse stressihäire mudelis. Sci Rep 2018;8:11864e74.

[17] Li M, Xie Y, Niu K, Li K. Elektroakupunktuur leevendab posttraumaatilist stressihäiret rottidel mehhanismi kaudu, mis hõlmab BDNF-TrkB signaalirada. Cell Mol Biol 2020;66:165e70.

[18] Dias L, Lopes CR, Gonçalves FQ, Nunes A, Pochmann D, Machado NJ, Tom e AR, Agostinho P, Cunha RA. Ristkõne ATP-P 2X7 ja adenosiini A 2A retseptorite vahel, mis kontrollivad neuropõletikku rottidel, kes kannatavad korduva ohjeldamise stressi all. Front Cell Neurosci 2021; 1:639322e63932.

[19] Lee B, Sur B, Lee H, Oh S. Korea punane ženšenn hoiab serotonergilise süsteemi aktiveerimise kaudu ära posttraumaatilise stressihäire põhjustatud depressioonitaolise käitumise rottidel. J Ginseng Res 2020;44:644e54.

[20] Kim S, Lee Y, Cho J. Korea punase ženšenni ekstraktil on neuroprotektiivne toime apoptootilise rakusurma pärssimise kaudu. Biol Pharm Bull 2014;37: 938e46.

[21] Lee J, Cho JY, Kim WK. Exercise'i ja Korea punase ženšenni põletikuvastane toime dieedist põhjustatud ateroskleroosiga vananevatel mudelrottidel. Nutr Res Pract 2014;8:284e91.

[22] Park JK, Shim JY, Cho AR, Cho MR, Lee YJ. Korea punane ženšenn kaitseb mitokondriaalsete kahjustuste ja rakusisese põletiku eest II tüüpi suhkurtõve loommudelis. J Med Food 2018;21:544e50.

[23] Jin SH, Park JK, Nam KY, Park SN, Jung NP. Korea punase ženšenni saponiinid protopanaksadiooli ja protopanaksatrioolsaponiini madala suhtega parandavad hiirtel skopolamiinist põhjustatud õpiraskusi ja ruumilist töömälu. J Ethnopharmacol 1999;66:123e9.

[24] Serova LI, Laukova M, Alaluf LG, Pucillo L, Sabban EL. Intranasaalne neuropeptiid Y muudab ärevuse ja depressiivse käitumise, mida kahjustab üksik pikaajalise stressi PTSD mudel. Eur Neuropsychopharmacol 2014;24:142e7.

[25] Lee S, Youn K, Jun M. Punase ženšenniõli peamised ühendid nõrgendavad Abeta(25- 35)-indutseeritud neuronaalset apoptoosi ja põletikku, moduleerides MAPK/NF kappaB rada. Food Function 2018;9:4122e34.

[26] Park S, Kim CS, Min J, Lee SH, Jung YS. Kõrge rasvasisaldusega dieet suurendab oksüdatiivset neerukahjustust ja valgu glükoosisisaldust D-galaktoosist põhjustatud vananevatel rottidel ning hoiab ära Korea punase ženšenni. J Nutr Sci Vitaminol 2014;60:159e66.

[27] Sun K, Wang CS, Guo J, Horie Y, Fang SP, Wang F, Liu YY, Liu LY, Yang JY, Fan JY, Han JY. Ginsenosiidi Rb1, ginsenoside Rg1 ja notoginsenoside R1 kaitsev toime lipopolüsahhariididest põhjustatud mikrotsirkulatsioonihäiretele roti mesenteeriale. Life Sci 2007;81:509e18.

[28] Lee B, Hong R, Lim P, Cho D, Yeom M, Lee S, Kang KS, Lee SC, Shim I, Lee H, Hahm DH. Aralia Continental etanoolne ekstrakt leevendab kognitiivseid puudujääke BDNF-i ekspressiooni ja põletikuvastase toime modifikatsioonide kaudu traumajärgse stressihäire rotimudelis. BMC Compl Alternative Med 2019;19:11e20.

[29] Hajipour S, Farbood Y, Gharib-Naseri MK, Goudarzi G, Rashno M, Maleki H, Bakhtiari N, Ansari A, Khoshnam SE, Dianat M, Sarkaki B, Sarkaki A. Kokkupuude ümbritseva tolmuga tahkete osakestega halvendab ruumimälu ja hipokampuse LTP, suurendades ajupõletikku ja oksüdatiivset stressi rottidel. Life Sci 2020;242:117210e20.

[30] Olsson A, Csajbok L, Ost M, H€ Hoglund K, Nylen K, Rosengren L, Nellgård B, Blennow K. Beeta-amüloidi(1-42) ja amüloidi prekursorvalgu märkimisväärne suurenemine vatsakeste tserebrospinaalvedelikus pärast tõsist traumaatilist ajukahjustust. J Neurol 2004;251:870e6.

[31] Gong QH, Pan LL, Liu XH, Wang Q, Huang H, Zhu YZ. S-propargüül-tsüsteiin (ZYZ{3}}), väävlit sisaldav aminohape, nõrgendab beeta-amüloidist põhjustatud kognitiivseid puudujääke ja põletikueelset vastust: ERK1/2 ja NF-kB raja kaasamine rottidel. Aminohapped 2011;40:601e10. [32] Yamada K, Mizuno M, Nabeshima T. Ajust pärineva neurotroofse faktori roll õppimises ja mälus. Life Sci 2002;70:735-44.

[33] Multi A, Ma S, Zhang H, Ren B, Zhao B, Wang L, Liu X, Zhao T, Kamanova S, Sair AT, Liu Z, Liu X. Astelpaju flavonoidid leevendavad rasva- ja fruktoosisisaldust. dieedist põhjustatud kognitiivsed häired, inhibeerides insuliiniresistentsust ja neuroinflammatsiooni. J Agric Food Chem 2020;68:5835e46.

[34] Ni L, Xu Y, Dong S, Kong Y, Wang H, Lu G, Wang Y, Li Q, Li C, Du Z, Sun H, Sun L. HCN1 ioonkanali ja BDNF-i potentsiaalne roll mTOR signaalirajad ja sünaptiline ülekanne PTSD leevendamisel. Transl Psychiatry 2020;10:101e10.

[35] Barrientos RM, Sprunger DB, Campeau S, Watkins LR, Rudy JW, Maier SF. BDNF mRNA ekspressioon roti hipokampuses pärast kontekstuaalset õppimist blokeeritakse intrahippokampuse IL-1 beeta manustamisega. J Neuroimmunol 2004;155:119e26.

[36] Guan Z, Fang J. Lipopolüsahhariidi poolt põhjustatud perifeerse immuunsüsteemi aktiveerimine vähendab neurotrofiinide sisaldust rottidel ajukoores ja hipokampuses. Brain Behav Immun 2006;20:64e71.

[37] Ji LL, Peng JB, Fu CH, Cao D, Li D, Tong L, Wang ZY. Sigma-1 retseptori aktiveerimine leevendab ärevuselaadset käitumist ja kognitiivseid häireid posttraumaatilise stressihäire rotimudelis. Behav Brain Res 2016;311: 408e15.