Estrès oksidatif, metabolis enèji malfonksyònman, ak nerotransmeteur destabilize yo te chanje pwofil metabolik serebral la nan yon modèl rat nan simulation elyoks saturation plonje a 4.0 MPa.

Résumé

Objektif prensipal etid sa a se te detèmine chanjman pwofil metabolik nan sèvo rat apre simulation plonje heliox-satire (HSD) a 400 mèt dlo lanmè konpare ak kontwòl vid yo. Chanjman nan metabolom polè a nan sèvo rat la akòz HSD yo te envestige nan lacortical, ipokanp, epitisi striatumechantiyon yo lè w aplike yon apwòch metabolomik ki baze sou RMN makonnen ak deteksyon byochimik nan cortical a. Larediksyon nan nivo glutatyon ak taurinka ipotetikranfòse defans antioksidanpandan plonje saturation, ki te tou pwouve pa laogmante nivo malondialdehyde, ladiminye sipèoksid dismutaz, ak ladiminye glutatyon peroksidaznan cortical a. Diminisyon koncomitan nan wout metabolik aerobic ak anaerobik yo te gen ladan metabolis enèji downregulated, ki te pwouve tou pa quantification byochimik nan anzim metabolik Na-K ATPase ak LDH nan tisi cortical serebral. Laanomali metabolik enpòtan nan nerotransmeteur asid amine, tankou GABA, glisin, ak aspartate, diminye asid amine aromat, ki gen ladantirozinak phenylalanine, tou de ki enplike nan lametabolis nan dopamineak noradrenalin, ki downregulated nan cortical a. Miyò, yon bès nan N-acetyl aspartate ki asosye ak domaj newòn. An rezime, dekonpresyon hyperbaric nan yon HSD 400 msw afekte ametabolom nan sèvonan yon modèl rat, ki kapab genyen yon pakèt domèn omeyostazi twoublan asid amine, metabolit ki gen rapò ak estrès oksidatif ak metabolis enèji, ak konpozan nerotransmeteur destabilize. Sa yolatwoublayka kontribye nannerochimikepifenotip newolojik HSD.

Klike La a Pou Jwenn Sipleman Anti-Oksidatif Cistanche

Entwodiksyon

Gwo presyon ki pi wo pase 1.3 MPa (apeprè 120-mèt dlo lanmè) pwovoke nan imen ak mamifè ki riske chanjman nan sistèm nève santral (CNS) [1, 2]. CNS a ta ka youn nan sib ki pi sansib nan presyon atmosferik twòp, bul gaz nan kò a, ak maladi dekonpresyon (DCS) ki te koze pa plonje nan fon lanmè. Nan kondisyon sa yo, yon seri manifestasyon sikomotè ak kognitif yo trè konplèks, ak tranbleman distal ak proximal, anomali elektwoansefalografi, fasikilasyon, myoclonus, twoub dòmi, kè plen, tèt fè mal, vètij, ak pèfòmans redwi nan tès mantal [2-4]. Moen et al. mezire anomali newolojik rejyonal yo pa difizyon- ak perfusion-filaplon D' sonorite mayetik (MRI). Defisi perfusion nan fonksyon mikwo-vaskilè serebral ak mikwo-anboli atè [5] yo te jwenn nan divès lanmè Nò, ki pwouve pa tan tranzisyon mwayen redwi akòz konpleksite redwi nan sistèm mikwo-vaskilè oswa kapilè. Alvhild Alette Bjørkum et al. yo te jwenn twoublan omeyostazi pwoteyin, pa egzanp, nan vesik sinaptik, ak destabilize konpozan sitoskelèt apre elyoks saturation plonje nan yon modèl rat. Sepandan, Arvid Hope et al. rapòte ke pa gen okenn blesi vizib CNS nan chanjman mòfolojik anba eskanè MRI yo te obsève nan rat ak sentòm masiv newolojik nan maladi dekonpresyon apre dekonpresyon saturation heliox [6]. Kidonk, nou ipotèz ke potansyèl chanjman molekilè pwofil ki dèyè anomali fizyolojik enpòtan men anbigwi yo ta ka obsève nan tisi CNS la apre yon plonje saturation elyoks.

Idantifikasyon biomarkers pou kontwole estati mekanis fizyolojik selilè enpòtan pou konprann evènman byochimik yo. Li toujou yon defi lè nou konsidere konpleksite ak divèsite chemen molekilè ki enplike nan repons sistèm byolojik yo a divès faktè nan yon moman oswa yon kondisyon espesifik. Tantativ anvan yo ki lye biomarkers endividyèl ak fonksyonèl CNS perturbation te bay kèk insight sou domaj oksidatif ak plonje metabolis enèji postsaturation [3, 4, 7]. Menm jan an tou, plizyè etid te konpare pwofil nerotransmeteur asid amine rat ak sendwòm newolojik wo-presyon ak moun ki an sante [2]. Ilistre anprent metabolik newolojik nan lwazi CNS ta ka favorize ipotèz etyolojik [8, 9], prevansyon [10], ak apwòch terapetik [11]. Sepandan, perturbation metabolik newolojik entegre ki te pwovoke pa yon gwo pwofondè nan plonje saturation elyoks pa te envestige. Pwodiksyon enfòmasyon sa yo nan sistèm byolojik konplèks yo ka rapidman anrejistre akòz pwogrè nan mwayen teknolojik [12]. Aplikasyon an nan gwo rezolisyon nikleyè rezonans mayetik (NMR) spèktroskopi ka bay kantite ekstrèm nan konpleksite segondè, men done entèpretab ak gaya pwofil metabolik. Done espèk biofluids ak ekstrè metabolit tisi yo ka jwenn pa mwayen chimyometrik ak metòd byoenfòmatik pou revele enfòmasyon fizyolojik oswa patolojik. Spèktroskopi NMR bay enfòmasyon imedya kalitatif ak quantitative sou apeprè 102 diferan molekil ti prezan nan yon echantiyon byolojik. Deteksyon NMR pèmèt yon apwòch laj san patipri san yo pa seleksyon a priori nan chemen byochimik espesifik. Anplis de sa, NMR pèmèt analiz segondè-debi ak repwodiksyon segondè, epi li se yon teknik intrinsèque quantitative sou yon seri dinamik lajè akòz repons lineyè siyal NMR nan yon konsantrasyon. Teknoloji sa a te aplike avèk siksè nan maladi newolojik tankou ataksya serebeleux [13], maladi Huntington a [14, 15], ak maladi alzayme a [16, 17] nan tou de etid preklinik ak klinik.

Malgre aplikab pwomèt Metabolomics ki baze sou RMN, aplikasyon li pou evalye efè perturbation metabolik nève santral plonje saturation elyoks pa te rapòte. Objektif etid sa a se te mennen ankèt sou chanjman metabolomik nan diferan konpatiman anatomik nan sèvo a (kòtik, ipokanp, ak striatum) ak chanjman nivo endèks byochimik nan cortical a nan yon modèl rat apre simulation 400 mèt dlo lanmè (MSW) elyoks saturation plonje. , jan yo montre konsepsyon eksperimantal chema rechèch prezan an nan Fig 1. Ilistrasyon anprent metabolik ògàn sib la ta ka bay yon seri biomarqueurs ki disponib ki ta ka kontribye nan amelyorasyon nan pwosedi plonje yo.

Fig 1. Schematic konsepsyon eksperimantal nan rechèch prezan an

Pwosedi eksperimantal

Nou konfime ke nou te li pozisyon Jounal la sou pwoblèm ki enplike nan piblikasyon etik epi afime ke rapò sa a konsistan avèk direktiv sa yo.

Réactifs ak materyèl analyse klori sodyòm klas, DMSO, NaN3, NaH2PO4•2H2O, ak Na2HPO4•12H2O te achte nan men Sinopharm chimik réactif co Ltd (Shanghai, Lachin). HPLC-klas CHCl3 ak CH3OH yo te jwenn nan Merck (Darmstadt, Almay). D2O (99.9 pousan nan D) ki gen sodyòm 3-(trimethyl-silil) propionate-2, 2, 3, 3, d4 (TSP) kòm yon estanda entèn pou referans chanjman chimik te bay pa Sigma-Aldrich. (MO, USA). Yo te prepare yon sistèm tanpon ki gen 0.2 M Na2HPO4/NaH2PO4 nan D2O nan pH 7.4 pou anpeche efè pH sou chanjman chimik metabolit yo nan diferan konsantrasyon. Twous tès yo pou detèminasyon ATPase sodyòm-potasyòm (Na-K-ATPase), kolinesteraz (AChE) ak laktat dehydrogenase (LDH) yo te achte nan men Abcam (USA). Twous tès yo pou dopamine (DA) yo te achte nan RD, USA, twous tès yo pou epinephrine (E) ak norepinephrine (NE) te soti nan Abnova, Taiwan, 5-hydroxytryptamine (5HT) twous tès yo te nan BioSource, ak Kit tès asid gamma-aminobutyric (GABA) te soti nan Santa Cruz, USA. Twous tès superoksid dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), ak glutatyon peroksidaz (GPx) yo te achte nan men Kayiman, USA.

Apwobasyon etik

Tout pwotokòl eksperimantal yo te apwouve pa Komite Etik Animal nan Naval Medical Center nan PLA, Naval Medical University (Apwobasyon pa gen: SYXK (Shanghai) 2017-0019, Ane apwobasyon: 2020). Tout bèt yo te resevwa bon swen dapre Gid Swen ak Itilizasyon Bèt Laboratwa Naval Medical University. Nou konfime ke tout metòd yo rapòte an akò ak direktiv ARRIVE (https://arriveguidelines.org) pou rapòte eksperyans bèt yo. Patisipan yo fè rechèch nan etid sa a se rat, pa moun; konsa, pa te gen okenn konsantman pou patisipe.

Bèt ak konsepsyon gwoupman

Rat Sprague–Dawley granmoun ki gen yon laj mwayèn 8 semèn epi ki peze 200–220 g yo te enkli nan rechèch sa a. Bèt yo te achte nan Shanghai Slac Laboratory Animal Co, Ltd (Shanghai, Lachin). Efò maksimòm yo te fèt pou minimize soufrans bèt ak kantite bèt ki nesesè pou pran done serye. Yo te disponib manje estanda rat ak dlo pou tout bèt ad libitum. Bèt ki gen 3 rat pou chak kaj yo te loje nan yon chanm bèt espesifik san patojèn (SPF) (tanperati, 22-24˚C, imidite, 45-55 pousan) ak kondisyon kontwole limyè (12/12 èdtan sik limyè-fè nwa) pou yon semèn anvan eksperyans lan. Anvan yo te kòmanse eksperyans plonje yo, rat yo te aklimate pandan senk jou nan anviwònman laboratwa a, ki gen ladan yon chanm hyperbaric. Sèz rat yo te peze, make, limite owaza asiyen nan yon kontwòl (ekspozisyon nan lè normobaric men andire menm jan an limyè ak bri, yo te rele CON group la, n=8) gwoup ak yon eksperimantal (simèt yon simulation elyoks saturation plonje nan). 4.0 MPa (400 msw), yo te rele gwoup HSD, n=8).

Ankouraje saturation plonje nan 400 msw

Rat nan gwoup HSD yo te pwesyone nan gaz elyòm-oksijèn nan yon chanm hyperbaric. An brèf, kat faz nan konpresyon, depo, dekonpresyon, ak koube gade yo te enkli nan

peryòd saturation an. Pousantaj konpresyon rat la te 1 msw/min jiska 10 msw ak 20 pousan He O melanj gaz ak 3.54 msw/min soti nan 10 msw rive 400 msw ak He pi. Konpresyon tan an soti nan sifas la nan 400 msw te pran apeprè 120 minit. Faz anba a nan 400 msw te 120 minit. Konsantrasyon oksijèn an te konplete ak oksijèn pi bon kalite pou kenbe presyon pasyèl oksijèn nan 35 ~ 50 kPa pandan pwosesis konpresyon ak pwofondè depo a. Peryòd dekonpresyon Bend Watch la te 40 min nan 300 msw, 45 min nan 200 msw, 50 min nan 105 msw, 60 min nan 45 msw, 75 min nan 10 msw, 75 min nan 3 msw, ak Lè sa a, nan sifas la. Pousantaj monte yo itilize nan modèl dekonpresyon sa a se apeprè 10 mèt (33 pye) pou chak minit. presyon an pasyèl oksijèn te kenbe nan 38 ~ 67 kPa pandan etap dekonpresyon an. Apre dekonpresyon a 10 m, yo te kenbe konsantrasyon oksijèn nan 20 ~ 24 pousan. Apèsi sou tansyon plonje saturation yo montre nan Figi 2. Rat nan gwoup kontwòl lè a (Gwoup CON, yo te rele gwoup kontwòl la, ak uit rat) yo te elve nan anviwònman atmosferik la nan menm laboratwa eksperimantal la ak menm chanm ak gwoup HSD yo. Gwoup kontwòl la pa t resevwa okenn pwosedi konpresyon oswa dekonpresyon men te andire menm jan bri ak limyè kòm gwoup HSD.

Koleksyon echantiyon

Apre peryòd dekonpresyon an, rat yo te anestezi ak pentobarbital sodyòm ({{0}}.3 pousan, 1.0 ml/kg pwa rat) intraperitoneally, ki te swiv pa retire nan sèvo a. Emisfè serebral gòch yo te diseke rapidman. Nan de gwoup bèt, tisi cortical, ipokanp, ak striatum yo te diseke ak abreje respektivman kòm HSDC, HSDH, HSDS, CONC, CONH, ak CONS. Kòm pi gwo tisi a nan mitan twa konpatiman yo, yo te koupe chak echantiyon cortical an de moso ak pwa apeprè egal (yon pati nan echantiyon an pou analiz metabolomik, lòt moso echantiyon yo pou evalyasyon byochimik). Tout tisi yo te jele nan nitwojèn likid epi estoke nan -80˚C jiskaske plis analiz.

Mande plis:

Imèl:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel: plis 86 15292862950