Egzèsis tapi anpeche n bès nan aprantisaj espasyal ak memwa nan sourit 3 × Tg-AD atravè Amelyorasyon Plastisite estriktirèl sinaptik nan ipokanp la ak kortik prefrontal Pati 1
Jul 22, 2024
Résumé:
Maladi alzayme a (AD) karakterize pa defisi nan aprantisaj ak memwa. Yon karakteristik patolojik nan AD se chanjman nan kantite ak gwosè sinaps, longè axon, konpleksite dendritik, ak nimewo kolòn vètebral dendritik nan ipokanp la ak cortical prefrontal.
Maladi alzayme a se yon maladi neurodegenerative ki afekte sitou memwa pasyan yo, kapasite panse, ak kapasite k ap viv chak jou. Sepandan, byenke memwa pasyan ki gen maladi alzayme a afekte, nou ka toujou konprann epi ede yo nan plizyè pèspektiv.
Premyèman, byenke memwa pasyan ki gen maladi alzayme a pral piti piti diminye, kapasite sansoryèl yo ak kapasite ekspresyon emosyonèl yo pa afekte. Se poutèt sa, nou ka ede yo lè nou pran swen bezwen fizik yo epi peye atansyon sou bezwen emosyonèl yo.
Dezyèmman, pèt memwa pasyan ki gen maladi alzayme a ka soulaje pa fòmasyon ak amelyore atansyon. Pou egzanp, pasyan yo ka fè egzèsis sèvo yo ak amelyore memwa yo nan li liv ak patisipe nan aktivite mizik oswa jwèt. Anplis, si manm fanmi yo ak kominote yo ka bay pasyan yo sipò ak èd, efè aktivite sa yo ka pi enpòtan.
Finalman, nou ta dwe ankouraje sosyete a peye plis atansyon ak konpreyansyon bay pasyan ki gen maladi alzayme a. Pasyan yo bezwen konpayi nou an ak sipò, pa sèlman konte sou memwa. Se sèlman lè anviwònman sosyal la plen ak renmen ak swen ka kondisyon pasyan an pi byen trete ak jere.
Nan ti bout tan, relasyon ki genyen ant maladi alzayme a ak memwa trè konplike, men nou ta dwe aktivman ede pasyan yo, amelyore kalite lavi yo, epi ankouraje sosyete a peye atansyon ak konprann sitiyasyon yo. Mwen espere ke chak nan nou ka kreye yon sosyete pi bon ak plis Harmony alavni. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche ka siyifikativman amelyore memwa paske li ka tou kontwole balans nan nerotransmeteur, tankou ogmante nivo nan asetilkolin ak faktè kwasans, ki trè enpòtan pou memwa ak aprantisaj. Anplis de sa, Cistanche kapab tou amelyore sikilasyon san ak ankouraje livrezon oksijèn, sa ki ka asire ke sèvo a jwenn ase nitrisyon ak enèji, kidonk amelyore vitalite nan sèvo ak andirans.
Klike sou Konnen pou amelyore fonksyon mantal
Egzèsis tapi ka amelyore plastisit sinaptik nan modèl sourit oswa rat nan konjesyon serebral, iskemi, ak demans. Etid sa a te vize egzamine efè egzèsis tapi sou aprantisaj ak memwa, ak plastisit estriktirèlsynaptic nan sourit 3 × Tg-AD, yon modèl sourit nan AD.
Isit la, nou montre ke 12 semèn nan treadmillekzèsis kòmanse nan sourit twa mwa-fin vye granmoun amelyore espasyal memwa travay nan sis mwa-old3 × Tg-AD sourit, pandan y ap ki pa fè egzèsis sis mwa-fin vye granmoun sourit 3 × Tg-AD ekspoze andikape. memwa travay espasyal.
Pou mennen ankèt sou mekanis potansyèl pou amelyorasyon nan aprantisaj espasyal ak memwa, nou te egzamine plastik sinaptik estriktirèl nan ipokanp ak cortical prefrontal sourit sis mwa 3 × Tg-AD ki te sibi 12 semèn egzèsis tapi.
Nou te jwenn ke egzèsis tapi mennen nan ogmantasyon nan nimewo sinaps, paramèt estriktirèl sinaptik, ekspresyon sinaptofizin (Syn, yon makè presinaptik), longè axon, konpleksite dendritik, ak kantite epin dendritik nan sourit 3 × Tg-AD ak restore. paramèt sa yo ak nivo menm jan an sourit kontwòl ki pa Tg san yo pa fè egzèsis tapi. Anplis de sa, egzèsis tapi tou amelyore paramèt sa yo nan sourit kontwòl ki pa Tg.
Ranfòse plastisit estriktirèl sinaptik ka reprezante mekanis potansyèl pa ki fè egzèsis tapi anpeche yon bès nan aprantisaj espasyal ak memwa ak pèt sinaps nan sourit 3 × Tg-AD.
Mo kle: fè egzèsis; memwa; sinaptik; epin dendritik; plastik sinaptik estriktirèl; 3 × Tg-AD sourit.
1. Entwodiksyon
Maladi alzayme a (AD) se yon maladi neurodegenerative pwogresif ki pi souvan karakterize pa pwoblèm memwa ak n bès mantal [1]. Difikilte pou sonje enfòmasyon ki fèk aprann, oswa pèt memwa a kout tèm, se yon sentòm byen bonè nan AD [2].
Kòm maladi a ap pwogrese, pasyan AD piti piti fè eksperyans pèt memwa alontèm, ki sevèman enpak sou kalite lavi a. Patoloji AD karakterize pa akimilasyon amiloid-(A) plak ak tau neurofibrillary tangle nan ipokanp la ak cortical prefrontal (PFC), tou de nan yo se estrikti kle nan aprantisaj ak memwa [3-6].
Etid anvan yo sijere ke A ak tau ka afekte memwa lè yo deranje plastisit sinaptik nan ipokanp la ak cortical prefrontal [7,8].
Plastisite sinaptik sa a gen ladan chanjman ki depann sou aktivite nan efikasite sinaptik ak renovasyon, axonal pouse ak remodeling dendritik, ak dinamik kolòn vètebral dendritik.
Nan syans sou bèt, idrosolubl A-oligomèr nan konsantrasyon nanomolar, ekstrè dirèkteman nan cortical serebral la nan pasyan AD tipik oswa pwodwi nan peptide sentetik, deranje memwa nan yon konpòtman aprann bypotently inhibition alontèm potansyasyon (LTP), amelyore depresyon alontèm. (LTD), diminye dansite kolòn vètebral dendritik nan ipokanp [9-11].
Pandan se tan, yo te montre ke aprantisaj espasyal ak pwoblèm memwa yo ki te koze pa malfonksyònman sinaptik tou de pasyan inimen ak diferan modèl sourit transjenik nan AD, egzanp, AppNL-GF [12,13], Tg2576 [14], APP/PS1 [15], 5×FAD [16], ak 3×Tg-AD [17].
Fonksyon sinaptik redwi te souvan obsève nan jèn sourit anvan devlopman plak, ki endike ke A oligomè deklanche defisi sinaptik anvan fòmasyon plak [18]. Pandan se tan, etid ki itilize tomografi òdinatè (CT) ak imaj sonorite mayetik (MRI) montre ke cortical ipokanp ak prefrontal moun ki gen maladi alzayme a diminye dramatikman pandan maladi a ap pwogrese [19,20].
AD se de pli zan pli répandus atravè mond lan, e ankò pa gen tretman ki disponib ka geri oswa ralanti pwogresyon maladi sa a. Prèv akimile sijere ke fè egzèsis fizik diminye fado amiloid amelyore plastisit sinaptik ak aprantisaj ak defisi memwa nan modèl rat nan AD ak retade pwogrè nan chanjman patolojik. nan sèvo a [21-28].
Egzèsis fizik ka aji atravè divès mekanis nan diferan modèl eksperimantal. Egzèsis aerobic ka ogmante sikilasyon san serebral, amelyore itilizasyon oksijèn, ak kontwole ekspresyon faktè kwasans ki ankouraje plastisit sinaptik ak neurogenesis epi li kapab egzèse yon efè benefik dirèk sou fonksyon sèvo [29-31].
Mekanis ki enplike yo enkli regilasyon ekspresyon jèn nan sib molekilè ki asosye ak aprantisaj ak memwa, plastisit sinaptik, ak siviv newòn [30].
Anplis de sa, egzèsis aerobic ta ka amelyore aprantisaj ak defisi memwa lè yo ranvèse pèt sinaps nan ipokanp la ak cortical nan rat ki aje, yon modèl rat nan demans vaskilè, ak yon modèl oklizyon / repèfizyon serebral serebral presegondè (MCAO / R) [31-33].
Etid aktyèl la pral egzamine efè 12 semèn egzèsis tapi sou aprantisaj espasyal ak memwa lè l sèvi avèk yon labirent radial ak uit bra nan sourit 3 × Tg-AD ki gen sis mwa.
Lè sa a, mekanis potansyèl ki enplike yo envestige. Yo konnen ipokanp la ak cortical prefrontal yo se rejyon kritik nan sèvo pou aprantisaj espasyal ak memwa [34].
Yo kwè ke plastisit sinaptik nan ipokanp la ak cortical prefrontal se baz selilè aprantisaj ak memwa, ki depann de ranfòsman koneksyon sinaptik [35].
Etid anvan yo te dekouvri ke pi gwo zòn aktif sinaptik la pi efikas nan newòn postsynaptic eksitan ak mantèg zòn aktif la ka reflete yon kondisyon ki gen pwoblèm efikasite nan transmisyon sinaptik [36].
Nerotransmetè a gaye atravè fann sinaptik la epi li lye ak pwoteyin reseptè sou manbràn newòn postsinaptik la, sa ki lakòz kanal iyonik nan manbràn postsinaptik la swa louvri oswa fèmen.
Mantèg optimal nan limit fant sinaptik la ak epesman dansite postsynaptic (PSD) ka amelyore efikasite transmisyon sinaptik [37-39]. Anplis de sa, akson, dendritik, ak epin dendritik konstitye baz estriktirèl nan plastisit estriktirèl sinaptik.
Nan etid la prezan, nou te detèmine si 12 semèn nan pretreatman egzèsis tapi chanje andikap A-induit nan plastisit sinaptik estriktirèl nan ipokanp la ak cortical prefrontal nan sourit 3 × Tg-AD ki gen sis mwa.
Nou te jwenn ke 12 semèn nan fè egzèsis tapi anpeche diminye nan aprantisaj espasyal ak memwa nan sourit 3 × Tg-AD ki gen sis mwa e ke egzèsis treadmill te mennen nan amelyore plastisit estriktirèl sinaptik nan ogmante nimewo sinaps ak paramèt estriktirèl sinaptik, ekspresyon sinaptofizin (Syn). ), longè axon, konpleksite dendritik, ak nimewo kolòn vètebral dendritik yo. Mekanis sa yo ka kache amelyorasyon nan aprantisaj ak memwa ki te lakòz egzèsis tapi.
2. Materyèl ak Metòd
2.1. Bèt
Triple-transgenic maladi alzayme a (3 × Tg-AD) sourit gason (ki gen transjèn PS1M146Vknockin, APPswe, ak TauP301L) te akeri nan laboratwa Jackson. Sourit gason C57BL/6J ki gen laj yo te anplwaye kòm ki pa transjenik (ki pa Tg) kontwòl.
Etid la te fèt sou 3-mwa 3×Tg-AD (n=20) ak sourit ki pa Tg (n=20). Tout bèt yo te bay ad libitum aksè a manje ak dlo nan yon chanm konsève nan tanperati kontwole (23 ± 1◦C) ak imidite (40-60%), ak yon sik limyè-fè nwa 12 h.
Sourit yo te manyen chak jou pou 3-6 jou anvan eksperyans konpòtman. Tout antretyen bèt ak itilizasyon yo te pa pwotokòl apwouve pa komite etik Beijing SportUniversity (2015015).
2.2. Pwotokòl Egzèsis Treadmill
Nan laj 3 mwa, sourit yo te plase owaza nan kat gwoup (n=10 chak): gwoup kontwòl ki pa Tg, gwoup egzèsis ki pa Tg, 3 × gwoup kontwòl Tg-AD, ak 3 × gwoup egzèsis Tg-AD. .
Tout sourit egzèse yo te pèmèt yo adapte yo ak tapi kouri pou 30 minon 3 jou youn apre lòt (premye jou a 5 m / min; dezyèm ak twazyèm jou a 10 m / min).
Lè sa a, sourit sa yo te sibi yon pwotokòl egzèsis tapi nan vitès 12 m/min sou yon pant 0◦ pou 10 min, Lè sa a, 15 m/min pou 50 min. An total, sourit yo te antrene pou 1 èdtan pa jou, 5 jou pa semèn, pou yon total de 12 semèn.
Dapre tès nou an pa yon sèl-lanetreadmill ki fèmen ak yon Oxymax/Comprehensive Laboratory Animal Monitoring System, pwotokòl fòmasyon ki dire lontan sa a kenbe entansite egzèsis soti nan 50% a 65% nan VO2max.
Sourit nan gwoup kontwòl ki pa Tg ak 3 × Tg-AD yo te kite sou tapi an, san yo pa kouri, pou menm peryòd ak gwoup egzèsis yo. Nou te fè premye tès labirent uit-bra pou tout sourit (10 sourit nan chak gwoup, 6 mwa ki gen laj).
Apre sa, nou te egzamine anomali istolojik yo pa tach Golgi (3 sourit nan chak gwoup), Western blot (3 sourit nan chak gwoup), ak mikwoskòp elèktron (4 sourit nan chak gwoup) (Figi 1A).
Figi 1. Egzèsis tapi anpeche n bès nan aprantisaj espasyal ak memwa nan sourit 3 × Tg-AD. (A) Kalandriye fè egzèsis tapi oswa kontwòl ki pa fè egzèsis, tès konpòtman, ak tès istolojik. (B)
Pousantaj erè memwa k ap travay nan jou 5 ak jou 6 te ogmante siyifikativman nan 3 × Tg-ADmice konpare ak gwoup kontwòl ki pa Tg (B; ** p < 0.01, n=10 sourit).
Ogmantasyon nan pousantaj erè memwa k ap travay te anpeche pa pretretman egzèsis tapi (B; ## p < {{0}}.01,n=10 sourit). (C) Pa te gen okenn efè enpòtan sou pousantaj erè memwa referans ant kontwòl ki pa Tg, egzèsis ki pa Tg, 3 × Tg-AD kontwòl, ak 3 × Tg-AD sourit egzèsis (C; p > 0.05, n {{ 11}} sourit).
2.3. Tès labirent radial uit bra
Labirent radial uit bra a te konsiste de yon platfòm santral ak yon dyamèt 18 cm ak uit bra ki pwolonje soti nan platfòm santral la, chak 30 cm nan longè, 7 cm lajè, ak 15 cm segondè, ak yon distans angilè egal ant bra adjasan yo. Radialmaze uit bra a te pentire ble.
Fen chak bra te kenbe yon tas manje ki te 3 cm an dyamèt ak 1 cm pwofondè. Yo te lokalize yon pòt ant chak bra ak sant labirent la. Yon kamera videyo ki sitiye anlè labirent la te konekte ak yon òdinatè pou anrejistre mouvman bèt yo.
Labirent la te elve 35 cm pi wo pase nivo etaj la nan yon chanm ki fèb limen ak plizyè siyal siplemantè labirent. Tout pwosesis eksperimantal la te itilize chokola kòm manje. Done yo te analize ak lojisyèl analiz videyo etoloji (JLBehv-8ARMM, ShanghaiJiliang Company, Shanghai, Lachin).
Pou amelyore motivasyon pou chokola nan pwotokòl labirent radial la, sourit yo te mete restriksyon sou manje pou yon semèn anplis pou yo rive jwenn 80-85% pwa kò orijinal la epi yo te kenbe nan kondisyon sa yo pandan tout etid la.
Travay labirent radial la te divize an sesyon adaptasyon ak akizisyon. Nan de jou youn apre lòt nan sesyon adaptasyon an, yo te mete chak sourit nan platfòm santral la kòmanse.
Apre 10 s, tout pòt yo te louvri, epi yo te pèmèt sourit la eksplore ak konsome manje (0.08 gchokola) nan chak bra nan labirent la pou 10 minit. Sesyon akizisyon an te fèt yon sèl esè ki te fèt yon fwa pa jou pandan 10 jou youn apre lòt.
Kat nan bra yo (1, 3, 5, ak 7) te appâts ak rekonpans chokola. Sourit yo te mete nan sant labirent la, epi apre 10 s, tout pòt yo te louvri. Aktivite sourit yo te anrejistre otomatikman ak Lè sa a, analize ak yon sistèm swiv videyo.
Yon antre bra te konte lè tout kat grif sourit la te travèse kòmansman bra a. Jijman an te kontinye jiskaske sourit la te antre nan tout kat bra appâts. Nan fen jijman an, yo te retounen sourit la nan kalòj lakay la.
Antre nan yon bra ki pa-baitedarm te konsidere kòm yon erè memwa referans ak yon re-antre nan yon bra ki te deja vizite te konsidere kòm yon erè memwa k ap travay.
Nan tabulasyon pèfòmans lan, pousantaj erè memwa k ap travay (memwa a kout tèm) te defini kòm nenpòt antre repete nan mitan antre total, ak pousantaj nan erè memwa referans (memwa alontèm) kòm pousantaj nan antre nan yon bra unbaited ak sa yo ki san konsomasyon nan. Garnier lè w ap antre nan bra appâts soti nan total antre [40,41].
2.4. Tach Golgi
Pou kantite chanjman mòfolojik yo, yo te tache ipokanp ak prefrontalcortex ak yon twous tach Golgi (FD Rapid Golgi Stain Kit PK-401, FD NeuroTechnologies, Columbia, MD, USA) swiv enstriksyon manifakti a.
An brèf, sèvo yo te ekstrè epi mete yo nan krich ki gen 20 mL solisyon Golgi-Cox pou 17 jou nan fè nwa anvan yo te koupe an tranch 60 µm lè l sèvi avèk yon kriostat (Leica, Nussloch, Almay).
Seksyon yo te enkube nan solisyon an tach pou 10 minit, dezidrate nan yon seri ascendingethanol (50%, 70%, 95%, ak 100%), epi netwaye nan xylene de fwa. Finalman, slideswere kouvri-glise ak Permount.
Selil piramidal ki soti nan rejyon CA1 nan ipokanp la oswa kouch V nan cortical prefrontal la te trase lè l sèvi avèk mikwoskòp la nan yon agrandisman de 200 × ak 1000 ×.
Newòn yo te chwazi si yo pa kache (pa vaskilè, selil glial, oswa lòt newòn) epi yo te parèt yo te konplètman tache ak entak nan seksyon an.
Longè axon an te mezire pa manyèlman trase yon neurit soti nan fwontyè a nan soma a nan pwent axon a [42]. Mòfoloji Dendritik te evalye pa analiz Sholl.
Yon grid transparan ak bag konsantrik ekidistan (10 µm) te santre sou trase pye bwa dendritik yo. Yo te itilize kantite entèseksyon bag yo pou estime longè total dendritik ak dendrikarborizasyon [43-45].
Finalman, nou kolekte 9-13 seksyon nan ipokanp CA1 ak cortical prefrontal layerV nan 3 sourit nan chak gwoup eksperyans. Pou kalkile nimewo kolòn vètebral la, yo te trase longè dendrit (omwen pi gran pase oswa egal a 10 µm nan longè, 2yèm dendrit) (nan 1000×). Yo te kalkile longè egzak chak branch dendritik, epi kantite epin nan longè yo te konte (pou bay epin/10 µm) [43].
The length of dendritic filopodia is normally >3 µm ak<10 µm [46]. The morphology of spines is commonly categorized into three types: thin, mushroom, and stubby [47].
Epin yo konsidere kòm mens si longè a pi gran pase dyamèt kou a ak dyamèt tèt la ak kou yo sanble. Epin yo klase kòm dyondyon si dyamèt tèt la pi gran pase dyamèt kou a. Epin yo konsidere kòm boudi si longè ak lajè yo egal.
For more information:1950477648nn@gmail.com
