Mitokondriaaliset proteiinit paljastavat mekanismin, jolla fyysinen harjoittelu parantaa muistia, oppimista ja motorista aktiivisuutta hypoksisessa iskeemisessä enkefalopatiassa rotan malli Osa 2

2.3. Mitokondriaaliset proteiinit hippokampuksen ytimissä

Mitokondrioiden apoptoosin indikaattorit tumaosassa, sytokromi c, apoptoosia indusoiva tekijä (AIF) ja pilkottu kaspaasi-3 sekä Smac/Diablo ja OPA1 lisääntyivät merkittävästi HIE:ssä, kuten Western blot -puolikvantitointi osoitti. (Kuva 3).

Sytokromi on tärkeä neurokemiallinen aine, joka helpottaa neuronien välistä kommunikaatiota ja auttaa ihmisiä ylläpitämään hyvää muistia. Monet tutkimukset ovat osoittaneet, että sytokromeilla on valtava vaikutus ihmisen aivojen toimintaan ja ne ovat välttämättömiä oppimisen, muistin, kognition ja muiden näkökohtien kannalta.

Ensinnäkin sytokromit voivat parantaa ihmisten huomiokykyä ja keskittymiskykyä, mikä on yksi tärkeimmistä muistia parantavista tekijöistä. Sytokromien rooli tulee selvemmäksi, kun meidän on muistettava tiettyjä tietoja ja meidän on keskityttävä siihen täydellä keskittymisellä. Se voi koordinoida hermosolujen toimintaa ja tehostaa tiedonsiirtoa eri alueiden välillä, mikä auttaa meitä oppimaan ja muistamaan tehokkaammin.

Toiseksi sytokromit voivat myös edistää aivojen hermosolujen välistä yhteyttä ja tehostaa edelleen tiedonsiirtoa. Sytokromien läsnäolo moduloi synaptista siirtoa ja vahvistaa synaptisia yhteyksiä. Tämä prosessi edistää vuorovaikutusta ja tiedonsiirtoa hermosolujen välillä tehden aivoista joustavampia ja tehokkaampia.

Lopuksi sytokromit voivat myös auttaa ihmisiä paremmin käsittelemään ja tallentamaan muistitietoja. Tutkimukset osoittavat, että sytokromeilla on erittäin tärkeä rooli muistin muodostumis- ja säilymisprosessissa. Se voi vahvistaa neuronien välisiä yhteyksiä ja vuorovaikutuksia, mikä auttaa meitä paremmin tallentamaan ja muistamaan tietoa sekä parantamaan muistin tehokkuutta ja kestävyyttä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että sytokromeilla on erittäin tärkeä vaikutus aivojen toimintaan ja muistiin. Meidän tulisi keskittyä sytokromin tuotannon ylläpitämiseen ja edistämiseen, aivojen terveyden ylläpitämiseen ja muistin parantamiseen terveellisen ruokavalion, kohtuullisen liikunnan ja hyvän unen avulla. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa merkittävästi muistia, koska Cistanche deserticolalla on antioksidanttisia, anti-inflammatorisia ja ikääntymistä estäviä vaikutuksia, jotka voivat auttaa vähentämään hapettumista ja tulehdusreaktioita aivoissa ja siten suojaamaan hermoston terveyttä. Lisäksi Cistanche deserticola voi myös edistää hermosolujen kasvua ja korjausta, mikä parantaa hermoverkkojen yhteyksiä ja toimintaa. Nämä vaikutukset voivat auttaa parantamaan muistia, oppimista ja ajattelunopeutta ja voivat myös estää kognitiivisten toimintahäiriöiden ja hermostoa rappeuttavien sairauksien kehittymistä.

Napsauta Know-lisäaineita lisätäksesi muistia

Sytokromi c (kuva 3B), pilkottu kaspaasi-3 (kuva 3C) ja Smac/Diablo (kuva 3D) ilmentyivät kaikki eri tavalla HIE:ssä harjoituksen kanssa ja ilman, mutta tilastollisesti merkitsevää eroa ei ollut verrattuna SHAM:iin, NT:hen. . Siitä huolimatta ydin AIF ja OPA1 (kuvat 3A, E) osoittivat tilastollisesti merkitseviä.

2.4. Mitokondriaaliset proteiinit aivokuoren sytoplasmassa

Mitokondrioiden apoptoosin indikaattorit sytoplasmisessa osassa, apoptoosia indusoiva tekijä (AIF), sytokromi c, pilkottu kaspaasi-3 sekä Smac/Diablo ja OPA1 lisääntyivät merkittävästi HIE:ssä, kuten Western blot -puolikvantifiointi osoittaa (kuva). 4).

AIF (kuvio 4A), sytokromi c (kuva 4B) ja Smac/Diablo (kuvio 4D) ilmentyivät kaikki eri tavalla HIE:ssä harjoituksen kanssa ja ilman, mutta tilastollisesti merkitsevää eroa ei ollut verrattuna SHAM:iin, NT:hen. Tästä huolimatta pilkottu kaspaasi-3 (kuva 4C) ja OPA1 (kuva 4E) osoittivat tilastollisesti merkittäviä muutoksia.

2.5. Mitokondrioproteiinit aivokuoren ytimissä

Mitokondrioiden apoptoosin indikaattorit tumaosassa, sytokromi c, apoptoosia indusoiva tekijä (AIF) ja pilkottu kaspaasi-3 sekä Smac/Diablo ja OPA1 lisääntyivät merkittävästi HIE:ssä, kuten Western blot -puolikvantitointi osoitti. (Kuva 5), ​​AIF (kuva 5A), sytokromi c (kuva 5B), pilkottu kaspaasi-3 (kuva 5C) ja OPA1 (kuva 5E) ilmentyivät kaikki eri tavalla HIE:ssä ja harjoituksessa ja olivat tilastollisesti merkittäviä verrattuna SHAM, NT.

Muutokset nukleaarisessa Smac/Diablossa (kuvio 5D) eivät toisaalta olleet tilastollisesti merkitseviä.

Yhdessä nämä havainnot tukevat väitettä, että liikunta parantaa motorisia toimintoja, oppimista ja muistin palautumista estämällä hippokampuksen ja kortikaalimitokondrioiden apoptoottisen proteiinin ilmentymistä HIE-rottien aivoissa.

2.6. Motorisen aivokuoren proteiinien immunofluoresenssianalyysi

Kuva 6 esittää edustavia immunofluoresenssikuvia aivokuoren alueen motorisesta aivokuoresta, joka on värjätty AlF:lle, sytokromi C:lle, pilkkoutuneelle kaspaasille-3, Smac:lle ja OPAl:lle. Proteiinien keskimääräisen fluoresoivan intensiteetin (MFI) kvantitatiivisesta analyysistä on myös tehty yhteenveto. kuvissa 6 ja 7. $wimming-harjoitus aiheutti merkittävän vähenemisen proteiinien ilmentymisessä. kuvat ja keskimääräisen fluoresenssiintensiteetin (MFI) kaaviot.

Kuva 6. Immunofluoresenssikuvat ja proteiinien keskimääräiset fluoresenssiintensiteetit moottorikuoressa. (A) AIF:n edustavat immunofluoresenssikuvat ja MFI kunkin ryhmän motorisessa aivokuoressa. AIF-molekyylit ovat vihreitä. AIF-molekyylit analysoitiin motorisessa aivokuoressa.

Tulokset on esitetty kustakin ryhmästä kolmen rotan keskiarvona ± SEM. (** p < 0.001 ja *** p < 0,0001) verrattuna SHAM, NT -ryhmään; (## p < 0,001 verrattuna HIE, NT-ryhmään; jokainen ryhmä, n=3). Mittakaava, 100 µm. (B) Sytokromi C:n edustavat immunofluoresenssikuvat ja MFI kunkin ryhmän motorisessa aivokuoressa. Sytokromi C -molekyylit (vihreät) analysoitiin motorisessa aivokuoressa.

Tiedot on esitetty kustakin ryhmästä kolmen rotan keskiarvona ± SEM. (** p < 0.001 ja *** p < 0,0001) verrattuna SHAM, NT -ryhmään; (## p < 0,001 verrattuna HIE, NT-ryhmään); jokainen ryhmä, n=3. Mittakaava, 100 µm. (C) Edustavat immunofluoresenssikuvat ja pilkkoutuneen kaspaasin -3 MFI kunkin ryhmän motorisessa aivokuoressa. Pilkotut kaspaasi{10}}-molekyylit (vihreät) analysoitiin motorisessa aivokuoressa.

Tulokset esitetään kustakin ryhmästä kolmen rotan keskiarvona ± SEM. (* p < 0.05 ja *** p < 0,0001)verrattuna SHAM, NT -ryhmään); jokainen ryhmä, n=3. Mittakaava, 100 µm. (D) Edustavat immunofluoresenssikuvat ja SMAC:n MFI kunkin ryhmän motorisessa aivokuoressa.

SMAC-molekyylit (vihreät) analysoitiin motorisessa aivokuoressa. Tulokset esitetään kunkin ryhmän kolmen rotan keskiarvona ± SEM. (** p < 0.001 ja *** p < 0,0001) verrattuna SHAM, NT -ryhmään); kukin ryhmä, n=3. Mittakaava, 100 µm. (E) OPA1:n edustavat immunofluoresenssikuvat ja MFI kunkin ryhmän motorisessa aivokuoressa. OPA1-molekyylit (vihreät) analysoitiin motorisessa aivokuoressa.

Yksittäiset tiedot esitetään keskiarvona ± SEM 3 rotalta kussakin ryhmässä. (*** p < 0.0001) verrattuna SHAM-NT-ryhmään; (## p < 0,001 verrattuna HIE, NT-ryhmään); jokainen ryhmä, n=3. Mittakaava, 100 µm.

3. Keskustelu

Koska mitokondriot ovat välttämättömiä aivosolujen energiantuotannossa [23,24], tutkimme uintiharjoituksen vaikutusta mitokondrioiden apoptoottisiin ja dynaamisiin signaaleihin HIE:ssä.

Tämän saavuttamiseksi käytimme harjoitusrutiinia ja arvioimme viisi mitokondrioiden toiminnan säätelijää (AIF, Cytochrome c, Cleaved caspase-3, Smac/Diablo ja OPA1). Tuloksemme osoittivat, että harjoittelu vaikuttaa näihin proteiineihin terveydentilasta riippumatta (eli HIE-rottamalleissa tai valeryhmissä).

Uintiharjoitus alensi mitokondrioiden apoptoosiin liittyvien proteiinien ilmentymistä; AIF, sytokromi c ja pilkottu kaspaasi-3 hippokampuksen sytosolissa ja ytimissä sekä aivokuoressa, mikä on yhdenmukainen Mooren et al. [25] että fyysinen aktiivisuus vaikuttaa mitokondrion kaikkiin osa-alueisiin.

Lisäksi neljän viikon harjoittelu alensi fissiomarkkerin Smac/Diablo ja cristae-remodeling-proteiinin OPA1 ilmentymistasoja, mikä johti parantuneen motorisen suorituskyvyn, oppimisen ja muistin säilyttämisen kanssa.

HIE:n ja istuvien rottien hippokampuksessa ja aivokuoressa mitokondrioiden apoptoottisten indikaattoreiden tasot; sytokromi c, AIF ja pilkottu kaspaasi-3 lisääntyivät merkittävästi. Verrattuna SHAM-, NT-rotteihin, kun HIE ja normaalit rotat joutuivat uimaharjoitteluun, AIF:n, sytokromi c:n ja pilkkoutuneen kaspaasin-3 tasot laskivat merkittävästi. Tämä havainto yhdessä [24,26] havainnon kanssa, että harjoitus palauttaa mitokondrioiden toiminta neurodegeneratiivisissa sairauksissa.

Kun AIF:n on osoitettu olevan merkittävä tekijä hermosolujen häviämisessä epäkypsissä aivoissa hypoksia-iskemian ja hypomorfisoitumisen aiheuttaman AIF-ilmentymisen vähentymisen jälkeen, joiden kerrotaan suojaavan vastasyntyneen hypoksikemialta [27], havaitsemme tässä, että uintiharjoittelulla on sama vaikutus HIEratin aivoihin. proteiinin sytosolisen ja tuman translokaation tukahduttaminen.

Harjoittelun antiapoptoottinen vaikutus vastaa motorisen toiminnan, oppimisen ja muistin parantumista, mikä tarkoittaa, että harjoittelu kiertää mitokondrioiden toimintahäiriöitä ja apoptoosia.

Tämä selittää harjoittelun jälkeen raportoidut hermosolujen suojamekanismit, jotka edistävät neurogeneesiä ja myeliinin korjausta aivohalvauksen jälkeisessä penumbrassa [28], koska nämä ovat paljon energiaa vaativia prosesseja, jotka edellyttävät stabiileja toiminnallisia mitokondrioita.

Kun otetaan huomioon harjoituksen kyky moduloida mitokondrioiden proteiinien stabilointia ja parantaa motorisia toimintoja, oppimista ja muistia, olisi merkittävää määrittää, vaikuttaako harjoitukseen liittyvä metaboliitti, laktaatti, joka läpäisee veri-aivoesteen [29], merkittävästi harjoituksen hyödyllisiin vaikutuksiin apoptoosin tukahduttajana. ja motorisen toiminnan, oppimisen ja muistin edistäminen HIE:ssä.

Uintiharjoitus paransi merkittävästi HIE:n motorista aktiivisuutta, muistia ja oppimiskykyä vähentämällä mitokondrioiden apoptoosia Cyto.C/Cleaved Caspase{0}}- ja AIF-signalointireittien kautta.

Sen lisäksi uintiharjoitusinterventioiden on osoitettu stabiloivan mitokondrioiden risteyksiä ja kalvopotentiaalia HIE-rotissa, mistä on osoituksena Smac/Diablo- ja OPA1-kääntö näissä eläimissä, mikä on yhdenmukainen [30,31]-löydösten kanssa, jotka korostavat OPA1:n merkitystä mitokondriokristalloissa. vakauttaminen.

Koska harjoituksen aiheuttaman neuroplastisuuden taustalla olevat neurobiologiset mekanismit ovat edelleen enimmäkseen käsittämättömiä [8], löydömme tarjoavat kiehtovan ja uskottavan alustan tulevalle tutkimukselle, joka koskee lisämolekyylireittien tunnistamista, joita voitaisiin moduloida HIE:n ja siitä aiheutuvien häiriöiden tehokkaaseen hallintaan.

For more information:1950477648nn@gmail.com