A koreai vörös ginzeng neuroprotektív hatása az egyszeri elhúzódó stressz által kiváltott memóriazavarok és a BDNF-kifejezéssel összefüggő patkányagy-gyulladások ellen

További információért:ali.ma@wecistanche.com

Absztrakt

Háttér: A poszttraumás stressz zavar (PTSD) egy pszichiátriai betegség, amely traumatikus eseménynek való kitettséget követően alakul ki, és egy stresszhez kapcsolódó mentális rendellenesség, amelyet az ideggyulladás egyensúlyának felborulása jellemez. A koreai vörös ginzeng (KRG) egy gyógynövény-kiegészítő, amelyről ismert, hogy számos farmakológiai tevékenységben vesz részt. Célunk volt, hogy megvizsgáljuk a KRG neuroinflammációra gyakorolt ​​hatását, mint az egyszeri elhúzódó stressz (SPS) lehetséges mechanizmusát, amely negatívan befolyásolja.emlékképződésés a konszolidáció, és kognitív és térbeli károsodáshoz vezet a BDNF jelátvitel, a szinaptikus fehérjék és az NF-kB aktiválásának szabályozása révén. Módszerek: Elemeztük a kognitív éstérbeli memóriaés a gyulladásos citokinszintek az SPS eljárás során. Az SPS modell patkányokat intraperitoneálisan 20, 50 vagy 100 mg/kg/nap KRG-vel injektáltuk 14 napon keresztül. Eredmények: A KRG adminisztrációja jelentősen gyengítette a kognitív éstérbeli memóriahiányok, valamint az SPS által kiváltott NF-kB aktiválásával összefüggő gyulladásos reakció a hippocampusban. Ezenkívül a KRG hatása egyenértékű volt a paroxetinével. Ezenkívül a KRG javította a BDNF mRNS és a PSD-95 szinaptikus fehérje expresszióját a hippocampusban. Összességében ezek az eredmények azt mutatják, hogy a KRG gyakorolmemóriajavítógyulladáscsökkentő aktivitások, valamint az NF-kB és a neurotróf útvonal szabályozásával. Következtetés: Eredményeink azt sugallják, hogy a KRG potenciális funkcionális összetevője a védekezésnekmemóriaa mentális betegségek, például a PTSD hiánya.

Bombi Lee, Bongjun Sur, Seikwan Oh

Akupunktúra és Meridián Tudományos Kutatóközpont, Koreai Orvostudományi Főiskola, Kyung Hee Egyetem, 02447, Szöul, Koreai Köztársaság

Center for Converging Humanities, Kyung Hee University, 02447, Szöul, Koreai Köztársaság c Molekuláris Orvostudományi Tanszék és TIDRC, Orvostudományi Iskola, Ewha Womans Egyetem, 07985, Szöul, Koreai Köztársaság

1. Bemutatkozás

A poszttraumás stressz zavar (PTSD) a tolakodó újraélmények, az emlékeztetők elkerülése, a negatív megismerés és a hangulat megjelenése egy súlyos traumatikus esemény után [1]. A lakosság körülbelül 50 százaléka van kitéve egy vagy több súlyos traumatikus eseménynek élete során, és körülbelül 7 százalékánál alakul ki PTSD [2]. A PTSD-t akkor diagnosztizálják, ha a PTSD fő tünetei 1 hónapnál tovább fennállnak, vagy súlyos pszichés betegség vagy fogyatékosság lép fel, amely megzavarja a normális társadalmi és szakmai tevékenységeket [2]. A klímaváltozás okozta nagyszabású természeti katasztrófák, a globális menekültválság, a nagy intenzitású munkahelyi stressz, a közlekedési balesetek, a terrortámadások, a szexuális erőszak és a gyermekbántalmazás miatt a PTSD előfordulási aránya évente növekszik [3]. A PTSD tüneteit főleg kóros tünetek kísérik, mint például súlyos szorongás, depresszió és kognitív zavarok.memóriafunkció,ami neurológiai változásokat okoz, beleértve a kognitív-viselkedési és agyi funkcionális változásokat [4].

A PTSD által okozott tünetek, például szorongás vagy kognitív károsodás enyhítésére szelektív szerotonin újrafelvétel-gátlókat írtak fel, köztük antidepresszánsokat, szorongás- és görcsoldó szereket, de ezek a gyógyszerek óvatosak a súlyos mellékhatások és a hosszú távú gyógyszerfüggőség miatt [5,6 ]. Ezenkívül ezek a gyógyszerek csak a tünetek enyhítésére szolgálnak, és nem alapvető gyógymódok.

Kattintson a Cistanche előnyeihez és mellékhatásaihoz, valamint a Cistanche-hoz a memóriaért

A félelem és szorongás alapú traumás stressz, mint például a PTSD, ideggyulladást okoz a krónikus stressz által kiváltott neurobiológiai válasz következtében, és főként gyulladást előidéző ​​citokinek közvetítik [7,8]. Valójában a gyulladásos jelek, köztük a proinflammatorikus citokinek magas koncentrációi halmozódnak fel a PTSD-ben szenvedő állatok hippokampuszában[9]. A citokinek pleiotróp és többfunkciós természete kulcsfontosságú gyulladásos folyamatokat közvetít rágcsálókban és emberekben, és kritikus szerepet játszik a PTSD szabályozásában. Az ideggyulladás káros hatásokat vált ki a kognitív ésmemória funkciók[10]. Ezért a neuro-gyulladás feloldása lassítja a progressziójátmemóriazavarés védelmet nyújt a PTSD-ben szenvedő betegek agyműködésében bekövetkező változásokkal szemben [11,12]. Ezért a közelmúltban végzett tanulmányok az ideggyulladást a PTSD hátterében álló fontos tényezőként azonosították, így az ideggyulladás a PTSD kezelésének fontos terápiás célpontja[13]. Ezért a hippocampális térfogat csökkenése és a sűrűn elhelyezkedő citokinreceptorok gyakran megfigyelhetők PTSD-s betegekben [14,15].

Ezenkívül néhány tanulmány kimutatta, hogy a PTSD szinaptikus elvesztést indukál, és megváltoztatja a szinaptikus plaszticitást [16]. Ezenkívül a PTSD tovább ronthatja a neurotropinok által közvetített jelátvitelt [17] Az agyból származó neurotróf faktor (BDNF) támogatja a sejtek túlélését és növeli a szinaptikus plaszticitást azáltal, hogy szabályozza a gyulladásos anyagokat, például a proinflammatorikus citokineket, és aktiválja a nukleáris faktor kappa B(NF-xB) kaszkádját. jelzés [18]. Ezért a BDNF jelátvitel a hippocampusban fontos szerepet játszik a PTSD neuropatológiájában [17].

A koreai vörös ginzeng (KRG, Ginseng, Radix rubra) az egyik legszélesebb körben használt gyógynövény-gyógyszer, amely különféle hatásokkal, például szívizomvédelemmel, érrendszeri enyhítéssel és stresszoldással rendelkezik [19] A KRG különösen elismert sokféle fiziológiai és farmakológiai tevékenysége, beleértve a fáradtságból való felépülést, a fokozott immunitást és a jobb véráramlást, valamint gyulladáscsökkentő, antioxidáns és javított memória tevékenységeket [20-22]. A KRG szaponinfrakciója hatékonyan javítja a szkopolamin által kiváltott memóriazavarokat patkányokban, és megelőzi a neurodegeneratív rendellenességeket, például az Alzheimer-kórt (AD)[23].

Bár számos tanulmány megkísérelte tisztázni azokat a neurális mechanizmusokat, amelyek támogatják a KRG memóriajavító hatását, a KRG hatása az egyszeri elhúzódó stressz (SPS) által kiváltott memóriazavar által okozott viselkedési és neuroinflammatorikus válaszokra továbbra is kevéssé ismert. Konkrétan, hogy a KRG gyulladáscsökkentő hatása összefüggésben áll-e az NF-xB által közvetített gyulladásos citokinekkel, a BDNF szabályozásával vagy a szinaptikus plaszticitással, nem erősítették meg. Ezért ebben a tanulmányban a KRG kognitív és térbeli károsodásra gyakorolt ​​védő hatásait vizsgáltuk egy PTSD-szerű pszichiátriai modellben, patkányok SPS-nek való kitételével.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Állatok és KRG adminisztráció

Sprague-Dawley hím (6-8 hetes; 220-250 g)patkányokat Samtakóból (Szöul, Korea) vásárolták. Az állatkísérleteket a Kyung Hee Egyetem Állatgondozási és Felhasználási Bizottsága [KHUASP(SE)-21-268] végezte laboratóriumi állatok kezelésére. A patkányokat hat csoportra osztották: egy kontrollcsoportra, egy csak SPS-t kapó csoportra, a KRG-kezeléssel kezelt csoportokra és egy pozitív kontrollcsoportra. A KRG-kezeléssel kezelt csoportok KRG-t kaptak 20, 50 vagy 100 mg/kg koncentrációban 14 napon keresztül intraperitoneális injekcióval (IP.) és a pozitív kontrollt paroxetin-hidrokloriddal (15 mg/kg, PAX, Sigma-Aldrich Chemical). Co. St. Louis, MO, USA) adták be. A KRG-t a Korean Ginseng Corp. (KT&G, Daejeon, Korea) szállította. Ebben a vizsgálatban az intraperitoneális adagolást választottuk, amely közvetlenül és gyorsan megerősíti a farmakológiai hatást, az orális adagolás helyett, amelynél a bélben történő felszívódás az előző vizsgálathoz hasonlóan [19]. Az összes gyógyszer beadásának, viselkedési tesztelésének és mintavételének kísérleti ütemezése az 1. ábrán látható.

2.2. Egyszeri elhúzódó stressz

Mint már ismertük, az SPS a PTSD egyik legmegbízhatóbb modellje, és ismert, hogy reprodukálja a PTSD fő tüneteit [24]. A patkányokat 2 órán át visszatartó stressznek tették ki, és 20 percig víztartályban úszásra kényszerítették. Pihenőidőt biztosítottunk, hogy a patkányok 15 percig felépüljenek, majd a patkányokat izofluránnal kezeljük, amíg eszméletüket elvesztették. Ezeket az eljárásokat SPS-nek nevezték. A patkányokat 7 napig magukra hagyták, hogy tovább erősítsék a PTSD-szerű állapotot.

2.3. Morris vízi labirintus (MWM) teszt

Az MWM teszt egy kör alakú víztartályból, egy menekülési platformból és egy számítógépes videókövető rendszerből áll (2.5-ös verzió; PanLab Co. Barcelona, ​​Spanyolország). A tartály 200 cm átmérőjű és 35 cm magas hengeres műanyagból készült, a falakat és a padlót fehérre festették. A tartály belső falán nem tettek nyomokat. A tartályt 25 cm magasságig megtöltöttük vízzel, és a víz hőmérsékletét 23-25 C°-on tartottuk. A vizet fehér vizes festékkel átlátszatlanná tették, hogy a menekülési platform szabad szemmel ne legyen látható. . A menekülési platform egy 15 cm átmérőjű és 20 cm magas átlátszó akril henger volt, a felső felülete 1,5 cm-rel a vízfelszín alatt volt. A videokövető a víztartály fölé 2,5 m-re telepített CCD kamerából és egy számítógépből állt, a SMART programmal (ver.2.5; PanLab) pedig a kísérleti állatok viselkedését követték nyomon és elemezték. A tartály körül különféle modellek vizuális jelzéseit helyezték el, a laboratóriumi környezetet és a kísérletező elhelyezkedését a kísérleti időszakban állandóan tartották, mint például a kísérleti asztalt, számítógépet és széket. A kísérlet során a kísérletvezető egy helyen maradt, hogy a labirintuson kívüli térbeli jelzések állandóak legyenek. A labirintus északkeleti, északnyugati, délkeleti és délnyugati kvadránsokra volt osztva, és a délnyugati kvadráns közepén egy menekülési platformot helyeztek el. Az állat kiindulási helyzetét rögzítettük, és ezt a pontot jelöltük a tartály külső felületén.

A patkányok szabadon úszhattak a tartályban az edzés alatt, és maguk is felmászhattak rejtett menedéket keresve. Azok a patkányok, akik megtalálták a menekülési platformot, szabadon megfigyelhették környezetüket, miközben a menhelyen tartózkodtak 10 másodpercig, és feljegyezték a menekülési platform elérésének idejét. Azokat a patkányokat, amelyek 180 másodpercen belül nem találták meg a menekülési platformot, a kísérletvezető a menekülési platformra vezette, majd 10 másodpercig a menekülési platformon maradtak, hogy szabadon megfigyelhessék a környezetet, és a menekülési platform eléréséig eltelt időt 180 másodpercben rögzítették. . A térbeli memória karbantartási tesztet az MWM kísérlet 6. napján végezték el. A patkányok mindegyik csoportban 60 másodpercig szabadon úszhattak egyszer ugyanabban a tartályban, amelyről a menekülési platformot eltávolították, hogy megtalálják a menekülési platformot. és az úszási útvonalat a videókövetővel követték és a számítógépes elemző rendszerben tárolták.

2.4. Passzív elkerülő teszt (PAT)

Az elkerülő doboz egy sötét fekete akrildoboz (30*30*30 cm), rácspadlóval és a padlón szabályos időközönként elhelyezett rozsdamentes acél rudak (1 cm átmérőjű), amelyeken keresztül áramütés érheti. alkalmazzuk a talpra. A doboz elejének külső falára egy patkányt alig tartó korlát (5× 15 cm), a korlát és az elkerülő doboz közé pedig egy kis tolóajtót (5× 5 cm) szereltek fel. Egy 50 W-os fény világította meg a patkányt, és 45 cm-rel a korlát fölé helyezték. A patkányokat a kísérlet (adaptáció) előtt 1 percig akklimatizáltuk az elkerülési baxban. Ezután a patkányt kivették, ráhelyezték a korlátra, és az 50 W-os fény megvilágította a patkányt. Az adaptációs próba akkor ért véget, amikor a patkány belépett az elkerülő dobozba (akvizíciós teszt). A patkányt ismét a korlátra helyezték, és a patkány belépett az elkerülő dobozba. Egyidejűleg 3 s-ig 0,5 mA áramütést alkalmaztak a talpon (tanulás). A patkányt azonnal visszahelyeztük a korlátra, és megmértük azt az időt, ameddig a patkány belép a kitérő dobozba (előteszt). A patkány emlékszik az áramütésre, és megpróbál bejutni a sötét rekeszbe. 24 óra elteltével áramütés nélkül a patkányt a korlátra helyeztük, és megmértük az időt, amíg be nem került az elkerülő dobozba (retenciós teszt). Mind az akvizíciós, mind a visszatartási tesztekben feljegyeztük a tartózkodási időt a korláton a patkány magas kockázatú korlátjától a sötét rekesz dobozba való belépésig.

2.5. Nyílt terepi teszt (OFT)

A kísérleti állatok érzelmi viselkedési mintáit az OFT-ben figyelték meg. Ezt a tesztet az MWM teszt előtti napon végezték el, és az alábbi eszközöket gyártották az OFT számára. Az OFT egy 60×60×30 cm méretű fekete fadobozt használt. Egy izzólámpát (60 W) helyeztek el körülbelül 2,5 m-rel a mező közepe felett, és a közepe világosabb volt, mint a környezet, így figyelmeztetve a patkányokat. Az összes tesztet 3 órán belül végeztük az éjszakai cwcle alatt, ami a patkányok aktivitási ciklusa, és az expozíciós idő 5 perc volt. Az 5 perces expozíció alatt mért változók a következők. Megmértük azt a távolságot, amely 5 percig áthaladt a területen.

2.6. Kontextuális félelem kondicionálás (CFC)

A CFC-t patkányok külön csoportjával végezték el, amelyek nem estek át az MWM-teszten (n {0}} minden csoportnál). A CFC-tesztet patkányok félelemreakciójának értékelésére végezték el. A patkányokat kondicionált kamrához (CS, hangos riasztás) akklimatizáltuk 5 percig, majd újra kitettük ugyanabba a kamrába, és egyetlen elektromos lábütésnek (USA, 0,5 mA) vetették alá. 24 óra elteltével a patkányokat rövid időre (5 perc) ismét kitettük CS-nek. A patkányokat ugyanabban a kamrában ismét tónusaktiválásnak (CS) tették ki elektromos lábsokk nélkül, hogy serkentsék a félelemmemóriát. Amikor a patkányokat újra kitették ugyanabba a kamrába, a patkányok emlékeznek, visszanyerték és megszilárdítják a félelem emlékeit, ami fagyos reakciót eredményez.

2.7. A gyulladásos mediátor és az NF-xB fehérje szintjének enzimhez kötött immunológiai vizsgálata

A patkányokat a viselkedési teszt után azonnal elaltatták, és a gyulladásos citokinszinteket a hippocampusban enzimhez kötött immunszorbens vizsgálatok (ELISA) segítségével mértük. Az instabil gyulladásos markerek lebomlásának megakadályozása érdekében a hippocampust elkülönítettük, és az elemzésig -80 C fokon tároltuk. A hippocampális agyszövetet jégen homogenizáltuk Polytron homogenizátorral 1 × PBS-ben, pH 7,4, amely proteáz inhibitor koktélt tartalmazott. A lizátumot összegyűjtöttük és 10, 000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk 10-15 percig, majd a felülúszót összegyűjtöttük és mennyiségileg meghatároztuk a citokinek tekintetében. A gyulladásos citokinek (ⅡL-1 .L-4). Az IL-6.IL-8.IL-12. és a TNF-z) és az NF-xB szintjét a hippocampusban a kereskedelemben kapható ELISA készletekkel határoztuk meg a gyártó utasításai szerint (Abcam, Cambridge). , MA, USA, és Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA). Minden mintát három párhuzamosban értékeltünk. A szubsztrát oldat 50 ul-es aliquot részét minden lyukba 20 percre adtuk a szín kifejlődésének indukálására, majd a proinflammatorikus citokinek és az NF-xB fehérje mennyiségét 450 nm-en mértük ELISA olvasó segítségével.

2.8. Teljes RNS izolálás és RT-PCR analízis

A reverz transzkripciós-polimeráz láncreakció (RT-PCR) vizsgálatot a BDNF és a tropomiozinnal rokon kináz B (TrkB) mRNS változásainak megerősítésére végezték. Trizolt (Sigma-Aldrich) használtak a teljes agy RNS izolálására. A teljes RNS-t cDNS-vé szintetizáltuk reverz transzkriptáz (Takara Bio, Otsu, Japán) reakció segítségével. A BDNF és a TrkB expressziós szintjének elemzése a cDNS-ben. A PCR-kísérleteket mindegyik primer használatával végeztük. A gliceraldehid 3-foszfát-dehidrogenáz (GAPDH) primert ugyanúgy alkalmaztuk, mint belső standardot.

2.9. Western blot

A hippokampuszban jelenlévő p-PSD95 fehérje vizsgálata céljából a teljes fehérjét extraháltuk az agyból. A hippokampuszt foszfatáz inhibitort és proteáz inhibitort (CyQUANT; Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) tartalmazó lízispufferben homogenizáltuk. A fehérjekoncentrációt Bio-Rad kolorimetriás fehérjevizsgálati kittel (Bio-Rad Laboratories, Inc, Hercules, CA, USA) mértük. Az egér p-PSD95 antitesttel (1:500, Cell Signaling Technology) való reagáltatás után egy peroxidázzal konjugált másodlagos antitestet (HRP-konjugált kecske anti-egér IgG; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA) adtunk hozzá. Egy kemilumineszcens készletet (Super Signal West Pico; Pierce, Rockford, IL, USA) használtunk a membránon kezelt fehérje ellenőrzésére. A fehérjetartalmat fokozott kemilumineszcenciás detektáló rendszerrel (Santa Cruz Biotechnology) és sűrűségmérési módszerrel elemeztük.

2.10. Statisztikai analízis

Az adatokat átlagban és ± standard hibában fejezzük ki. Az adatelemzést az SPSS 13.{1}}szoftverrel (SPSS Inc, Chicago, USA) végeztük. A testtömeg változásának értékelésére Student-féle t-tesztet alkalmaztunk, a viselkedési mérésekben és a citokinprofilban bekövetkezett változások értékelésére egyéni összehasonlításokat végeztünk egyutas varianciaanalízis (ANOVA) és Tukey post-hoc teszt segítségével. Egy p-érték<0.05 was="" considered="">

3. Eredmények

3.1. A testtömeg csökkentése egyetlen hosszan tartó stressz által kiváltott patkányokban

14 napon keresztül mértük az összes patkány testsúlyát, és a normál patkányok idővel gyarapodtak (2. ábra). A testsúly azonban idővel csökkent az SPS-indukálta traumás stressz csoportban (SPSgroup; o.).<><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. A koreai vörös ginzeng javítja a kognitív és térbeli memória károsodását egyetlen hosszan tartó stressz által kiváltott patkányban

A 3. ábra mutatja az MWM eredményeit, amelyet annak meghatározására végeztek, hogy a KRG hogyan befolyásolta a kognitív funkciókat, valamint a tanulási és memóriaképességeket az SPS állatmodellben. A csoportok közötti különbség szignifikáns volt az edzés 5. napján [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.="">

A retenciós teszt az összes patkány teljesítményében jelentős változásokat mutatott. Különösen a normál patkányok voltak nagyon hatékonyak a térbeli memória teszt minden szempontból. Az SPS-nek kitett patkányok azonban károsodott térbeli memóriát mutattak (3C-F. ábra). A 100 mg/kg KRG-t kapott csoport azonban szignifikánsan több időt töltött a célterületen az SPS csoporthoz képest (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="">

Annak igazolására, hogy a KRG helyreállítja-e a memóriazavart, KRG-t adtunk az SPS által kiváltott memóriahiányos patkányoknak, és memóriafunkciójukat a PAT vizsgálta (4A és B ábra). Ennek eredményeként a memória teljesítménye nem különbözött a csoportok között. Más szavakkal, egyik patkánynak sem volt kognitív károsodása az elektromos stimuláció nélküli gyűjtési kísérletek során. Azonban 24 óra elteltével a retenciós teszt azt mutatta, hogy a SAL csoport jobb passzív elkerülő tanulást mutatott, mint az SPS csoport (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. A koreai vörös ginzeng javítja a károsodott félelmemóriát egyetlen hosszan tartó stressz által kiváltott patkányokban

A kondicionáló tréning során tapasztalható fagyasztási viselkedés fokozódik a PTSD-ben szenvedő patkányokban az SPS miatt. A patkányok fagyási viselkedését úgy mértük, hogy újra kitettük őket annak a környezetnek, amikor a CFC-t indukálták a KRG hatásának értékelésére. A fagyási viselkedést 5 perces expozícióval mértük CFC alatt (4D és E ábra). A post-hoc teszt azt mutatta, hogy a fagyasztási idő szignifikánsan hosszabb volt az SPS-csoportban, mint a SAL-csoportban (p < 0.{10}}1="" a="" 7.="" és="" a="" 14.="" napon).="" a="" 14.="" napon="" 100="" mg/kg="" krg="" beadása="" azonban="" jelentősen="" lerövidítette="" a="" fagyasztási="" időt="" az="" sps="" csoporthoz="" képest="" (p=""><>

3.4. A koreai vörös ginzeng csökkenti a gyulladást elősegítő citokinek és növeli a gyulladáscsökkentő citokinek mennyiségét egyetlen hosszan tartó stresszel kezelt patkányok hippocampusában

Az 5-AF ábra a KRG beadásának eredményeit mutatja a gyulladásos citokinek expressziójára vonatkozóan hippocampális szövetben ELISA-val. A gyulladást elősegítő citokinek (IL-1b, IL-6 és IL-8) szintje megemelkedett az SPS-csoportban (p < 0.05="" és="" p="">< 0.001),="" míg="" a="" gyulladásgátló="" citokinek="" (il-12)="" csökkentek="" (p="">< 0,01).="" a="" krg="" (100="" mg/kg)="" beadása="" azonban="" szignifikánsan="" csökkentette="" az="" sps="" által="" kiváltott="" hippocampusban="" az="" il-6="" és="" il-8="" pro-inflammatorikus="" markerek="" szintjének="" növekedését="" (p="">< 0,05).="" ezenkívül="" a="" krg="" (100="" mg/kg)="" beadása="" szignifikánsan="" csökkentette="" a="" gyulladásgátló="" marker="" il-12="" csökkenését="" a="" hippocampusban="" az="" sps="" hatására="" (p=""><>

3.5. A koreai vörös ginzeng csökkenti az NF-kB aktiválódását egyetlen hosszan tartó stresszel kezelt patkányok hippokampuszában

Az 5G. ábra mutatja a KRG beadásának eredményeit az NF-kB szintjén hippocampális szövetben ELISA-val. Az SPS-csoport hippokampuszában az NF-kB-szint szignifikáns növekedését figyelték meg a SAL-csoporthoz képest (p < 0.01).="" a="" krg="" (100="" mg/kg)="" azonban="" szignifikánsan="" csökkentette="" az="" nf-kb="" szint="" sps="" által="" kiváltott="" növekedését="" a="" hippocampusban="" (p=""><>

3.6. A koreai vörös ginzeng növeli a BDNF mRNS expresszióját egyetlen hosszan tartó stresszel kezelt patkányok hippokampuszában

A BDNF és TrkB mRNS szinteket SPS és KRG beadása után vizsgáltuk PCR analízis segítségével (6A. ábra). A BDNF mRNS szignifikánsan csökkent az SPS csoportban a SAL csoporthoz képest (p < 0,05).="" az="" ismételt="" krg="" előkezelésnek="" alávetett="" csoportban="" azonban="" a="" bdnf="" mrns="" szignifikánsan="" megemelkedett="" az="" sps="" csoporthoz="" képest="" (252,51="" százalék,=""><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. A koreai vörös ginzeng elősegíti a PSD-95 szinaptikus fehérje szintézisét egyetlen hosszan tartó stresszel kezelt patkányok hippokampuszában

Megmértük a posztszinaptikus vezikula markert PSD-95, amely a szinaptikus plaszticitás javításával a térbeli és kognitív memória javításában vesz részt. Ennek eredményeként a PSD-95 fehérjeszint csökkent az SPS-csoportban a SAL-csoporthoz képest, bár ez az eredmény csak marginálisan szignifikáns (p= 0.482). Ezenkívül a KRG-kezelés növelte a PSD-95 fehérjeszintet az SPS-csoporthoz képest, bár ez az eredmény csak marginálisan szignifikáns (p =0.094).

4. Megbeszélés

Vizsgálatunk kimutatta, hogy az SPS befolyásolja a kognitív funkciókat, beleértve a tanulást és a memóriát, és hogy az SPS növeli az NF-xB által közvetített gyulladásos citokinek mennyiségét, valamint csökkenti a BDNF és a szinaptikus plaszticitás fehérje, a PSD-95 szabályozását a hippocampusban. A KRG beadása azonban csökkentette a feltételes félelemmemóriát, javította a tanulási és memóriazavarokat, gátolta a gyulladást elősegítő citokinek termelődését, és növelte a gyulladásgátló citokinek termelődését SPS-indukált patkányokban. Ezen túlmenően a KRG-kezelés elősegítette a BDNF-szintet és helyreállította a PSD{6}} expresszióját, a hippokampuszban lokalizált szinaptikus fehérjét. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a KRG beadása jelentősen enyhítette az SPS által okozott kognitív diszfunkciót az NF-kB és BDNF rendszerek szabályozásán keresztül. és hatékony gyulladáscsökkentő és potenciális neuroprotektív szerként szolgálhat.

Megvizsgáltuk a KRG dózisfüggő hatását az optimális hatékonyság megerősítésére. 100 mg/kg-os adagot választottunk. Ez a dózis már számos tanulmányban bizonyított hatásosnak [21]. Számos tanulmány kimutatta, hogy a KRG javítja a memóriát neurodegeneratív memóriazavarban szenvedő betegeknél, mint például az AD [25], a D-galaktóz által kiváltott öregedés [26] és az LPS modell [27] Ezen túlmenően a KRG csökkenti a szérum növekedését. stressz okozta kortikoszteronszint [19]. Eredményeink tehát megerősítik, hogy a KRG megakadályozta a PTSD által kiváltott memóriazavart és kognitív diszfunkciót követő viselkedésbeli változásokat, hasonlóan egy korábbi tanulmányhoz [19].

Ebben a tanulmányban a PAT és az MWM teszteket végeztük el, amelyek két különböző típusú memóriateszt. Vizsgálatunk kimutatta, hogy az SPS súlyosan károsította a memóriamegtartást azáltal, hogy jelentősen lerövidítette az átlépési késleltetést a PAT megtartási próbájában. A KRG adminisztrációja azonban jelentősen visszaállította a memóriamegőrzést és a memória-visszakeresési képességet az átlépési késleltetés meghosszabbításával. Ezenkívül az SPS-indukált patkányok lényegesen hosszabb menekülési késleltetést mutattak a platform eléréséhez, és gyenge térbeli tanulási teljesítményt mutattak [28]. Az SPS károsodott memóriakonszolidációhoz és visszakereséshez vezetett a retenciós teszt során [28]. A KRG beadása azonban lerövidítette a menekülési késleltetést, ami rövid menekülési távolságokat eredményezett a térbeli tanulási tesztben. Ezenkívül a KRG adminisztrációja javította a tanulási sebességet és a memória konszolidációs képességét azáltal, hogy javította a keresztezési időket és a célkvadráns körüli céltávolságokat a térszonda-próbában. Eredményeink arra utalnak, hogy a KRG szignifikánsan javította az SPS eljárás által okozott súlyos memória-visszahívási és visszakeresési nehézségeket. Mivel a mozgásszervi aktivitás mértékét mérő OFT-n nem volt különbség a csoportok között, a KRG nem befolyásolta a motoros működési rendellenességeket vagy a motoros teljesítmény javulását. A KRG beadása után a platform eléréséhez szükséges idő lerövidülése a javuló memória romlásnak köszönhető, nem pedig a patkányok mozgási aktivitásának javulásának. Ezenkívül a KRG beadása enyhítette az SPS által okozott félelememlékezetet.

A gyulladásos viharok fontos tényezők, amelyek kognitív és térbeli memóriazavarokhoz vezetnek [29]. Számos tanulmány kimutatta, hogy a gyors és tartós gyulladásos válasz tönkreteszi a memóriahálózatot, fokozza a gyulladásos citokinek termelését, és megváltoztatja a fehérje expresszióját, ami neurodegeneratív betegségekhez, például AD és Parkinson-kórhoz vezet [13,30]. Ezért az SPS állatmodell által kiváltott gyulladásos vihar rontotta a kognitív és memóriafunkciókat, a gyulladásos vihar elnyomása pedig a memóriafunkció károsodását [31]. Vizsgálatunkban a gyulladást elősegítő citokinek (IL-1b, IL-6 és IL-8) ​​szekréciója, valamint a gyulladásgátló citokinek (IL{{10) szekréciója fokozódott. }}) csökkent a hippocampusban egy SPS által kiváltott állatmodellben, ami súlyos kognitív hiányosságokat eredményezett. A KRG beadása azonban csökkentette a pro-inflammatorikus citokinek túltermelését és elnyomta az SPS által kiváltott gyulladásgátló citokinek csökkenését a hippocampusban. Ezek a gyulladásgátló reakciók javítják a neurogyulladást azáltal, hogy gátolják az NF-kB útvonal aktiválódását a hippocampusban. A KRG az NF-kB útvonal aktiválásával védett az SPS okozta memóriakárosodás és ideggyulladás ellen. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a KRG szignifikánsan gyengítette az SPS által kiváltott kognitív zavarokból eredő viselkedésbeli változásokat azáltal, hogy gátolta a neuroinflammációt, aktiválta a pro- és gyulladásgátló citokineket, valamint az NF-kB útvonalat.

A BDNF egy széles körben elterjedt jelátviteli fehérje a központi idegrendszerben [32]. A BDNF elősegíti a neuronok túlélését, növekedését, differenciálódását és fejlődését, és fontos szerepet játszik az idegsejtek szerkezetében és a szinaptikus plaszticitásban [32]. A BDNF aktiválja az NF-kB jelátviteli kaszkádot, hogy szabályozza a gyulladásos anyagokat, például a gyulladásos citokineket, hogy indukálja a sejtek túlélését, és növelje a szinaptikus plaszticitást azáltal, hogy aktiválja az mTOR útvonalat az Akt és ERK jelek szabályozásán keresztül [33]. Ezért a BDNF jelátvitel a hippocampusban fontos szerepet játszik a PTSD neuropatológiai mechanizmusában [34]. A BDNF fontos közvetítő a kognitív károsodás és az ideggyulladás között, a BDNF jelátvitel modulálása pedig fontos módja lehet az ideggyulladás és a kognitív funkciók szabályozásának stressz által károsodott patkányokban [35]. Számos tanulmány kimutatta, hogy a neuroinflammáció csökkenti a BDNF szintjét a hippocampusban [36]. Az SPS okozta ideggyulladás megváltoztatja a szinaptikus plaszticitást a BDNF-TrkB útvonal leszabályozásával [37]. Eredményeink azt mutatják, hogy az SPS csökkentette a BDNF mRNS expresszióját a memóriazavar miatt, és csökkentette a PSD{10}} expresszióját patkányokban. A KRG azonban gátolta a BDNF mRNS expressziójának csökkenését, és megnövelte a PSD-95 expressziós szintjét az SPS által kiváltott hippocampusban.

Ezért a KRG beadása javította a kognitív funkciókat és képességeket, mint például a tanulás elsajátítása, a memória konszolidációja és a félelem-memória eltűnése az SPS által kiváltott memóriazavaros állatmodellben a BDNF jelátvitel, a szinaptikus fehérjék és az NF-kB aktiválásának szabályozásával. Eredményeink azt sugallják, hogy a KRG egy hasznos alternatív kezelés a traumás stresszhez kapcsolódó kognitív diszfunkciók kezelésére, mint például a PTSD során. Ezen túlmenően tovább kell vizsgálni a KRG megelőző hatásait a memória javítására és alapvető mechanizmusaira a jövőben.

Hivatkozások

[1] Ceremuga TE, Shellabarger P, Persson T, Fanning M, Galey P, Robinson D, Bertsch S, Ceremuga GA, Bentley M. Effects of tetrahydropalmatine on posttraumatic stress disorder induced changes in patkány agy génexpressziója. J Integr Neurosci 2013;12:513e28.

[2] Kessler RC. Poszttraumás stressz zavar: az egyénre és a társadalomra nehezedő teher. J Clin Psychiatr 2000;61:4e12.

[3] Hopper JW, Frewen PA, van der Kolk BA, Lanius RA. Az újratapasztalás, az elkerülés és a disszociáció neurális korrelációi PTSD-ben: tünetdimenziók és érzelmi diszreguláció a forgatókönyv-vezérelt traumaképekre adott válaszokban. J Trauma Stress 2007;20:713e25.

[4] Leskin LP, fehér PM. A figyelmi hálózatok a poszttraumás stressz-rendellenességek végrehajtó funkcióinak hiányosságait tárják fel. Neuropsychology 007;21:275-284.

[5] Han F, Xiao B, Wen L, Shi Y. A fluoxetin hatása az amygdalára és a hippocampusra egyszeri hosszan tartó stressz beadása után hím Wistar patkányoknak: in vivo proton mágneses rezonancia spektroszkópiai eredmények. Psychiatr Res 2015;232:154e61.

[6] Takahashi T, Morinobu S, Iwamoto Y, Yamawaki S. A paroxetin hatása az egyszeri elhúzódó stressz által kiváltott fokozott kontextuális félelemre patkányokban. Psychopharmacology 2006;189:165e73.

[7] Ebenezer PJ, Wilson CB, Wilson LD, Nair AR, Francis J. Az áfonya gyulladásgátló hatásai a poszttraumás stresszzavar (PTSD) állatmodelljében. PLoS One 2016;11:e0160923.

[8] Wang SC, Lin CC, Chen CC, Tzeng NS, Liu YP. Az oxitocin hatása a félelemmemóriára és az ideggyulladásra a poszttraumás stressz zavar rágcsálómodelljében. Int. J. Mol Sci 2018; 19:3848 [Recenzens].

[9] Ebenezer PJ, Wilson CB, Wilson LD, Nair AR. Az áfonya gyulladáscsökkentő hatása a poszttraumás stressz zavar (PTSD) állatmodelljében. PloS One 2016;11:e0160923.

[10] Wang SC, Lin CC, Chen CC, Tzeng NS, Liu YP. Az oxitocin hatása a félelememlékezetre és a neuroinflammációra a poszttraumás stressz-rendellenesség rágcsálómodelljében. Int. J. Mol. Sci 2018a;19:3848e58.

[11] Lai S, Wu G, Jiang Z. A glicirrhizin kezelés megkönnyíti a kondicionált félelemreakciók kihalását patkányok egyszeri hosszan tartó stresszhatása után. Cell Physiol Biochem 2018;45:2529e39.

[12] Liu M, Xie J, Sun Y. A TLR4/MyD88/NF-kappaB által közvetített gyulladás hozzájárul a szívműködési zavarokhoz PTSD-ben szenvedő patkányokban. Cell Mol Neurobiol 2020;40: 1029e35.

[13] Cunningham C, Hennessy E. A komorbiditás és a szisztémás gyulladás, mint a kognitív hanyatlás hajtóereje: új kísérleti modellek, amelyek szélesebb paradigmát alkalmaznak a demenciakutatásban. Alzheimer's Res Ther 2015; 7:33e40.

[14] Li XM, Han F, Liu DJ, Shi YX. Egyszeri elhúzódó stressz által kiváltott mitokondriális függő apoptózis a hippocampusban a poszttraumás stressz rendellenesség patkánymodelljében. 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. A minociklin gyulladáscsökkentő hatása révén mérsékli a stressz által kiváltott viselkedési változásokat a poszttraumás stressz rendellenesség állatmodelljében. Front Psychiatr 2018b;9:558e68.

[16] Oh JY, Kim YK, Kim SN, Lee B, Jang JH, Kwon S, Park HJ. Az akupunktúra az mTOR jelátviteli útvonalon keresztül modulálja a stresszválaszt egy patkány poszttraumás stressz zavar modellben. Sci Rep 2018;8:11864e74.

[17] Li M, Xie Y, Niu K, Li K. Az elektroakupunktúra a BDNF-TrkB jelátviteli útvonalon keresztül javítja a poszttraumás stressz zavarokat patkányokban. 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. Áthallás az ATP-P 2X7 és az adenozin A 2A receptorok között, amelyek kontrollálják az ideggyulladást patkányokban, amelyek ismétlődő visszatartási stressznek vannak kitéve. Front Cell Neurosci 2021;1:639322e63932.

[19] Lee B, Sur B, Lee H, Oh S. A koreai vörös ginzeng a szerotonerg rendszer aktiválásával megakadályozza a poszttraumás stressz-zavarok által kiváltott depresszió-szerű viselkedést patkányokban. J Ginseng Res 2020;44:644e54.

[20] Kim S, Lee Y, Cho J. A koreai vörös ginzeng kivonat neuroprotektív hatást fejt ki az apoptotikus sejthalál gátlásán keresztül. Biol Pharm Bull 2014;37:938e46.

[21] Lee J, Cho JY, Kim WK. Az Exercise és a koreai vörös ginzeng gyulladáscsökkentő hatása idősödő modellpatkányokban, diéta által kiváltott érelmeszesedésben. Nutr Res Pract 2014;8:284e91.

[22] Park JK, Shim JY, Cho AR, Cho MR, Lee YJ. A koreai vörös ginzeng megvéd a mitokondriális károsodástól és az intracelluláris gyulladástól a 2-es típusú diabetes mellitus állatmodelljében. J Med Food 2018;21:544e50.

[23] Jin SH, Park JK, Nam KY, Park SN, Jung NP. A koreai vörös ginzeng szaponinok alacsony protopanaxadiol és protopanaxatriol szaponin arányban javítják a szkopolamin által kiváltott tanulási zavarokat és a térbeli munkamemóriát egerekben. J Ethnopharmacol 1999;66:123e9.

[24] Serova LI, Laukova M, Alaluf LG, Pucillo L, Sabban EL. Az intranazális neuropeptid Y megfordítja a szorongást és a depresszióhoz hasonló viselkedést, amelyet az egyszeri elhúzódó stressz PTSD modell károsít. Eur Neuropsychopharmacol 2014;24:142e7.

[25] Lee S, Youn K, Jun M. A vörös ginzeng olaj főbb vegyületei az Abeta(25- 35) által kiváltott neuronális apoptózist és gyulladást gyengítik a MAPK/NF kappaB útvonal modulálásával. Food Funct 2018;9:4122e34.

[26] Park S, Kim CS, Min J, Lee SH, Jung YS. A magas zsírtartalmú étrend növeli az oxidatív vesekárosodást és a fehérje glikációt D-galaktóz által kiváltott öregedő patkányokban, és megakadályozza a koreai vörös ginzeng kialakulását. 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. A ginsenozid Rb1, ginsenoside Rg1 és notoginsenoside R1 védő hatásai a lipopoliszacharidok által kiváltott mikrokeringési zavarok patkány bélfodorra. 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. Az Aralia continental etanolos kivonata javítja a kognitív hiányosságokat a BDNF expressziójának módosításával és gyulladáscsökkentő hatásaival a poszttraumás stressz rendellenesség patkánymodelljében. 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. A környezeti poros részecskéknek való kitettség rontja a térbeli memóriát és a hippocampalis LTP-t az agygyulladás és az oxidatív stressz fokozása révén patkányokban. Life Sci 2020;242:117210e20.

[30] Olsson A, Csajbok L, Ost M, H€ Hoglund K, Nylen K, Rosengren L, Nellgård B, Blennow K. A béta-amiloid(1-42) és az amiloid prekurzor fehérje jelentős növekedése a kamrai cerebrospinális folyadékban súlyos traumás agysérülés után. J. Neurol 2004;251:870e6.

[31] Gong QH, Pan LL, Liu XH, Wang Q, Huang H, Zhu YZ. Az S-propargil-cisztein (ZYZ{3}}), egy kéntartalmú aminosav, gyengíti a béta-amiloid által kiváltott kognitív hiányosságokat és a gyulladást elősegítő választ: az ERK1/2 és az NF-kB útvonal érintettsége patkányokban. Aminosavak 2011;40:601e10. [32] Yamada K, Mizuno M, Nabeshima T. Az agyból származó neurotróf faktor szerepe a tanulásban és a memóriában. 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. A homoktövis flavonoidok enyhítik a magas zsír- és fruktóztartalmat diéta által kiváltott kognitív károsodás az inzulinrezisztencia és a neuroinflammáció gátlásával. 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. A HCN1 ioncsatorna és a BDNF- lehetséges szerepe mTOR jelátviteli útvonalak és szinaptikus átvitel a PTSD enyhítésében. Transl Psychiatry 2020;10:101e10.

[35] Barrientos RM, Sprunger DB, Campeau S, Watkins LR, Rudy JW, Maier SF. A BDNF mRNS expresszióját patkány hippocampusban a kontextuális tanulást követően blokkolja az intrahippokampális IL-1 béta beadása. J. Neuroimmunol 2004;155:119e26.

[36] Guan Z, Fang J. A lipopoliszacharidok általi perifériás immunaktiválás csökkenti a neurotrofinok mennyiségét a kéregben és a hippocampusban patkányokban. Brain Behav Immun 2006;20:64e71.

[37] Ji LL, Peng JB, Fu CH, Cao D, Li D, Tong L, Wang ZY. A szigma-1 receptor aktiválása javítja a szorongásszerű viselkedést és a kognitív zavarokat a poszttraumás stressz zavar patkánymodelljében. Behav Brain Res 2016;311:408e15.