Treadmill mashqlari Gippokamp va Prefrontal korteksning strukturaviy sinaptik plastikligini oshirish orqali 3 × Tg-AD sichqonlarida fazoviy o'rganish va xotiraning pasayishini oldini oladi 2-qism

2.5. Western Blot

Sichqonlar izofluran inhalatsiyasi bilan behushlik qilindi va boshi kesildi. Hipokampus yoki prefrontal korteks to'qimalari proteaza va fosfataza inhibitori kokteyli (Roche, Indianapolis, IN, AQSh) bilan to'ldirilgan sovuq RIPA lizis tamponida (Thermo ScientificPierce, Waltham, MA, AQSh) lizing qilindi.

Lizis buferlari biologik laboratoriyalardagi tadqiqotchilarga eksperimental sharoitlarni yaxshiroq nazorat qilish imkonini beradi va shu bilan hujayralarning o'sishi va o'zgarishini yaxshiroq o'rganishga imkon beradi, bu esa akademiya va tibbiy tadqiqotlarda muhim rol o'ynaydi.

Tadqiqot uchun foydali bo'lishdan tashqari, lizis buferlari ham inson xotirasini yaxshilashga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. So'nggi tadqiqotlarga ko'ra, lizis buferlariga boy kimyoviy komponentlar asab hujayralarining o'sishi va rivojlanishiga yordam beradi va shu bilan miya xotirasini kuchaytiradi.

Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, lizis buferlaridagi ba'zi komponentlar ma'lum nerv hujayralari o'rtasida signal uzatilishiga yordam beradi va shu bilan miyaning o'rganish va xotira qobiliyatini oshiradi. Bundan tashqari, ushbu komponentlar asab hujayralarining o'sishini rag'batlantirishi va miyaning yangi muhitga va yangi o'rganishga yaxshiroq moslashishiga yordam berishi mumkin. Ushbu ta'sirlarning natijasi shundaki, odamlar yangi bilimlarni yaxshiroq tushunishlari va ularni uzoq vaqt eslab qolishlari mumkin.

Albatta, lizis buferlarining o'zi barcha xotira muammolarini sehrli tarzda hal qila olmaydi. Olimlar hali ham inson xotirasini kuchaytirish uchun ushbu topilmalardan qanday foydalanish bo'yicha ko'proq tadqiqotlar olib borishlari kerak. Biroq, bu kashfiyotning ijobiy ahamiyati allaqachon juda aniq: lizis buferlari inson xotirasini yaxshilash uchun yaxshi boshlanishni ta'minlashi va kelajakdagi ilmiy tadqiqot ishlari uchun ko'proq imkoniyatlar yaratishi mumkin. Ko'rinib turibdiki, biz xotirani yaxshilashimiz kerak va Cistanche xotirani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche ko'plab noyob effektlarga ega bo'lgan an'anaviy xitoylik dorivor material bo'lib, ulardan biri xotirani yaxshilashdir. Cistanche ta'siri uning tarkibidagi turli faol moddalar, jumladan, tanin kislotasi, polisakkaridlar, flavonoid glikozidlar va boshqalardan kelib chiqadi. Bu ingredientlar miya sog'lig'ini turli yo'llar bilan yaxshilashi mumkin.

Xotirani yaxshilash yo'llarini bilish-ni bosing

Umumiy protein BCA tahlili (Thermo Scientific Pierce, AQSh) yordamida o'lchandi. Namunalar 15 daqiqa davomida 100 ◦C da isitiladi. Westernblot uchun 12% jelga teng miqdordagi protein (20 ug / quduq) yuklangan. Elektroforez va PVDF membranalariga (Millipore, IPVH00010, Burlington, MA, AQSh) o'tkazilgandan so'ng, ular blokirovka qiluvchi bufer (5% BSA buferi) bilan xona haroratida 1 soat davomida inkubatsiya qilindi.

PVDF membranalari bir kechada birlamchi antikor bilan inkubatsiya qilindi (GAPDH, 1:10, 000, Abcam, Boston, MA, AQSH; PSD95, 1:500, Abcam, AQSH; Syn, 1:500, Abcam, AQSH) .

Keyin ular 5 daqiqalik interval bilan uch marta TBST buferi bilan yuvildi va HRP-konjugatsiyalangan echki-quyonga qarshi yoki HRP-konjugatsiyalangan echki sichqonchaga qarshi ikkinchi darajali antikor bilan 1 soat davomida inkubatsiya qilindi (1:15, 000, Proteintech Group, Rosemont). , IL, AQSh), keyin TBST 5 daqiqa oraliqda yuviladi.

Protein darajasi xemiluminesans reagentlar (ThermoScientific Pierce, Waltham, MA, AQSH) yordamida aniqlandi va bantlar Image J dasturi yordamida o'lchandi.

2.6. Elektron mikroskopiya

Sichqonlar xloralgidrat bilan chuqur anesteziya qilindi va PBS bilan transkardial tarzda perfuziya qilindi, so'ngra 20 daqiqa davomida 0.1 Mphosfat buferida 4% paraformaldegid va 2,5% glutaraldegid eritmasi qo'shildi.

Miya olib tashlandi va bir kechada bir xil fiksatorga botirildi. Gippokamp va prefrontal korteks 1% osmiy tetroksid bilan bo'yalgan va keyin asetonning darajali seriyasida suvsizlangan.

To'qimalar ultra yupqa bo'laklarga bo'linib, uranil asetat va qo'rg'oshin sitrat bilan bo'yalgan va Hitachi H-7100 elektron mikroskopi bilan tekshirilgan. Ushbu namunalarning tasodifiy pozitsiyalarining fotosuratlari ×30,000 kattalashtirishda (22 mkm2) olingan.

Dumaloq pufakchalar, assimetrik sinapslar va bitta katta sinaptik kontaktli sinapslar qo'zg'atuvchi sinapslar, pleomorf tekislangan pufakchalar va simmetrik sinapslarga ega bo'lgan presinaptik terminallar esa inhibitiv sinapslar deb taxmin qilingan [48].

Biz har bir sichqonchaning hipokampus va prefrontal korteksidagi taxminiy qo'zg'atuvchi sinapslar sonini (22 mkm2 / har bir tasvir maydoni, 2-rasm) tahlil qildik va keyin bir xil guruhdagi oltita tasvir maydonining sinapslar sonini o'rtacha hisobladik (4 sichqonning 6 tasvir maydoni). har bir guruhda).

Sinaptik faol zonaning uzunligi, sinaptik yoriqning kengligi, sinaptik interfeysning egriligi va 12-15 ta tasodifiy tanlangan sinapsdan postsinaptik zichlikning qalinligi aniqlandi va 4 ta sichqon guruhidan taqqoslandi (3-rasm).

Aktiv zonaning uzunligi va postsinaptik zichlikning qalinligi Guldner [49] bo'yicha o'lchandi. Sinaptik yoriq pre-sinaptik membranalar orasidagi eng yorqin hudud sifatida aniqlangan [50].

Sinaptik egrilik quyidagi formula bo'yicha aniqlandi: R=a/2 + b2/8a, bu erda b - postsinaptik qalinlashuvning ikki uchini birlashtiruvchi chiziq va a - postsinaptik membranadan b gacha bo'lgan perpendikulyar masofa [51] ,52](3A-rasmga qarang).

Shakl 2. Yugurish yo'lakchasidagi mashqlar 3×Tg-AD sichqonlarida hipokampus va prefrontal korteksning sinaps sonini oshiradi. (A) Tg bo'lmagan nazorat, Tg bo'lmagan mashqlar, 3 × Tg-AD nazorati va 3 × Tg-AD mashq sichqonlarida hipokampus va prefrontalkorteksning vakillik elektron mikroskop tasviri.

Moviy o'qlar sinapslarni belgilaydi. Qizil quti kengaygan sinapsni ifodalaydi. Prefrontal korteksdagi sinapslarning kengaytirilgan, yuqori kattalashtirilgan ko'rinishi pastki qismidagi qizil kvadrat qutida ko'rsatilgan. (B, C) Hipokampusning (B) va prefrontal korteksning (C) sinaps soni 3 × Tg-AD nazorat guruhida Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan sezilarli darajada kamaydi (*** p < 0 .001,n=6 tasvir boʻlimlari) va bu pasayish hipokampusda (B) va prefrontal korteksda (C) treadmill mashqlarini oldindan davolash bilan bloklandi (*** p <0.001, n {{ 9}} rasm bo'limlari).

Yugurish yo'lakchasi mashqlari bilan davolash hipokampus (B) va prefrontal korteks (C) in bo'lmagan Tg sichqonlarining sinaps sonini oshirdi (** p < 0.01, n=6 tasvir bo'limlari). Har bir ma'lumot to'plami 4 sichqondan olingan.

Shakl 3. Treadmill mashqlari 3 × Tg-AD sichqonlarida hipokampus va prefrontal korteksning sinaptik strukturaviy parametrlarini yaxshilaydi. (A) Sinaptik strukturaviy parametrlarning vakili o'lchovi.

R=a/2 + b2/8a formulasi, bu erda b - postsinaptik qalinlashuvning ikki uchini tutashtiruvchi chiziq va a postsinaptik membranadan b gacha bo'lgan perpendikulyar masofa sinaptik egrilikni aniqlash uchun ishlatilgan.

(B, C) Hipokampusning (B) va prefrontalkorteksning (C) sinaptik faol zonasining uzunligi Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada kamaydi (*** p < {{). 3}}.001, n=12–15 sinaps) va bu pasayish gippokampusda ham, prefrontal korteksda ham treadmill mashqlarini oldindan davolash bilan bloklandi (*** p < { {18}}.001, n=12–15). (D, E) Hipokampusning (D) va prefrontal korteksning (E) sinaptik yorig'ining kengligi Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada oshdi (*** p < {{). 30}}.001, n=12–15 sinaps) va bu o‘sish gippokampusda ham treadmill mashqlarini oldindan davolash bilan bloklandi (D;**) * p < 0.001, n=12–15 sinaps) va prefrontal korteks (E; ** p <0,01, n=12–15). (F, G) Gippokampning sinaptik egriligi (F; *** p < 0,001, n=12–15) va prefrontal korteks (G; ** p < 0,01,n=12–15). ) Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada kamaydi va bu pasayish hipokampusda ham treadmill mashqlarini oldindan davolash bilan bloklandi (F; ** p <0,01, n=12- 15) va prefrontal korteks (G; *** p < 0,001, n=12-15). (H, I) Hipokampus (H) va prefrontal korteks (I) ning postsinaptik zichligi qalinligi Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada kamaydi (*** p <0,001, n {{ 50}}–15) va bu pasayish gippokampda (H; ** p < 0,01, n=12–15) va prefrontal korteksda (I; *** p < 0,001) treadmill mashqlarini oldindan davolash bilan bloklandi. n=12–15).

Har bir ma'lumotlar to'plami har bir guruhdagi 4 ta sichqonning 12 va 15 sinapsidan iborat edi.

2.7. Statistika

Ma'lumotlarni tahlil qilish sichqonlarning genotiplari va davolash tarixini ko'rmagan. Ma'lumotlar o'rtacha ± SEM sifatida taqdim etiladi. Ma'lumotlar to'plamlari ikki tomonlama ANOVA bilan taqqoslandi, keyin Tukeyning post hoc tahlili. Post-hoc tahlillari faqat ANOVA muhim asosiy ta'sir yoki ikki omil o'rtasidagi muhim o'zaro ta'sirni berganida amalga oshirildi. Natijalar p < 0.05 da muhim deb hisoblandi.

3. Natijalar

3.1. Treadmill mashqlari 3 × Tg-AD sichqonlarida fazoviy o'rganish va xotiraning pasayishining oldini oldi

Biz birinchi navbatda olti oylik 3 × Tg-AD sichqonlari fazoviy o'rganish va xotira buzilishini namoyon qildimi yoki yo'qligini aniqlashga harakat qildik va treadmill mashqlarini oldindan davolash olti oylik 3 × Tg-AD sichqonlarida fazoviy o'rganish va xotiraning pasayishiga to'sqinlik qildimi.

Tg bo'lmagan nazorat sichqonlari va 3 × Tg-AD sichqonlari uch oylikdan boshlab 12 haftalik treadmill mashqlari yoki jismoniy mashqlarsiz nazorat davolashni oldilar (2 × 2 faktorli dizayn: genotip va mashqlar).

12-haftalik mashgʻulotdan soʻng sichqonlarning fazoviy oʻrganishi va xotirasini tekshirish uchun sakkiz qoʻlli radial labirint testidan foydalanildi. Ham ishchi xotira (nisbatan qisqa vaqt davomida eslab qolish qobiliyati) va mos yozuvlar xotirasi (vaqt davomida doimiy saqlanadigan ma'lumot xotirasi) o'lchandi (ishchi va mos yozuvlar xotirasi o'rtasidagi farq 2-bo'lim, 1A-rasmda tasvirlangan).

Ikki tomonlama ANOVA genotip va treadmill mashqlari 5-kuni ish xotirasi xatosi foiziga sezilarli ta'sir ko'rsatishini ko'rsatdi (genotip: F1, 39=8.6, p=0.006; treadmill mashqlari: F1,{{ 8}}.5, p=0.024; genotip × yugurish yoʻlakchasidagi oʻzaro taʼsir: F1, 39=4.2, p=0.047-rasm) va 6-kun (genotip: F1 ,39=6.1, p=0.019; yugurish yoʻlakchasi mashqlari: F1,39=6.4, p=0.016; }}.6, p=0.039-rasm 1B) olish seansi.

Tukeyning post hoc testlari shuni ko'rsatdiki, 3×Tg-ADcontrol guruhida Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan ishchi xotira xatolar foizi sezilarli darajada oshgan (ham 5-kun va 6-kun: p < 0.01; 1B-rasm. ).

Ishchi xotira xatoliklari foizining ortishi treadmill mashqlari bilan mashg'ulotlar oldidan oldi olindi (ham 5-kun, ham 6-kun: p < 0.01; 1B-rasm). Biroq, ikki tomonlama ANOVA genotip va treadmill mashqlari mos yozuvlar xotirasi xatolar foiziga sezilarli ta'sir ko'rsatmasligini aniqladi (masalan, 10-kun, genotip: F1, 39=0.2, p=0.6; treadmill mashq: F1,39=0.04, p=0.8; sotib olish sessiyasining barcha 10 kuni.

Birgalikda, bu natijalar olti oylik 3 × Tg-AD sichqonlarida fazoviy ish xotirasi buzilgan, ammo havola xotirasi buzilganligini ko'rsatadi va treadmill mashqlari 3 × Tg-AD sichqonlarida fazoviy ish xotirasining pasayishiga yo'l qo'ymaydi.

3.2. Treadmill mashqlari sinaps sonini ko'paytirdi va 3 × Tg-AD sichqonlarida hipokampus va prefrontal korteksning sinaptik strukturaviy parametrlarini yaxshiladi.

Yugurish yo'lakchasidagi mashqlar natijasida fazoviy o'rganish va xotiraning qisqarishi tizimli sinaptik plastisiya bilan bog'liqligini tekshirish uchun biz o'rganish va xotira bilan bog'liq ma'lumotlarni uzatish uchun muhim bo'lgan sinaps raqamlari va hipokampus va prefrontal korteksning sinaptik strukturaviy parametrlarini aniqladik (2A-rasm).

Ikki tomonlama ANOVA genotip va treadmill mashqlari hipokampusdagi sinaps soniga sezilarli ta'sir ko'rsatishini aniqladi (genotip: F1, 23=59.3, p < 0.0{{9} }1; treadmillexercise: F1,23=51.{{2{25}}}}, p < 0.001; p=0.027; 2B-rasm) va prefrontal korteks (genotip: F1,23=48.6, p <0.001; treadmillexercise: F1,23=59.8, p <0.001; genotip × yugurish yo'lakchasidagi mashqlarning o'zaro ta'siri: F1,23=8.5,p=0.009-rasm; Tukeyning post hoc testlari shuni ko'rsatdiki, hipokampus va prefrontal korteks sinaps soni Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada kamaydi (p <0.001; 2B, C-rasm).

Yugurish yo‘lakchasidagi mashqlarni oldindan davolash 3×Tg-AD sichqonlarida hipokampus va prefrontal korteksdagi sinapslar sonining pasayishini blokladi (p < 0.001; 2B, C-rasm).

Shu bilan birga, treadmill mashqlari Tg bo'lmagan sichqonlarda hipokampus va prefrontal korteksdagi sinaps sonlarini oshirdi (p < 0.01; 2B, C-rasm).

Sinaptik uzatish samaradorligini qo'shimcha baholash uchun biz elektron mikroskopiya (EM) orqali ultra tuzilmaviy parametrlarni o'lchadik va tahlil qildik, shu jumladan sinaptik faol zonaning uzunligi, sinaptik yoriqning kengligi, sinaptik egrilik va sinaptik postsinaptik zichlikning qalinligi. hipokampus va prefrontal korteks (3A-rasm).

Oldingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, kattaroq sinaptik faol zona hayajonli postsinaptik neyronlarda samaraliroq va faol zonaning qisqarishi sinaptik uzatish samaradorligining pasayishi holatini aks ettirishi mumkin [36].

Ikki tomonlama ANOVA shuni ko'rsatdiki, genotip va treadmill mashqlari gippokampdagi sinaptik zonaning uzunligiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi (genotip: F1, 53=10.6, p=0.0{{ 20}}2; yugurish yo‘lakchasi mashqlari:F1,53=5.0, p=0.03; {14}}.004; 3B-rasm) va prefrontal korteks (genotip: F1,56=17.4, p <0,001; yugurish yoʻlakchasi mashqlari: F1,56=5.0, p=0. 03;genotip × treadmill mashqlari o'zaro ta'siri: F1,56=6.8, p=0.012-rasm;

Tukeyning posthoc testlari shuni ko'rsatdiki, hipokampus va prefrontal korteksning sinaptik faol zonasining uzunligi Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada kamaydi (p < 0.001; 3B-rasm, C).

Yugurish yo‘lakchasidagi mashqlarni oldindan davolash 3×Tg-AD sichqonlarida gippokampda (p < 0.001; 3B-rasm) va prefrontal korteksdagi (p=0.001; 3C-rasm) sinaptik faol zonaning uzunligini oshirdi. .Sinaptik yoriq presinaptik neyronning akson terminali va postsinaptik neyron membranasi orasidagi ~20 nm tor bo'shliqdir.

Sinaptik yoriqning optimal qisqarishi bo'shatilgan neyrotransmitterlarning samarali kontsentratsiyasini oshirish va samarali yorilish qarshiligini kamaytirish orqali sinaptik kuchni optimallashtirishning moslashuvchan funktsiyasiga ega bo'lishi mumkin [37,38].

Ikki tomonlama ANOVA genotip va treadmill mashqlari hipokampusdagi sinaptik yoriqning kengligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishini ko'rsatdi (genotip: F1, 55=21.5, p < 0.0{ {24}}1; yugurish yo‘lakchasi mashqlari: F1,55=15.1, p < 0,001; va prefrontal korteks (genotip:F1,53=10.6, p=0.002; treadmill mashqlari: F1,53=5.0, p=0.03; genotip × treadmill mashqlar o'zaro ta'siri: F1,53=9.2, p=0.004-rasm;

Tukeyning post hoc testlari shuni ko'rsatdiki, hipokampus va prefrontal korteksning sinaptik yorig'i Tg bo'lmagan nazorat guruhiga nisbatan 3 × Tg-AD nazorat guruhida sezilarli darajada oshgan (p < 0.001; 3D-rasm, E).

Yugurish yo'lakchasidagi mashqlarni oldindan davolash 3×Tg-AD sichqonlarida ham hipokampusda (p <{0}}.001; 3D-rasm) va prefrontal korteksda (p=0.001; 3E-rasm) sinaptik yoriqning kengligini kamaytirdi.

For more information:1950477648nn@gmail.com