Carboxypeptidase E Tikus Kalah Mati Bersyarat Mempamerkan Pembelajaran Dan Defisit Ingatan Dan Neurodegenerasi Bahagian 1

Carboxypeptidase E (CPE) ialah protein pelbagai fungsi dengan banyak fungsi nonenzimatik dalam pelbagai sistem. Kajian terdahulu menggunakan tikus kalah mati CPE telah menunjukkan bahawa CPE mempunyai kesan neuroprotektif terhadap tekanan dan terlibat dalam pembelajaran dan ingatan.

Rintangan tekanan dan ingatan adalah dua aspek yang tidak dapat dipisahkan. Sama ada kerja, belajar atau kehidupan, kita akan menghadapi pelbagai jenis tekanan. Kadangkala, tekanan ini boleh membuatkan kita berasa tertekan, cemas, letih, malah menjejaskan daya ingatan kita. Dalam kes ini, kita perlu mencari beberapa cara untuk meningkatkan daya tahan tekanan dan ingatan kita.

Pertama, meningkatkan toleransi tekanan boleh dicapai melalui senaman. Penyelidikan menunjukkan bahawa senaman boleh membantu orang mengurangkan kebimbangan dan kemurungan. Di samping itu, senaman yang sesuai juga boleh menggalakkan metabolisme, meningkatkan tidur, dan meningkatkan kecergasan fizikal. Ini semua membantu meningkatkan toleransi tekanan dan ingatan kita.

Kedua, kaunseling psikologi juga merupakan cara yang berkesan untuk meningkatkan daya tahan tekanan. Apabila anda menghadapi kesukaran dan halangan, berkomunikasi dengan keluarga atau rakan dengan segera untuk melepaskan emosi buruk dalaman anda dan mengurangkan beban psikologi anda, supaya anda boleh menghadapi tekanan dan cabaran dengan lebih baik.

Selain itu, tabiat tidur yang baik juga penting untuk meningkatkan daya ingatan dan rintangan tekanan. Tidur yang kurang baik boleh menyebabkan keletihan fizikal, kemurungan, dan kehilangan ingatan. Oleh itu, kita mesti membangunkan tabiat tidur yang baik, memastikan masa tidur yang mencukupi setiap malam, dan memastikan kualiti tidur.

Akhirnya, sikap positif juga penting. Anda mesti mengekalkan sikap yang baik, terus belajar dan meningkatkan kemahiran anda, aktif menghadapi cabaran, mengekalkan sikap optimis apabila menghadapi kesukaran, dan percaya bahawa anda boleh mengatasi tekanan dan mencapai kejayaan.

Ringkasnya, rintangan tekanan dan ingatan adalah dua aspek yang berkait rapat. Melalui senaman, kaunseling psikologi, tabiat tidur yang baik, dan sikap yang positif, kita boleh meningkatkan keupayaan kita untuk menahan tekanan dan ingatan secara berkesan, serta menghadapi pelbagai cabaran dalam kehidupan dan pekerjaan dengan lebih baik. Ia dapat dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan, dan Cistanche deserticola boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara kerana Cistanche deserticola adalah bahan perubatan tradisional Cina yang mempunyai banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan daging cincang berasal dari pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Walau bagaimanapun, fungsi CPE dalam neuron masih tidak diketahui. Di sini kami menggunakan sistem Camk2a-Cre untuk mengalahkan inneuron CPE secara bersyarat. Tikus jenis liar, CPEflox/−, ​​dan CPEflox/flox telah disapih, ditanda telinga dan digunting ekor untuk genotaip pada usia 3 minggu, dan mereka menjalani ujian medan terbuka, pengecaman objek, Y-maze, dan penyaman ketakutan pada 8 berminggu-minggu.

Tikus CPEflox/flox mempunyai berat badan normal dan metabolisme glukosa. Ujian tingkah laku menunjukkan bahawa tikus CPEflox/flox mengalami masalah pembelajaran dan ingatan berbanding tikus jenis liar dan CPEflox/-. Yang menghairankan, kawasan subiculum (Sub) tikus CPEflox/flox telah merosot sepenuhnya, tidak seperti tikus kalah mati penuh CPE, yang mempamerkan kemerosotan saraf rantau CA3. Di samping itu, imunostaining doublecortin mencadangkan bahawa neurogenesis dalam gyrus dentate hippocampus telah dikurangkan dengan ketara dalam tikus CPEflox/flox.

Menariknya, TrkBphosphorylation dalam hippocampus telah dikurangkan dalam tikus CPEflox/flox, tetapi tahap faktor neurotropik yang berasal dari otak tidak. Dalam kedua-dua hippocampus dan korteks prefrontal medial dorsal, kami memerhatikan pengurangan MAP2 dan ekspresi GFAP dalam tikus CPEflox/flox. Secara keseluruhannya, hasil kajian ini menunjukkan bahawa kalah mati CPE neuron tertentu membawa kepada gangguan fungsi sistem saraf pusat, termasuk defisit pembelajaran dan ingatan, degenerasi sub hippocampal, dan neurogenesis terjejas.

PENGENALAN

Carboxypeptidase E (CPE), juga dikenali sebagai faktor neurotropik- 1, ialah protein pelbagai fungsi dengan banyak fungsi bukan enzim yang penting dalam sistem endokrin dan saraf [1]. CPE diperkaya dalam vesikel rembesan matang dan memainkan peranan penting dalam biosintesis hormon peptida dan neuropeptida [2]. CPE juga bertindak sebagai reseptor pengisihan banyak proprotein, termasuk proinsulin, proenkephalin, pro-opiomelanocortin, dan faktor neurotropik yang berasal dari otak (pro-BDNF) [3].

Mutasi tikus fenotip obesiti yang berlaku secara semula jadi, dinamakan "lemak", telah dipetakan kepada gen CPE [4]. Kajian seterusnya menunjukkan bahawa tikus CPEfat/lemak dan CPE-knockout (KO) menunjukkan fenotip yang sama, termasuk ketidaksuburan dan obesiti dewasa [5]. Telah dilaporkan bahawa gen CPE manusia mempunyai mutasi, termasuk mutasi nol, mutasi yang menghasilkan protein terpotong, dan yang mempunyai sisa pemangkin utama dihapuskan [6].

Individu homozigot dengan mutasi teruk adalah obes dan mempunyai hipogonadisme. Di samping itu, polimorfisme missense CPE telah ditemui pesakit diabetes jenis 2. Mutasi mengubah aktiviti enzim CPE, dan pesakit menunjukkan permulaan awal diabetes jenis 2 [7]. Tambahan pula, CPE memainkan peranan penting dalam pengangkutan vesikular, seperti yang ditunjukkan neuron inhippocampal dan sinaps [8].

Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa tahap CPE yang tinggi dinyatakan dalam hippocampus dan mempunyai peranan neurotropik yang tidak bergantung kepada aktiviti enzimatiknya dalam melindungi daripada kematian neuron piramid yang disebabkan oleh tekanan dan kemerosotan kognitif [9, 10]. Tekanan menjejaskan struktur dan fungsi satu siri kawasan otak [11].

Korteks prefrontal (PFC) adalah sasaran neuropatologi utama tekanan, yang berkaitan dengan banyak kawasan kortikal dan subkortikal dan menyumbang kepada fungsi kognitif [12, 13]. PFC medial dorsal (dmPFC) termasuk korteks cingulate rostralanterior dan korteks prelimbic, yang merupakan bahagian yang terlibat dalam modulasi kesakitan, emosi dan kognisi. Telah ditunjukkan bahawa ketidakaktifan fungsi dmPFC mendorong emosi negatif dan mengurangkan kebolehan kognitif [14]. Aktiviti neuron dmPFC menyampaikan maklumat tentang pilihan dan hasil masa lalu, dan pengaktifan penyingkiran dmPFC menjejaskan panduan isyarat [15].

Di samping itu, tekanan membawa kepada kerosakan rangkaian saraf, disfungsi kognitif, degenerasi hippocampal, dan pengurangan neurogenesis [10]. Neuron pyramidal dalam dmPFC dan hippocampus menunjukkan atrofi di bawah tekanan, dan tekanan psikososial dan sekatan menghasilkan atrofi dalam masa kira-kira 3-4 minggu [11, 16]. Perubahan morfologi berbeza mengikut kawasan otak. Tekanan kekangan kronik membawa kepada penarikan balik dendritik dan mengurangkan ketumpatan tulang belakang di kawasan prelimbic dmPFC dan hippocampus [17].

Pengurangan yang disebabkan oleh tekanan dalam dendritekompleksiti apikal hippocampal adalah konsisten dengan fungsi hippocampal yang terjejas, seperti pembelajaran dan ingatan [18]. Di samping itu, kecederaan neuron danpoptosis di rantau CA3 membawa kepada defisit memori spatial [19]. Dari segi tingkah laku, didapati bahawa tekanan menjejaskan pelbagai fungsi yang bergantung kepada hippocampus, seperti ingatan [20].

CPE dimodulasi di bawah pelbagai jenis tekanan dan penting dalam melindungi neuron. Neuron dalam hippocampus dan korteks mengimbangi ekspresi CPE selepas tekanan iskemia, yang berkaitan dengan survival neuron [21].

Di samping itu, selepas tikus CPEknockout (KO) menerima paradigma tekanan apabila mereka disapih pada usia 3 minggu, mereka mempamerkan degenerasi rantau CA3 dan neurogenesis yang berkurangan dalam gyrus dentate (DG) [1, 22].

Dalam kajian ini, kami menggunakan sistem Camk2aCre khusus neuron biasa untuk memadam CPE neuron. Kami menghasilkan model tetikus CPE conditionalKO (cKO) untuk mengkaji fenotip kehilangan fungsi CPE dalam neuron otak. Kami menilai kesan paradigma tekanan (cerai susu, bertanda telinga, dan dipotong ekor) pada 3 minggu tikus CPE-cKO ageon. Kami menggunakan ujian pengecaman objek, maze Y dan penyaman ketakutan pada usia 8-10 minggu untuk menilai prestasi kognitif. Di samping itu, kami menganalisis fenotip neuron dan astrosit, serta neurogenesis dalam hippocampus.

KAEDAH

Haiwan

Tikus Camk2a-Cre dan tikus CPEflox/flox diperolehi daripada CyagenBiosciences (Suzhou, China). Semua haiwan ditempatkan di bawah suhu persekitaran (22 darjah ± 2 darjah ) dengan kitaran cahaya/gelap semulajadi dan membenarkan akses percuma ke air bersih dan ayam tikus standard. Camk2a-Cre dan CPEflox/floxmice dirujuk sebagai tikus CPE-cKO. Pada usia 3 minggu, tikus telah disapih, ditanda telinga, dan dipotong ekor untuk genotaip, menyebabkan paradigma tekanan emosi dan fizikal. Kami merujuk kepada Camk2a-Cre; CPEflox/tikus flox sebagai CPEcKO, Camk2a-Cre; CPEflox/− tikus sebagai heterozigot (HE), dan CPE−/− tikus jenis aswild (WT). Semua prosedur eksperimen untuk haiwan telah diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Haiwan Eksperimen di Universiti Minzu China.

Tindak balas rantai polimerase (PCR)

Potongan ekor dikumpul untuk mengasingkan DNA untuk PCR untuk mengenal pasti genotip. Urutan primer adalah seperti berikut:

Berat badan

Tikus WT, CPEflox/−, ​​dan CPEflox/flox (1–20 minggu; n=10 untuk setiap genotip) ditimbang setiap minggu, yang digunakan untuk menentukan perubahan berat. Berat setiap tetikus dipuratakan untuk setiap kumpulan.

Glukosa plasma

Darah vena daripada ekor tikus telah dikumpul dan dikesan oleh Sistem Pemantauan Glukosa Darah (Yuwell, China) selepas berpuasa selama 12 jam. Sampel darah diambil dari vena ekor pada 0 min untuk glukosa plasma puasa. Seterusnya, setiap tetikus disuntik secara intraperitoneal dengan larutan glukosa 1 g/kg. Kemudian, kami menentukan glukosa plasma selama 15,30, 60, 90, dan 120 minit untuk mengukur tahap glukosa darah.

Ujian tingkah laku

Untuk menilai kelakuan tikus WT, CPEflox/− dan CPEflox/flox, haiwan berusia 8–10-minggu menjalani ujian medan terbuka, pengecaman objek, labirin Y dan penyaman ketakutan.

Padang terbuka

Tingkah laku penerokaan diukur menggunakan radas medan terbuka (50 × 50 × 40 cm). Setiap haiwan diletakkan di satu sudut radas dan diukur selama 7 minit. Jarak perjalanan telah dirakam selama 5 minit terakhir dengan sistem pengimejan video (Taimeng, Chengdu, China).

Pengecaman objek

Ujian pengecaman objek digunakan untuk menguji pembelajaran dan ingatan pada tikus. Pada hari latihan, dua objek yang sama diletakkan pada pepenjuru radas (50 × 50 × 40 cm). Haiwan tersebut dibenarkan meneroka secara bebas selama 7 minit. Untuk prosedur ujian, satu objek telah digantikan dengan objek novel pada pepenjuru yang sama dengan hari latihan. Haiwan tersebut dibenarkan meneroka secara bebas selama 7 minit. Masa penerokaan pada 2–3 cm di sekeliling objek novel telah direkodkan selama 5 minit terakhir.

Y labirin

Aktiviti penerokaan dan ingatan kerja diukur menggunakan Y-mazeapparatus (panjang lengan: 30 cm, lebar lengan: 6 cm, ketinggian dinding: 15 cm).Setiap haiwan diletakkan di kawasan tengah. Bilangan dan perubahan kemasukan ke dalam lengan direkodkan selama 7 minit dengan sistem pengimejan video (Taimeng, Chengdu, China). Hasilnya dikira sebagai nombor pengubahan yang betul/jumlah nombor kemasukan lengan.

Pengkondisian ketakutan

Pengkondisian ketakutan terdiri daripada dua ruang, dan kotak monitor beku (23 × 23 × 30 cm) diletakkan di dalam bilik kalis bunyi yang lebih besar (30 × 30 × 37 cm). Kotak monitor beku mengandungi grid logam untuk kejutan kaki, dan pergerakan menegak dan mendatar haiwan telah direkodkan. Hari pertama adalah latihan refleks berkondisi. Prosedurnya adalah seperti berikut: tidak bertindak selama 60 s dan kemudian rangsangan 12 kali.

Kandungan rangsangan termasuk rangsangan terkondisi 30 s (75 dB), diikuti dengan selang surih (30 s), dan berakhir dengan kejutan kaki 2 s (30 mA) dan 15 saat tidak bertindak. Enam jam kemudian, ujian ingatan jangka pendek telah dijalankan, dan bilangan rangsangan telah dikurangkan kepada 6. Semasa proses rangsangan, setiap percubaan terdiri daripada rangsangan terkondisi diikuti dengan selang jejak (30 saat) dan berakhir tanpa penghantaran kejutan kaki.

Ujian ingatan jangka panjang telah dijalankan pada hari berikutnya dengan selang satu hari. Kaedahnya adalah sama seperti ingatan jangka pendek untuk mengukur kualiti ingatan jangka panjang.

For more information:1950477648nn@gmail.com