Epigalokatehin-3-galat je poboljšao akumulaciju i apoptozu gvožđa i potaknuo regeneraciju neurona i memorijske/kognitivne funkcije u hipokampusu izazvane izlaganjem okruženju hronične hipoksije na velikoj nadmorskoj visini

Abstract

Cilj nam je bio istražiti zaštitne efekte i potencijalni mehanizam liječenja epigalokatehin{0}}galata (EGCG) u životinjskom modelu kronične izloženosti u prirodnom okruženju hipoksije na velikoj nadmorskoj visini (HAH). Promjene u ponašanju su procijenjene Morrisovim testom vodenog lavirinta. Akumulacija gvožđa u hipokampusu je otkrivena korišćenjem DAB-pojačanog Perlovog bojenja, MRI, qPCR i kolorimetrije, respektivno. Oksidativni stres (malondialdehid, MDA), apoptoza (Caspase-3) i neuralna regeneracija (neurotrofni faktor koji potiče od mozga, BDNF) detektovani su korištenjem ELISA i Western blotinga. Neuralne ultrastrukturne promjene procijenjene su transmisijskom elektronskom mikroskopijom (TEM).

Odnos između apoptoze i pamćenja oduvijek je bio jedna od vrućih tema neuroznanstvenika. Apoptoza se odnosi na proces uredne ćelijske smrti kroz niz unutrašnjih regulatornih mehanizama. U normalnim okolnostima, apoptoza ćelija ne uzrokuje nikakvu štetu ljudskom tijelu, ali pomaže u održavanju dobrog zdravlja. Međutim, pod određenim patološkim stanjima, nekontrolirana apoptoza može dovesti do pojave raznih bolesti.

Istovremeno se pokazalo da je pamćenje usko povezano sa ćelijskom apoptozom. Neke studije sugeriraju da odgovarajuća apoptoza igra važnu ulogu u formiranju i konsolidaciji pamćenja. Ovaj odnos slijedi jednostavno pravilo: neki nepotrebni ili istekli neuroni se čiste apoptozom, stvarajući više prostora i resursa za formiranje novih neurona i memoriju. Osim toga, odgovarajuća apoptoza također može zaštititi neurone od oštećenja eliminacijom toksičnih proteina u neuronima.

Međutim, ako postoji prekomjerna ili nedovoljna apoptoza, to će utjecati na normalno funkcioniranje pamćenja. Prekomjerna apoptoza može dovesti do pretjeranog gubitka neurona, što dovodi do gubitka pamćenja. S druge strane, ako nema dovoljno apoptoze za uklanjanje nepotrebnih neurona i ćelija, ove ćelije će potrošiti previše ograničen prostor i resurse, što također može dovesti do pada pamćenja. Stoga je potrebno izbjegavati pretjeranu ili nedovoljnu apoptozu uz održavanje normalnog stupnja apoptoze.

Apoptoza je složen biološki proces sa mnogo faktora koji utiču. Iako odnos prema pamćenju nije u potpunosti shvaćen, ovaj fenomen nam omogućava da dublje razumijemo nervni sistem i otvara nove puteve za poboljšanje pamćenja. Ukratko, ovladavanje odgovarajućom apoptozom je ključno za zdravlje pamćenja. Vidi se da moramo poboljšati svoje pamćenje. Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal s mnogim jedinstvenim efektima, od kojih je jedno poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa proizlazi iz različitih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiselinu, polisaharide, flavonoide, itd. Ovi sastojci mogu promovirati zdravlje mozga na različite načine.

Kliknite znati načine za poboljšanje funkcije mozga

Rezultati su pokazali da se sposobnost učenja i pamćenja štakora smanjuje kada su izloženi HAH okruženju. To je praćeno akumulacijom gvožđa, disfunkcionalnim metabolizmom gvožđa, smanjenim BDNF-om i povećanom regulacijom MDA i kaspaze-3. TEM je potvrdio ultrastrukturne promjene u neuronima i mitohondrijama. EGCG je smanjio HAH-indukovano kognitivno oštećenje, taloženje željeza, oksidativni stres i apoptozu i promovirao regeneraciju neurona protiv kronične HAH-posredovane neuralne ozljede.

Ključne riječi
Velika nadmorska visina · Hipoksija · Kvantitativno mapiranje osetljivosti · Akumulacija gvožđa · Intervencija lekova.

Uvod
Ljudske aktivnosti u područjima velike nadmorske visine (više od 3000 m) nedavno su značajno porasle [1]. Među 140 miliona ljudi širom svijeta koji stalno žive na velikim nadmorskim visinama [2, 3] i drugi radi turizma ili obrane granica, 5-10% je izloženo riziku od razvoja kronične planinske bolesti koju karakterizira pretjerana eritrocitoza i teška hipoksemija [4, 5] . Mozak, kao jedan od organa koji najviše troše kisik, osjetljiv je na hipoksiju [6]. Dodatno, hipoksija na velikoj nadmorskoj visini (HAH) ozbiljno narušava strukturni integritet glavnih neurona i mitohondrijalnu morfologiju u hipokampusu [7]. Simptomi uzrokovani kroničnom izloženošću HAH okruženju uključuju glavobolju, vrtoglavicu, poremećaje spavanja, umor i nedostatak mentalne koncentracije [5, 8, 9]. Nadalje, HAH također može izazvati neurokognitivne disfunkcije kao što su prostorno učenje, pamćenje i raspoloženje [10]. Liječenje neuralne ozljede uzrokovane HAH-om je stoga postalo fokus pažnje u području visinske medicine [11, 12].

Od velikog je značaja pronaći prikladne formulacije za prevenciju HAH-induciranih ozljeda mozga. Listovi zelenog čaja sadrže (−)-epigalokatehin-3-galat (EGCG) (50–60%), (−)-epigalokatehin (EGC) (15–20%), (−)-epikatehin-3- galat (EKG) (10-15%) i (-)-epikatehin (EC) (5-10%) [13, 14]. EGCG, kojeg je navodno više u listovima zelenog čaja (7,1 g na 100 g) nego u oolong čaju (3,4 g na 100 g) i listovima crnog čaja (1,1 g na 100 g) [15], ima snažno antioksidativno svojstvo zbog na osam hidroksilnih grupa i dvije trifenolne grupe u svojoj osnovnoj strukturi [16, 17]. Osim toga, pokazano je da može proći krvno-moždanu barijeru i doći do moždanog parenhima u studijama na životinjama [18, 19]. Postoje izvješća o neuroprotektivnim mehanizmima EGCG-a kao što su svojstva helacije metala, supresija oksidativnog stresa, upale, apoptoze i ubrzanje regeneracije živaca [20-22]. Zhang et al. sagledao je efekat EGCG-a na mnoge bolesti i istakao da EGCG štiti neuronske ćelije izazivanjem autofagije. Oni su takođe rezimirali da su antiinflamatorna i antioksidativna svojstva EGCG vitalna za njegovu zaštitnu ulogu u bolestima centralnog nervnog sistema [23].

Međutim, nekoliko studija je izvijestilo o neuroprotektivnom efektu EGCG protiv kronične HAH-posredovane neuralne ozljede. Kako bismo popunili ovu prazninu, u ovoj studiji smo uspostavili model pacova kronične izloženosti prirodnom HAH okruženju u pokušaju da provjerimo potencijalni mehanizam liječenja EGCG. Nadalje, koristili smo kvantitativno mapiranje osjetljivosti (QSM), gradijent-eho MRI na 7 T, koji može prevladati nelokalni učinak magnetnog polja i osigurati kontrastni mehanizam za tkiva in vivo, za kvantificiranje sadržaja željeza u mozgu [24].
Materijali i metode

Životinje

Ukupno 120 mužjaka Sprague-Dawley pacova, težine 130-150 g, dobijeno je od Chengdu Dashuo Laboratory Animal Co., Ltd. Držani su u kućici za životinje na 18-22 stepena u ciklusu svjetlo/mrak od 12 sati s hranom i vodom. pružena ad libitum. Sve procedure provedene na životinjama odobrene su od strane Komiteta za njegu i korištenje životinja West China Hospital.

Dizajn studija

Pacovi su randomizirani i podijeljeni u četiri grupe. Pacovi u grupi hipoksije i h-EGCG grupi su hranjeni i smješteni u Yushu, Kina na nadmorskoj visini od 4500 m. Pacovi u grupi sa normalnom nadmorskom visinom (n grupa) i n-EGCG grupi hranjeni su u Chengduu u Kini na nadmorskoj visini od 500 m. Ti pacovi su dobijali normalnu hranu tokom jednog mjeseca, nakon čega su slijedili različiti tretmani. (1) Grupa za hipoksiju: ​​pacovima je intraperitonealno ubrizgavan fiziološki rastvor (0,9%) svaki dan tokom jednog meseca. (2) h-EGCG grupa: pacovima je intraperitonealno ubrizgavano 50 mg/kg EGCG (čistoća, 98%; Cas, 989-51-5; Sigma-Aldrich; čuvan na 4 stepena) tokom jednog mjeseca. (3) n grupa: pacovima je intraperitonealno ubrizgavan fiziološki rastvor (0,9%) svaki dan tokom jednog meseca. (4) n-EGCG grupa: pacovima je intraperitonealno injiciran svaki dan 50 mg/kg EGCG tokom jednog mjeseca.

EGCG (5 mg/mL) je rastvoren u vodi u omjeru 1:1. Zapremina koja je ubrizgana pacovima određena je težinom pacova, koja je dostigla konačnu količinu injekcije od 50 mg/kg. Nakon tog tretmana, neki pacovi su korišteni za Morrisov test vodenog lavirinta (n=10 za svaku grupu), odnosno MRI analizu mozga (n=10 za svaku grupu). Neki drugi pacovi su žrtvovani, a moždana tkiva su sakupljena za Perlsovo bojenje DAB-om (n=3 za svaku grupu), za Western blotting, biohemijske procjene i qPCR testove (n=6 za svaku grupu) , i test transmisionim elektronskim mikroskopom (n=1 za svaku grupu).

Bihevioralni eksperiment

Morrisov vodeni labirint (MWM) izveden je kako je prethodno opisano za analizu učenja i pamćenja štakora [25], a izveden je na istoj lokaciji gdje su pacovi bili smješteni. MWM se sastojao od okruglog čeličnog bazena (160 cm u prečniku, 60 cm u visini i 31 cm u dubini) napunjenom vodom do nivoa od 1 cm iznad vrha platforme (10 cm u prečniku i 30 cm u dubini ). Temperatura vode je održavana na 22±2 stepena i zamućena briljantnim crnim mastilom. Platforma je fiksirana u jednom od četiri kvadranta postavljena tokom treninga četiri uzastopna dana. Ispitivanje je završeno kada su pacovi stigli do platforme. Zabilježeno je kašnjenje bijega. Ako pacovi ne stignu do platforme u roku od 60 s, onda su ručno vođeni do platforme i ostavljeni su na njoj 15 sekundi. Petog dana, nakon što je platforma uklonjena, pacovi su ušli u kvadrant suprotan onom na originalnoj platformi. Zatim je u roku od 60 sekundi zabilježen broj prelazaka platformi i staza kretanja.

MRI Protocol

QSM je procijenjen MRI, što je objavljeno u prethodnoj studiji [26]. MRI je urađen na 7 Tesla skeneru (BioSpec 70/30, Bruker, Njemačka). Za QSM je korištena trodimenzionalna (3D) višestruka eho sekvenca opozvanog gradijenta (GRE). Eksperimentalni parametri su postavljeni na sljedeći način: vrijeme ponavljanja (TR)=60 ms, fip ugao =15 stepen , debljina preseka=23 mm, veličina matrice akvizicije=256×256, polje pogleda (FOV)=32 mm×32 mm, vrijeme odjeka prvog eha (TE1)=5 ms, razmak eha (ΔTE)=5.77 ms, broj eha{{19 }} i propusni opseg=50 kHz. Slike veličine i faze su sačuvane za QSM rekonstrukciju. Postojala su tri koraka u algoritmima QSM mapiranja koji su izvedeni sa MATLAB R2014a (The Math Works, Natick, MA), odmotavanje omotane faze, uklanjanje pozadinskog polja i generisanje mapa osetljivosti iz polja tkiva.

Priprema tkiva

Štakorima u svakoj grupi intraperitonealno je davan 10% hloral hidrat za duboku anesteziju (1,5 mg/kg), a zatim transkardijalno perfuziran ledeno hladnim fiziološkim rastvorom (otprilike 30 minuta) pomoću peristaltičke pumpe (BT100-2 J, LongerPump, Šangaj, Kina). Za Perlsovo bojenje sa DAB-om, mozgovi su secirani i naknadno fiksirani u 2,5% paraformaldehida preko noći na 4 stepena. Sljedećeg dana iz hipokampusa su uzeti koronalni dijelovi radi bojenja. Za druga određivanja, osim imunohistohemije, hipokampus je brzo skinut na ledu i pohranjen na 80 stepeni.

DAB poboljšano Perls bojenje

Perls bojenje poboljšano DAB korišteno je za otkrivanje ćelijske akumulacije željeza [27]. Dijelovi moždanog tkiva su uronjeni u destilovanu vodu na 3 minute, a zatim inkubirani sa svježe pripremljenim Perlsovim rastvorom (2% kalijum ferocijanida/2% hlorovodonične kiseline) u trajanju od 30 min, nakon čega je slijedio fiziološki rastvor pufer u fosfatu (PBS) pere. Aktivnost endogene peroksidaze je blokirana sa 0,3% rastvorom vodikovog peroksida u metanolu tokom 15 minuta, nakon čega su usledila 3 ispiranja u PBS. Signali su razvijeni inkubacijom od 3 min u 3,3-diaminobenzidin (DAB) i hematoksilin (Sigma-Aldrich) su korišteni za kontra-bojenje.

Biohemijske procjene

Hipokampus je izolovan i ravnomjerno promiješan da se dobije 10% homogenat koji je zatim centrifugiran na 30,000–40,000 RPM 10 minuta da se dobije supernatant za procjenu željeza hipokampusa kolorimetrijskim kompletom. (E-BCK139S, Elabscience, Wuhan, Kina), a malondialdehid (MDA) je detektovan u supernatantu pomoću ELISA kompleta (Elabscience, Wuhan, Kina).

Western blotting

Koncentracija proteina je određena pomoću testa bicinhoninske kiseline (BCA, Biosharp, Peking, Kina). Proteini su razdvojeni sa 12% SDS-PAGE i zatim prebačeni na poliviniliden fluorid (PVDF) membrane. Potonji su blokirani 2 h na sobnoj temperaturi u 5% obranog mlijeka u prahu razrijeđenog puferom i zatim inkubirani sa primarnim antitijelima preko noći na 4 stepena, uključujući kaspazu protiv cijepanja zeca-3 (1:1000 , Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina), zečji neurotrofni faktor koji potiče od mozga (BDNF) (1:1000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina) i zečji anti-Actin (1:5000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina). Sljedećeg dana, membrane su isprane tri puta TBST-om po 5 minuta svaki put, a zatim su inkubirane s HRP-obilježenim rastvorom kozjih anti-zečjih sekundarnih antitijela (1:10,000, Servicebio, Wuhan, Kina) 1 h i isprane tri puta po 5 min.

Kvantitativni PCR u realnom vremenu

Komplet za izolaciju ukupne RNK životinja (Foregene), 5×All-In-One MasterMix (sa AccuRT kompletom za uklanjanje genomske DNK) (abm) i EvaGreen Express2×qPCR MasterMix-No Dye (abm) korišteni su prema uputama proizvođača. Specifični parovi prajmera su bili sledeći: Fpn, prednji prajmer, 5'-CACCACAGGATATGCTTACAC TCAGG-3'; obrnuti prajmer, 5ʹ-GAGAACAGACCAGTC CGAACAAGG-3ʹ; b-aktin, prednji prajmer, 5ʹ-TGTCAC CAACTGGGACGATA-3ʹ; obrnuti prajmer: 5ʹ-GGGGTG TTGAAGGTCTCAAA-3ʹ. Nivo Fpn mRNA u svakom uzorku je normalizovan na nivo mRNA b-aktina.

Transmisiona elektronska mikroskopija (TEM)

Hipokampi su naknadno fiksirani u stacionarnoj tečnosti elektronskog mikroskopa sa 2,5% glutaraldehida, a zatim dehidrirani u rastvorima acetona u rastućim koncentracijama i uklopljeni sa Epox 812. Zatim su preseci obojeni uranil acetatom i olovnim citratom. Ultrastrukturne slike u CA3 polju hipokampusa su zatim snimljene transmisionim elektronskim mikroskopom (TEM) sa JEM-1400-FLASH-om (JEOL, Tokio, Japan).

Statističke metode

Podaci su prikazani kao srednja standardna devijacija (SD). Varijable koje su zadovoljile uslove parametarskog testa evaluirane su korištenjem Welchovog t-testa, jednosmjerne ili dvosmjerne ponovljene mjerne analize varijanse (ANOVA), nakon čega je uslijedio Tukeyjev test višestrukog poređenja. One varijable koje nisu zadovoljile uslove parametarskog testa procenjene su korišćenjem Mann-Whitney U testa, Kruskal-Wallisovog testa ili Welch i Brown-Forsythe ANOVA. Vrijednost P<0.05 was considered statistically significant. Statistical analysis and figures were obtained by GraphPad Prism Version 9.0 (GraphPad Software, CA, USA).

Rezultati

Efekat EGCG na učenje i pamćenje kod pacova izloženih hroničnom HAH

Da bi se provjerilo da li EGCG ima utjecaj na prostorno učenje i performanse pamćenja pacova izloženih hroničnom HAH, urađen je MWM test. Kao što je prikazano na slici 1A, broj prelazaka platforme od strane hipoksične grupe značajno se smanjio (P< 0.001, vs. the n group). The treatment of EGCG did not affect the number of crossings of rats in either the normal altitude group (n group vs. n-EGCG group, P>{{0}}}.05) ili HAH grupa (grupa hipoksije naspram h-EGCG grupe, P > 0,05). Zatim je latencija bijega izračunata kao vrijeme potrebno pacu da stigne do skrivene platforme (slika 1B). Rezultati su pokazali da je od drugog do četvrtog dana treninga značajno povećana latencija bijega štakora u skupini hipoksije (sve P vrijednosti<0.01, vs. the n group). Moreover, the h-EGCG group showed reduced escape latency than that in the hypoxia group (all P values<0.05). Also, the swimming speed and distance in MWM were measured. No significant difference was found among these four groups at different time points (All P values>0.05, slika 1C). Zatim smo otkrili da je brzina plivanja štakora u grupi hipoksije smanjena u poređenju sa n grupom drugog i trećeg dana (sve P vrijednosti<0.01, Fig. 1D). Also, the swimming speed of rats in h-EGCG group was higher than that in hypoxia group (all P values<0.05, Fig. 1D).

DAB poboljšano Perls bojenje

Nakon 8 sedmica hronične izloženosti HAH-u, željezo se značajno povećalo u CA1 i CA3 područjima hipokampusa mozga u poređenju sa onim u n grupi (sve P vrijednosti<0.01). After EGCG intervention, iron accumulation in CA3 and CA1 of the hippocampus was reduced compared to that of the hypoxia group (P<0.0001, P<0.001, respectively; Fig. 2).

Promjene magnetske osjetljivosti u regijama hipokampusa

Vrijednosti osjetljivosti u hipokampusu su značajno porasle nakon izlaganja HAH-u u poređenju sa n-grupom (P<0.0001, Fig. 3A). After EGCG intervention, the values decreased compared to those of the hypoxia group (P<0. 0001, Fig. 3A).

Učinci EGCG na hipokampalni oksidativni stres, željezo i Fpn
U poređenju sa n grupom, sadržaj MDA i gvožđa u grupi sa hipoksijom je bio povišen (P<0.05, Fig. 3B, C). EGCG treatment reduced the levels of MDA and iron, indicating that alleviation of oxidative stress may facilitate EGCG to play a protective role in chronic HAH-induced brain injury in rats. To understand the mechanisms by which brain iron contents were changed by HAH, we further examined the mRNA expression of hippocampal Fpn and found that the Fpn decreased in the hypoxia group and increased in the h-EGCG group (P < 0.01, P < 0.05, respectively, Fig. 3D).

Western blotting rezultati

Procijenili smo efekte EGCG na nivoe kaspaze{{0}} i BDNF. Western blotting (WB) analiza je pokazala veću ekspresiju kaspaze-3 i nižu ekspresiju BDNF u hipokampusu grupe hipoksije od one u n grupi (sve P vrijednosti < 0,0001, slika 4). Štaviše, tretman EGCG je smanjio nivoe kaspaze-3 i povećao nivoe BDNF (sve P vrijednosti<0.0001, Fig. 4).

Neuralne ultrastrukturne promjene

Nakon 2 mjeseca kronične izloženosti HAH-u, mitohondrije u hipokampalnom CA3 grupe hipoksije postale su otečene zbog smanjenja ili loma grebena. Štaviše, štakori iz grupe hipoksije pokazali su kondenzirani nuklearni hromatin, skupljanje jezgre, visok stepen oticanja endoplazmatskog retikuluma, povećane lizozome i povećanu gustoću elektrona. Nakon tretmana EGCG-om, oticanje mitohondrija, otapanje mitohondrijalnog kristala i elektronska gustina su značajno smanjeni u poređenju sa onima u grupi sa hipoksijom (slika 5).

Diskusija

U ovoj studiji otkrili smo da je tretman sa EGCG značajno poboljšao sposobnost učenja, pamćenja i prostornog istraživanja pacova iz grupe hipoksije i ublažio neuralnu ozljedu hipokampusa uzrokovanu kroničnom izloženošću HAH okruženju. Štaviše, takođe smo otkrili da se, uprkos značajnim poboljšanjima u svim pokazateljima nakon tretmana EGCG, ovi indikatori retko vraćaju na normalne nivoe hipoksije.

Prethodne studije su otkrile da EGCG ima neke efekte na različite tipove učenja i modela oštećenja pamćenja [28, 29]. Safar i dr. otkrili da EGCG može poboljšati pamćenje štakora tretiranih morfijumom [30]. U skladu s njihovim rezultatima, u našoj studiji, nakon dnevne intervencije sa 50 mg/kg EGCG kod pacova koji su bili kronično izloženi HAH, poboljšane su sposobnosti učenja, pamćenja i prostornog istraživanja ispitanika, što sugerira da bi EGCG mogao poboljšati oštećenje učenja i pamćenja kod ispitanika. velike visine.

Mnoge studije su pokazale da prekomjerna proizvodnja željeza u mozgu ima neurotoksični učinak jer doprinosi oksidativnom oštećenju [31]. U ovoj studiji, akumulacija gvožđa je otkrivena MR, imunohistohemijskim bojenjem i biohemijskim procenama. Osim toga, FPN, kao jedini poznati multitransmembranski protein za izvoz željeza u stanicama sisara, procijenjen je PCR-om. Vrijednosti osjetljivosti, pozitivne ćelije DAB-a su poboljšale Perlsovo bojenje i sadržaj željeza u hipokampu se povećao u grupi sa hipoksijom i smanjio u grupi sa h-EGCG, dok je ekspresija FPN pokazala suprotan trend. Stoga smo zaključili da HAH-indukovana akumulacija gvožđa može nastati kroz inhibiciju efluksa gvožđa kroz smanjenje ekspresije FPN.

MDA je krajnji proizvod peroksidacije lipida [32, 33] i može se koristiti kao indikator peroksidacije. Prethodne studije su pokazale da se oksidativni stres može povećati s povećanjem nadmorske visine [34]. Naša studija je također otkrila da su koncentracije MDA značajno porasle na velikim visinama. Pored toga, analizirali smo ekspresiju kaspaze-3 i BDNF-a. Kaspaza-3 je najvažniji inicijator i izvođač enzima terminalnog cijepanja i apoptoze [35], dok BDNF, kao neurotrofin, koji može regulirati preživljavanje i diferencijaciju neurona, kao i poboljšati sinaptički prijenos [36], potiče regeneraciju. Lin et al. izvijestili su da hipoksija može povećati nivoe kaspaze-3 i inducirati apoptozu u neuronima hipokampusa [37]. Lee et al. izvijestili su da je nakon 3 minute globalne ishemije u gerbilu, EGCG spriječio ishemijom izazvanu smrt hipokampalnih stanica [38]. U našoj studiji smo također otkrili da EGCG smanjuje nivoe proapoptotičkog proteina, kaspaze-3, i povećava ekspresiju BDNF.

Mitohondrijska strukturna oštećenja i disfunkcija su važne patološke karakteristike u mozgu pod hipoksijom [39]. U našoj studiji, ultrastrukturna opservacija otkrila je prisustvo dubokog bojenja, mitohondrijalnog otoka i nestajanja krista u neuronima hipokampusa pod HAH, dok su hipokampalni neuroni nakon tretmana EGCG bili značajno zaštićeni od ovih povreda kao što je kariopiknoza. Iwona Zwolak je sažela da EGCG može zaštititi od toksičnosti teških metala očuvanjem potencijala mitohondrijske membrane i poboljšanjem mitohondrijalnih antioksidativnih i respiratornih funkcija [40]. Pretpostavljamo da ovi mehanizmi mogu biti prisutni i u zaštitnoj ulozi EGCG-a na izlaganje mozga HAH okruženju. Zaključno, EGCG može smanjiti nakupljanje željeza, sniziti nivoe oksidativnog stresa i apoptozu, te promovirati regeneraciju neurona, čime se poboljšava oštećenje mozga štakora uzrokovano kroničnom izloženošću hipoksiji na velikoj nadmorskoj visini. Stoga ima potencijal da posluži kao novi lijek za liječenje i prevenciju kronične planinske bolesti.

Priznanja

Željeli bismo izraziti našu iskrenu zahvalnost osnovnim ustanovama West China Hospital, Sichuan University, Chengdu, Kina, što su nam pružili objekte i pomoć kao što su test na otvorenom terenu i Morrisov test vodenog lavirinta koji se koristi u ovoj studiji.

Prilozi autora

CC i HC su osmislili, dizajnirali i izveli ovu studiju; CC je obradio podatke i izradio rukopis; JC je modificirao rukopis; BL, BH, YW, DZ i YQ pomagali su u izvođenju eksperimenata, a FG je bio odgovoran za sve procese.

Finansiranje

Ovu studiju je podržala Nacionalna fondacija za prirodne nauke Kine (br. 81930046, 81771800 i 81829003).

Dostupnost podataka

Skupovi podataka generisani tokom i/ili analizirani tokom tekuće studije dostupni su od odgovarajućeg autora na razuman zahtjev.

Deklaracije

Sukob interesa

Autori nemaju relevantne finansijske ili nefinansijske interese za obelodanjivanje.

Etičko odobrenje

Ova studija je sprovedena u skladu sa principima Helsinške deklaracije. Odobrenje je dao Komitet za eksperimentalnu etiku životinja Zapadnokineske bolnice, Univerziteta Sichuan, Chengdu, Kina.

Otvorite pristup

Ovaj članak je licenciran pod Creative Commons Attribution 4.0 Međunarodna licenca, koja dozvoljava korištenje, dijeljenje, prilagođavanje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju ili formatu, sve dok date odgovarajuće priznanje originalnom(ima) autoru(ima) ) i izvor, navedite vezu do Creative Commons licence i naznačite da li su promjene napravljene. Slike ili drugi materijal treće strane u ovom članku uključeni su u Creative Commons licencu za članak osim ako nije drugačije naznačeno u kreditnoj liniji za materijal. Ako materijal nije uključen u Creative Commons licencu za članak i vaša namjeravana upotreba nije dozvoljena zakonskim propisima ili premašuje dozvoljenu upotrebu, morat ćete dobiti dozvolu direktno od nositelja autorskih prava.

Reference

1. Jain V (2016) Hrana za mozak na velikoj nadmorskoj visini. Adv Neurobiol 12:307–321. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28383-8_16

2. Singh LC (2017) Dermatologija velikih visina. Indian J Dermatol 62:59–65. https://doi.org/10.4103/0019-5154.198050

3. Shi J, Wang J, Zhang J, Li X, Tian X, Wang W, Wang P, Li M (2020) Polisaharid ekstrahiran iz Potentilla anserina L ublažava akutno oštećenje mozga izazvano hipobaričnom hipoksijom kod pacova. Phytother Res 34:2397–2407. https://doi.org/10.1002/ptr.6691

4. Leon-Velarde F, Maggiorini M, Reeves JT, Aldashev A, Asmus I, Bernardi L, Ge RL, Hackett P, Kobayashi T, Moore LG, Penaloza D, Richalet JP, Roach R, Wu T, Vargas E, Zubieta -Castillo G, Zubieta-Calleja G (2005) Konsenzus izjava o hroničnim i subakutnim visinskim bolestima. High Alt Med Biol 6:147–157.https://doi.org/10.1089/ham.2005.6.147

5. Villafuerte FC, Corante N (2016) Hronična planinska bolest: klinički aspekti, etiologija, upravljanje i liječenje. High Alt Med Biol 17:61–69. https://doi.org/10.1089/ham.2016.0031

6. Germuska M, Chandler HL, Stickland RC, Foster C, Fasano F, Okell TW, Steventon J, Tomassini V, Murphy K, Wise RG (2019) Dvostruko kalibrirano fMRI mjerenje apsolutne cerebralne metaboličke brzine potrošnje kiseonika i efektivnosti difuziju kiseonika. Neuroimage 184:717–728. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018. 09.035

7. Maiti P, Singh SB, Mallick B, Muthuraju S, Ilavazhagan G (2008) Oštećenje pamćenja na velikim visinama nastaje zbog neuronske apoptoze u hipokampusu, korteksu i strijatumu. J Chem Neuroanat 36:227–238. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2008.07.003

8. Turner CE, Barker-Collo SL, Connell CJ, Gant N (2015) Akutno disanje hipoksičnog gasa ozbiljno narušava spoznaju i učenje zadataka kod ljudi. Physiol Behav 142:104-110. https://doi.org/10. 1016/j.physbeh.2015.02.006

9. McMorris T, Hale BJ, Barwood M, Costello J, Corbett J (2017) Efekat akutne hipoksije na kogniciju: sistematski pregled i metaregresiona analiza. Neurosci Biobehav Rev 74:225–232.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.019

10. Wilson MH, Newman S, Imray CH (2009) Cerebralni efekti uspona na velike visine. Lancet Neurol 8:175–191. https://doi. org/10.1016/S1474-4422(09)70014-6

11. Hu S, Shi J, Xiong W, Li W, Fang L, Feng H (2017) Oksiracetam ili stimulacija fascigijalnog jezgra smanjuje kognitivne povrede na velikoj nadmorskoj visini. Ponašanje mozga 7:e00762. https://doi.org/10.1002/brb3.762

12. Zhang XY, Zhang XJ, Xv J, Jia W, Pu XY, Wang HY, Liang H, Zhuoma L, Lu DX (2018) Crocin ublažava akutne kognitivne deficite pacova izazvane hipobaričnom hipoksijom. Eur J Pharmacol 818:300–305. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.042

13. Graham HN (1992) Sastav zelenog čaja, potrošnja i hemija polifenola. Prev Med 21:334–350. https://doi.org/10. 1016/0091-7435(92)90041-f 14. Musial C, Kuban-Jankovska A, Gorska-Ponikowska M (2020) Korisna svojstva katehina zelenog čaja. Int J Mol Sci. https:// doi.org/10.3390/ijms21051744

15. Eng QY, Thanikachalam PV, Ramamurthy S (2018) Molekularno razumijevanje epigalokatehin galata (EGCG) u kardiovaskularnim i metaboličkim bolestima. J Ethnopharmacol 210:296–310.

For more information:1950477648nn@gmail.com