Epigallokateşin‑3‑Gallat, Kronik Yüksek İrtifa Hipoksi Ortamına Maruz Kalmanın Neden Olduğu Hipokampusta Demir Birikimi ve Apoptozu İyileştirdi ve Nöronal Yenilenmeyi ve Bellek/Bilişsel İşlevleri Geliştirdi

Soyut

Doğal yüksek irtifa hipoksisi (HAH) ortamında kronik maruziyete maruz kalan bir hayvan modelinde Epigallokateşin-3-gallatın (EGCG) koruyucu etkilerini ve potansiyel tedavi mekanizmasını araştırmayı amaçladık. Davranış değişiklikleri Morris su labirenti testi ile değerlendirildi. Hipokampustaki demir birikimi, sırasıyla DAB ile güçlendirilmiş Perl boyama, MRI, qPCR ve kolorimetri kullanılarak tespit edildi. Oksidatif stres (malondialdehit, MDA), apoptoz (Kaspaz-3) ve nöral rejenerasyon (beyinden türetilen nörotrofik faktör, BDNF), ELISA ve western blot kullanılarak tespit edildi. Nöral ultrayapısal değişiklikler transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ile değerlendirildi.

Apoptoz ve hafıza arasındaki ilişki her zaman sinir bilimcilerin sıcak konularından biri olmuştur. Apoptoz, bir dizi iç düzenleyici mekanizma yoluyla düzenli hücre ölümü sürecini ifade eder. Normal şartlarda hücre apoptozu insan vücuduna herhangi bir zarar vermez ancak sağlığın korunmasına yardımcı olur. Ancak bazı patolojik koşullar altında kontrolsüz apoptoz çeşitli hastalıkların ortaya çıkmasına neden olabilir.

Aynı zamanda hafızanın hücre apoptozuyla da yakından ilişkili olduğu gösterilmiştir. Bazı çalışmalar uygun apoptozun hafızanın oluşumunda ve sağlamlaştırılmasında önemli bir rol oynadığını öne sürmektedir. Bu ilişki basit bir kurala dayanır: Bazı gereksiz veya süresi dolmuş nöronlar apoptoz yoluyla temizlenir, böylece yeni nöronların oluşumu ve hafıza depolaması için daha fazla alan ve kaynak yaratılır. Ayrıca uygun apoptoz, nöronlardaki toksik proteinleri ortadan kaldırarak nöronları hasardan da koruyabilir.

Ancak apoptozun aşırı veya yetersiz olması hafızanın normal işleyişini etkileyecektir. Aşırı apoptoz, aşırı nöron kaybına yol açarak hafıza kaybına neden olabilir. Öte yandan, gereksiz nöronları ve hücreleri temizlemek için yeterli apoptoz olmazsa, bu hücreler çok fazla sınırlı alan ve kaynak tüketecek ve bu da hafızanın zayıflamasına neden olabilecektir. Bu nedenle normal apoptoz derecesini korurken aşırı veya yetersiz apoptozdan kaçınmak gerekir.

Apoptoz birçok etkileyici faktöre sahip karmaşık bir biyolojik süreçtir. Bellekle olan ilişkisi tam olarak anlaşılmamış olsa da, bu fenomen sinir sistemini daha derinlemesine anlamamızı sağlar ve belleği geliştirmek için yeni yollar açar. Özetle, uygun apoptozda ustalaşmak hafızanın sağlığı için çok önemlidir. Hafızamızı geliştirmemiz gerektiği görülebilir. Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola birçok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği içerdiği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. gibi çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.

Beyin fonksiyonunu iyileştirmenin yollarını bilin'e tıklayın

Sonuçlar, HAH ortamına maruz bırakıldığında sıçanların öğrenme ve hafıza performansının azaldığını gösterdi. Bunu demir birikimi, işlevsiz demir metabolizması, azalan BDNF ve MDA ile Kaspaz-3'ın artışı izledi. TEM, nöronlar ve mitokondrideki yapısal değişiklikleri doğruladı. EGCG, HAH kaynaklı bilişsel bozukluğu, demir birikimini, oksidatif stresi ve apoptozu azalttı ve kronik HAH aracılı sinir hasarına karşı nöronal rejenerasyonu destekledi.

Anahtar Kelimeler
Yüksek rakım · Hipoksi · Kantitatif duyarlılık haritalaması · Demir birikimi · İlaç müdahalesi.

giriiş
Yüksek rakımlı bölgelerdeki (3000 m'den fazla) insan faaliyetleri son zamanlarda önemli ölçüde artmıştır [1]. Dünya çapında sürekli olarak yüksek rakımlarda yaşayan 140 milyon insandan [2, 3] ve turizm veya sınırları savunmak için diğer insanlardan %5-10'u, aşırı eritrositoz ve şiddetli hipoksemi ile karakterize edilen kronik dağ hastalığına yakalanma riski altındadır [4, 5] . Beyin, oksijeni en çok tüketen organlardan biri olduğundan hipoksiye duyarlıdır (6). Ek olarak, yüksek irtifa hipoksisi (HAH), hipokampustaki ana nöronların yapısal bütünlüğünü ve mitokondriyal morfolojiyi ciddi şekilde bozar [7]. HAH ortamına kronik maruz kalmanın neden olduğu semptomlar arasında baş ağrısı, baş dönmesi, uyku bozuklukları, yorgunluk ve zihinsel konsantrasyon eksikliği yer almaktadır [5, 8, 9]. Ayrıca HAH, mekansal öğrenme, hafıza ve ruh hali gibi nörobilişsel işlev bozukluklarını da tetikleyebilir [10]. HAH kaynaklı sinir hasarının tedavisi bu nedenle yüksek irtifa tıbbı alanında ilgi odağı haline gelmiştir [11, 12].

HAH kaynaklı beyin hasarının önlenmesi için uygun formülasyonların bulunması büyük önem taşımaktadır. Yeşil çay yaprakları (−)-epigallokateşin-3-gallat (EGCG) (%50–60), (−)-epigallokateşin (EGC) (%15–20), (−)-epikateşin-3- içerir galat (EKG) (%10–15) ve (-)-epikateşin (EC) (%5–10) [13, 14]. Yeşil çay yapraklarında (100 g'da 7,1 g), oolong çaydan (100 g'da 3,4 g) ve siyah çay yapraklarından (100 g'da 1,1 g) daha bol olduğu bildirilen EGCG'nin güçlü bir antioksidan özelliğe sahip olduğu bildirilmektedir. temel yapısında sekiz hidroksil grubuna ve iki trifenolik gruba sahiptir [16, 17]. Ayrıca hayvan çalışmalarında kan-beyin bariyerini geçip beyin parankimine ulaşabildiği gösterilmiştir (18, 19). EGCG'nin metal şelasyon özellikleri, oksidatif stresin baskılanması, inflamasyon, apoptoz ve sinir rejenerasyonunun hızlanması gibi nöroprotektif mekanizmaları hakkında bazı raporlar bulunmaktadır [20-22]. Zhang ve diğerleri. EGCG'nin birçok hastalık üzerindeki etkisini incelemiş ve EGCG'nin otofajiyi indükleyerek nöron hücrelerini koruduğuna dikkat çekmiştir. Ayrıca EGCG'nin antiinflamatuar ve antioksidan özelliklerinin, merkezi sinir sistemi hastalıklarındaki koruyucu rolü açısından hayati önem taşıdığını da özetlediler [23].

Bununla birlikte, az sayıda çalışma EGCG'nin kronik HAH aracılı sinir hasarına karşı nöroprotektif etkisini bildirmiştir. Bu boşluğu doldurmak için bu çalışmada, EGCG'nin potansiyel tedavi mekanizmasını doğrulamak amacıyla doğal bir HAH ortamına kronik olarak maruz kalan bir sıçan modeli oluşturduk. Ayrıca, beyindeki demir içeriğini ölçmek için, manyetik alanın lokal olmayan etkisinin üstesinden gelebilen ve dokular için in vivo bir kontrast mekanizması sağlayabilen, 7 T'de gradyan-eko MRI ile kantitatif duyarlılık haritalamasından (QSM) faydalandık [24].
Malzemeler ve yöntemler

Hayvanlar

Chengdu Dashuo Laboratory Animal Co., Ltd.'den 130-150 g ağırlığında toplam 120 erkek Sprague-Dawley sıçanı elde edildi. Bunlar, 18-22 derece sıcaklıktaki bir hayvan evinde, 12 saatlik aydınlık/karanlık döngüsünde, yiyecek ve su ile tutuldu. istenildiği kadar sağlandı. Hayvanlar üzerinde gerçekleştirilen tüm prosedürler, Batı Çin Hastanesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı.

Çalışma tasarımı

Sıçanlar randomize edildi ve dört gruba ayrıldı. Hipoksi grubu ve h-EGCG grubundaki sıçanlar, Çin'in Yushu kentinde 4500 m yükseklikte beslendi ve barındırıldı. Normal rakım grubundaki (n grubu) ve n-EGCG grubundaki sıçanlar, Çin'in Chengdu kentinde 500 m yükseklikte beslendi. Bu sıçanlara bir ay boyunca normal bir yem verildi, ardından farklı tedaviler uygulandı. (1) Hipoksi grubu: sıçanlara bir ay boyunca her gün fizyolojik salin (%0,9) intraperitoneal olarak enjekte edildi. (2) h-EGCG grubu: sıçanlara bir ay boyunca her gün 50 mg/kg EGCG (saflık, %98; Cas, 989-51-5; Sigma-Aldrich; 4 derecede saklandı) intraperitoneal olarak enjekte edildi. (3) n grubu: sıçanlara bir ay boyunca her gün fizyolojik salin (%0,9) intraperitoneal olarak enjekte edildi. (4) n-EGCG grubu: sıçanlara bir ay boyunca her gün 50 mg/kg EGCG intraperitoneal olarak enjekte edildi.

EGCG (5 mg/mL), 1:1 oranında su içinde çözüldü. Sıçanlara enjekte edilen hacim, 50 mg/kg'lık nihai enjeksiyon miktarına ulaşan sıçanların ağırlığına göre belirlendi. Bu tedaviden sonra, bazı sıçanlar sırasıyla Morris su labirenti tahlili (her grup için n=10) ve beyin MRI analizi (her grup için n=10) için kullanıldı. Diğer bazı sıçanlar kurban edildi ve DAB ile güçlendirilmiş Perls boyaması (her grup için n=3), Western blotlama, biyokimyasal değerlendirmeler ve qPCR analizleri (her grup için n=6) ​​için beyin dokuları toplandı. ve transmisyon elektron mikroskobu tahlili (her grup için n=1).

Davranış Deneyi

Morris su labirenti (MWM), sıçanların öğrenmesini ve hafızasını analiz etmek için daha önce anlatıldığı gibi gerçekleştirildi [25], sıçanların barındırıldığı yerde gerçekleştirildi. MWM, bir platformun (10 cm çapında ve 30 cm derinliğinde) üst kısmının 1 cm yukarısına kadar suyla doldurulmuş yuvarlak bir çelik havuzdan (160 cm çapında, 60 cm yüksekliğinde ve 31 cm derinliğinde) oluşuyordu. ). Su sıcaklığı 22±2 derecede tutuldu ve parlak siyah mürekkeple opaklaştırıldı. Platform, art arda dört gün boyunca eğitim sırasında kurulan dört çeyrekten birine sabitlendi. Deneme, farelerin platforma ulaşmasıyla sona erdi. Kaçış gecikmesi kaydedildi. Sıçanlar 60 saniye içinde platforma ulaşamazlarsa, manuel olarak platforma yönlendirildiler ve 15 saniye boyunca platformda kalmalarına izin verildi. Beşinci günde, platform kaldırıldıktan sonra, sıçanlar orijinal platformun karşısındaki çeyreğe girdiler. Daha sonra 60 saniye içinde platform geçişlerinin sayısı ve hareket yolları kaydedildi.

MRI Protokolü

QSM, önceki bir çalışmada bildirilen MRI ile değerlendirildi [26]. MRI, 7 Tesla tarayıcıda (BioSpec 70/30, Bruker, Almanya) yapıldı. QSM için üç boyutlu (3D) çok yankılı gradyan geri çağrılan eko (GRE) dizisi kullanıldı. Deneysel parametreler şu şekilde ayarlandı: tekrarlama süresi (TR)=60 ms, fip açısı=15 derece, dilim kalınlığı=23 mm, edinme matris boyutu=256×256, alan görüş alanı (FOV)=32 mm×32 mm, ilk yankının yankı süresi (TE1)=5 ms, yankı aralığı (ΔTE)=5,77 ms, yankı sayısı{{19 }} ve bant genişliği=50 kHz. QSM yeniden yapılandırması için hem büyüklük hem de faz görüntüleri kaydedildi. MATLAB R2014a (The Math Works, Natick, MA) ile gerçekleştirilen QSM haritalama algoritmalarında sarılı fazın açılması, arka plan alanının kaldırılması ve doku alanından duyarlılık haritalarının oluşturulması olmak üzere üç adım vardı.

Doku Hazırlığı

Her gruptaki sıçanlara derin anestezi için (1,5 mg/kg) intraperitoneal olarak %10 kloral hidrat uygulandı ve daha sonra peristaltik bir pompa (BT100-2 J, LongerPump, Şangay, Çin). DAB ile güçlendirilmiş Perls boyaması için beyinler parçalara ayrıldı ve gece boyunca 4 derecede %2,5 paraformaldehid içinde sonradan sabitlendi. Ertesi gün hipokampustan boyama için koronal kesitler alındı. İmmünohistokimya dışındaki diğer tespitler için hipokampus hızla buz üzerinde sıyrıldı ve 80 derecede saklandı.

DAB Geliştirilmiş Perls Boyaması

Hücresel demir birikimini saptamak için DAB ile güçlendirilmiş Perls boyaması kullanıldı [27]. Beyin dokusunun kesitleri 3 dakika boyunca damıtılmış suya daldırıldı ve daha sonra taze hazırlanmış Perls çözeltisi (%2 potasyum ferrosiyanür/%2 hidroklorik asit) ile 30 dakika boyunca inkübe edildi, ardından fosfat tamponlu salin (PBS) takip edildi. yıkar. Endojen peroksidaz aktivitesi, metanol içerisinde %0,3 hidrojen peroksit çözeltisi ile 15 dakika boyunca bloke edildi, ardından PBS içerisinde 3 yıkama yapıldı. Sinyaller, 33-diaminobenzidin (DAB) içinde 3 dakika süreyle inkübasyonla geliştirildi ve karşıt boyama için hematoksilin (Sigma-Aldrich) kullanıldı.

Biyokimyasal Değerlendirmeler

Hipokampus izole edildi ve %10'luk bir homojenat elde etmek için eşit şekilde karıştırıldı; bu daha sonra bir kolorimetrik kit ile hipokampal demiri tahmin etmek için bir süpernatan elde etmek üzere 10 dakika boyunca 30,000-40,000 RPM'de santrifüjlendi. (E-BCK139S, Elabscience, Wuhan, Çin) ve malondialdehit (MDA), bir ELISA kiti (Elabscience, Wuhan, Çin) kullanılarak süpernatanda tespit edildi.

Western Blotlama

Protein konsantrasyonu, bir bisinkoninik asit tahlili (BCA, Biosharp, Beijing, Çin) kiti kullanılarak belirlendi. Proteinler %12 SDS-PAGE ile ayrıldı ve daha sonra poliviniliden florür (PVDF) membranlara aktarıldı. İkincisi, tamponla seyreltilmiş %5 yağsız süt tozu içerisinde oda sıcaklığında 2 saat boyunca bloke edildi ve daha sonra tavşan anti-bölünmüş kaspaz-3 (1:1000 dahil) 4 derecede birincil antikorlarla gece boyunca inkübe edildi. , Affinity Biosciences, Jiangsu, Çin), tavşan anti-beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) (1:1000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Çin) ve tavşan anti-Aktin (1:5000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Çin). Ertesi gün, membranlar her seferinde 5 dakika süreyle TBST ile üç kez yıkandı ve ardından HRP etiketli keçi anti-tavşan ikincil antikor çözeltisi (1:10.000, Servicebio, Wuhan, Çin) ile 1 saat süreyle inkübe edildi ve yıkandı. 5 dakika boyunca üç kez.

Kantitatif Gerçek Zamanlı PCR

Üreticilerin talimatları doğrultusunda Animal Total RNA Isolation Kit (Foregene), 5×All-In-One MasterMix (AccuRT Genomic DNA Removal kitli) (abm) ve EvaGreen Express2×qPCR MasterMix-No Dye (abm) kullanıldı. Spesifik primer çiftleri aşağıdaki gibidir: Fpn, ileri primer, 5ʹ-CACCACAGGATATGCTTACAC TCAGG-3ʹ; ters primer, 5ʹ-GAGAACAGACCAGTC CGAACAAGG-3ʹ; b-aktin, ileri primer, 5ʹ-TGTCAC CAACTGGGACGATA-3ʹ; ters primer: 5ʹ-GGGGTG TTGAAGGTCTCAAA-3ʹ. Her numunenin Fpn mRNA seviyesi, b-aktin mRNA'nınkine normalleştirildi.

Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM)

Hipokampiler %2,5 glutaraldehit elektron mikroskobu sabit sıvısında sonradan sabitlendi ve daha sonra artan konsantrasyonlarda aseton çözeltilerinde dehidre edildi ve Epox 812 ile gömüldü. Daha sonra kesitler uranil asetat ve kurşun sitrat ile boyandı. Hipokampusun CA3 alanındaki ultrayapısal görüntüler daha sonra JEM-1400-FLASH (JEOL, Tokyo, Japonya) içeren bir transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ile yakalandı.

İstatistiksel Yöntemler

Veriler ortalama standart sapma (SD) olarak sunulmuştur. Parametrik test koşullarını karşılayan değişkenler Welch'in t-testi, tek yönlü veya iki yönlü tekrarlı ölçüm varyans analizi (ANOVA) ve ardından Tukey'in çoklu karşılaştırma testi kullanılarak değerlendirildi. Parametrik test koşullarını karşılamayan değişkenler Mann-Whitney U testi, Kruskal-Wallis testi veya Welch ve Brown-Forsythe ANOVA kullanılarak değerlendirildi. P değeri<0.05 was considered statistically significant. Statistical analysis and figures were obtained by GraphPad Prism Version 9.0 (GraphPad Software, CA, USA).

Sonuçlar

Kronik HAH'a Maruz Kalan Sıçanlarda EGCG'nin Öğrenme ve Hafıza Üzerine Etkisi

EGCG'nin kronik HAH'a maruz kalan sıçanların uzaysal öğrenme ve hafıza performansı üzerinde bir etkisi olup olmadığını doğrulamak için MWM testi yapıldı. Şekil 1A'da gösterildiği gibi, hipoksi grubunun platform geçişlerinin sayısı önemli ölçüde azaldı (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) veya HAH grubu (hipoksi grubu vs. h-EGCG grubu, P > 0.05). Daha sonra kaçış gecikmesi, sıçanın gizli platforma ulaşması için geçen süre olarak hesaplandı (Şekil 1B). Sonuçlar, eğitimin ikinci ila dördüncü gününde hipoksi grubundaki sıçanların kaçış gecikmesinin önemli ölçüde arttığını gösterdi (tüm P değerleri<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, Şekil 1C). Daha sonra hipoksi grubundaki sıçanların yüzme hızının n grubuna göre ikinci gün ve üçüncü günde azaldığını tespit ettik (tüm P değerleri).<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 Geliştirilmiş Perls Boyaması

8 haftalık kronik HAH maruziyetinin ardından, beynin hipokampüsündeki CA1 ve CA3 alanlarında demir, n grubuyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde arttı (Tüm P değerleri)<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).

Hipokampal Bölgelerde Manyetik Duyarlılık Değişiklikleri

Hipokampustaki duyarlılık değerleri, HAH maruziyetinden sonra n grubuyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde arttı (P<0.0001, Fig. 3A). After EGCG intervention, the values decreased compared to those of the hypoxia group (P<0. 0001, Fig. 3A).

EGCG'nin Hipokampal Oksidatif Stres, Demir ve Fpn Üzerindeki Etkileri
N grubuyla karşılaştırıldığında hipoksi grubunun MDA ve demir içerikleri yüksekti (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 Blot Sonuçları

EGCG'nin Kaspaz{{0}} ve BDNF seviyeleri üzerindeki etkilerini değerlendirdik. Western blot (WB) analizi, hipoksi grubunun hipokampüsünde n grubuna göre daha yüksek Kaspaz-3 ekspresyonu ve daha düşük BDNF ekspresyonu gösterdi (tüm P değerleri < 0,0001, Şekil 4). Ayrıca EGCG tedavisi Kaspaz-3 düzeylerini azalttı ve BDNF düzeylerini artırdı (tüm P değerleri<0.0001, Fig. 4).

Nöral Ultrayapısal Değişiklikler

2 aylık kronik HAH maruziyetinin ardından, hipoksi grubunun hipokampal CA3 bölgesindeki mitokondri, sırtın azalması veya kırılması nedeniyle şişti. Ayrıca, hipoksi grubu sıçanlarda yoğunlaşmış nükleer kromatin, nükleer büzülme, yüksek derecede endoplazmik retikulum şişmesi, lizozomlarda artış ve elektron yoğunluğunda artış görüldü. EGCG tedavisinden sonra mitokondriyal şişme, mitokondriyal kristal çözünmesi ve elektron yoğunluğu, hipoksi grubuna kıyasla belirgin şekilde azaldı (Şekil 5).

Tartışma

Bu çalışmada, EGCG tedavisinin hipoksi grubu sıçanların öğrenme, hafıza ve mekansal keşif yeteneklerini önemli ölçüde iyileştirdiğini ve HAH ortamına kronik maruz kalmanın neden olduğu hipokampal sinir hasarını hafiflettiğini bulduk. Ayrıca, EGCG tedavisinden sonra tüm göstergelerde önemli iyileşmeler olmasına rağmen bu göstergelerin nadiren normal hipoksi seviyelerine döndüğünü de bulduk.

Önceki çalışmalar, EGCG'nin çeşitli öğrenme türleri ve hafıza bozukluğu modelleri üzerinde bazı etkileri olduğunu bulmuştur [28, 29]. Safar ve ark. EGCG'nin morfinle tedavi edilen sıçanların hafızasını geliştirebildiğini buldu [30]. Çalışmamızda, HAH'a kronik olarak maruz kalan sıçanlarda 50 mg/kg EGCG ile yapılan günlük müdahaleden sonra, onların sonuçlarıyla tutarlı olarak deneklerin öğrenme, hafıza ve uzaysal keşif yetenekleri gelişti; bu da EGCG'nin öğrenme ve hafıza bozukluklarını iyileştirebileceğini düşündürüyor. yüksek rakımlar.

Birçok çalışma, beyindeki aşırı demir üretiminin oksidatif hasara katkıda bulunması nedeniyle nörotoksik etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada demir birikimi MR, immünohistokimya boyama ve biyokimyasal değerlendirmelerle tespit edildi. Ek olarak, memeli hücrelerinde bilinen tek multitransmembran demir ihraç proteini olan FPN, PCR ile değerlendirildi. Duyarlılık değerleri, DAB'nin pozitif hücreleri Perls boyamasını arttırdı ve hipokampal demir içeriği hipoksi grubunda arttı, h-EGCG grubunda azaldı, FPN ekspresyonu ise tam tersi bir eğilim gösterdi. Bu nedenle, HAH'ın neden olduğu demir birikiminin, FPN ekspresyonunda bir azalma yoluyla demir akışının inhibisyonu yoluyla oluşabileceği sonucuna vardık.

MDA, lipid peroksidasyonunun son ürünüdür [32, 33] ve peroksidasyonun bir göstergesi olarak kullanılabilir. Önceki çalışmalar artan rakımla birlikte oksidatif stresin artabileceğini göstermiştir [34]. Çalışmamız ayrıca MDA konsantrasyonlarının yüksek rakımlarda önemli ölçüde arttığını ortaya koydu. Ayrıca Kaspaz-3 ve BDNF'nin ifadesini de analiz ettik. Kaspaz-3, terminal bölünme enzimlerinin ve apoptozun en önemli başlatıcısı ve uygulayıcısıdır [35], nöron hayatta kalmasını ve farklılaşmasını düzenleyebilen ve aynı zamanda sinaptik iletimi geliştirebilen [36] bir nörotrofin olarak BDNF, rejenerasyonu destekler. Lin ve ark. hipoksinin Kaspaz-3 düzeylerini artırabildiğini ve hipokampal nöronlarda apoptozu tetikleyebildiğini bildirmiştir [37]. Lee ve ark. gerbilde 3 dakikalık global iskemiden sonra EGCG'nin iskemi kaynaklı hipokampal hücre ölümünü önlediğini bildirmiştir [38]. Çalışmamızda ayrıca EGCG'nin proapoptotik protein Caspase-3'in düzeylerini azalttığını ve BDNF ifadesini artırdığını da bulduk.

Mitokondriyal yapısal hasar ve fonksiyon bozukluğu, hipoksi altında beyindeki önemli patolojik özelliklerdir [39]. Çalışmamızda ultrastrüktürel gözlemde HAH altında hipokampal nöronlarda derin boyanma, mitokondriyal şişlik ve krista kaybolması varlığı saptanırken, EGCG tedavisi sonrası hipokampal nöronlar karyopiknoz gibi bu yaralanmalardan önemli ölçüde korunmuştur. Iwona Zwolak, EGCG'nin mitokondriyal membran potansiyelini koruyarak ve mitokondriyal antioksidan ve solunum fonksiyonlarını geliştirerek ağır metal toksisitesine karşı koruma sağlayabileceğini özetledi [40]. Bu mekanizmaların, EGCG'nin beynin HAH ortamına maruz kalması üzerindeki koruyucu rolünde de mevcut olabileceğinden şüpheleniyoruz. Sonuç olarak, EGCG demir birikimini azaltabilir, oksidatif stres düzeylerini ve apoptozu azaltabilir ve nöronal rejenerasyonu teşvik edebilir, böylece yüksek irtifa hipoksisine kronik maruz kalmanın neden olduğu sıçan beyin bozukluğunu iyileştirebilir. Bu nedenle kronik dağ hastalığını tedavi etmek ve önlemek için yeni bir ilaç olarak hizmet etme potansiyeline sahiptir.

Teşekkür

Bu çalışmada kullanılan açık alan testi ve Morris su labirenti testi gibi olanakları ve yardımı bize sağladıkları için, Sichuan Üniversitesi, Chengdu, Çin'deki Batı Çin Hastanesi Temel Tesislerine içten şükranlarımızı sunmak isteriz.

Yazar Katkıları

CC ve HC de bu çalışmayı tasarladı, tasarladı ve gerçekleştirdi; CC verileri işledi ve taslağı hazırladı; JC taslağı değiştirdi; BL, BH, YW, DZ ve YQ deneylerin gerçekleştirilmesine yardımcı oldu ve FG tüm süreçlerden sorumluydu.

Finansman

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 81930046, 81771800 ve 81829003) tarafından desteklenmiştir.

Veri kullanılabilirliği

Mevcut çalışma sırasında oluşturulan ve/veya analiz edilen veri kümeleri, makul talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.

Beyannameler

Çıkar çatışması

Yazarların ifşa edilecek herhangi bir mali veya mali olmayan çıkarı yoktur.

Etik Onay

Bu çalışma Helsinki Bildirgesi ilkeleri doğrultusunda gerçekleştirildi. Onay, Çin'in Chengdu kentindeki Sichuan Üniversitesi Batı Çin Hastanesi Deney Hayvanları Etik Komitesi tarafından verildi.

Açık Erişim

Bu makale, orijinal yazar(lar)ına uygun şekilde atıfta bulunduğunuz sürece, herhangi bir ortamda veya formatta kullanıma, paylaşıma, uyarlamaya, dağıtıma ve çoğaltmaya izin veren Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı kapsamında lisanslanmıştır. ) ve kaynak, Creative Commons lisansına bir bağlantı sağlayın ve değişiklik yapılıp yapılmadığını belirtin. Bu makaledeki görseller veya diğer üçüncü taraf materyalleri, materyalin kredi limitinde aksi belirtilmediği sürece makalenin Creative Commons lisansına dahildir. Materyal makalenin Creative Commons lisansına dahil değilse ve kullanım amacınız yasal düzenleme tarafından izin verilmiyorsa veya izin verilen kullanımı aşıyorsa, doğrudan telif hakkı sahibinden izin almanız gerekecektir.

Referanslar

1. Jain V (2016) Yüksek rakımda beyin yemeği. Adv Neurobiol 12:307– 321. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28383-8_16

2. Singh LC (2017) Yüksek irtifa dermatoloji. Hint 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) Potentilla anserina L'den ekstrakte edilen polisakkarit, sıçanlarda akut hipobarik hipoksinin neden olduğu beyin bozukluğunu iyileştirir. 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) Kronik ve subakut yüksek irtifa hastalıkları hakkında fikir birliği beyanı. Yüksek Alt Med Biol 6:147–157.https://doi.org/10.1089/ham.2005.6.147

5. Villafuerte FC, Corante N (2016) Kronik dağ hastalığı: klinik yönler, etiyoloji, yönetim ve tedavi. Yüksek 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) Oksijen tüketiminin mutlak serebral metabolik hızının çift kalibreli fMRI ölçümü ve etkili oksijen yayılımı. 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) Yüksek irtifa hafıza bozukluğu, hipokampus, korteks ve striatumdaki nöronal apoptozdan kaynaklanmaktadır. 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) Akut hipoksik gaz solunumu, insanlarda bilişi ve görev öğrenimini ciddi şekilde bozar. 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) Akut hipoksinin biliş üzerindeki etkisi: sistematik bir inceleme ve meta-regresyon analizi. Neurosci Biobehav Rev 74:225–232.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.019

10. Wilson MH, Newman S, Imray CH (2009) Yüksek irtifalara çıkmanın serebral etkileri. 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) Oxiracetam veya fastigial çekirdek stimülasyonu, yüksek irtifada bilişsel hasarı azaltır. Beyin Davranışı 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, sıçanlarda akut hipobarik hipoksinin neden olduğu bilişsel eksiklikleri hafifletir. Eur J Pharmacol 818:300–305. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.042

13. Graham HN (1992) Yeşil çay bileşimi, tüketimi ve polifenol kimyası. Önceki Med 21:334–350. https://doi.org/10. 1016/0091-7435(92)90041-f 14. Musial C, Kuban-Jankowska A, Gorska-Ponikowska M (2020) Yeşil çay kateşinlerinin faydalı özellikleri. Uluslararası J Mol Sci. https://doi.org/10.3390/ijms21051744

15. Eng QY, Thanikachalam PV, Ramamurthy S (2018) Kardiyovasküler ve metabolik hastalıklarda Epigallokateşin galatın (EGCG) moleküler anlayışı. J Etnofarmakol 210:296–310.

For more information:1950477648nn@gmail.com