โปรตีนในไมโตคอนเดรียเผยกลไกที่การออกกำลังกายช่วยให้ความจำ การเรียนรู้ และกิจกรรมการเคลื่อนไหวดีขึ้นในหนูโมเดลโรคสมองจากการขาดเลือดขาดออกซิเจน ตอนที่ 2

2.3. โปรตีนไมโตคอนเดรียในนิวเคลียสของฮิปโปแคมปัส

ตัวบ่งชี้การตายของเซลล์แบบไมโตคอนเดรียในส่วนนิวเคลียร์, ไซโตโครม c, ปัจจัยกระตุ้นการตายของเซลล์ (AIF) และแคสเปสที่แยกออก-3 เช่นเดียวกับ Smac/Diablo และ OPA1 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน HIE ตามที่แสดงให้เห็นโดย Western blot semi-quantification (รูปที่ 3)

ไซโตโครมเป็นสารเคมีทางประสาทที่สำคัญที่เอื้อต่อการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทและช่วยให้ผู้คนรักษาความทรงจำที่ดี การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าไซโตโครมมีผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของสมองมนุษย์ และขาดไม่ได้ในการเรียนรู้ ความจำ การรับรู้ และด้านอื่นๆ

ประการแรก ไซโตโครมสามารถปรับปรุงความสนใจและสมาธิของผู้คน ซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงความจำ บทบาทของไซโตโครมจะชัดเจนมากขึ้นเมื่อเราต้องการจดจำข้อมูลบางอย่าง และเราต้องมุ่งความสนใจไปที่ข้อมูลนั้นอย่างมีสมาธิอย่างเต็มที่ สามารถประสานกิจกรรมของเซลล์ประสาทและเพิ่มการส่งข้อมูลระหว่างพื้นที่ต่างๆ จึงช่วยให้เราเรียนรู้และจดจำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประการที่สอง ไซโตโครมยังสามารถส่งเสริมการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทในสมองและเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลอีกด้วย การมีอยู่ของไซโตโครมจะปรับการส่งผ่านซินแนปติกและเสริมสร้างการเชื่อมต่อซินแนปติก กระบวนการนี้ส่งเสริมปฏิสัมพันธ์และการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเซลล์ประสาท ทำให้สมองมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

สุดท้ายนี้ ไซโตโครมยังสามารถช่วยให้ผู้คนประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลหน่วยความจำได้ดีขึ้น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าไซโตโครมมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสร้างและเก็บรักษาหน่วยความจำ มันสามารถเสริมสร้างการเชื่อมต่อและการโต้ตอบระหว่างเซลล์ประสาท จึงช่วยให้เราจัดเก็บและเรียกคืนข้อมูลได้ดีขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานของหน่วยความจำ

โดยสรุป ไซโตโครมมีผลกระทบสำคัญมากต่อการทำงานของสมองและความจำ เราควรมุ่งเน้นไปที่การรักษาและส่งเสริมการผลิตไซโตโครม รักษาสุขภาพสมอง และเพิ่มความจำผ่านการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ การออกกำลังกายในระดับปานกลาง และการนอนหลับที่ดี จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยพัฒนาความจำ การเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังอาจป้องกันการพัฒนาของความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

Cytochrome c (รูปที่ 3B), caspase ที่แยกออก-3 (รูปที่ 3C) และ Smac/Diablo (รูปที่ 3D) แสดงออกแตกต่างกันทั้งหมดใน HIE โดยมีและไม่มีการออกกำลังกาย แต่ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับ SHAM, NT . อย่างไรก็ตาม AIF และ OPA1 นิวเคลียร์ (รูปที่ 3A, E) มีนัยสำคัญทางสถิติ

2.4. โปรตีนไมโตคอนเดรียในไซโตพลาสซึมของเปลือกสมอง

ตัวบ่งชี้การตายของเซลล์แบบไมโตคอนเดรียในส่วนไซโตพลาสซึม, ปัจจัยกระตุ้นการตายของเซลล์ (AIF), ไซโตโครม c, แคสเปสที่แยกออก-3 เช่นเดียวกับ Smac/Diablo และ OPA1 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน HIE ดังที่แสดงโดย Western blot semi-quantification (รูปที่ 4)

AIF (รูปที่ 4A), Cytochrome c (รูปที่ 4B) และ Smac/Diablo (รูปที่ 4D) ล้วนแสดงออกมาแตกต่างกันใน HIE โดยมีและไม่มีการออกกำลังกาย แต่ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับ SHAM, NT อย่างไรก็ตาม แคสเพสที่แยกออก-3 (รูปที่ 4C) และOPA1 (รูปที่ 4E) แสดงการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญทางสถิติ

2.5. โปรตีนไมโตคอนเดรียในนิวเคลียสของเปลือกสมอง

ตัวบ่งชี้การตายของเซลล์แบบไมโตคอนเดรียในส่วนนิวเคลียร์, ไซโตโครม c, ปัจจัยกระตุ้นการตายของเซลล์ (AIF) และแคสเปสที่แยกออก-3 เช่นเดียวกับ Smac/Diablo และ OPA1 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน HIE ตามที่แสดงให้เห็นโดย Western blot semi-quantification (รูปที่ 5), AIF (รูปที่ 5A), ไซโตโครม c (รูปที่ 5B), แคสเพสที่แยกออก-3 (รูปที่ 5C) และ OPA1 (รูปที่ 5E) ล้วนแสดงออกแตกต่างกันใน HIE และการออกกำลังกาย และมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับ แชม, NT.

ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียร์ Smac/Diablo (รูปที่ 5D) ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ

เมื่อนำมารวมกัน การค้นพบนี้สนับสนุนข้อเสนอที่ว่าการออกกำลังกายช่วยปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์ การเรียนรู้ และการฟื้นตัวของความจำโดยการยับยั้งการแสดงออกของโปรตีน apoptotic ของฮิปโปแคมปัสและคอร์ติคัลไมโตคอนเดรียในสมองของหนู HIE

2.6. การวิเคราะห์อิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ของโปรตีนในคอร์เทกซ์มอเตอร์

รูปที่ 6 แสดงภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ที่เป็นตัวแทนจากคอร์เทกซ์สั่งการของบริเวณคอร์เทกซ์สมองที่ย้อมสีสำหรับ AlF, ไซโตโครม C, แคสเปสที่แยกออก-3, Smac และ OPAlการวิเคราะห์เชิงปริมาณของความเข้มของฟลูออเรสเซนต์เฉลี่ย (MFI) ของโปรตีนยังได้รับการสรุปอีกด้วย ในรูปที่ 6 และ 7 การออกกำลังกาย $wimming ทำให้การแสดงออกของโปรตีนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ภาพและกราฟความเข้มแสงฟลูออเรสเซนต์เฉลี่ย (MFI)

รูปที่ 6 ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์และค่าเฉลี่ยความเข้มของฟลูออเรสเซนต์ของโปรตีนในคอร์เทกซ์ ( A ) ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ที่เป็นตัวแทนและ MFI ของ AIF ในเยื่อหุ้มสมองยนต์ของแต่ละกลุ่ม โมเลกุล AIF มีสีเขียว วิเคราะห์โมเลกุล AIF ในเยื่อหุ้มสมองยนต์

ผลลัพธ์แสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SEM ของหนู 3 ตัวจากแต่ละกลุ่ม (** p < 0.001 และ *** p < 0.0001) เปรียบเทียบกับกลุ่ม SHAM, NT; (## p < 0.001 เทียบกับกลุ่ม HIE, NT แต่ละกลุ่ม n=3) สเกลบาร์ 100 µm ( B ) ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์ที่เป็นตัวแทนและ MFI ของ Cytochrome C ใน motorcortex ของแต่ละกลุ่ม วิเคราะห์โมเลกุลของไซโตโครม ซี (สีเขียว) ในเยื่อหุ้มสมอง

ข้อมูลแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SEM ของหนู 3 ตัวจากแต่ละกลุ่ม (** p < 0.001 และ *** p < 0.0001) เปรียบเทียบกับกลุ่ม SHAM, NT; (## p <0.001 เทียบกับกลุ่ม HIE, NT); แต่ละกลุ่ม n=3 สเกลบาร์ 100 µm (C) ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์ที่เป็นตัวแทนและ MFI ของ Cleaved caspase-3 ในเยื่อหุ้มสมองของแต่ละกลุ่ม โมเลกุลแคสเปสที่แยกส่วน-3 (สีเขียว) ถูกวิเคราะห์ในเยื่อหุ้มสมอง

ผลลัพธ์จะแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SEM ของหนู 3 ตัวจากแต่ละกลุ่ม (* p < 0.05 และ *** p < 0.0001)เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม SHAM, NT); แต่ละกลุ่ม n=3 สเกลบาร์ 100 µm ( D ) รูปภาพภูมิคุ้มกันเรืองแสงที่เป็นตัวแทนและ MFI ของ SMAC ในเยื่อหุ้มสมองยนต์ของแต่ละกลุ่ม

วิเคราะห์โมเลกุล SMAC (สีเขียว) ในเยื่อหุ้มสมอง ผลลัพธ์จะแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SEM ของหนู 3 ตัวในแต่ละกลุ่ม (** p < 0.001 และ *** p < 0.0001) เปรียบเทียบกับกลุ่ม SHAM, NT); แต่ละกลุ่ม n=3 สเกลบาร์ 100 µm ( E ) ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์ที่เป็นตัวแทนและ MFI ของ OPA1 ใน motorcortex ของแต่ละกลุ่ม วิเคราะห์โมเลกุล OPA1 (สีเขียว) ในเยื่อหุ้มสมอง

ข้อมูลส่วนบุคคลจะแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SEM จากหนู 3 ตัวในแต่ละกลุ่ม (*** p < 0.0001) เปรียบเทียบกับกลุ่ม SHAM-NT (## p <0.001 เทียบกับกลุ่ม HIE, NT); แต่ละกลุ่ม n=3 สเกลบาร์,100 µm.

3. การอภิปราย

เนื่องจากไมโตคอนเดรียมีความสำคัญต่อการผลิตพลังงานภายในเซลล์สมอง [23,24] เราจึงตรวจสอบผลของการออกกำลังกายว่ายน้ำต่อสัญญาณอะพอพโทติกและไดนามิกของไมโตคอนเดรียใน HIE

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราใช้กิจวัตรการออกกำลังกายและประเมินตัวควบคุมการทำงานของไมโตคอนเดรียห้าตัว (AIF, Cytochrome c, Cleaved caspase-3, Smac/Diablo และ OPA1) ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าการฝึกออกกำลังกายส่งผลต่อโปรตีนเหล่านี้โดยไม่คำนึงถึงสภาวะสุขภาพ (นั่นคือ ในแบบจำลองหนู HIE หรือกลุ่มหลอกลวง)

การออกกำลังกายว่ายน้ำลดการแสดงออกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ไมโตคอนเดรีย AIF, ไซโตโครม c และแคสเปสที่แยกออก-3 ในไซโตโซลและนิวเคลียสของฮิบโปแคมปัส และคอร์เทกซ์ ซึ่งสอดคล้องกับคำกล่าวของมัวร์ และคณะ [25] การออกกำลังกายนั้นส่งผลกระทบต่อทุกแง่มุมของไมโตคอนเดรีย

นอกจากนี้ การออกกำลังกายเป็นเวลาสี่สัปดาห์ยังช่วยลดระดับการแสดงออกของเครื่องหมายฟิชชัน Smac/Diablo และโปรตีนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของคริสเต OPA1 ซึ่งควบคู่ไปกับประสิทธิภาพของมอเตอร์ การเรียนรู้ และการเก็บความทรงจำที่เพิ่มขึ้น

ในฮิบโปแคมปัสและเปลือกสมองของ HIE และหนูที่อยู่ประจำ ระดับของตัวบ่งชี้การตายของไมโตคอนเดรีย ไซโตโครม c, AIF และแคสเปสที่แยกออก-3 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับหนู SHAM, NT เมื่อ HIE และหนูปกติถูกออกกำลังกายว่ายน้ำ ระดับของ AIF, ไซโตโครม c และแคสเพสที่แยกออก-3 ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การสังเกตควบคู่กับการค้นพบ [24,26] ว่าการออกกำลังกายกลับคืนมา การทำงานของไมโตคอนเดรียในความผิดปกติของระบบประสาท

ด้วย AIF ชี้ให้เห็นว่ามีส่วนสำคัญในการสูญเสียเซลล์ประสาทในสมองที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะหลังจากภาวะขาดออกซิเจน - ขาดเลือดและการเปลี่ยนแปลงของภาวะ hypomorphicmutation ทำให้การแสดงออกของ AIF ลดลงรายงานเพื่อป้องกันภาวะขาดออกซิเจนในทารกแรกเกิด [27] เราสังเกตที่นี่ว่าการออกกำลังกายว่ายน้ำมีผลเช่นเดียวกันในสมอง HIErat โดย ระงับการโยกย้ายไซโตซิลิกและนิวเคลียร์ของโปรตีน

ผลกระทบจากการต่อต้านการตายของเซลล์จากการฝึกออกกำลังกายสอดคล้องกับการปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์ การเรียนรู้ และความจำ ซึ่งหมายความว่าการฝึกออกกำลังกายจะหลีกเลี่ยงความผิดปกติของไมโตคอนเดรียและการตายของเซลล์

สิ่งนี้อธิบายถึงกลไกการป้องกันเซลล์ประสาทที่รายงานหลังการฝึกออกกำลังกายที่ส่งเสริมการสร้างระบบประสาทและการซ่อมแซมไมอีลินในเงามัวหลังเกิดโรคหลอดเลือดสมอง [28] เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานสูงซึ่งจำเป็นต้องมีไมโตคอนเดรียที่มีความเสถียร

เมื่อพิจารณาถึงความสามารถของการออกกำลังกายในการปรับความเสถียรของโปรตีนในไมโตคอนเดรีย และเพิ่มการทำงานของมอเตอร์ การเรียนรู้ และความจำ จึงเป็นเรื่องน่าทึ่งที่จะพิจารณาว่าสารแลคเตตที่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกายที่ข้ามอุปสรรคเลือดและสมองนั้นมีส่วนสำคัญต่อผลประโยชน์ของการออกกำลังกายในการยับยั้งการตายของเซลล์หรือไม่ และส่งเสริมการทำงานของมอเตอร์ การเรียนรู้ และความจำใน HIE

การออกกำลังกายว่ายน้ำช่วยปรับปรุงกิจกรรมการเคลื่อนไหว ความจำ และการเรียนรู้ในหนูอย่างมีนัยสำคัญด้วย HIE โดยการลดการตายของเซลล์แบบไมโตคอนเดรียผ่าน Cyto.C/Cleaved Caspase-3 และวิถีการส่งสัญญาณ AIF

นอกเหนือจากนั้น การแทรกแซงการออกกำลังกายด้วยการว่ายน้ำยังแสดงให้เห็นการรักษาเสถียรภาพของไมโตคอนเดรียคริสเตและศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ในหนู HIE ตามที่เห็นได้จากการกลับตัวของ Smac/Diablo และ OPA1 ในสัตว์เหล่านี้ ซึ่งสอดคล้องกับการค้นพบ [30,31] ที่เน้นความสำคัญของ OPA1 ในคริสเตของไมโตคอนเดรีย เสถียรภาพ

ด้วยกลไกทางระบบประสาทชีววิทยาพื้นฐานของความยืดหยุ่นของระบบประสาทที่เกิดจากการออกกำลังกายยังคงเป็นเรื่องที่เข้าใจยาก [8] การค้นพบของเราถือเป็นแพลตฟอร์มที่น่าสนใจและเป็นไปได้สำหรับการวิจัยในอนาคตเพื่อระบุวิถีทางโมเลกุลเพิ่มเติมที่สามารถปรับเพื่อจัดการ HIE และความบกพร่องที่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

For more information:1950477648nn@gmail.com