Epigalokatehin-3-galat poboljšava nakupljanje željeza i apoptozu te potiče regeneraciju neurona i pamćenje/kognitivne funkcije u hipokampusu izazvane izloženošću okruženju kronične hipoksije na velikoj nadmorskoj visini

Sažetak

Namjeravali smo istražiti zaštitne učinke i potencijalni mehanizam liječenja epigalokatehin{0}}galata (EGCG) na životinjskom modelu kronične izloženosti u prirodnom okruženju hipoksije na velikim visinama (HAH). Promjene u ponašanju procijenjene su Morrisovim testom vodenog labirinta. Nakupljanje željeza u hipokampusu otkriveno je pomoću DAB-pojačanog Perl bojanja, MRI, qPCR i kolorimetrije. Oksidativni stres (malondialdehid, MDA), apoptoza (Caspase-3) i neuralna regeneracija (moždani neurotrofni faktor, BDNF) otkriveni su pomoću ELISA i Western blottinga. Neuralne ultrastrukturne promjene procijenjene su transmisijskom elektronskom mikroskopijom (TEM).

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

Istodobno se također pokazalo da je pamćenje usko povezano s apoptozom stanica. Neka istraživanja pokazuju da odgovarajuća apoptoza igra važnu ulogu u formiranju i konsolidaciji pamćenja. Ovaj odnos slijedi jednostavno pravilo: neki nepotrebni neuroni ili neuroni kojima je istekao rok trajanja brišu se kroz apoptozu, stvarajući više prostora i resursa za formiranje novih neurona i pohranu memorije. 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 čišćenje nepotrebnih neurona i stanica, te će stanice trošiti previše ograničenog prostora i resursa, što također može dovesti do pada pamćenja. Stoga je potrebno izbjegavati prekomjernu ili nedovoljnu apoptozu uz održavanje normalnog stupnja apoptoze.

Apoptoza je složen biološki proces s mnogo utjecajnih čimbenika. Iako odnos prema pamćenju nije u potpunosti shvaćen, ovaj fenomen nam omogućuje dublje razumijevanje živčanog sustava i otvara nove puteve za poboljšanje pamćenja. Ukratko, ovladavanje odgovarajućom apoptozom ključno je za zdravlje pamćenja. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje. Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je Cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal s brojnim jedinstvenim učincima, a jedno od njih je poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa dolazi od raznih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiseline, polisaharide, flavonoide itd. Ovi sastojci mogu na različite načine promicati zdravlje mozga.

Kliknite na načine za poboljšanje rada mozga

Rezultati su pokazali da se sposobnost učenja i pamćenja štakora smanjila kada su bili izloženi HAH okruženju. Slijedilo je nakupljanje željeza, disfunkcionalni metabolizam željeza, smanjen BDNF i pojačana regulacija MDA i kaspaze-3. TEM je potvrdio ultrastrukturne promjene neurona i mitohondrija. EGCG je smanjio kognitivno oštećenje izazvano HAH-om, taloženje željeza, oksidativni stres i apoptozu te pospješio regeneraciju neurona protiv kronične neuralne ozljede posredovane HAH-om.

Ključne riječi
Velika nadmorska visina · Hipoksija · Kvantitativno mapiranje osjetljivosti · Akumulacija željeza · Intervencija lijekovima.

Uvod
Ljudske aktivnosti u područjima velike nadmorske visine (više od 3000 m) nedavno su se značajno povećale [1]. Među 140 milijuna ljudi diljem svijeta koji stalno žive na velikim nadmorskim visinama [2, 3] i drugi zbog turizma ili obrane granica, 5-10 % je u riziku od razvoja kronične planinske bolesti koju karakterizira pretjerana eritrocitoza i teška hipoksemija [4, 5] . Mozak, kao jedan od organa koji najviše troši kisik, osjetljiv je na hipoksiju [6]. Dodatno, visinska hipoksija (HAH) ozbiljno remeti strukturni integritet glavnih neurona i morfologiju mitohondrija u hipokampusu [7]. Simptomi izazvani kroničnom izloženošću HAH okruženju uključuju glavobolju, vrtoglavicu, poremećaje spavanja, umor i nedostatak mentalne koncentracije [5, 8, 9]. Nadalje, HAH također može potaknuti neurokognitivne disfunkcije kao što su prostorno učenje, pamćenje i raspoloženje [10]. Liječenje neuralne ozljede izazvane HAH-om tako je postalo središte pažnje u području visinske medicine [11, 12].

Od velike je važnosti pronaći odgovarajuće formulacije za prevenciju ozljede mozga uzrokovane HAH-om. 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 navodno ima više u lišću zelenog čaja (7,1 g na 100 g) nego u oolong čaju (3,4 g na 100 g) i lišću crnog čaja (1,1 g na 100 g) [15], ima snažno antioksidativno svojstvo zbog na osam hidroksilnih skupina i dvije trifenolne skupine u svojoj osnovnoj strukturi [16, 17]. Osim toga, u studijama na životinjama dokazano je da može prijeći krvno-moždanu barijeru i doći do moždanog parenhima [18, 19]. Postoje neka izvješća o neuroprotektivnim mehanizmima EGCG kao što su svojstva keliranja metala, suzbijanje oksidativnog stresa, upala, apoptoza i ubrzanje regeneracije živaca [20-22]. Zhang i sur. pregledao je učinak EGCG-a na mnoge bolesti i istaknuo da EGCG štiti neuronske stanice inducirajući autofagiju. Također su rezimirali da su protuupalna i antioksidativna svojstva EGCG-a vitalna za njegovu zaštitnu ulogu u bolestima središnjeg živčanog sustava [23].

Međutim, malo je studija izvijestilo o neuroprotektivnom učinku EGCG-a protiv kronične neuralne ozljede posredovane HAH-om. Kako bismo popunili ovu prazninu, u ovoj smo studiji uspostavili štakorski model kronične izloženosti prirodnom HAH okruženju u pokušaju verifikacije potencijalnog mehanizma liječenja EGCG-a. Nadalje, upotrijebili smo kvantitativno mapiranje osjetljivosti (QSM), MRI s gradijentnim ehoom pri 7 T, koje može prevladati nelokalni učinak magnetskog polja i pružiti mehanizam kontrasta za tkiva in vivo, za kvantificiranje sadržaja željeza u mozgu [24].
Materijali i metode

Životinje

Ukupno 120 mužjaka Sprague-Dawley štakora težine 130-150 g dobiveno je od Chengdu Dashuo Laboratory Animal Co., Ltd. Držani su u nastambi za životinje na 18-22 stupnja u 12-satnom ciklusu svjetlo/tama s hranom i vodom pod uvjetom ad libitum. Sve postupke provedene na životinjama odobrio je Odbor za brigu i korištenje životinja West China Hospital.

Studirati dizajn

Štakori su randomizirani i podijeljeni u četiri skupine. Štakori u skupini s hipoksijom i skupini s h-EGCG hranjeni su i smješteni u Yushu, Kina, na nadmorskoj visini od 4500 m. Štakori u skupini s normalnom visinom (n skupina) i skupini s n-EGCG hranjeni su u Chengduu u Kini na nadmorskoj visini od 500 m. Ti su štakori mjesec dana dobivali normalnu hranu, nakon čega su slijedili različiti tretmani. (1) Skupina s hipoksijom: štakorima je svaki dan intraperitonealno ubrizgavana fiziološka otopina (0,9%) tijekom jednog mjeseca. (2) h-EGCG skupina: štakorima je svaki dan intraperitonealno ubrizgavano 50 mg/kg EGCG (čistoća, 98%; Cas, 989-51-5; Sigma-Aldrich; pohranjeno na 4 stupnja) tijekom jednog mjeseca. (3) n skupina: štakorima je svaki dan intraperitonealno ubrizgavana fiziološka otopina (0,9%) tijekom jednog mjeseca. (4) n-EGCG skupina: štakorima je svaki dan intraperitonealno ubrizgavano 50 mg/kg EGCG tijekom jednog mjeseca.

EGCG (5 mg/mL) je otopljen u vodi u omjeru 1:1. Volumen koji je injektiran štakorima određen je težinom štakora, koji su dosegli konačnu količinu injekcije od 50 mg/kg. Nakon tog tretmana, neki su štakori korišteni za Morrisov test vodenog labirinta (n=10 za svaku skupinu), odnosno MRI analizu mozga (n=10 za svaku skupinu). Neki drugi štakori su žrtvovani i tkiva mozga su sakupljena za DAB-pojačano Perls bojanje (n=3 za svaku skupinu), za Western blotting, biokemijske procjene i qPCR testove (n=6 za svaku skupinu) , i analiza transmisijskim elektronskim mikroskopom (n=1 za svaku skupinu).

Eksperiment ponašanja

Morrisov vodeni labirint (MWM) proveden je kao što je prethodno opisano za analizu učenja i pamćenja štakora [25], izveden je na istom mjestu gdje su štakori bili smješteni. MWM se sastojao od okruglog čeličnog bazena (promjera 160 cm, visine 60 cm i dubine 31 cm) ispunjenog vodom do razine od 1 cm iznad vrha platforme (promjera 10 cm i dubine 30 cm). ). Temperatura vode održavana je na 22±2 stupnja i zamućena briljantnom crnom tintom. Platforma je bila fiksirana u jednom od četiri kvadranta postavljena tijekom obuke četiri uzastopna dana. Ispitivanje je završilo kada su štakori stigli na platformu. Snimljena je latencija izlaza. Ako štakori nisu uspjeli doći do platforme unutar 60 s, tada su ručno vođeni do platforme i dopušteno im je da ostanu na njoj 15 sekundi. Petog dana, nakon što je platforma uklonjena, štakori su ušli u kvadrant nasuprot onog izvorne platforme. Zatim je zabilježen broj prijelaza platforme i putanja kretanja unutar 60 sekundi.

MRI protokol

QSM je procijenjen MRI-om, koji je objavljen u prethodnoj studiji [26]. MRI je izveden na skeneru od 7 Tesla (BioSpec 70/30, Bruker, Njemačka). Za QSM je korišten trodimenzionalni (3D) slijed gradijenta opoziva eha (GRE) s više odjeka. Eksperimentalni parametri postavljeni su kako slijedi: vrijeme ponavljanja (TR)=60 ms, fip kut=15 stupnjeva, debljina presjeka=23 mm, veličina akvizicijske matrice=256×256, polje vidnog polja (FOV)=32 mm×32 mm, vrijeme odjeka prvog odjeka (TE1)=5 ms, razmak odjeka (ΔTE)=5.77 ms, broj odjeka{{19 }} i propusnost =50 kHz. Slike magnitude i faze spremljene su za QSM rekonstrukciju. Postojala su tri koraka u algoritmima za mapiranje QSM-a izvedenim s MATLAB R2014a (The Math Works, Natick, MA), odmotavanje omotane faze, uklanjanje pozadinskog polja i generiranje mapa osjetljivosti iz polja tkiva.

Priprema tkiva

Štakorima u svakoj skupini intraperitonealno je primijenjen 10% kloralhidrat za duboku anesteziju (1,5 mg/kg), a zatim transkardijalno perfundiran ledeno hladnom fiziološkom otopinom (približno 30 minuta) pomoću peristaltičke pumpe (BT100-2 J, LongerPump, Šangaj, Kina). Za DAB-pojačano Perlsovo bojanje, mozgovi su secirani i naknadno fiksirani u 2,5% paraformaldehidu preko noći na 4 stupnja. Sljedeći dan, koronarni presjeci su uzeti iz hipokampusa za bojenje. Za druga određivanja osim imunohistokemije, hipokampus je brzo ogoljen na ledu i pohranjen na 80 stupnjeva.

DAB poboljšano Perls' bojenje

DAB-pojačano Perls bojanje korišteno je za otkrivanje stanične akumulacije željeza [27]. Sekcije moždanog tkiva uronjene su u destiliranu vodu 3 minute i zatim inkubirane sa svježe pripremljenom Perlsovom otopinom (2% kalijev ferocijanid/2% klorovodična kiselina) 30 minute, nakon čega je dodana fiziološka otopina puferirana fosfatom (PBS) pere. Aktivnost endogene peroksidaze blokirana je 0,3% otopinom vodikovog peroksida u metanolu tijekom 15 minuta, nakon čega su uslijedila 3 ispiranja u PBS-u. Signali su razvijeni inkubacijom od 3 minute u 3,3-diaminobenzidinu (DAB) i hematoksilinu (Sigma-Aldrich) korišten je za suprotno bojenje.

Biokemijske procjene

Hipokampus je izoliran i ravnomjerno promiješan kako bi se dobio 10% homogenat koji je zatim centrifugiran na 30,000–40,000 okretaja u minuti tijekom 10 minuta kako bi se dobio supernatant za procjenu hipokampalnog željeza kolorimetrijskim priborom (E-BCK139S, Elabscience, Wuhan, Kina), a malondialdehid (MDA) detektiran je u supernatantu pomoću kompleta ELISA (Elabscience, Wuhan, Kina).

Zapadni Blotting

Koncentracija proteina određena je pomoću kita za analizu bicinhoninske kiseline (BCA, Biosharp, Peking, Kina). Proteini su odvojeni pomoću 12% SDS-PAGE i zatim prebačeni na membrane od poliviniliden fluorida (PVDF). Potonji su blokirani 2 sata na sobnoj temperaturi u 5% obranom mlijeku u prahu razrijeđenom puferom i zatim inkubirani s primarnim protutijelima preko noći na 4 stupnja, uključujući zečju anti-cijepanu kaspazu-3 (1:1000 , Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina), zečji anti-moždani neurotrofni faktor (BDNF) (1:1000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina) i zečji anti-aktin (1:5000, Affinity Biosciences, Jiangsu, Kina). Sljedeći dan, membrane su isprane tri puta s TBST po 5 minuta svaki put, a zatim su inkubirane s HRP-obilježenom otopinom kozjeg anti-zečjeg sekundarnog protutijela (1:10 000, Servicebio, Wuhan, Kina) 1 h i isprane tri puta po 5 min.

Kvantitativni PCR u stvarnom vremenu

Animal Total RNA Isolation Kit (Foregene), 5×All-In-One MasterMix (s AccuRT Genomic DNA Removal kit) (abm) i EvaGreen Express2×qPCR MasterMix-No Dye (abm) korišteni su prema uputama proizvođača. Specifični parovi početnica bili su sljedeći: Fpn, prednja početnica, 5'-CACCACAGGATATGCTTACAC TCAGG-3'; reverzna početnica, 5'-GAGAACAGACCAGTC CGAACAAGG-3'; b-aktin, prednja početnica, 5'-TGTCAC CAACTGGGACGATA-3'; reverzni primer: 5ʹ-GGGGTG TTGAAGGTTCCAAA-3ʹ. Razina Fpn mRNA svakog uzorka je normalizirana na onu mRNA b-aktina.

Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM)

Hipokampusi su naknadno fiksirani u stacionarnoj tekućini za elektronski mikroskop s 2,5 % glutaraldehida, a zatim dehidrirani u otopinama acetona pri rastućim koncentracijama i ugrađeni s Epox 812. Zatim su rezovi obojeni uranil acetatom i olovnim citratom. Ultrastrukturne slike u polju CA3 hipokampusa zatim su snimljene transmisijskim elektronskim mikroskopom (TEM) s JEM-1400-FLASH (JEOL, Tokio, Japan).

Statističke metode

Podaci su prikazani kao srednja standardna devijacija (SD). Varijable koje su zadovoljile uvjete parametarskog testa procijenjene su korištenjem Welchovog t-testa, jednosmjerne ili dvosmjerne ponovljene analize varijance mjerenja (ANOVA), nakon čega je slijedio Tukeyev test višestruke usporedbe. One varijable koje nisu zadovoljile uvjete parametarskog testa procijenjene su Mann–Whitneyjevim U testom, Kruskal–Wallisovim testom 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

Učinak EGCG na učenje i pamćenje kod štakora izloženih kroničnom HAH

Kako bi se provjerilo ima li EGCG učinak na prostorno učenje i pamćenje štakora izloženih kroničnom HAH-u, proveden je MWM test. Kao što je prikazano na slici 1A, broj prijelaza platforme od strane hipoksijske skupine 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 skupina (skupina hipoksije u odnosu na skupinu h-EGCG, P > 0,05). Zatim je izračunata latencija bijega kao vrijeme koje je štakoru trebalo da dođe do skrivene platforme (slika 1B). Rezultati su pokazali da je od drugog do četvrtog dana treninga, latencija bijega štakora u skupini s hipoksijom bila značajno povećana (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 se brzina plivanja štakora u skupini s hipoksijom smanjila u usporedbi s n skupinom 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 tjedana kronične izloženosti HAH-u, željezo se značajno povećalo u CA1 i CA3 područjima hipokampusa mozga u usporedbi s onom u skupini n (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 hipokampalnim regijama

Vrijednosti osjetljivosti u hipokampusu značajno su porasle nakon izlaganja HAH-u u usporedbi s onima u skupini n (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-a na hipokampalni oksidativni stres, željezo i Fpn
U usporedbi sa skupinom n, sadržaj MDA i željeza u skupini s hipoksijom bili su povišeni (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).

Rezultati Western blottinga

Procijenili smo učinke EGCG-a na razine kaspaze{{0}} i BDNF. Western blotting (WB) analiza pokazala je veću ekspresiju kaspaze-3 i nižu ekspresiju BDNF-a u hipokampusu skupine s hipoksijom nego u skupini n (sve vrijednosti P < 0,0001, slika 4). Štoviše, liječenje EGCG-om smanjilo je razine kaspaze-3 i povećalo razine BDNF-a (sve P vrijednosti<0.0001, Fig. 4).

Neuralne ultrastrukturne promjene

Nakon 2 mjeseca kronične izloženosti HAH-u, mitohondriji u hipokampalnom CA3 skupine hipoksije postali su natečeni zbog smanjenja ili loma grebena. Štoviše, štakori u skupini s hipoksijom pokazali su kondenzirani jezgri kromatin, jezgrino skupljanje, visok stupanj bubrenja endoplazmatskog retikuluma, povećane lizosome i povećanu gustoću elektrona. Nakon tretmana s EGCG-om, mitohondrijsko oticanje, otapanje mitohondrijskih kristala i gustoća elektrona značajno su smanjeni u usporedbi s onima u skupini s hipoksijom (Slika 5).

Rasprava

U ovoj studiji otkrili smo da je tretman s EGCG-om značajno poboljšao sposobnost učenja, pamćenja i prostornog istraživanja štakora iz skupine hipoksije i ublažio neuralne ozljede hipokampusa izazvane kroničnom izloženošću HAH okruženju. Štoviše, također smo otkrili da se, unatoč značajnim poboljšanjima u svim pokazateljima nakon liječenja EGCG-om, ti pokazatelji rijetko vraćaju na normalne razine hipoksije.

Prethodne studije su otkrile da EGCG ima neke učinke na različite vrste modela oštećenja učenja i pamćenja [28, 29]. Safar i sur. otkrili su da EGCG može poboljšati pamćenje štakora liječenih morfijem [30]. U skladu s njihovim rezultatima, u našoj studiji, nakon dnevne intervencije s 50 mg/kg EGCG-a u štakora koji su bili kronično izloženi HAH-u, poboljšane su sposobnosti učenja, pamćenja i prostornog istraživanja ispitanika, što sugerira da bi EGCG mogao poboljšati poremećaje učenja i pamćenja kod velike nadmorske visine.

Mnoga su istraživanja pokazala da prekomjerna proizvodnja željeza u mozgu ima neurotoksični učinak jer pridonosi oksidativnom oštećenju [31]. U ovoj studiji, nakupljanje željeza otkriveno je MRI-om, imunohistokemijskim bojanjem i biokemijskim procjenama. Osim toga, FPN, kao jedini poznati multitransmembranski izvozni protein željeza u stanicama sisavaca, procijenjen je s PCR-om. Vrijednosti osjetljivosti, pozitivne stanice DAB-a pojačale su Perlsovo bojenje i sadržaj željeza u hipokampusu porastao je u skupini s hipoksijom i smanjen u skupini s h-EGCG, dok je ekspresija FPN-a pokazala suprotan trend. Stoga smo zaključili da se nakupljanje željeza izazvano HAH-om može dogoditi kroz inhibiciju efluksa željeza putem smanjenja ekspresije FPN-a.

MDA je krajnji produkt 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 je studija također otkrila da su se koncentracije MDA značajno povećale na velikim nadmorskim visinama. Osim toga, analizirali smo ekspresiju kaspaze-3 i BDNF. Kaspaza-3 je najvažniji inicijator i izvođač terminalnih enzima cijepanja i apoptoze [35], dok BDNF, kao neurotrofin, koji može regulirati preživljavanje i diferencijaciju neurona, kao i poboljšati sinaptički prijenos [36], potiče regeneraciju. Lin i sur. izvijestili su da hipoksija može povećati razine kaspaze-3 i inducirati apoptozu u neuronima hipokampusa [37]. Lee i sur. objavili su da je nakon 3 minute globalne ishemije u gerbilu, EGCG spriječio ishemijom izazvanu smrt stanica hipokampusa [38]. U našoj smo studiji također otkrili da EGCG smanjuje razine proapoptotskog proteina, kaspaze-3, i povećava ekspresiju BDNF-a.

Mitohondrijsko strukturno oštećenje i disfunkcija važne su patološke značajke u mozgu pod hipoksijom [39]. U našoj studiji, ultrastrukturno promatranje otkrilo je prisutnost dubokog bojenja, bubrenja mitohondrija i nestanka krista u neuronima hipokampusa pod HAH, dok su neuroni hipokampusa nakon tretmana EGCG-om bili značajno zaštićeni od tih ozljeda kao što je kariopiknoza. Iwona Zwolak je sažela da EGCG može zaštititi od toksičnosti teškim metalima očuvanjem potencijala mitohondrijske membrane i poboljšanjem mitohondrijskih antioksidativnih i respiratornih funkcija [40]. Sumnjamo da bi ti mehanizmi također mogli biti prisutni u zaštitnoj ulozi EGCG-a na izloženost mozga HAH okruženju. Zaključno, EGCG može smanjiti nakupljanje željeza, sniziti razine oksidativnog stresa i apoptozu, te pospješiti regeneraciju neurona, čime se poboljšava oštećenje mozga štakora izazvano kroničnom izloženošću hipoksiji na velikim visinama. Stoga ima potencijal poslužiti kao novi lijek za liječenje i prevenciju kronične planinske bolesti.

Priznanja

Željeli bismo izraziti našu iskrenu zahvalnost temeljnim objektima bolnice West China, Sveučilišta Sichuan, Chengdu, Kina, što su nam pružili pogodnosti i pomoć kao što su test na otvorenom polju i Morrisov test vodenog labirinta korišteni u ovoj studiji.

Autorski doprinosi

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

Financiranje

Ovu studiju poduprla je Nacionalna zaklada za prirodne znanosti Kine (br. 81930046, 81771800 i 81829003).

Dostupnost podataka

Skupovi podataka generirani tijekom i/ili analizirani tijekom trenutne studije dostupni su od odgovarajućeg autora na razuman zahtjev.

Deklaracije

Sukob interesa

Autori nemaju relevantnih financijskih ili nefinancijskih interesa za otkrivanje.

Etičko odobrenje

Ovo je istraživanje provedeno u skladu s načelima Helsinške deklaracije. Odobrenje je dalo Povjerenstvo za etiku eksperimentalnih životinja bolnice Zapadne Kine, Sveučilište Sichuan, Chengdu, Kina.

Otvoreni pristup

Ovaj je članak licenciran pod međunarodnom licencom Creative Commons Attribution 4.0, koja dopušta korištenje, dijeljenje, prilagodbu, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju ili formatu, sve dok izvornom autoru(ima) dajete odgovarajuće priznanje ) i izvor, navedite poveznicu na licencu Creative Commons i naznačite jesu li promjene napravljene. Slike ili drugi materijali trećih strana u ovom članku uključeni su u Creative Commons licencu članka osim ako nije drugačije navedeno u kreditnoj liniji za materijal. Ako materijal nije uključen u Creative Commons licencu članka, a vaša namjeravana uporaba nije dopuštena zakonskim propisima ili premašuje dopuštenu upotrebu, morat ćete dobiti dopuštenje izravno od nositelja autorskih prava.

Reference

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

2. Singh LC (2017) Visinska dermatologija. Indijski 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 u štakora. 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.) Konsenzusna izjava o kroničnim 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.) Kronična planinska bolest: klinički aspekti, etiologija, liječenje 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 stope potrošnje kisika i efektivne difuznost kisika. 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 velikoj nadmorskoj visini posljedica je apoptoze neurona u hipokampusu, korteksu i striatumu. 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 udisanje hipoksičnog plina ozbiljno oštećuje kogniciju 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) Učinak akutne hipoksije na kogniciju: sustavni pregled i meta-regresijska 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 učinci 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 jezgre fastigijala smanjuje kognitivne ozljede 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 nedostatke izazvane hipobaričnom hipoksijom kod štakora. Eur J Pharmacol 818:300-305. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.042

13. Graham HN (1992) Sastav zelenog čaja, konzumacija i kemija polifenola. Prethodni Med 21:334–350. https://doi.org/10. 1016/0091-7435(92)90041-f 14. Musial C, Kuban-Jankowska 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