Neuroprotekce N-benzyleikosapentaenamidu u neonatálních myší po hypoxicko-ischemickém poranění mozku

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstraktní:

Maca(Lepidium meyenii) se pro své léčivé vlastnosti a nutriční hodnotu objevila jako oblíbená funkční rostlinná potravina.Macamidy, jako výlučně aktivní složky obsažené vmaca, jsou unikátní řadou nepolárních N-benzylamidů mastných kyselin s dlouhým řetězcem s četnými biologickými aktivitami, jako jsou vlastnosti proti únavě a zlepšení reprodukčního zdraví. V této studii byl identifikován nový druh maximalizace, N-benzyleikosapentaenamid (NB-EPA), zmaca. Dále zkoumáme jeho potenciální neuroprotektivní roli při hypoxicko-ischemickém poškození mozku. Naše zjištění ukázala, že léčba biosyntetizovaným NB-EPA významně zmírňuje rozsah mozkového infarktu a zlepšuje neurobehaviorální poruchy po hypoxicko-ischemickém poškození mozku u neonatálních myší. NB-EPA inhibovala apoptózu neuronových buněk po ischemické expozici. NB-EPA zlepšil přežití a proliferaci neuronových buněk prostřednictvím aktivace fosforylované signalizace AKT. Je třeba poznamenat, že ochranná vlastnost NB-EPA proti ischemickému poškození neuronů byla závislá na supresi dráhy p53-PUMA. Celkově tato zjištění naznačují, že NB-EPA může představovat nové neuroprotektivum pro novorozence s hypoxicko-ischemickou encefalopatií.

klíčová slova:maca; N-benzyl eikosapentaenamid; neonatální hypoxicko-ischemická encefalopatie; neuroprotekce; PUMA

1. Úvod

Novorozenecká hypoxicko-ischemická encefalopatie (HIE) je častou příčinou poranění mozku v důsledku nedostatku kyslíku a snížení průtoku krve [1,2]. HIE je extrémně averzní k vývoji mozku, který je hlavním faktorem způsobujícím neurologickou dysfunkci u dětí [3]. Mezi nejčastější důsledky HIE patří dětská mozková obrna, těžké kognitivní poruchy a motorické a behaviorální deficity, které každoročně vedou k milionům úmrtí novorozenců nebo dlouhodobým postižením [4]. Terapeutická hypotermie je klinicky běžnou léčbou u neonatálních pacientů s HIE a bylo prokázáno, že zlepšuje neurologické výsledky u přeživších [5]. Pouhé použití hypotermické léčby však nestačí ke snížení úmrtnosti nebo k zamezení závažných neurovývojových poruch u těžké HIE [6]. Navzdory významnému pokroku v moderní lékařské technologii neexistuje účinná lékařská léčba poškození nervů způsobených HIE [7]. Neuroprotektivní terapie má velký význam pro dlouhodobou obnovu mozkových funkcí [8]. Proto je nutné vyvinout bezpečná a účinná neuroprotektivní terapeutika.

kde mohu koupit cistanche kůru

Maca(Lepidium meyenii) je jednoletá nebo dvouletá bylina z čeledi jihoamerických brukvovitých, která byla v roce 2011 klasifikována jako nová surovina [9,10]. V mace byla identifikována řada složek s farmakologickými a nutričními účinky, které zahrnují polysacharidy, fytosteroly, alkaloidy, glukosinoláty, macaeny amacamides[11,12]. Mezi těmito bioaktivními složkami byly jako charakteristické složky rozpoznány makamidy, skupina nepolárních N-benzylamidů mastných kyselin s dlouhým řetězcem, které přispívají k hlavním účinkům maca, jako je proti únavě, antiosteoporóza a zlepšení plodnosti [13] –15]. Nedávno bylo publikováno, že maamidy a jejich syntetické analogy vykazují zřetelnou inhibiční aktivitu vůči amidhydroláze mastných kyselin (FAAH), což znamená, že tyto sloučeniny mají potenciální neuroprotektivní a protizánětlivé účinky [16,17].

cistanche tubulosa

V této studii byl identifikován nový druh maximalizovaného N-benzyleikosapentaenamidu (NB EPA) zmaca. Dále zkoumáme jeho biologické aktivity na hypoxicko-ischemické poškození mozku. Naše zjištění ukázala, že NB-EPA významně zlepšuje neonatální poškození mozku zprostředkované HI prostřednictvím zlepšení mozkového infarktu a poruch chování. Je pozoruhodné, že neuroprotektivní účinek NB-EPA na přežití ischemických neuronů byl závislý na supresi signální dráhy p53–PUMA.

2. Výsledky

2.1. Identifikace a syntéza N-benzyl eikosapentaenamidu

Macamidyjsou třídou amidových alkaloidů tvořených benzylaminem a zbytkem mastné kyseliny, které jsou považovány za charakteristické markerové sloučeninymaca. Zde jsme identifikovali nový maximalizát, NB-EPA (molekulární vzorec C27H37NO), z maca. Jak je znázorněno na obrázku 1A, vysokoúčinná kapalinová chromatografie s elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií (HPLC-ESI-MS/MS) vykazovala dva píky, které byly zaznamenány v celkovém iontovém chromatogramu m/z 392,3 s retenčními časy 7.{{1 0}} min a 9.{14}} min. MS/MS spektrum prokázalo, že informace o fragmentu píku s retenčním časem 7,0 min byla konzistentní s teoretickými fragmenty NB-EPA (obrázek 1B). Hlavní fragmentový iontový pík detekovaný z tohoto nového makamidu byl m/z 91,1, což odpovídá benzyl [C7H7] plus. Špičky iontů fragmentů MS/MS na straně mastných kyselin byly v souladu s údaji MS/MS kyseliny eikosapentaenové ve webové knize Chemistry WebBook Národního institutu pro standardy a technologie (NIST) (SRD 69).

Vzhledem k nízkému obsahu NB-EPA vmacaNB-EPA jsme pak syntetizovali pomocí karbodiimidové kondenzační metody. Syntetizovaná směs byla purifikována semipreparativním systémem HPLC. Frakce s retenčním časem od 23,5 do 25,5 min byla shromážděna a čistota shromážděné frakce dosáhla 98,2 procent (obrázek 1C, D). Analýza HPLC-MS/MS prokázala, že biosyntetizovaný NB-EPA a přírodní NB-EPA mají identické chromatografické separační charakteristiky a informace o fragmentech sekundární hmotnostní spektrometrie (obrázek 1E–G). Společně tyto údaje naznačují, že novýmakamidNB-EPA byl identifikován zmacaa úspěšně syntetizovány.

2.2. NB-EPA snižuje objemy infarktů a neurobehaviorální deficity u neonatálních poranění mozku HI

Poté jsme zkoumali biologickou aktivitu NB-EPA u neonatálních myší po hypoxicko-ischemickém (HI) poranění mozku. Snímky vzhledu mozku ukázaly, že ischemická mozková tkáň zbělala a nabobtnala ve skupině s vehikulem ve dnech 1, 3, 7 a 14 po HI (obrázek 2A). Naproti tomu podávání NB-EPA v dávce 250 ug/den po dobu 3 dnů významně zmírnilo otok mozku a obsah vody v mozku (obrázek 2A, B). Barvení 2,3,5-trifenyltetrazoliumchloridem (TTC) ukázalo, že léčba NB-EPA (11,13 ± 2,58 procenta) jasně snížila velikost mozkového infarktu 3 dny po HI ve srovnání s vehikulem (37,01 ± 4,68 procenta ) (obrázek 2C). Neurobehaviorální testy prokázaly, že myši ve skupině s vehikulem vykazovaly významné neurobehaviorální poruchy 1., 3. a 7. den po HI (obrázek 2D–F). Naopak léčba NB-EPA tyto neurologické defekty jednoznačně zlepšila (obrázek 2D–F). Tato data tedy naznačují, že NB-EPA chrání před ischemickými lézemi a neurobehaviorálními deficity u neonatálních myší po poranění mozku HI.

Obrázek 1. Chromatogramy a MS/MS spektra přírodního NB-EPA a syntetického NB-EPA. (A) Reprezentativní chromatogram celkového iontového proudu (TIC) získaný v pozitivně vybraném režimu monitorování iontů (SIM) pro vzorek extraktu maca. (B)MS/MS spektra m/z3923([NB-EPA plus H]*) pro vzorek extraktu maca. (C) Polopreparační HPLC chromatogram syntetických materiálů NB-EPA. (D)HPLC chromatogram frakcí NB-EPA (23.5-25,5 min) odebraných ze semipreparativního systému HPLC. (E) Reprezentativní TIC chromatogram získaný v pozitivním SIM módu pro syntetický vzorek NB-EPA. (F)MS/MS spektra m/z 392,3 pro biosyntetický vzorek NB-EPA (G) Chemická struktura NB-EPA.

2.3. NB-EPA snižuje poškození mozku indukované HI potlačením neuronální apoptózy

Dále jsme zkoumali, zda se ochrana NB-EPA při poškození mozku HI podílí na modulaci smrti neuronů. Barvení hematoxylinem-eosinem (HE) ukázalo, že uspořádání neuronů v kortexu, hippocampus dentate gyrus (DG), Cornu's amonia (CA) 1 a CA3 oblasti bylo neuspořádané. a nervová vlákna byla uvolněna a vakuolizována v ischemických mozcích po poranění HI. Nicméně léčba NB-EPA jasně zrušila poškození neuronálních buněk (obrázek 3A). Western blot potvrdil, že NB-EPA výrazně snižuje expresi proapoptotických proteinů, jako je p53, PUMA a Bax v ischemické mozkové tkáni (obrázek 3B, C). Navíc, antigen neuronových jader (NeuN) a dvojité barvení TUNEL prokázaly významný pokles počtu buněk TUNEL plus NeuN plus 7 dní po HI u myší léčených NB-EPA (5,80 ± 1,35 procenta) ve srovnání s vehikulem (14,39 ± 2,55 procenta). (Obrázek 3D). Tyto údaje společně naznačují, že příznivý účinek NB-EPA na poškození mozku HI se podílí na inhibici apoptózy neuronových buněk.

Obrázek 2. Podání NB-EPA snižuje mozkový infarkt a defekty chování u neonatálních myší po poranění mozku HI. (A) Reprezentativní snímky vzhledu mozku 1, 3, 7 a 14 dnů po HI. (B) Statistická analýza obsahu vody v mozku z každé skupiny myší 3 dny po Hl. (C) Reprezentativní fotografie TTC-obarvených koronálních řezů mozku z každé skupiny myší 3 dny po HI a kvantitativní analýza objemu infarktu. (DF)Neurobehaviorální výsledky reflexu geotaxe (D), reakce vyhýbání se útesu (E) a testu úchopu (F) 1, 3 a 7 dní po HI. Data jsou průměr ± standardní chyba průměru (SEM) ( n=8 na skupinu).*str<0.05 compared="" to="">

2.4. NB-EPA snižuje poškození mozku vyvolané HI potlačením neuronální apoptózy

Barvení Nissl ukázalo, že velký počet neuronů vykazoval atrofii, otok a jadernou pyknózu a dokonce zemřel se zmizením Nisslových tělísek v ischemickém mozku. Naproti tomu NB-EPA zjevně zlepšila přežití neuronů a přeuspořádání neuronů po poškození HI (obrázek 4A, B). Western blot ukázal, že NB-EPA zvýšil hladiny fosforylovaného AKT (p-AKT), působícího jako signalizace pro přežití, v ischemické mozkové tkáni 7 dní po HI stimulaci (obrázek 4C, D). Doublecortin (DCX) je marker pro neuronální prekurzory a mladé migrující neurony [18] a Ki-67 je marker buněčné proliferace [19]. Ošetření NB-EPA (19,83 ± 1,25 buněk/mm3) pozoruhodně zvýšilo počet Ki-67 plus DCX plus buněk 7 dní po HI ve srovnání s vehikulem (11,83 ± 1,08 buněk/mm3) (obrázek 4E). Z těchto údajů tedy vyplývá, že NB-EPA usnadňuje přežití a proliferaci neuronů u neonatálních myší po poranění mozku HI.

Obrázek 3. NB-EPA inhibuje smrt neuronů u neonatálních myší po poranění mozku HI. (A) Reprezentativní fotografie HE barvení v kortexu, oblasti hippocampu DG, CA1 a CA3 z každé skupiny myší 7 dní po HI (měřítko, 75 μm). (B) Reprezentativní snímky Western blot p53, PUMA, a Bax z každé skupiny myší 7 dní po HI. (C) Denzitometrická analýza dat je uvedena v (B). (D) Reprezentativní snímky NeuN (červená) a TUNEL (zelená) od každé skupiny myší 7 dní po HI (vlevo, stupnice, 25 um) v mozkové kůře; Kvantifikace buněk dvojitě značených NeuN a TUNEL 7 dní po HI (vpravo). Data jsou průměr ± SEM (n =8 na skupinu). *str<005 compared="" to="">

cistanche pdf

2.5. NB-EPA snižuje poškození mozku vyvolané HI potlačením neuronální apoptózy

Na základě výše uvedeného ochranného účinku NB-EPA u neonatálního poškození mozku HI jsme dále hodnotili přímý vliv NB-EPA na přežití neuronů in vitro. Primární kortikální neurony kultivované po dobu 7 dnů in vitro byly kulaté a malé, s bohatými synapsemi a propojenými sítěmi (obrázek 5A). Čistota neuronů byla stanovena průtokovou cytometrií a míra pozitivity byla více než 95 procent (obrázek 5B). NeuN* neurony byly také identifikovány imunofluorescencí (obrázek 5C). Tyto výsledky ukazují, že primární kortikální neurony byly úspěšně kultivovány.

Obrázek 4. NB-EPA zlepšuje přežití a proliferaci neuronů u neonatálních myší po poranění mozku HI. (A) Reprezentativní fotografie barvení Nissl v kortexu, oblasti hippocampu DG, CAL a CA3 z každé skupiny myší 7 dní po HI (měřítko, 75 μm). (B) Statistická analýza počtu neuronů je uvedena v (A). (C) Reprezentativní Western blot obrazy p-AKT a AKT z každé skupiny myší 7 dní po H. (D)Denzitometrická analýza dat je ukázána v (C). (E) Reprezentativní snímky DCX (zelená) a Ki-67 (červená) z každé skupiny myší 7 dní po HI (vlevo, stupnice, 25 um) v oblastech hippocampu DG; kvantifikace DCX a Ki{11}} duálně značených buněk 7 dní po HI (vpravo). Data jsou průměr ± SEM (n=8 na skupinu).*p<0.05 compared="" to="">

Poté byly neurony podrobeny 3 hodinové deprivaci kyslíku a glukózy (OGD) a ošetřeny různými koncentracemi NB-EPA. Hypoxické neurony se objevily s atrofií a jadernou pyknózou v kulturách ošetřených PBS ve vehikulu. Na rozdíl od toho léčba NB-EPA významně zlepšila přežití neuronů po OGD (obrázek 5D). Přežití neuronů bylo měřeno o 24 hodin později pomocí testu na počítání buněk-8(CCK-8). Jak je znázorněno na obrázku 5E, léčba NB-EPA zjevně zachránila míru přežití neuronů po poškození OGD. Maximální účinnosti NB-EPA bylo dosaženo při 1 μM, který byl použit pro všechny následující experimenty in vitro. Analýza průtokovou cytometrií potvrdila, že počet neuronů pozitivních na annexin v kulturách ošetřených NB-EPA byl významně snížen ve srovnání s kulturami ošetřenými vehikulem PBS (obrázek 5F). Mezitím léčba NB-EPA také výrazně inhibuje expresi proteinů souvisejících s apoptózou, včetně p53, PUMA a Bax v neuronech podmíněných OGD (obrázek 5G, H). Z těchto údajů tedy vyplývá, že NB-EPA zeslabuje poškození neuronů prostřednictvím upregulace přežití neuronů a zároveň inhibuje apoptózu neuronů.

Obrázek 5. NB-EPA snižuje ischemické neuronální poškození po OGD výzvě. (A) Reprezentativní snímky primárních kortikálních neuronů kultivovaných po 1, 3 a 7 dnech (měřítko, 25 μm). （B） Procento NeuN plus buněk z primárních kortikálních neuronů kultivovaných po dobu 7 dnů in vitro. (C) Reprezentativní snímky NeuN (zelená) a 4',6-diamidino-2-fenylindolu (DAPI) ( modrá) z primárních kortikálních neuronů kultivovaných po dobu 7 dnů in vitro (měřítko, 10 um). (D) Reprezentativní obrazy primárních kortikálních neuronů z každé skupiny ve 24 hof kultuře po 3 hodinách OGD (měřítko, 25 μm). （E）CCK-8 test v kulturách obohacených neutrony vystavených 3 h kontrolním podmínkám OGDor s následným ošetřením řadou koncentrací NB-EPA po dalších 24 h.(F) Procento anektujících neuronů po 24 h kultury po 3 hodinách OGD. (G) Reprezentativní obrazy Western blot p53, PUMA a Bax z každé skupiny po 24 hodinách kultivace po 3 hodinách OGD. (H)Denzitometrická analýza dat je uvedena v (G). Data jsou průměr ± SEM (n =3 v každé skupině).* Str<0.05 compared="" to="">

2.6. NB-EPA chrání neurony před apoptózou potlačením p53-PUMA

Signalizace Je známo, že dráha p53–PUMA se účastní apoptózy mozkových neuronových buněk indukované ischemií/reperfuzí [20]. Zkoumali jsme zde, zda ochrana NB-EPA proti smrti neuronů souvisí s inhibicí dráhy p53–PUMA. Jak je znázorněno na obrázku 6A, NB-EPA zrušila OGD-kondicionovanou buněčnou apoptózu, ale neměla žádný účinek na vzorky předem ošetřené Pififithrinem (PFT), inhibitorem p53. Mezitím léčba NB-EPA výrazně inhibovala expresi proapoptotického proteinu Bax v neuronech upravených OGD, ale neměla žádný účinek na ty, které byly předem ošetřeny PFT (obrázek 6B). Exprese PUMA se znatelně zvýšila v neuronech po expozici OGD, zatímco exprese mRNA a proteinu PUMA se v neuronech předem ošetřených PFT nezměnila, což ukazuje, že indukce PUMA v neuronech je závislá na p53- (obrázek 6C). Ošetření NB-EPA inhibovalo OGD-indukovanou expresi PUMA v neuronech, ale nemělo žádný účinek na neurony předem ošetřené PFT (obrázek 6C). Mozkové neurony se specifickým umlčením PUMA vykazovaly nižší procento apoptotických buněk (obrázek 6D) a sníženou expresi proteinu Bax (obrázek 6E) 24 hodin po expozici OGD ve srovnání s neurony exprimujícími PUMA. Proto tato data naznačují, že inhibice apoptózy neuronů vyvolaná OGD zprostředkovaná NB-EPA je do značné míry závislá na represi dráhy p53-PUMA.

Obrázek 6. NB-EPA snižuje apoptózu neuronů prostřednictvím inhibice dráhy p53-PUMA. (A) Procento annexinu plus neuronů s nebo bez inhibice p53 po 24 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 hodinách OGD. (B) Reprezentativní Western blot obrazy Bax s nebo bez inhibice p53 po 24 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 hodinách OGD (vlevo); denzitometrická analýza exprese proteinu Bax (vpravo). (C) PUMA mRNA exprese v neuronech po 12 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 hodinách OGD (vlevo); průměrná procenta exprese proteinu PUMA v neuronech po 24 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 hodinách OGD (vpravo). (D) Procento anexinových neuronů s nebo bez knockdownu PUMA po 24 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 hodinách OD. (E) Reprezentativní snímky Western blot Bax s nebo bez knockdownu PUMA po 24 hodinách kultivace s nebo bez NB-EPA a po 3 h OGD (vlevo); denzitometrická analýza exprese proteinu Bax (vpravo). Data jsou průměr ± SEM (n=3 na skupinu).*p< 0.05="" compared="" to="" vehicle.="" n.s.="" not="">

3. Diskuse

Novorozenecké hypoxicko-ischemické poškození způsobené perinatální asfyxií je jedním z nejčastějších onemocnění v novorozeneckém období. Existuje nedostatek účinných farmaceutických terapeutických intervencí, které by zmírnily poškození mozku nebo zlepšily neurologické funkce u kojenců [21]. V této studii jsme zjistili, že léčba novým macamidem NB-EPA významně zmírnila hypoxicko-ischemické poškození mozku u neonatálních myší. Neuroprotekce NB-EPA souvisela s upregulací přežití neuronů při inhibici smrti neuronů. Pozoruhodné je, že antiapoptotický mechanismus zprostředkovaný NB-EPA byl závislý na supresi signalizace p53-PUMA. Macamidy, známé jako charakteristické markerové sloučeniny maca, se skládají z benzylaminu a části mastné kyseliny s dlouhým řetězcem s různým stupněm nenasycení [22].

V extraktu z macy bylo popsáno 23 druhů makamidů, z nichž N-benzylhexadekanamid je nejhojnější sloučeninou v mace z Peru, zatímco N-benzyl-9Z,12Z-oktadekadienamid je nejbohatší sloučeninou v mace Yunnan [23]. V této studii jsme identifikovali nový makamid NB-EPA v mace z Yunnanu. Makamid NB-EPA se skládá z benzylaminu a kyseliny eikosapentaenové (EPA; 20:5, n-3), jedné z hlavních složek omega-3 polynenasycené mastné kyseliny (n-3 PUFA ). Bylo popsáno, že n-3 PUFA a jejich metabolity existují v centrálním nervovém systému a hrají klíčovou roli ve funkci mozku a onemocněních, jako je neurotransmise, neurogeneze a neurozánět [24]. Je třeba poznamenat, že některé studie naznačují, že EPA, spíše než n-3 PUFA a kyselina dokosahexaenová (DHA; 22:6, n-3), souvisí s nižším rizikem většiny typů ischemické cévní mozkové příhody [25 ]. V souladu s těmito zjištěními jsme prokázali, že tento nový macamid NB-EPA nejen zmírňuje poranění mozku, ale také zlepšuje neurobehaviorální deficity po poranění HI. Neurony jsou nejzákladnější strukturní a funkční jednotky nervového systému, které mají za úkol spojovat a integrovat vstupní informace a vysílat informace. Při poranění mozku způsobeném hypoxií a ischemií je poškozeno velké množství neuronů, což zase způsobuje neurologickou dysfunkci. p53, klíčový regulátor buněčné stresové reakce, může být aktivován v ischemických oblastech po poranění mozku [26]. Může podporovat apoptózu neuronů a nedostatek p53 nebo aplikace inhibitorů p53 může významně zmírnit poškození mozku u různých modelů mrtvice [27]. Apoptóza zprostředkovaná p53-nastává prostřednictvím různých molekulárních mechanismů, mezi které patří PUMA, ap{28}} a upregulovaný modulátor apoptózy, což je silný proapoptotický gen downstream od p53 [28]. Studie ukázaly, že dráha p53–PUMA se účastní apoptózy neuronů striatum u potkanů ​​indukované mitochondriálními inhibitory [29].

poškození a onemocnění ledvincistanche propiedades

Inhibice aktivace zpětné vazby p53–PUMA inhibitory p53 a PUMA siRNA může snížit neuronální apoptózu a zánět indukovaný ischemicko-reperfuzí [30]. Zde jsou naše zjištění v souladu s těmito studiemi, které ukazují, že PUMA je silným vykonavatelem p53-zprostředkované apoptózy v neuronech po poranění mozku HI. Léčba NB-EPA inhibuje HI-indukované zvýšení PUMA v neuronech. Kromě toho ochranné účinky NB-EPA na přežití neuronů jsou do značné míry závislé na potlačení signalizace PUMA. Přibývající důkazy ukazují, že n-3 PUFA přispívají k přežití neuronů a neurogenezi po ischemickém poškození mozku [31,32]. Mohou zlepšit prognózu cévní mozkové příhody a omezit další poškození neuronů [33]. I když ischemická cévní mozková příhoda indukuje proliferaci a diferenciaci nervových progenitorových buněk v subventrikulární zóně (SVZ), většina nově vytvořených neuronů krátce po cévní mozkové příhodě zemřela [34]. Bylo popsáno, že n-3 PUFA nejen zvyšují přežití nezralých neuronů, ale také usnadňují jejich dozrávání v kortikálním parenchymu po poškození cévní mozkovou příhodou [35]. V poslední době několik studií také naznačuje příznivý účinek makamidů na zmírnění neuronálního poškození, které souvisí se zlepšením mitochondriální respirační funkce [36,37].

Dráha přenosu signálu AKT hraje důležitou roli v mechanismu antiapoptózy. Při poranění mozku se aktivuje dráha AKT a tělo zahájí sebeobranu a opravu poranění, což vede ke zvýšené expresi p-AKT [38–41]. V souladu s těmito zjištěními jsme pozorovali, že léčba NB-EPA chrání přežití neuronů před poškozením mozku zprostředkovaným HI prostřednictvím aktivace signalizace AKT pro přežití při inhibici proapoptotické dráhy.

Po dlouhou dobu se neurobiologové domnívali, že nervové kmenové buňky (NSC) mizí krátce před narozením nebo po něm a neurogeneze se v té době zastavila. Představa, že ve zralém mozku nejsou žádné nové neurony, se začala měnit v 1960. S rozvojem výzkumu bylo zjištěno, že dospělí NSC existují především v SVZ a subgranulární zóně (SGZ) hippocampal dentate gyrus [42–44]. Dále bylo později potvrzeno, že NSC existují i ​​v jiných rozsáhlých oblastech centrálního nervového systému (CNS) [45]. Nedávné studie ukázaly, že endogenní NSC v kortexu mohou být aktivovány po poranění mozku, aby přispěly k opravě hypoxicko-ischemického poškození mozku prostřednictvím sebeobnovy, proliferace a generování nových neuronů, astrocytů a oligodendrocytů [46,47] . DCX přispívá k neuronální opravě stabilizací mikrotubulů v neuronových buňkách a představuje marker pro sledování migrace nových neuronů do poškozených míst mozku [48]. Hypoxicko-ischemické poškození mozku a těžké traumatické poškození mozku zvyšují produkci nových neuronů striatum, které exprimují DCX [49]. Ki-67 je jaderný antigen spojený s proliferujícími buňkami, který pokrývá každý proliferační cyklus kromě fáze G0. V této studii podávání NB-EPA zjevně podporuje neurogenezi, která je spojena s upregulací buněk Ki-67 plus DCX plus po poranění mozku HI. Nicméně, zda zvýšení počtu Ki-67 plus buněk DCX plus souvisí s proliferací a diferenciací nervových kmenových buněk indukovaných NB-EPA, je stále třeba dále studovat.

Reference

1 Thornton, C.; Rousset, C.; Kichev, A.; Miyakuni, Y.; Vontell, R.; Baburamani, AA; Fleiss, B.; Gressens, P.; Hagberg, H. Molekulární mechanismy novorozeneckého poškození mozku. Neurol. Res. Int. 2012, 2012, 506320. [CrossRef]

2. Ma, Q.; Zhang, L. Epigenetické programování hypoxicko-ischemické encefalopatie v reakci na hypoxii plodu. Prog. Neurobiol. 2015, 124, 28–48. [CrossRef] [PubMed]

3. Conforti M, HD; Deniz, BF; de Almeida, W.; Miguel, PM; Bronaugh, L.; Vieira, MC; de Oliveira, BC; Pereira, LO Neonatální hypoxie-ischémie způsobila mírnou motorickou dysfunkci, obnovenou akrobatickým tréninkem, aniž by ovlivnila morfologické struktury zapojené do kontroly motoriky u potkanů. Brain Res. 2019, 1707, 27–44. [CrossRef]

4. Yıldız, EP; Ekici, B.; Tatlı, B. Neonatální hypoxicko-ischemická encefalopatie: Aktualizace patogeneze a léčby onemocnění. Expert. Rev. Neurother. 2017, 17, 449–459. [CrossRef]

5. Azzopardi, DV; Strohm, B.; Edwards, AD; Dyet, L.; Halliday, HL; Juszczak, E.; Kapellou, O.; Levene, M.; Marlow, N.; Porter, E.; a kol. Mírná hypotermie k léčbě perinatální asfyxické encefalopatie. N. Engl. J. Med. 2009, 361, 1349–1358. [CrossRef] [PubMed]

6. Tagin, MA; Woolcott, CG; Vincer, MJ; Whyte, RK; Stinson, DA Hypotermie pro neonatální hypoxicko-ischemickou encefalopatii: Aktualizovaný systematický přehled a metaanalýza. Oblouk. Pediatr. Adolesc. Med. 2012, 166, 558–566. [CrossRef] [PubMed]

7. Thoresen, M.; Sabir, H. Epilepsie: Neonatálním záchvatům stále chybí bezpečná a účinná léčba. Nat Rev Neurol. 2015, 11, 311–312. [CrossRef] [PubMed]

8. Nair, J.; Kumar, VHS Current and Emerging Therapes in Management of Hypoxic Ischemic Encefalopatie u novorozenců. Děti 2018, 5, 99. [CrossRef] [PubMed]

9. Gonzales, GF; Gonzales, C.; Gonzales-Castañeda, C. Lepidium meyenii (Maca): Rostlina z peruánské vysočiny – od tradice k vědě. Forsch. Doplněno. 2009, 16, 373–380. [CrossRef]

10. Chen, L.; Li, J.; Fan, L. Nutriční složení macy v hypokotylech (Lepidium meyenii Walp.) pěstovaných v různých oblastech Číny. J. Food Quality 2017, 2017, 3749627. [CrossRef]

11. Balick, MJ; Lee, R. Maca: Od tradiční potravinářské plodiny k stimulantu energie a libida. Alternativní. Ther. Health Med. 2002, 8, 96.

12. Chen, SX; Li, KK; Hospoda, D.; Jiang, SP; Chen, B.; Chen, LR; Yang, Z.; Ma, C.; Gong, XJ Optimalizace ultrazvukem asistované extrakce, HPLC a UHPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS Analýza hlavních macaénů a macaenů z Maca (kultivary Lepidium meyenii Walp). Molekuly 2017, 22, 2196. [CrossRef]

13. Yang, Q.; Jin, W.; Lv, X.; Dai, P.; Ao, Y.; Wu, M.; Deng, W.; Yu, L. Účinky makamidů na vytrvalostní kapacitu a vlastnosti proti únavě u myší s prodlouženým plaváním. Pharm. Biol. 2016, 54, 827–834. [CrossRef] [PubMed]

14. Wang, T.; Sun, CH; Zhong, HB; Gong, Y.; Cui, ZK; Xie, J.; Wang, YP; Liang, C.; Cao, HH; Chen, XR; a kol. N-(3-methoxybenzyl)-(9Z,12Z,15Z)-oktadekatrienamid podporuje tvorbu kosti prostřednictvím kanonické signální dráhy Wnt/-catenin. Phytother. Res. 2019, 33, 1074–1083. [CrossRef]

15. Uchiyama, F.; Jikyo, T.; Takeda, R.; Ogata, M. Lepidium meyenii (Maca) zvyšuje hladiny luteinizačního hormonu v séru u samic potkanů. J. Ethnopharmacol. 2014, 151, 897–902. [CrossRef] [PubMed]

16. Alasmari, M.; Böhlke, M.; Kelley, C.; Maher, T.; Pino-Figueroa, A. Inhibice hydrolázy amidu mastných kyselin (FAAH) pomocí makamidů. Mol. Neurobiol. 2019, 56, 1770–1781. [CrossRef]

17. Huang, YJ; Peng, XR; Qiu, MH Pokrok v oblasti chemických složek odvozených z glukosinolátů v Maca (Lepidium meyenii). Nat. Prod. Bioprospect. 2018, 8, 405–412. [CrossRef] [PubMed]

18. Piens, M.; Muller, M.; Bodson, M.; Baudouin, G.; Plumier, JC Krátká upstream promotorová oblast zprostředkovává transkripční regulaci myšího genu doublekortinu v diferencujících neuronech. BMC. Neurosci. 2010, 11, 64. [CrossRef]

19. Rahmanzadeh, R.; Hüttmann, G.; Gerdes, J.; Scholzen, T. Světelná inaktivace PKI-67 za pomoci chromoforu vede k inhibici syntézy ribozomální RNA. Cell Prolif. 2007, 40, 422–430. [CrossRef]

20. Hong, LZ; Zhao, XY; Zhang, HL p53-zprostředkoval smrt neuronových buněk při ischemickém poškození mozku. Neurosci Bull. 2010, 26, 232–240. [CrossRef]

21. Wachtel, EV; Verma, S.; Mally, PV Aktualizace o současné léčbě novorozenců s neonatální encefalopatií. Curr Probl Pediatr. Adolesc. Health Care 2019, 49, 100636. [CrossRef] [PubMed]

22. Wang, S.; Zhu, F. Chemické složení a zdravotní účinky macy (Lepidium meyenii). Food Chem. 2019, 288, 422–443. [CrossRef]

23. Carvalho, FV; Ribeiro, PR Strukturální diverzita, biosyntetické aspekty a kompilace dat LC-HRMS pro identifikaci bioaktivních sloučenin Lepidium meyenii. Food Res. Int. 2019, 125, 108615. [CrossRef]

24. Bazinet, RP; Layé, S. Polynenasycené mastné kyseliny a jejich metabolity ve funkci mozku a onemocnění. Nat. Neurosci. 2014, 15, 771–785. [CrossRef] [PubMed]

25. Venø, SK; Bork, CS; Jakobsen, MU; Lundbye-Christensen, S.; McLennan, PL; Bach, FW; Overvad, K.; Schmidt, EB Marine n{2}} Polynenasycené mastné kyseliny a riziko ischemické mrtvice. Mrtvice 2019, 50, 274–282. [CrossRef]

26. Yonekura, I.; Takai, K.; Asai, A.; Kawahara, N.; Kirino, T. p53 potencuje hipokampální neuronální smrt způsobenou globální ischemií. J. Cereb. Průtok krve. Metab. 2006, 26, 1332–1340. [CrossRef] [PubMed]

27. Xie, YL; Zhang, B.; Jing, L. MiR-125b blokuje apoptotickou signální dráhu Bax/cytochrom C/kaspáza-3 v potkaních modelech mozkového ischemicko-reperfuzního poškození cílením. Neurol. Res. 2018, 40, 828–837. [CrossRef] [PubMed] 28. Chen, H.; Tian, ​​M.; Jin, L.; Jia, H.; Jin, Y. PUMA se podílí na ischemií/reperfuzí indukované apoptóze myších cerebrálních astrocytů. Neuroscience 2015, 284, 824–832. [CrossRef] [PubMed]

29. Zhang, XD; Wang, Y.; Wang, Y.; Zhang, X.; Han, R.; Wu, JC; Liang, ZQ; Gu, ZL; Han, F.; Fukunaga, K.; a kol. p53 zprostředkovává aktivaci autofagie spouštěnou dysfunkcí mitochondrií a buněčnou smrt ve striatu potkana. Autofagie 2009, 5, 339–350. [CrossRef] [PubMed]

30. Li, XQ; Yu, Q.; Chen, FS; Tan, WF; Zhang, ZL; Ma, H. Inhibiting aberantní p53-PUMA zpětnovazební smyčka aktivace zeslabuje ischemickou reperfuzí indukovanou neuroapoptózu a neurozánět u potkanů ​​snížením regulace kaspázy 3 a cytokinové dráhy NF-κB. J. Neuroinflflamm. 2018, 15, 250. [CrossRef] [PubMed]

31. Shi, Z.; Ren, H.; Luo, C.; Yao, X.; Li, P.; On, C.; Kang, JX; Wan, JB; Yuan, TF; Su, H. Enriched Endogenous Omega-3 Polynenasycené mastné kyseliny chrání kortikální neurony před experimentálním ischemickým poškozením. Mol. Neurobiol. 2016, 53, 6482–6488. [CrossRef] [PubMed]

32. Belajev, L.; Hong, SH; Menghani, H.; Marcell, SJ; Obenaus, A.; Freitas, RS; Khoutorová, L.; Balaszczuk, V.; Jun, B.; Oriá, RB; a kol. Dokosanoidy podporují neurogenezi a angiogenezi, integritu hematoencefalické bariéry, ochranu penumbry a neurobehaviorální zotavení po experimentální ischemické mrtvici. Mol. Neurobiol. 2018, 55, 7090–7106. [CrossRef]

33. Zendel, A.; Habib, P.; Dang, J.; Lammerding, L.; Hoffmann, S.; Beyer, C.; Slowik, A. Omega-3 polynenasycené mastné kyseliny zlepšují neurozánět a zmírňují poškození ischemickou mrtvicí prostřednictvím interakcí s astrocyty a mikrogliemi. J. Neuroimmunol. 2015, 278, 200–211. [CrossRef]

34. Ohab, JJ; Fleming, S.; Blesch, A.; Carmichael, ST Neurovaskulární nika pro neurogenezi po mrtvici. J. Neurosci. 2006, 26, 13007–13016. [CrossRef] [PubMed]

35. Zhang, W.; Wang, H.; Zhang, H.; Únik, RK; Shi, Y.; Hu, X.; Gao, Y.; Chen, J. Doplněk stravy s omega-3 polynenasycenými mastnými kyselinami výrazně podporuje neurovaskulární regenerační dynamiku a zlepšuje neurologické funkce po mrtvici. Exp. Neurol. 2015, 272, 170–180. [CrossRef]

36. Gugnani, KS; Vu, N.; Rondón-Ortiz, AN; Böhlke, M.; Maher, TJ; Pino-Figueroa, AJ Neuroprotektivní aktivita makamidů na manganem indukovanou mitochondriální disrupci v buňkách U-87 MG glioblastomu. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2018, 340, 67–76. [CrossRef]

37. Zhou, Y.; Wang, H.; Guo, F.; Si, N.; Brantner, A.; Yang, J.; Han, L.; Wei, X.; Zhao, H.; Bian, B. Integrovaná proteomika a lipidomika Zkoumání mechanismu, který je základem neuroprotektivního účinku N-benzylhexadekanamidu. Molekuly 2018, 23, 2929. [CrossRef] [PubMed]

38. Liu, Y.; Liu, Y.; Jin, H.; Cong, P.; Zhang, Y.; Tong, C.; Shi, X.; Liu, X.; Tong, Z.; Shi, L.; a kol. Poranění mozku vyvolané chladovým stresem reguluje kanály TRPV1 a signální dráhu PI3K/AKT. Brain Res. 2017, 1670, 201–207. [CrossRef]

39. Xu, W.; Li, T.; Gao, L.; Lenahan, C.; Zheng, J.; Yan, J.; Shao, A.; Zhang, J. Benzoát sodný zmírňuje sekundární poranění mozku inhibicí neuronální apoptózy a snížením mitochondriemi zprostředkovaného oxidačního stresu u potkaního modelu intracerebrálního krvácení: možné zapojení DJ-1/Akt/IKK/NFκB dráhy. Přední. Mol. Neurosci. 2019, 12, 105. [CrossRef]

40. Li, J.; An, Y.; Wang, JN; Yin, XP; Zhou, H.; Wang, YS Kurkumin se zaměřuje na vaskulární endoteliální růstové faktory prostřednictvím aktivace signální dráhy PI3K/Akt a zlepšuje hypoxicko-ischemické poškození mozku u novorozených potkanů. Korejština. J. Physiol. Pharmacol. 2020, 24, 423–431. [CrossRef]

41. Li, T.; Xu, W.; Gao, L.; Guan, G.; Zhang, Z.; On, P.; Xu, H.; Fan, L.; Yan, F.; Chen, G. Neurotrofický faktor odvozený od mesencefalických astrocytů poskytuje neuroprotekci časnému poranění mozku vyvolanému subarachnoidálním krvácením prostřednictvím aktivace Akt-dependentní dráhy pro přežití a ochrany integrity hematoencefalické bariéry. FASEB J. 2019, 33, 1727–1741. [CrossRef]

42. Morshead, CM; Reynolds, BA; Craig, CG; McBurney, MW; Staines, WA; Morassutti, D.; Weiss, S.; van der Kooy, D. Nervové kmenové buňky v předním mozku dospělých savců: Relativně klidová subpopulace subependymálních buněk. Neuron 1994, 13, 1071–1082. [CrossRef]

43. Chiasson, BJ; Tropepe, V.; Morshead, CM; van der Kooy, D. Ependymální a subependymální buňky předního mozku dospělých savců vykazují proliferační potenciál, ale pouze subependymální buňky mají charakteristiky nervových kmenových buněk. J. Neurosci. 1999, 19, 4462–4471. [CrossRef] 44. Alvarez-Buylla, A.; Lim, DA Z dlouhodobého hlediska: Udržování zárodečných výklenků v dospělém mozku. Neuron 2004, 41, 683–686. [CrossRef]

45. Vescovi, AL; Snyder, EY Vznik a vlastnosti klonů nervových kmenových buněk: Plasticita in vitro a in vivo. Mozkový patol. 1999, 9, 569-598. [CrossRef] [PubMed] 46. Buffo, A.; Rite, I.; Tripathi, P.; Leiper, A.; Colak, D.; Horn, AP; Mori, T.; Götz, M. Původ a potomstvo reaktivní gliózy: Zdroj multipotentních buněk v poraněném mozku. Proč. Natl. Akad. Sci. USA 2008, 105, 3581–3586. [CrossRef]

47. Ahmed, AI; Shtaya, AB; Zaben, MJ; Owens, EV; Kiecker, C.; Gray, WP Endogenní GFAP-pozitivní nervové kmenové/progenitorové buňky v postnatálním myším kortexu jsou aktivovány po traumatickém poranění mozku. J. Neurotrauma 2012, 29, 828–842. [CrossRef] [PubMed] 48. Horesh, D.; Sapir, T.; Francis, F.; Wolf, SG; Caspi, M.; Elbaum, M.; Chelly, J.; Reiner, O. Doublecortin, stabilizátor mikrotubulů. Hučení. Mol. Genet. 1999, 8, 1599–1610. [CrossRef] [PubMed]

49. Ong, J.; Letadlo, JM; Rodič, JM; Silverstein, FS Hypoxicko-ischemické poškození stimuluje proliferaci subventrikulární zóny a neurogenezi u neonatálních potkanů. Pediatr. Res. 2005, 58, 600–606. [CrossRef] [PubMed]

50. Shao, Y.; Li, Y.; Liu, T. Studie optimalizace procesu extrakce hlavních makamid z Maca (Lepidium meyenii Walp.). Jídlo. Res. Dev. 2017, 38, 35–39.

51. Skorupskaite, V.; Makareviciene, V.; Gumbyte, M. Příležitosti pro současnou těžbu ropy a transesterifikaci při výrobě bionafty z mikrořas: Přehled. Pohonné hmoty. Proces. Technol. 2016, 150, 78–87. [CrossRef]

52. Rice, JE, 3.; Vannucci, RC; Brierley, JB Vliv nezralosti na hypoxicko-ischemické poškození mozku u potkanů. Ann. Neurol. 1981, 9, 131–141. [CrossRef] [PubMed]

53. Xiao, AJ; Chen, W.; Xu, B.; Liu, R.; Turlová, E.; Barszczyk, A.; Sun, CL; Liu, L.; Deurloo, M.; Wang, GL; a kol. Mořská sloučenina xyloketal B snižuje neonatální hypoxicko-ischemické poškození mozku. březen Drogy 2014, 13, 29–47. [CrossRef] [PubMed]

54. Jiao, M.; Li, X.; Chen, L.; Wang, X.; Yuan, B.; Liu, T.; Dong, Q.; Mei, H.; Yin, H. Neuroprotektivní účinek IL pocházejícího z astrocytů-33 u novorozeneckého hypoxicko-ischemického poškození mozku. J. Neuroinflflamm. 2020, 17, 251. [CrossRef] [PubMed]