Epigallocatechin‑3‑Gallate Cải thiện tích lũy sắt và quá trình chết tế bào đồng thời thúc đẩy quá trình tái tạo tế bào thần kinh và trí nhớ/chức năng nhận thức ở vùng hải mã do tiếp xúc với môi trường thiếu oxy ở độ cao mãn tính

trừu tượng

Mục đích của chúng tôi là khám phá tác dụng bảo vệ và cơ chế điều trị tiềm năng của Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) trong mô hình động vật bị phơi nhiễm mãn tính trong môi trường thiếu oxy tự nhiên ở độ cao lớn (HAH). Sự thay đổi hành vi được đánh giá bằng thử nghiệm mê cung nước Morris. Sự tích tụ sắt ở vùng hải mã được phát hiện bằng cách sử dụng phương pháp nhuộm Perl, MRI, qPCR và đo màu tương ứng của DAB. Căng thẳng oxy hóa (malondialdehyde, MDA), apoptosis (Caspase-3) và tái tạo thần kinh (yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não, BDNF) đã được phát hiện bằng cách sử dụng ELISA và phương pháp làm mờ phương Tây. Những thay đổi siêu cấu trúc thần kinh được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).

Mối quan hệ giữa apoptosis và trí nhớ luôn là một trong những chủ đề nóng của các nhà khoa học thần kinh. Apoptosis đề cập đến quá trình chết tế bào có trật tự thông qua một loạt các cơ chế điều hòa nội bộ. Trong trường hợp bình thường, apoptosis tế bào không gây hại gì cho cơ thể con người nhưng giúp duy trì sức khỏe tốt. Tuy nhiên, trong những điều kiện bệnh lý nhất định, quá trình apoptosis không được kiểm soát có thể dẫn đến sự xuất hiện của nhiều bệnh khác nhau.

Đồng thời, trí nhớ cũng được chứng minh là có liên quan chặt chẽ đến quá trình apoptosis của tế bào. Một số nghiên cứu cho thấy quá trình apoptosis thích hợp đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và củng cố trí nhớ. Mối quan hệ này tuân theo một quy tắc đơn giản: một số tế bào thần kinh không cần thiết hoặc đã hết hạn sử dụng sẽ bị loại bỏ thông qua quá trình apoptosis, tạo ra nhiều không gian và tài nguyên hơn cho việc hình thành các tế bào thần kinh mới và lưu trữ bộ nhớ. Ngoài ra, apoptosis thích hợp còn có thể bảo vệ tế bào thần kinh khỏi bị hư hại bằng cách loại bỏ các protein độc hại trong tế bào thần kinh.

Tuy nhiên, nếu apoptosis quá mức hoặc không đủ, nó sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của bộ nhớ. Apoptosis quá mức có thể dẫn đến mất tế bào thần kinh quá mức, dẫn đến mất trí nhớ. Mặt khác, nếu không có đủ apoptosis để loại bỏ các tế bào và tế bào thần kinh không cần thiết, những tế bào này sẽ tiêu tốn quá nhiều không gian và nguồn lực hạn chế, điều này cũng có thể dẫn đến suy giảm trí nhớ. Vì vậy, cần tránh quá trình apoptosis quá mức hoặc không đủ trong khi vẫn duy trì mức độ apoptosis bình thường.

Apoptosis là một quá trình sinh học phức tạp với nhiều yếu tố ảnh hưởng. Mặc dù mối quan hệ với trí nhớ chưa được hiểu đầy đủ nhưng hiện tượng này cho phép chúng ta hiểu sâu hơn về hệ thần kinh và mở ra những con đường mới để cải thiện trí nhớ. Tóm lại, việc nắm vững quá trình apoptosis thích hợp là rất quan trọng đối với sức khỏe của trí nhớ. Có thể thấy rằng chúng ta cần phải cải thiện trí nhớ của mình. Cistanche Deserticola có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì Cistanche Deserticola là một dược liệu cổ truyền của Trung Quốc với nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của thịt băm đến từ các hoạt chất khác nhau có trong nó, bao gồm axit, polysacarit, flavonoid, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe não bộ theo nhiều cách khác nhau.

Bấm vào biết cách cải thiện chức năng não

Kết quả cho thấy hiệu suất học tập và trí nhớ của chuột giảm khi tiếp xúc với môi trường HAH. Tiếp theo là sự tích tụ sắt, rối loạn chuyển hóa sắt, giảm BDNF và điều hòa tăng MDA và Caspase-3. TEM đã xác nhận những thay đổi siêu cấu trúc ở tế bào thần kinh và ty thể. EGCG làm giảm suy giảm nhận thức do HAH gây ra, lắng đọng sắt, stress oxy hóa và apoptosis, đồng thời thúc đẩy tái tạo tế bào thần kinh chống lại tổn thương thần kinh mãn tính qua trung gian HAH.

Từ khóa
Độ cao · Thiếu oxy · Lập bản đồ độ nhạy cảm định lượng · Tích lũy sắt · Can thiệp bằng thuốc.

Giới thiệu
Hoạt động của con người ở những khu vực có độ cao lớn (hơn 3000 m) gần đây đã tăng lên đáng kể [1]. Trong số 140 triệu người trên toàn thế giới sống thường xuyên ở độ cao lớn [2, 3] và những người khác để du lịch hoặc bảo vệ ranh giới, 5–10% có nguy cơ mắc chứng say núi mãn tính, đặc trưng bởi tình trạng tăng hồng cầu quá mức và thiếu oxy nghiêm trọng [4, 5] . Não, là một trong những cơ quan tiêu thụ nhiều oxy nhất, rất nhạy cảm với tình trạng thiếu oxy [6]. Ngoài ra, tình trạng thiếu oxy ở độ cao (HAH) làm xáo trộn nghiêm trọng tính toàn vẹn cấu trúc của các tế bào thần kinh chính và hình thái ty thể ở vùng hải mã [7]. Các triệu chứng do tiếp xúc lâu dài với môi trường HAH bao gồm đau đầu, chóng mặt, rối loạn giấc ngủ, mệt mỏi và thiếu tập trung tinh thần [5, 8, 9]. Hơn nữa, HAH cũng có thể gây ra các rối loạn chức năng nhận thức thần kinh như học tập không gian, trí nhớ và tâm trạng [10]. Do đó, việc điều trị tổn thương thần kinh do HAH gây ra đã trở thành tâm điểm chú ý trong lĩnh vực y học tầm cao [11, 12].

Việc tìm ra các công thức phù hợp để ngăn ngừa tổn thương não do HAH gây ra có ý nghĩa rất quan trọng. Lá trà xanh chứa (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) (50–60%), (-)-epigallocatechin (EGC) (15–20%), (-)-epicatechin-3- gallate (ECG) (10–15%) và (-)-epicatechin (EC) (5–10%) [13, 14]. EGCG, được cho là có nhiều trong lá trà xanh (7,1 g trên 100 g) so với trà ô long (3,4 g trên 100 g) và lá trà đen (1,1 g trên 100 g) [15], có đặc tính chống oxy hóa mạnh do tám nhóm hydroxyl và hai nhóm triphenolic trong cấu trúc cơ bản của nó [16, 17]. Ngoài ra, nó đã được chứng minh là có thể vượt qua hàng rào máu não và đến nhu mô não trong các nghiên cứu trên động vật [18, 19]. Đã có một số báo cáo về cơ chế bảo vệ thần kinh của EGCG như đặc tính thải kim loại, ức chế stress oxy hóa, viêm, apoptosis và tăng tốc tái tạo thần kinh [20–22]. Zhang và cộng sự. đã xem xét tác dụng của EGCG đối với nhiều bệnh và chỉ ra rằng EGCG bảo vệ các tế bào thần kinh bằng cách gây ra bệnh tự thực. Họ cũng tóm tắt rằng đặc tính chống viêm và chống oxy hóa của EGCG rất quan trọng đối với vai trò bảo vệ của nó đối với các bệnh về hệ thần kinh trung ương [23].

Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã báo cáo tác dụng bảo vệ thần kinh của EGCG chống lại tổn thương thần kinh mãn tính qua trung gian HAH. Để lấp đầy khoảng trống này, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thiết lập mô hình chuột tiếp xúc lâu dài với môi trường HAH tự nhiên nhằm cố gắng xác minh cơ chế điều trị tiềm năng của EGCG. Hơn nữa, chúng tôi sử dụng ánh xạ độ nhạy định lượng (QSM), bằng MRI cường độ âm ở 7 T, có thể khắc phục hiệu ứng không định vị của từ trường và cung cấp cơ chế tương phản cho các mô in vivo, để định lượng hàm lượng sắt trong não [24].
Nguyên liệu và phương pháp

Động vật

Tổng cộng có 120 con chuột đực Sprague–Dawley nặng 130–150 g được lấy từ Công ty TNHH Động vật Phòng thí nghiệm Thành Đô Dashuo. Chúng được nuôi trong chuồng thú ở nhiệt độ 18–22 độ trong chu kỳ 12 giờ sáng / tối với thức ăn và nước uống. được cung cấp tùy ý. Tất cả các thủ tục thực hiện trên động vật đã được phê duyệt bởi Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật của Bệnh viện Tây Trung Quốc.

Thiết kế nghiên cứu

Chuột được chọn ngẫu nhiên và chia thành bốn nhóm. Những con chuột thuộc nhóm thiếu oxy và nhóm h-EGCG được cho ăn và nuôi ở Yushu, Trung Quốc ở độ cao 4500 m. Chuột ở nhóm độ cao bình thường (nhóm n) và nhóm n-EGCG được cho ăn ở Thành Đô, Trung Quốc ở độ cao 500 m. Những con chuột này được cho ăn bình thường trong một tháng, sau đó là các phương pháp điều trị khác nhau. (1) Nhóm thiếu oxy: chuột được tiêm vào màng bụng nước muối sinh lý (0,9%) hàng ngày trong 1 tháng. (2) nhóm h-EGCG: chuột được tiêm vào màng bụng mỗi ngày với 50 mg/kg EGCG (độ tinh khiết, 98%; Cas, 989-51-5; Sigma-Aldrich; bảo quản ở 4 độ) trong một tháng. (3) n nhóm: chuột được tiêm nước muối sinh lý (0,9%) vào màng bụng hàng ngày trong một tháng. (4) Nhóm n-EGCG: chuột được tiêm vào màng bụng mỗi ngày 50 mg/kg EGCG trong một tháng.

EGCG (5 mg/mL) được hòa tan trong nước theo tỷ lệ 1:1. Thể tích tiêm vào chuột được xác định bằng trọng lượng của chuột, đạt lượng tiêm cuối cùng là 50 mg/kg. Sau lần điều trị đó, một số con chuột được sử dụng để xét nghiệm mê cung nước Morris (n=10 cho mỗi nhóm) và phân tích MRI não (n=10 cho mỗi nhóm), tương ứng. Một số con chuột khác đã bị giết và các mô não được thu thập để nhuộm Perls tăng cường DAB (n=3 cho mỗi nhóm), để làm mờ vết rạn da, đánh giá sinh hóa và xét nghiệm qPCR (n=6 cho mỗi nhóm) và xét nghiệm kính hiển vi điện tử truyền qua (n=1 cho mỗi nhóm).

Thí nghiệm hành vi

Mê cung nước Morris (MWM) được thực hiện như mô tả trước đây để phân tích khả năng học tập và trí nhớ của chuột [25], nó được thực hiện tại cùng địa điểm nơi chuột được nuôi. MWM bao gồm một bể thép tròn (đường kính 160 cm, cao 60 cm và sâu 31 cm) chứa đầy nước đến mức 1 cm so với mặt trên của bệ (đường kính 10 cm và sâu 30 cm). ). Nhiệt độ nước được duy trì ở mức 22±2 độ và được làm mờ bằng mực đen bóng. Nền tảng này được cố định ở một trong bốn góc phần tư được thiết lập trong quá trình đào tạo trong bốn ngày liên tiếp. Cuộc thử nghiệm kết thúc khi những con chuột đến được bục. Độ trễ thoát đã được ghi lại. Nếu chuột không tiếp cận được nền tảng trong vòng 60 giây, thì chúng sẽ được hướng dẫn thủ công tới nền tảng và được phép ở lại trên nền tảng đó trong 15 giây. Vào ngày thứ năm, sau khi tấm nền được gỡ bỏ, những con chuột tiến vào góc phần tư đối diện với góc phần tư của tấm nền ban đầu. Tiếp theo, số lần băng qua sân ga và đường di chuyển được ghi lại trong vòng 60 giây.

Giao thức MRI

QSM được đánh giá bằng MRI, đã được báo cáo trong một nghiên cứu trước đây [26].MRI được thực hiện trên máy quét 7 Tesla (BioSpec 70/30, Bruker, Đức). Chuỗi tiếng vang thu hồi độ dốc đa tiếng vang (3D) ba chiều (3D) đã được sử dụng cho QSM. Các tham số thử nghiệm được đặt như sau: thời gian lặp lại (TR)=60 ms, góc fip=15 độ, độ dày lát cắt=23 mm, kích thước ma trận thu nhận=256×256, trường của chế độ xem (FOV)=32 mm×32 mm, thời gian tiếng vang của tiếng vang đầu tiên (TE1)=5 ms, khoảng cách tiếng vang (ΔTE)=5.77 ms, số lượng tiếng vang{{19 }} và băng thông=50 kHz. Cả hình ảnh cường độ và pha đều được lưu để tái tạo QSM. Có ba bước trong thuật toán ánh xạ QSM được thực hiện với MATLAB R2014a (The Math Works, Natick, MA), mở giai đoạn được bao bọc, loại bỏ trường nền và tạo bản đồ độ nhạy từ trường mô.

Chuẩn bị mô

Chuột trong mỗi nhóm được tiêm 10% chloral hydrat vào màng bụng để gây mê sâu (1,5 mg/kg) và sau đó được tưới máu qua tim bằng nước muối lạnh (khoảng 30 phút) bằng bơm nhu động (BT100-2 J, LongerPump, Thượng Hải, Trung Quốc). Đối với nhuộm Perls được tăng cường DAB, não được mổ xẻ và cố định sau trong 2,5% paraformaldehyde qua đêm ở 4 độ. Ngày hôm sau, các phần vành được lấy từ vùng hải mã để nhuộm màu. Đối với các phép xác định khác ngoài hóa mô miễn dịch, vùng hải mã được tách nhanh trên đá và bảo quản ở nhiệt độ 80 độ.

Nhuộm Perls tăng cường DAB

Nhuộm Perls tăng cường DAB được sử dụng để phát hiện sự tích tụ sắt trong tế bào [27]. Các phần mô não được ngâm trong nước cất trong 3 phút và sau đó được ủ với dung dịch Perls mới chuẩn bị (2% kali ferrocyanide/2% axit clohydric) trong 30 phút, sau đó là dung dịch muối đệm phốt phát (PBS) rửa. Hoạt tính peroxidase nội sinh bị chặn bằng dung dịch hydro peroxide 0,3% trong metanol trong 15 phút, sau đó rửa 3 lần trong PBS. Tín hiệu được phát triển bằng cách ủ trong 3 phút trong 3,3-diaminobenzidine (DAB) và hematoxylin (Sigma-Aldrich) được sử dụng để nhuộm màu đối nghịch.

Đánh giá sinh hóa

Hồi hải mã được tách ra và khuấy đều để thu được 10% chất đồng nhất, sau đó được ly tâm ở tốc độ 30,000–40,000 RPM trong 10 phút để thu được chất nổi phía trên để ước tính lượng sắt hồi hải mã bằng bộ đo màu (E-BCK139S, Elabscience, Vũ Hán, Trung Quốc) và malondialdehyd (MDA) đã được phát hiện ở phần nổi phía trên bằng cách sử dụng bộ ELISA (Elabscience, Vũ Hán, Trung Quốc).

Phương Tây làm mờ

Nồng độ protein được xác định bằng cách sử dụng bộ xét nghiệm axit bicinchoninic (BCA, Biosharp, Bắc Kinh, Trung Quốc). Các protein được phân tách bằng 12% SDS-PAGE và sau đó được chuyển sang màng polyvinylidene fluoride (PVDF). Loại thứ hai được chặn trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng trong sữa bột gầy 5% được pha loãng với dung dịch đệm và sau đó được ủ với các kháng thể chính qua đêm ở nhiệt độ 4 độ, bao gồm cả caspase chống phân cắt của thỏ-3 (1:1000 , Khoa học sinh học ái lực, Giang Tô, Trung Quốc), yếu tố gây suy nhược thần kinh có nguồn gốc từ thỏ (BDNF) (1:1000, Khoa học sinh học ái lực, Giang Tô, Trung Quốc) và thỏ chống Actin (1:5000, Khoa học sinh học ái lực, Giang Tô, Trung Quốc). Ngày hôm sau, màng được rửa ba lần bằng TBST, mỗi lần 5 phút, sau đó được ủ bằng dung dịch kháng thể thứ cấp chống thỏ có nhãn HRP (1: 10.000, Servicebio, Vũ Hán, Trung Quốc) trong 1 giờ và rửa sạch. ba lần trong 5 phút.

PCR định lượng thời gian thực

Bộ cách ly RNA tổng số động vật (Foregene), 5×All-In-One MasterMix (với bộ loại bỏ DNA bộ gen AccuRT) (abm) và EvaGreen Express2×qPCR MasterMix-No Dye (abm) đã được sử dụng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Các cặp mồi cụ thể như sau: Fpn, mồi tiến, 5ʹ-CACCACAGGATATGCTTACAC TCAGG-3ʹ; sơn lót ngược, 5ʹ-GAGAAACAGACCAGTC CGAACAAGG-3ʹ; b-actin, mồi chuyển tiếp, 5ʹ-TGTCAC CAACTGGGACGATA-3ʹ; mồi ngược: 5ʹ-GGGGTG TTGAAGGTCTCAAA-3ʹ. Mức mRNA Fpn của mỗi mẫu đã được chuẩn hóa theo mức của mRNA b-actin.

Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Hồi hải mã được cố định sau trong chất lỏng cố định của kính hiển vi điện tử glutaraldehyde 2,5%, sau đó khử nước trong dung dịch axeton ở nồng độ tăng dần và nhúng bằng Epox 812. Sau đó, các phần được nhuộm bằng uranyl axetat và chì citrat. Sau đó, hình ảnh siêu cấu trúc trong trường CA3 của vùng hải mã được chụp bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) có FLASH JEM-1400- (JEOL, Tokyo, Nhật Bản).

Phương pháp thống kê

Dữ liệu được trình bày dưới dạng độ lệch chuẩn trung bình (SD). Các biến đáp ứng các điều kiện kiểm tra tham số được đánh giá bằng cách sử dụng phân tích phương sai đo lường lặp lại t-test, một chiều hoặc hai chiều của Welch (ANOVA), sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều lần của Tukey. Những biến không đáp ứng các điều kiện kiểm tra tham số được đánh giá bằng cách sử dụng thử nghiệm Mann–Whitney U, thử nghiệm Kruskal–Wallis hoặc Welch và Brown-Forsythe ANOVA. Giá trị của P<0.05 was considered statistically significant. Statistical analysis and figures were obtained by GraphPad Prism Version 9.0 (GraphPad Software, CA, USA).

Kết quả

Ảnh hưởng của EGCG đến khả năng học tập và trí nhớ ở chuột tiếp xúc với HAH mãn tính

Để xác minh xem EGCG có ảnh hưởng đến hiệu suất học tập và trí nhớ không gian của những con chuột tiếp xúc với HAH mãn tính hay không, thử nghiệm MWM đã được thực hiện. Như được hiển thị trong Hình 1A, số lần vượt qua nền tảng của nhóm thiếu oxy đã giảm đáng kể (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) hoặc nhóm HAH (nhóm thiếu oxy so với nhóm h-EGCG, P > 0,05). Tiếp theo, độ trễ thoát được tính bằng thời gian chuột cần để đến được nền tảng ẩn (Hình 1 B). Kết quả cho thấy vào ngày huấn luyện thứ 2 đến ngày thứ 4, thời gian trốn thoát của chuột trong nhóm thiếu oxy tăng lên đáng kể (tất cả giá trị P<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, Hình 1C). Sau đó, chúng tôi nhận thấy tốc độ bơi của chuột ở nhóm thiếu oxy giảm khi so sánh với nhóm n vào ngày thứ hai và ngày thứ ba (tất cả giá trị P<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).

Nhuộm Perls tăng cường DAB

Sau 8 tuần phơi nhiễm HAH mãn tính, lượng sắt tăng lên đáng kể ở vùng CA1 và CA3 ở vùng hải mã của não so với nhóm n (Tất cả giá trị P<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).

Những thay đổi về tính nhạy cảm từ tính ở các vùng vùng đồi thị

Các giá trị nhạy cảm ở vùng hải mã tăng đáng kể sau khi tiếp xúc với HAH so với nhóm n (P<0.0001, Fig. 3A). After EGCG intervention, the values decreased compared to those of the hypoxia group (P<0. 0001, Fig. 3A).

Tác dụng của EGCG đối với stress oxy hóa vùng đồi thị, sắt và Fpn
So với nhóm n, hàm lượng MDA và sắt của nhóm thiếu oxy tăng cao (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).

Kết quả Western Blotting

Chúng tôi đã đánh giá tác động của EGCG lên cấp độ Caspase{0}} và BDNF. Phân tích Western blotting (WB) cho thấy biểu hiện Caspase-3 cao hơn và biểu hiện BDNF thấp hơn ở vùng hải mã của nhóm thiếu oxy so với nhóm n (tất cả các giá trị P <0,0001, Hình 4). Hơn nữa, việc xử lý EGCG làm giảm mức Caspase-3 và tăng mức BDNF (tất cả các giá trị P<0.0001, Fig. 4).

Thay đổi siêu cấu trúc thần kinh

Sau 2 tháng phơi nhiễm HAH mãn tính, ty thể ở vùng CA3 hồi hải mã của nhóm thiếu oxy trở nên sưng lên do sườn núi bị giảm hoặc bị gãy. Hơn nữa, những con chuột thuộc nhóm thiếu oxy cho thấy chất nhiễm sắc hạt nhân ngưng tụ, sự co rút hạt nhân, mức độ sưng tấy của mạng lưới nội chất ở mức độ cao, lysosome tăng và mật độ electron tăng. Sau khi điều trị bằng EGCG, tình trạng sưng tấy ty thể, sự hòa tan tinh thể ty thể và mật độ điện tử đã giảm rõ rệt so với những người trong nhóm thiếu oxy (Hình 5).

Cuộc thảo luận

Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi nhận thấy rằng việc điều trị bằng EGCG đã cải thiện đáng kể khả năng học tập, trí nhớ và khám phá không gian của chuột trong nhóm thiếu oxy và giảm thiểu tổn thương thần kinh vùng đồi thị do tiếp xúc lâu dài với môi trường HAH. Hơn nữa, chúng tôi cũng nhận thấy rằng, mặc dù có sự cải thiện đáng kể về tất cả các chỉ số sau khi điều trị bằng EGCG, nhưng các chỉ số này hiếm khi trở lại mức thiếu oxy bình thường.

Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng EGCG có một số tác động lên các loại mô hình suy giảm trí nhớ và học tập khác nhau [28, 29]. Safar và cộng sự. phát hiện ra rằng EGCG có thể cải thiện trí nhớ của chuột được điều trị bằng morphin [30]. Phù hợp với kết quả của họ, trong nghiên cứu của chúng tôi, sau khi can thiệp hàng ngày với 50 mg/kg EGCG ở chuột tiếp xúc thường xuyên với HAH, khả năng học tập, trí nhớ và khám phá không gian của các đối tượng đã được cải thiện, cho thấy rằng EGCG có thể cải thiện tình trạng suy giảm khả năng học tập và trí nhớ ở mức độ cao lớn.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sản xuất quá nhiều sắt trong não có tác dụng gây độc thần kinh vì nó góp phần gây ra tổn thương oxy hóa [31]. Trong nghiên cứu này, sự tích lũy sắt được phát hiện bằng MRI, nhuộm hóa mô miễn dịch và đánh giá sinh hóa. Ngoài ra, FPN, là protein xuất khẩu sắt đa màng duy nhất được biết đến trong tế bào động vật có vú, đã được đánh giá bằng PCR. Các giá trị độ nhạy cảm, các tế bào dương tính của DAB đã tăng cường hàm lượng sắt nhuộm và vùng đồi thị của Perls tăng ở nhóm thiếu oxy và giảm ở nhóm h-EGCG trong khi biểu hiện FPN cho thấy xu hướng ngược lại. Do đó, chúng tôi kết luận rằng sự tích tụ sắt do HAH gây ra có thể xảy ra thông qua việc ức chế dòng sắt chảy ra ngoài thông qua việc giảm biểu hiện FPN.

MDA là sản phẩm cuối cùng của quá trình peroxid hóa lipid [32, 33] và có thể được sử dụng làm chất chỉ thị cho quá trình peroxid hóa. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng stress oxy hóa có thể tăng lên khi độ cao tăng lên [34]. Nghiên cứu của chúng tôi cũng tiết lộ rằng nồng độ MDA tăng đáng kể ở độ cao. Ngoài ra, chúng tôi đã phân tích biểu thức của Caspase-3 và BDNF. Caspase-3 là chất khởi đầu và thực hiện quan trọng nhất của các enzyme phân cắt giai đoạn cuối và quá trình tự hủy [35], trong khi BDNF, với tư cách là một chất dinh dưỡng thần kinh, có thể điều chỉnh sự tồn tại và biệt hóa tế bào thần kinh cũng như tăng cường truyền dẫn qua khớp thần kinh [36], thúc đẩy quá trình tái tạo. Lin và cộng sự. báo cáo rằng tình trạng thiếu oxy có thể làm tăng mức độ Caspase-3 và gây ra hiện tượng apoptosis ở các tế bào thần kinh vùng đồi thị [37]. Lee và cộng sự. báo cáo rằng sau 3 phút thiếu máu cục bộ toàn cầu ở chuột nhảy, EGCG đã ngăn ngừa sự chết tế bào vùng đồi thị do thiếu máu cục bộ [38]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi cũng phát hiện ra rằng EGCG làm giảm mức độ protein proapoptotic, Caspase{12}} và tăng biểu hiện của BDNF.

Tổn thương và rối loạn chức năng cấu trúc ty thể là những đặc điểm bệnh lý quan trọng trong não khi thiếu oxy [39]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, quan sát siêu tế bào đã phát hiện sự hiện diện của vết nhuộm sâu, sưng ty thể và biến mất crista ở các tế bào thần kinh vùng đồi thị dưới HAH, trong khi các tế bào thần kinh vùng đồi thị sau khi điều trị bằng EGCG được bảo vệ đáng kể khỏi những tổn thương này như bệnh karyopyknosis. Iwona Zwolak tóm tắt rằng EGCG có thể bảo vệ chống lại độc tính kim loại nặng bằng cách bảo tồn tiềm năng màng ty thể và tăng cường chức năng hô hấp và chống oxy hóa của ty thể [40]. Chúng tôi nghi ngờ rằng những cơ chế này cũng có thể hiện diện trong vai trò bảo vệ của EGCG khi não tiếp xúc với môi trường HAH. Tóm lại, EGCG có thể làm giảm sự tích tụ sắt, giảm mức độ căng thẳng oxy hóa và quá trình tự hủy, đồng thời thúc đẩy tái tạo tế bào thần kinh, do đó cải thiện tình trạng suy giảm trí não của chuột do tiếp xúc lâu dài với tình trạng thiếu oxy ở độ cao. Vì vậy, nó có tiềm năng trở thành một loại thuốc mới để điều trị và ngăn ngừa chứng say núi mãn tính.

Sự nhìn nhận

Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cơ sở cốt lõi của Bệnh viện Tây Trung Quốc, Đại học Tứ Xuyên, Thành Đô, Trung Quốc, vì đã cung cấp cho chúng tôi cơ sở vật chất và hỗ trợ như thử nghiệm ngoài hiện trường và thử nghiệm mê cung nước Morris được sử dụng trong nghiên cứu này.

Sự đóng góp của tác giả

CC và HC cũng hình thành, thiết kế và thực hiện nghiên cứu này; CC xử lý dữ liệu và soạn thảo bản thảo; JC đã sửa đổi bản thảo; BL, BH, YW, DZ và YQ đã hỗ trợ thực hiện các thí nghiệm và FG chịu trách nhiệm về tất cả các quy trình.

Kinh phí

Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc (số 81930046, 81771800 và 81829003).

Tính sẵn có của dữ liệu

Các bộ dữ liệu được tạo ra trong và/hoặc được phân tích trong nghiên cứu hiện tại sẽ được tác giả tương ứng cung cấp theo yêu cầu hợp lý.

Tuyên bố

Xung đột lợi ích

Các tác giả không có lợi ích tài chính hoặc phi tài chính liên quan để tiết lộ.

Phê duyệt đạo đức

Nghiên cứu này được thực hiện phù hợp với các nguyên tắc của Tuyên bố Helsinki. Sự chấp thuận được cấp bởi Ủy ban đạo đức động vật thí nghiệm của Bệnh viện Tây Trung Quốc, Đại học Tứ Xuyên, Thành Đô, Trung Quốc.

Truy cập mở

Bài viết này được cấp phép theo Creative Commons Attribution 4.0 Giấy phép quốc tế, cho phép sử dụng, chia sẻ, chuyển thể, phân phối và sao chép dưới bất kỳ phương tiện hoặc định dạng nào, miễn là bạn cung cấp thông tin ghi công thích hợp cho (các) tác giả gốc ) và nguồn, cung cấp liên kết tới giấy phép Creative Commons và cho biết liệu các thay đổi có được thực hiện hay không. Các hình ảnh hoặc tài liệu của bên thứ ba khác trong bài viết này được bao gồm trong giấy phép Creative Commons của bài viết trừ khi có quy định khác trong hạn mức tín dụng đối với tài liệu. Nếu tài liệu không có trong giấy phép Creative Commons của bài viết và mục đích sử dụng dự định của bạn không được quy định pháp luật cho phép hoặc vượt quá mức sử dụng được phép, bạn sẽ cần phải xin phép trực tiếp từ người giữ bản quyền.

Người giới thiệu

1. Jain V (2016) Thức ăn bổ não ở độ cao. Adv Neurobiol 12:307– 321. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28383-8_16

2. Singh LC (2017) Da liễu vùng cao. Ấn Độ 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) Polysaccharide chiết xuất từ ​​Potentilla anserina L cải thiện tình trạng suy giảm não cấp tính do thiếu oxy cấp tính ở chuột. 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) Tuyên bố đồng thuận về các bệnh độ cao mãn tính và bán cấp. High Alt Med Biol 6:147–157.https://doi.org/10.1089/ham.2005.6.147

5. Villafuerte FC, Corante N (2016) Bệnh say núi mãn tính: các khía cạnh lâm sàng, nguyên nhân, quản lý và điều trị. 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) Đo fMRI hiệu chuẩn kép về tốc độ trao đổi chất tuyệt đối của não về mức tiêu thụ oxy và hiệu quả độ khuếch tán oxy. Hình ảnh thần kinh 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) Suy giảm trí nhớ ở độ cao là do tế bào thần kinh bị apoptosis ở vùng hải mã, vỏ não và thể vân. 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) Thở khí thiếu oxy cấp tính làm suy giảm nghiêm trọng khả năng nhận thức và học tập nhiệm vụ ở người. 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) Ảnh hưởng của tình trạng thiếu oxy cấp tính đến nhận thức: đánh giá có hệ thống và phân tích hồi quy tổng hợp. Neurosci Biobehav Rev 74:225–232.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.019

10. Wilson MH, Newman S, Imray CH (2009) Tác động lên não của việc leo lên độ cao. 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 hoặc kích thích hạt nhân nhanh làm giảm tổn thương nhận thức ở độ cao. Hành vi trí não 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 làm giảm tình trạng thiếu hụt nhận thức cấp tính do thiếu oxy gây ra ở chuột. Eur J Pharmacol 818:300–305. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.042

13. Graham HN (1992) Thành phần, mức tiêu thụ và hóa học polyphenol của trà xanh. Trước Med 21:334–350. https://doi.org/10. 1016/0091-7435(92)90041-f 14. Musial C, Kuban-Jankowska A, Gorska-Ponikowska M (2020) Các đặc tính có lợi của catechin trà xanh. Int J Mol Khoa học. https:// doi.org/10.3390/ijms21051744

15. Eng QY, Thanikachalam PV, Ramamurthy S (2018) Hiểu biết phân tử về Epigallocatechin gallate (EGCG) trong các bệnh tim mạch và chuyển hóa. J Ethnopharmacol 210:296–310.

For more information:1950477648nn@gmail.com