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婷婷π,Shenjiao魏、江Yongxuan Jing-Shan史, ”高蛋氨酸食源性阿尔茨海默氏症等症状是伴随着5-Methylcytosine大脑中的水平升高”,行为神经学, 卷。2021年, 文章的ID6683318, 16 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/6683318
高蛋氨酸食源性阿尔茨海默氏症等症状是伴随着5-Methylcytosine大脑中的水平升高
文摘
背景。摄入过多或不足的蛋氨酸(遇到)导致神经功能障碍,神经退化,脑血管功能障碍,血管渗漏,短期记忆丧失,导致阿尔茨海默病的发生——(广告)等症状。客观的。之间的关系来确定高蛋氨酸饮食(HMD)诱导广告症状和5-methylcytosine (5-mC)水平。方法。C57BL / 6 j小鼠被随机分为两组:对照组(保持饮食)和模型组(2% HMD)。老鼠有2% HMD 9周。每周记录动物体重和食物摄入量。开放的现场试验,筑巢能力测验,Y迷宫测试,新对象识别测试,和莫里斯水迷宫测试被用来检测电机、学习和记忆能力。Hematoxylin-eosin使用(他)染色观察海马和皮层细胞的伤害。免疫荧光染色(如果)用于检测淀粉样蛋白的表达和分布β1-40 (β1-40),淀粉样蛋白-β1-42 (β1-42),5-methylcytosine (5-mC)在海马和皮层。西方墨点法(WB)是用来确定的表达β相关的蛋白质和DNA甲基转移酶(DNMTs)在大脑皮层。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测执行同型半胱氨酸(Hcy)级别(ELISA)。结果。喂养的HMD减少小鼠的体重和食物摄入量。行为测试显示,HMD造成学习、记忆和运动能力损伤的老鼠。他染色结果表明,HMD喂养引起的海马和皮质神经元损伤,细胞排列紊乱,以及神经元的损失。此外,HMD增加的内容β1-40,一个β1-42,5-mC海马和皮层。世行结果表明HMD的表达增加β生产相关的蛋白质,如淀粉样前体蛋白(APP)和β分泌酶1 (BACE1),和减少的表达β在大脑皮层代谢相关蛋白,包括降解酶(IDE)和neprilysin (NEP)。此外,减少DNA的表达methyltransferase1 (DNMT1)观察HMD-treated老鼠,但是没有DNMT3a水平的显著变化。ELISA结果显示HMD血清Hcy水平的增加。结论。我们的结果表明,HMD可引起神经毒性,导致广告症状在老鼠身上,这可能与5-mC升高有关。
1。介绍
随着营养表观遗传学的发展,它已经认识到,蛋氨酸(遇到)代谢中发挥着重要作用的表观遗传修饰(DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA) (1]。遇见是一种含硫氨基酸,身体不能合成的,必须从外部源(2]。高了饮食(HMD)会影响大脑功能和触发神经毒性效应,导致痴呆症神经退化(3]。高,低叶酸,和低维生素B6和B12 (HM-LF-LV)饮食会导致短期记忆丧失,大脑血管功能障碍,血管渗漏,神经损伤和神经退化4]。大量的证据表明,摄入过多或不足的蛋氨酸可以成为有害的,进一步支持均衡饮食的重要性,基于一个健康的生活方式5]。营养物质可以调节新陈代谢,改变疾病易感性通过DNA甲基化途径维持健康和预防疾病发生6]。叶酸、胆碱、满足和维生素B (VitB)参与一个碳代谢促进S-adenosine甲硫氨酸(SAM)生产、提高DNA甲基化和实现DNA甲基化修饰的规定7]。DNA甲基化是表观遗传规则之一。DNA甲基转移酶的作用下(DNMTs),一个甲基共价结合第五胞嘧啶残基的碳cytosine-phosphate-guanine (CPG)网站形式5-methylcytosine (5-mC)没有DNA序列的改变8]。研究表明,增加5-mC AD的发生密切相关,这也显示β淀粉样蛋白(β)代谢和tau-related基因是由DNA甲基化(9]。
然而,广告之间的关系、蛋氨酸和5-mC尚未报道。因此,在目前的研究中,我们调查了阿尔茨海默病(AD)的症状HMD可通过调节5-mC调制引起的。
2。材料和方法
2.1。材料
保持饮食和2%的HMD获得协同作用的药品Bioengineedring有限公司(中国)中尉。HMD准备通过添加2%满足保持饮食。ab32136淀粉样前体蛋白(APP),β分泌酶1 (BACE1 ab108394),降解酶(IDE, ab109538),淀粉样蛋白-β1-42 (β1-42ab201061), DNA methyltransferase1 (DNMT1 ab188453)和DNA甲基转移酶3 (DNMT3a, ab188470)抗体购自Abcam(英国)。淀粉样蛋白-β1-40 (β1-40D8Q7I)和5-mC (D3S2Z)抗体从细胞信号技术(美国)。D161012 Neprilysin (NEP)从Sangong生物科技(中国)获得的抗体。Glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶(GAPDH, 10494 - 1 - ap)和β肌动蛋白(66009 - 1 - ig)抗体来自Proteintech(中国)。HRP-conjugated affinipure山羊anti-rabbit免疫球蛋白(SA00001-2) HRP-conjugated affinipure山羊anti-mouse免疫球蛋白(SA00001-1)和CoraLite488 -共轭affinipure山羊anti-rabbit免疫球蛋白(SA00013-2)获得Proteintech(中国)。
2.2。动物
雄性C57BL / 6 j小鼠(8-week-old, 20 - 25 g)购买从长沙Tianqin生物技术。(成绩:特定的无菌(SPF),没有证书。:SCXK(湘)2014 - 0011 - SCXK)。老鼠在SPF-grade动物设施,免费获取食物和水和12 h光/暗周期(21 - 25日°C, 8: 00 8: 00 pm)。所有动物程序批准遵义医科大学动物实验伦理委员会。
2.3。实验设计
适应性喂养2周后,小鼠随机分为两组( ):对照组(保持饮食),模型组(2% HMD)。模型组给予2% HMD达到高水平的同型半胱氨酸(Hcy)等离子体引发疾病状态(10]。食物摄入量和体重记录每周在固定的时间。9周后,进行行为测试,和老鼠安乐死,然后牺牲。
2.4。行为测试
2.4.1。开放的现场试验
开放田地实验小鼠的运动能力评估根据自由流动的老鼠11]。每个鼠标放到空地中央地带的坦克( ),每个老鼠都有5分钟的自由运动,和一个摄像头跟踪自由流动的四只老鼠在每个反应池在同一时间。老鼠活动的总距离记录进行统计分析。
2.4.2。筑巢能力测试
鸟巢建筑测试是用来检测自主行为和社交能力。每个鼠标放置在其个人笼子里含有玉米穗轴24 h来适应环境。然后,一块棉( )被放置在每个笼子里筑巢材料。筑巢行为得分从1到5 24 h后根据先前的研究[12]:1 =不明显感动;2 =部分撕毁;3 =主要粉碎,但通常没有可识别的巢穴;4 =但扁平的巢;和5 =完美的或几乎完美的巢。分数由三个独立观察员盲治疗类别和照片文档。
2.4.3。Y迷宫测试
Y迷宫是用来评估啮齿动物的空间学习和记忆能力检测自发活动和自主选择的能力(13]。Y迷宫由三个武器( )一个角为120°。终端的所有老鼠被放置在一个相同的武器自由探索等5分钟没有任何压力的灯光,声音,和食物不足。在一系列的探索,身体完全进入手臂为标准的条目。移动速度和总进入闭臂( )都被记录下来。老鼠连续输入三个不同的武器被认为是正确的交替反应。 。
2.4.4。新的对象识别测试
新对象识别实验是学习和记忆的测试来评估视觉识别,基于动物倾向于探索新对象的原则(14]。四个反应罐( )相同大小的被放置在一个安静的房间。对象是一个绿色的多维数据集和对象B是一个棕色的气缸。适应期:小鼠适应环境中放置5分钟2天每天熟悉的领域。熟悉期:两个相同的对象(A1和A2)被放置在相同的四个角落反应坦克,和老鼠花5分钟自由探索两个相同的对象(A1和A2)。探索行为被定义为指导鼻子向对象的距离小于2厘米和/或触摸鼻子的对象。测试周期:取代A1和B和自由移动对象5分钟。老鼠的时间花了探索试验记录中的每个对象。优惠指数( )被用来评估小鼠的非空间识别能力。
2.4.5。莫里斯水迷宫测试
莫里斯水迷宫是用于检测小鼠的空间学习和记忆能力(15]。白色圆形池(直径1200厘米)装满水(20 - 25°C和25厘米深),比隐藏的圆形平台高1厘米。平台是位于一个相等的四象限的计算机系统(配备摄像头)每个老鼠的自动捕获数据。在实验中,小鼠每天训练一次连续四天。老鼠分别放入面临的水墙,被允许60年代找到隐藏的平台。如果老鼠呆了超过3 s发现平台在60年代后,实验终止,鼠标找到平台的时间记录,这是逃避延迟(s)。否则,如果动物无法找到隐藏的平台在60年代,老鼠被放置到20年代,平台和逃跑时延时记录为60年代。意味着逃避延迟值的三个象限作为老鼠的性能在特定的一天。第五天的平台被进行空间探索实验。第一象限被选为水入口点。老鼠跨平台的次数在60年代被记录和分析。 After the Morris water maze test, mice were euthanized, and blood samples from the retroorbital plexus were collected. One part of brain tissues was rapidly dissected to separate the prefrontal cortex and hippocampus on ice and stored at –80°C. Another part of brain tissues was then fixed in 4% paraformaldehyde solution and waxed.
2.5。Hematoxylin-Eosin(他)
简单地说,大脑部分(5.0μ米厚)是在二甲苯脱蜡两次(每次10分钟)和水化与分级酒精(每次5分钟)。20分钟的部分与苏木精染色解决方案,其次是在蒸馏水冲洗1分钟和分化的3 s 1%盐酸乙醇。然后,与伊红染色的部分解决方案2分钟紧随其后与梯度酒精脱水。他的组织形态学染色进行观察海马和皮层。(获得的照片的日冕部分切片在显微镜下和分区海马脑图谱(16]。40 x物镜下,收集的图像海马CA1, CA3, DG,皮层区域。背景和曝光时间设置是一致的)。
2.6。免疫荧光染色(如果)
大脑部分(5.0μ米)在二甲苯反过来了,脱蜡与分级酒精,然后用PBS的部分被洗两次(每次5分钟)。部分进行抗原检索三次(每次6分钟)。部分蘸0.1% triton - x - 100 10分钟然后阻塞在山羊血清为30分钟37°C。洗后再用PBS,部分治疗与适当的屏蔽解决方案中的主要抗体稀释在一夜之间在4°C。使用的抗体如下:种抗体-β1-40 (β1-401:500),种抗体-β1-42 (β1-421:200),anti-5-methylcytosine (5-mC, 1: 1000)。部分被孵化与山羊anti-rabbit免疫球蛋白(H + L) 488(1: 500)为30分钟37°C,其次是与PBS洗涤两次。4 ,6-Diamidino-2-phenylindole盐酸盐(DAPI)染色洗5分钟和PBS随后被执行。片是antifluorescent包围着。使用荧光显微镜数字化图像获得(奥林巴斯)。海马和皮质的荧光平均光密度分析了图像j .(图像采集方法是他染色一样。)
2.7。免疫印迹(WB)分析
皮质组织收集和均质radioimmunoprecipitation化验(里帕)裂解缓冲新添加蛋白酶抑制剂。离心后(12000 rpm, 15分钟),蛋白质浓度测定用bicinchoninic酸(BCA)蛋白质定量工具。电泳分离的30μg每洞的蛋白质8%或10%十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sds - page),其次是转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜。膜被5%的脱脂牛奶在室温下4 h。膜被孵化与初级抗体(应用程序1:5000年,BACE1 1: 7500年,DNMT1: 1000年,DNMT3a 1: 2000年,棉结1:1000年,IDE 1: 15000年,GAPDH 1: 50000年β肌动蛋白1:10000)在一夜之间在4°C。与TBST洗后,膜与HRP-conjugated孵化affinipure山羊anti-rabbit免疫球蛋白g(1: 5000)或HRP-conjugated affinipure goat-anti老鼠免疫球蛋白g(1: 5000)在室温下1 h。可视化的印迹是在使用化学发光凝胶成像进行检测工具。
2.8。酶联免疫吸附试验(ELISA)
血清Hcy水平被酶联免疫试剂盒检测。光的吸光度测量根据制造商的指示。标准曲线是用来计算Hcy水平。
2.9。统计分析
所有数据了 。GraphPad棱镜5数据收集和分析的软件。非参数统计显著性进行了测试 - - - - - -测试和双向方差分析。 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。头盔显示器对身体的影响体重增加和食物摄取的老鼠
影响的HMD喂养小鼠的体重和食物摄入量。如图1与对照组相比,体重的增加HMD组显著减少在第六周( ,图1(一)),它变得更加戏剧性的老鼠了。食物摄入量的测量表明,显著减少食物摄入量的老鼠与HMD相比对照组( ,图2 (b))。这些结果表明,喂养与HMD老鼠身体体重和食物摄入量减少。
(一)
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3.2。HMD损害开放领域的运动机能测试
开放的现场试验旨在评估汽车活动(图3(一个))。通过分析总距离记录在开放的现场试验,我们发现HMD和对照组之间有显著差异( ,图2(一个)),表明HMD-treated小鼠运动能力损伤对照组相比。
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3.3。HMD导致学习和记忆的赤字
嵌套考试成绩被用来评估影响的HMD嵌套老鼠在当下研究的能力。如图3 (b),筑巢能力显著不同HMD组和对照组24 h后( ,图2 (b))。结果表明,小鼠的饲养与HMD导致减少嵌套的能力。
HMD自发交替行为的影响被Y-maze评估测试(图3 (c))。HMD组有显著损害自发交替行为与对照组相比( ,图2 (c)),这表明HMD引起自发交替行为的重要障碍。
HMD视觉识别能力的影响是由小说评价对象识别测试(图2 (d))。的πHMD组与对照组相比显著降低当对象被这部小说取代对象B ( ,图2 (d))。这表明,HMD显著视觉识别障碍引起的。
在培训期间,每组小鼠的逃脱延迟是越来越短,第四天是有区别的,但它不显著( ,图2 (e))。在空间探索试验(图3 (e)),小鼠治疗HMD显示的数量显著减少交叉平台位置在60年代相比,对照组( ,图2 (f))。所有这些数据表明,小鼠的治疗HMD引起小鼠的学习和记忆的赤字。
3.4。HMD损害神经元在大脑皮层和海马组织
他使用染色观察海马和皮质的神经元损伤小鼠的大脑中。与对照组相比,神经细胞受损HMD-treated组(图4(a))。发现染色的神经元异常,锥体层旧皮层结构无序,和核收缩出现在海马和皮层HMD组的老鼠(图4(a))。这些结果表明,喂养与HMD造成一定的损伤小鼠的大脑。
3.5。HMD增加了β1-42海马和皮层水平
的一个β1-42内容HMD集团在CA1和DG地区与对照组相比显著增加( ,数据5 (c)和5 (e)),而CA3和皮层区域也有小差异( ,数据5 (d)和5 (f))。这些结果表明,HMD可能导致β1-42海马和皮层的沉积,导致脑损伤。
(一)
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3.6。HMD增加了β1-40海马和皮层水平
与对照组相比,Aβ1-40内容DG和皮层区域HMD组显著增加( ,数据6 (e)和6 (f)),和内容在CA1和CA3区域也增加了( ,数据6 (c)和6 (d))。这些结果表明HMD可能导致β1-40海马和皮层的沉积,导致脑损伤。
(一)
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3.7。海马和皮层HMD增加5-mC水平
5-mC内容在CA3和DG地区显著增加的HMD组与对照组相比( ,数据7 (e)和7 (f)),5-mC在CA1和皮层区域的内容也增加,但并不显著( ,数据7 (c)和7 (d))。这些结果表明,HMD导致增加海马和皮层5-mC水平。
(一)
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(f)
3.8。头盔显示器调节的β生产相关的蛋白质
的表达β生产相关蛋白(APP和BACE1)皮质的HMD组与对照组相比显著调节( ,数据8 (b)和8 (c))。这些数据表明,HMD可能导致的过度应用和BACE1皮层。
(一)
(b)
(c)
3.9。HMD表达下调β代谢相关蛋白
的表达β代谢相关蛋白(IDE)皮质的HMD组与对照组相比显著下调( ,图9 (b))。然而,蛋白质新表达式显示无显著降低( ,图9 (c))。这些结果表明,HMD可能导致IDE和棉结皮层蛋白表达下降。
(一)
(b)
(c)
3.10。HMD DNMT1的表达和DNMT3a效果
DNMT1表达式的皮质HMD组与对照组相比显著下调( ,图10 (b)),而没有显著变化的表达DNMT3a ( ,图8 (c))。这些结果表明,喂养与HMD诱导皮层DNMT1的过度表达。
(一)
(b)
(c)
3.11。HMD增加小鼠的血清Hcy水平
如图11与对照组相比,HMD Hcy水平组显著增加( ),这表明HMD喂养导致老鼠Hcy水平的增加。
4所示。讨论
在目前的研究中,我们发现动物治疗HMD表现出增加的水平β1-40和一个β1-42肽以及血清Hcy,所有这些都是广告的特点。一起,这些影响陪5-mC水平的变化和认知障碍。因此,HMD摄入量可能有助于广告5-mC水平相关的神经退化。
目前,各种各样的动物模型,开发广告症状曾在广告的研究,如转基因模型,基因敲除模型、和手术模型(17]。虽然这些模型已经被用来解决一些科学问题,他们拥有一些缺点包括缺乏一个统一的操作,被入侵,昂贵,且不稳定,低利率建模。目前,饮食诱导被用来建立一些动物模型在医药领域的研究(18),这是方便与动物育种和经济运行是相似的饮食习惯。遇见是一种甲基供体,人体不能合成,必须获得外部为了参与甲基化反应(19]。研究表明,过度摄入满足会导致广告症状(3]。在目前的研究中,我们使用HMD诱导广告症状探索5-mC和广告之间的关系,提供一定的优势超过其他广告模型。例如,转基因小鼠的遗传背景改变了模型和基因敲除小鼠模型。在手术中建模、操作可能不一致,将导致不同的刺激,导致不同个体之间的差异甲基化水平在同一组。因为发生甲基化的关键优势是基于完整的基因序列,食源性广告症状被用来研究甲基化水平的变化。此外,广告的发病通常发生在一个人的生命后期,及其病理发展和进展(20.)是一个长期渐进的过程。HMD逐渐变化的喂养身体的营养状态诱导广告症状,这是符合广告的特点,病理发展缓慢而长期和严重的疾病。
长期治疗HMD抑制增长和影响进食,也伴随着认知能力下降和神经毒性效应21]。然而,如何确认的长度的饮食是非常重要的广告研究HMD引起的症状。短时间内饮食不能引起疾病和减少模型的成功率,在很长一段时间的饮食会对人体的新陈代谢有不利影响;它增加了模型的成功率,也会导致大量积累毒性和增加死亡率(22]。因此,重要的是要找到一个合适的头盔显示器。过度满足饮食摄入可能会损害肠胃功能减少食物摄入量,从而导致体重损失。在目前的研究中,我们首先确定头盔显示器的效果在小鼠体重和食物摄入量。随着HMD的持续时间的增加,这些变化变得更加明显,模型的成功率增加。显著差异的体重观察6周(图1(一))。此外,食物摄入的差异被发现在第十周(图2(一个)),这表明神经毒性可能发生。因此,我们假设广告综合征可能会发生在这个时候。实验结果表明,HMD筑巢能力造成损伤,空间学习和记忆,非空间学习和记忆,和运动能力,这证明了我们的假设是正确的,为类似的实验研究提供重要的参考。一些老鼠食用食物的一部分磨牙与食物,从而导致不稳定的食物摄入,这是本研究的一个限制。动物行为中扮演着重要的角色在评估认知机能疾病的动物模型和生理机制(23]。这些功能下降可能与神经元损伤和有关β神经毒性相关的脑区(前额叶皮层和海马),可以观察到他染色,如果染色(24]。
一个β沉积是由过度的生成和减少间隙β。其对神经元的毒性可能受损的学习和记忆的一个重要原因,是激发因素和中央链接广告(25]。一个β是老年斑的核心组成部分,是39,43个氨基酸残基组成的多肽。高水平的的存在β不仅会增加神经炎症和神经损伤,也引起DNA损伤(26]。一个β片段主要存在的形式β1-40和一个β1-42单体。在脑脊液中,A的浓度β1-40比一个高β1-42(27),但β1-42毒性更强,更容易聚合。一个β1-40和一个β1-42导致β斑块沉积和老年斑的形成通过折叠从单体、低聚物(28],造成神经毒性效应,突触损伤,形成纤维和采集和神经元死亡的大脑皮层、海马组织领域的广告模式(29日]。一个β1-40和一个β1-42关键因素是导致AD的发生和发展(27]。头盔显示器的喂养后,我们发现的水平β1-40和一个β1-42显著升高不同大脑区域的HMD组,体现在他染色,如果染色,表明一个头盔显示器造成的损害小鼠的海马和皮层中,这是与其他广告模型研究的结果一致(29日]。
应用代谢包括α分泌酶途径和β分泌酶途径,生产的β发生在β分泌酶途径。BACE1的关键酶β分泌酶通路的生产中发挥着重要作用β(30.]。AD病人的表达水平和BACE1酶活性显著增加,这被认为是一个人体的自然防御线对广告(31日]。与此同时,一个β清除功能障碍也会导致其聚合,可以通过不同的肽酶,降解与棉结和IDE是最重要的。棉结和IDE的表达水平和活动广告,大脑就会受到抑制,这减少了β退化和加剧的条件广告(32]。与我们的结果一致性,目前的研究表明,应用的表达和BACE1 HMD治疗组明显升高,而棉结和IDE蛋白的表达下调,这表明HMD广告引起的症状相关的生产和代谢途径β。
研究表明,改变5-mC水平与一些疾病有关,包括广告。重复测量和分析数据显示重要的改变在5-mC AD的早期阶段,大脑的多个区域(33]。APP / PS1老鼠表现出降低水平的5-mC在海马体在9个月大的时候,当年龄增加5-mC水平被发现在野生型小鼠(34]。另一方面,有研究表明5-mC级别之间显著负相关,淀粉样斑块负荷在AD患者的海马35]。我们的实验结果表明,HMD增加了β1-40和一个β1-42水平,这也伴随着增加血清Hcy水平和5-mC海马和皮层水平。5-mC水平的变化不同于之前的研究,这可能与小鼠模型和饮食的类型。我们的研究结果表明,5-mC密切相关的广告引起的症状一个头盔显示器。
5-mC的胞嘧啶的甲基5碳头寸的帮助下DNMTs [36]。DNMTs是必要的活动记忆形成和存储(37]。DNMT1维持甲基转移酶,是无所不在地和增殖细胞中高度表达,代表了在哺乳动物体细胞组织发展的主要DNMT活动(38]。据报道,消除DNMT1的老鼠大脑会导致大脑皮层和海马神经元的甲基化不足,导致学习和记忆神经退化过程中下降(39]。此外,DNMT3a也学习和记忆密切相关,哪种DNMT3a表达水平显著降低AD模型小鼠。DNMT3a降低衰老小鼠的海马表达。已经证明,增加海马表达DNMT3a可以扭转衰老小鼠记忆缺陷,击倒在年轻小鼠会损害记忆形成(40]。重要的是,DNMT1和DNMT3a基因的敲除小鼠前脑神经元会恶化动物的性能在莫里斯水迷宫测试(41]。我们的研究结果表明,DNMT1的表达水平,模型组小鼠的大脑皮层明显减少,但DNMT3a的表达水平没有变化。这表明该HMD可能影响小鼠的学习和记忆在大脑中调节DNMT1的水平。DNMT3a没有重大的改变,因为它是一个活跃的新创甲基转移酶,负责建立DNA甲基化模式在早期发育和生殖细胞(38]。此外,DNMT3a表达在不同发育阶段和不同组织不同42]。
长期HMD将增加Hcy水平通过一个碳代谢涉及DNA甲基化。高Hcy水平在中枢神经系统是神经退行性疾病的代谢危险因素与认知功能障碍,导致学习和记忆赤字影响海马可塑性和突触传递43]。Hcy是一个满足代谢的中间产品,在广告中起着因果角色发展(44]。头盔显示器可以增加血清Hcy水平,最终导致半胱氨酸(HHcy)病理条件HHcy导致广告症状可能相当严重,因为在血清Hcy浓度必须至少15μ引起HHcy mol / L,而本研究的模型组的浓度2 - 3μmol / L是远低于致病性HHcy浓度(45,46]。这表明HHcy的发生之前,Hcy浓度的增加在一定程度上导致了广告的出现症状。在目前的研究中,我们确定的时间治疗HMD根据饮食摄入量和体重,以防止出现HHcy排除其他因素,可能混淆的机制参与HMD-induced广告症状。此外,造成痴呆HHcy相关淀粉样蛋白的神经毒性,神经原纤维缠结,氧化损伤,也可能与异常甲基化和基因表达的障碍47]。HHcy可以抑制大鼠海马神经干细胞的增殖,降低总体DNA甲基化水平通过抑制蛋白质的表达DNMT1 DNMT3a,这是符合DNMT1蛋白表达我们的实验结果(48]。然而,DNMT3a蛋白的表达并没有改变,这可能与Hcy水平在这个实验中低于HHcy疾病状态的水平。因此,疾病状态之间的关系和DNA甲基化在不同Hcy水平今后值得进一步研究。
此外,这是第一个研究慢性治疗使用体重和食物摄入量来确定数量的周的饮食关注HMD的神经生物学效应及其与早期神经退行性疾病的发生之间的关系。广告引起的症状HMD在其他研究中也可以观察到。富含遇到的饮食会导致的积累β1-42肽和增加τ磷酸化通过增加Hcy水平,这些都是广告的标志。HMD促进的积累β物种、炎症、氧化应激和认知缺陷在野生型小鼠(3]。同时,Hcy水平的增加引起的头盔显示器也有类似的刺激影响海马的结构和功能,引起神经毒性症状,导致广告(49]。特别是在海马体,HMD会改变体积,组织形态、和代谢的海马体,这可能最终导致神经退行性过程。人们普遍认为,神经退化是有选择性的,不同地区的海马体,CA1区是最敏感的。这些过程相关的形态学变化,轴突的变薄,减少海马CA1区神经元的表达(50,51]。此外,海马CA3及DG地区的参与空间学习和记忆,这对海马功能的维护是很重要的。此外,它已经表明,HMD减少CA3和DG的神经元数量52,53),这表明这些数据有助于理解HMD的影响神经系统的变化。尽管这些影响与我们的研究结果是一致的,他们没有明确的关系HMD-induced广告症状和5-mC这项工作。我们相信HMD潜在神经毒性的不同区域海马和有关5-mC基于我们的结果。因此,本研究的结果给我们提供了一个新的视野阐明HMD诱导广告之间的机械连接和5-mC症状。
总之,我们发现HMD可引起广告症状,这证实了广告症状与5-mC水平有关。HMD诱导广告症状的机制可以在未来的研究探索,在带来疾病,这些研究将重要生物标志物和潜在候选人未来的疗法。
5。结论
在目前的研究中,我们调查的关系广告症状和小鼠造成的HMD 5-mC水平。我们得出结论,HMD影响小鼠的大脑功能,导致广告症状,伴有5-mC水平的变化可能发挥作用的HMD诱导广告症状。
数据可用性
在生成的数据集和/或分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。
的利益冲突
作者没有利益冲突的报告。
作者的贡献
婷婷π的构思和设计实验,主要进行实验,分析数据,提供试剂/材料/分析工具,写论文,准备和/或数据表。Shenjiao魏和Yongxuan江进行了实验。Jing-Shan史的构思和设计实验和审阅论文的草稿。
确认
这项工作得到了史景山的导师工作室药理学(广州- 2016(07))和基金建设全国一流的药学学科[GESR (2017 - 85)]。
引用
- c . c . Boissonnas p Jouannet, h . Jammes“表观遗传疾病和男性subfertility”,生育与不孕,卷99,不。3、624 - 631年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- b . Ezraty a . gennari f·彭,j . f .夹头“氧化应激、蛋白质损伤和修复在细菌中,“自然评论。微生物学,15卷,不。7,385 - 396年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Tapia-Rojas c·b·林赛·c·Montecinos-Oliva et al .,“是L-methionine它们老年痴呆的触发因素神经退化?:改变一个β低聚物,τ磷酸化,突触蛋白,在野生型老鼠Wnt信号和行为障碍”,分子神经退化,10卷,不。1,p。62年,2015。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Sapienza和j·p·伊萨,“饮食、营养和癌症表观遗传学,”年度回顾的营养,36卷,不。1,第681 - 665页,2016。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- r·巴尔和j . r .鉴于饮食和锻炼的作用在继代表观遗传的2型糖尿病,”自然评论内分泌学,12卷,不。8,441 - 451年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- a z Kalea、k . Drosatos和j·l·巴克斯顿,“Nutriepigenetics和心血管疾病。”当前的临床营养与代谢护理,21卷,不。4、252 - 259年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Nuru n . Muradashvili a . Kalani d . Lominadze和n Tyagi,“高蛋氨酸、低叶酸和低维生素B6和B12 (HM-LF-LV)饮食导致神经退化和随后的短期记忆丧失,”大脑代谢疾病,33卷,不。6,1923 - 1934年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c罗、p . Hajkova和j·r·艾克尔”动态DNA甲基化:在正确的时间在正确的地方,”科学,卷361,不。6409年,第1340 - 1336页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- A . Kalani p .查图尔维迪,k . Kalani令Kamat p k, p .查图尔维迪和n Tyagi,“高蛋氨酸,低叶酸和维生素B6 / B12containing饮食可能与记忆丧失相关的表观遗传沉默netrin-1,”神经再生研究,14卷,不。7,1247 - 1254年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w·Velez-Carrasco m·默克尔c . o . Twiss和j·d·史密斯,”饮食对血浆同型半胱氨酸和蛋氨酸影响高密度脂蛋白代谢在老鼠身上,“《营养生物化学杂志》上,19卷,不。6,362 - 370年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- j . Mehla s . g . Lacoursiere诉Lapointe et al .,“年龄相关性行为和生化特征的单一应用程序敲入小鼠(APPNL-G-F / NL-G-F)阿尔茨海默病模型,”神经生物学衰老的卷。75年,25-37,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- r·m·迪肯“评估巢建筑在老鼠身上,”自然的协议,1卷,不。3、1117 - 1119年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 问:胡,任x, y刘et al .,“异常的腺苷受体负责信号有助于神经退化和认知障碍的小鼠模型synucleinopathy,”实验神经学卷,283年,第223 - 213页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m·莱热、a . Quiedeville诉Bouet et al .,“对象识别测试在老鼠身上,”自然的协议,8卷,不。12日,第2537 - 2531页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . v . Vorhees和m·t·威廉姆斯,”莫里斯水迷宫:评估程序空间和相关形式的学习和记忆,”自然的协议,1卷,不。2、848 - 858年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d·g·阿马拉尔·h·e·Scharfman, p . Lavenex“齿状回:基本神经解剖学的组织(齿状回假人),“大脑研究的进展卷,163年,页3 - 790,2007。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- g . Esquerda-Canals l . Montoliu-Gaya j . Guell-Bosch, s . Villegas”阿尔茨海默病小鼠模型”,阿尔茨海默氏症期刊》上卷,57号4、1171 - 1183年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 李朱,j . y . Bing et al .,“食源性hyperhomocysteinaemia增加肠道炎症在结肠炎动物模型,”克罗恩氏杂志和结肠炎,9卷,不。9日,第719 - 708页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m·麦基,s·班布里奇和b . Fontaine-Bisson“孕产妇膳食摄入甲基供体的关键作用表观遗传编程和胎儿生长的结果,“营养评价,卷76,不。6,469 - 478年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- j . m . d . m . Holtzman,”阿尔茨海默病:一个更新的病理学和治疗策略,”细胞,卷179,不。2、312 - 339年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- p . i Ho·d·奥尔蒂斯,e·罗杰斯和t·b·谢伊,“同型半胱氨酸神经毒性的多个方面:谷氨酸会,激酶hyperactivation和DNA损伤,”神经科学研究杂志,卷70,不。5,694 - 702年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- l·e·尤因,c . m .斯金纳r·帕沙克et al .,“饮食补充蛋氨酸加重胃肠道毒性小鼠模型的腹部照射,”国际放射肿瘤学•生物学•物理学杂志》上,卷109,不。2、581 - 593年,2021页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- g . Cantarella g . Di Benedetto d Puzzo et al .,“中和TNFSF10改善功能结果在小鼠模型的阿尔茨海默氏症,”大脑,卷138,不。1,第216 - 203页,2015。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Ma j . Su y太阳et al .,“重大upregulation阿尔茨海默氏症β淀粉样蛋白水平在一个生命系统引起的细胞外弹性蛋白多肽,”《应用化学国际版,卷。58岁的没有。51岁,18703 - 18709年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- d . r .需要、w·s·格里芬和h . Braak“实质和血管β沉积及其对神经元的变性的影响和认知在阿尔茨海默氏症,”细胞和分子医学杂志》上,12卷,不。5 b, 1848 - 1862年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- w·o·卡斯蒂略和a . f . Aristizabal-Pachon”加兰他敏防止β淀粉样蛋白peptide-induced DNA损伤模型中对阿尔茨海默氏症,”神经再生研究,12卷,不。6,916 - 917年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 麦克尔赫尼y, b, d . et al .,”一个β(1-42)原纤维结构照亮自我识别和复制的淀粉样蛋白在阿尔茨海默氏症,”《自然结构和分子生物》上,22卷,不。6,499 - 505年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- t . Kukar m·p·墨菲j·l·埃里克森et al .,“多元化合物模拟致病突变,增加老年痴呆症β42生产。”自然医学,11卷,不。5,545 - 550年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c·g·格拉比“共同机制淀粉样蛋白低聚物在退行性疾病发病机理,“神经生物学衰老的,27卷,不。4、570 - 575年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Dierich哈特曼,n .迪特里希等。”β分泌酶BACE1需要正常耳蜗功能。”《神经科学杂志》上,39卷,不。45岁,9013 - 9027年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- b . p . Imbimbo m·沃特,“临床实验确定新基点抑制剂治疗阿尔茨海默氏症,”专家意见试验性药物,28卷,不。11日,第975 - 967页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- n .山本r . Ishikuro m . Tanida铃木k . y . Ikeda-Matsuo,和k . Sobue胰岛素信号通路调节淀粉样蛋白的降解β蛋白质通过星形胶质细胞,”神经科学卷,385年,第236 - 227页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- e·m·埃里森·e·l .押尼珥,m·a·洛弗尔”Multiregional分析全球5-methylcytosine和5-hydroxymethylcytosine在阿尔茨海默病的发展,“神经化学杂志,卷140,不。3、383 - 394年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- l . Chouliaras r . Lardenoije g . Kenis et al .,“与年龄相关的干扰(羟基)DNA甲基化在APP / PS1老鼠,”转化神经科学,9卷,不。1,第202 - 190页,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- l . Chouliaras d . Mastroeni大肠Delvaux et al .,“一致的全球DNA甲基化和减少hydroxymethylation在阿尔茨海默氏症患者的海马,”神经生物学衰老的,34卷,不。9日,第2099 - 2091页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- Parsa n . Kitsera j . Allgayer e . et al .,“5-hydroxymethylcytosine功能的影响、5-formylcytosine 5-carboxycytosine在单个hemi-modified CpG二核苷酸基因启动子,“核酸的研究,45卷,不。19日,11033 - 11042年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- j。j和j·d·斯韦特,“DNA甲基化和记忆形成。”自然神经科学,13卷,不。11日,第1323 - 1319页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- r . Lardenoije d . van den举起,s·e·荣格et al .,“积极淀粉样蛋白-β疫苗接种导致海马的表观遗传变异的阿尔茨海默病小鼠模型,”目前老年痴呆症研究,16卷,不。9日,第870 - 861页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- l . k . Hutnick p . Golshani m . Namihira et al .,“DNA hypomethylation局限于小鼠前脑诱发皮层变性和损害产后神经元成熟,”人类分子遗传学,18卷,不。15日,第2888 - 2875页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- s . c . Su和l·h·蔡“DNA甲基化在认知的时代,”自然神经科学,15卷,不。8,1061 - 1062年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- j .冯y周,s l·坎贝尔et al .,“Dnmt 1和Dnmt3a维持DNA甲基化和规范成人前脑神经元突触功能”自然神经科学,13卷,不。4、423 - 430年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- f·j·布斯托斯,大肠Ampuero:陪审团et al .,“表观遗传编辑Dlg4 / PSD95基因提高了认知在年龄和阿尔茨海默病的老鼠,”大脑,卷140,不。12日,第3268 - 3252页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- a . Ataie m . Sabetkasaei a . Haghparast a·h·穆贾达姆和b . Kazeminejad“神经保护作用的多酚抗氧化剂代理,姜黄素,对homocysteine-induced认知障碍和氧化应激的老鼠,”药理生物化学和行为,卷96,不。4、378 - 385年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- f .周和美国陈”,半胱氨酸和事件的风险认知的结果:一个更新的剂量反应分析的前瞻性群组研究,“老化的研究评论卷,51岁,55 - 66、2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 美国库雷希,j·k·古普塔,A . Goyal和h Narayan Yadav,“半胱氨酸的管理新方法,”医学假说第109245条,卷。129年,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 江x, z . Cheng m . Pansuria et al .,“半胱氨酸和高血糖诱导和增强内皮功能障碍μ-calpain激活。”糖尿病,卷64,不。3、947 - 959年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m·哈利勒·m·Cemal Kizilarslanoglu, m . Emin Kuyumcu y Yesil,和a·j·克鲁兹Jentoft,“认知方面的弱点:机制背后的脆弱和认知障碍之间的联系,“《营养、健康和衰老,19卷,不。3、276 - 283年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- 林n, s .秦罗,s .崔黄g . x张,“同型半胱氨酸诱导细胞毒性和神经干细胞增殖抑制通过DNA methylationin体外,”2月日报,卷281,不。8,2088 - 2096年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- c . Montecinos-Oliva m . s . Arrazola c hara c . Tapia-Rojas和n . c . Inestrosa Hormetic-like L-homocysteine对突触结构的影响函数,和一个β聚合。”药品,13卷,不。2,p。24日,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Kovalska p . Hnilicova d . Kalenska b . Tothova m . Adamkov和j . Lehotsky”效应的蛋氨酸饮食对大鼠海马代谢和组织病理学变化,“国际分子科学杂志》上,20卷,不。24,6234年,页2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m . Kovalska p . Hnilicova d . Kalenska a . Tomascova m . Adamkov和j . Lehotsky”蛋氨酸饮食对与时间相关的代谢和组织病理学变化的影响全球脑缺血模型大鼠海马的,”生物分子,10卷,不。8,1128年,页2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- m·苏亚雷斯b·德·马托斯A。de Souza et al .,“Hypermethioninemia诱发内存赤字和年轻大鼠海马形态学变化:在发病机理,影响”氨基酸,52卷,不。3、371 - 385年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
- o . Yakovleva k . Bogatova r . Mukhtarova et al .,“硫化氢缓解焦虑、电动机与孕产妇和认知障碍大鼠半胱氨酸通过减轻氧化应激、”生物分子,10卷,不。7,995年,页2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
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