记忆改善大蒜乙醇的影响(答:一种)提取Streptozotocin-Nicotinamide诱导糖尿病Wistar鼠介导通过增加海马钠钾atp酶、谷氨酰胺合成酶、钙atp酶的活动

文摘

研究表明,大蒜(答:一种)改善记忆依赖海马。然而,在海马Na大蒜乙醇提取物的效果⁺/ K⁺atp酶、钙^{2 +}atp酶、谷氨酰胺合成酶(GS)活动尽可能的机制在内存中改善糖尿病Wistar鼠并没有被报道。24雄性Wistar鼠体重200 - 250 g被分成三个组8老鼠。组(A),正常控制老鼠,和(B)组,糖尿病老鼠,收到1毫升生理盐水;糖尿病大鼠组(C)接受1000毫克/公斤的大蒜提取物口服21天。高血糖症是由一个单一的腹腔内注射链脲霉素诱导60毫克/公斤其次是120毫克/公斤时烟酰胺萃取大蒜是由冷浸渍方法。内存测试在所有组。之后,老鼠牺牲,大脑被免职,海马切除很仔细,然后均质。Na的活动⁺/ K⁺atp酶、钙atp酶和GS匀浆进行了分析。结果显示改善记忆和显著增加 在海马体Na⁺/ K⁺atp酶、钙^{2 +}腺苷三磷酸酶,GS在大蒜提取物治疗糖尿病大鼠的活动。总之,海马体Na的活动增加⁺/ K⁺atp酶、钙atp酶、谷氨酰胺合成酶可能占内存的改进。

1。介绍

糖尿病是一种代谢疾病导致严重的神经损伤和认知障碍。它被认为是一个渐进的神经退化的原因,与记忆障碍作为一个主要的并发症(1]。障碍所示在决策和判断患者尤其是这个条件(2]。糖尿病大鼠的血糖水平升高,从而影响记忆,导致增强自由基的生产(3]。研究报告跨膜流动性的改变,影响膜受体的活性和抑制Na⁺/ K⁺atp酶、钙^{2 +}atp酶(4],谷氨酰胺合成酶(5]。

膜结合酶Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶和钙atp酶是重要的神经元兴奋性神经递质释放。这些酶维持浓度梯度的Na⁺K⁺,Ca^{2 +}穿过细胞膜。抑制这些酶导致学习和记忆的损伤(6]。异常细胞内钙离子调节导致神经元死亡和损伤神经功能(7]。在糖尿病大鼠全脑,抑制Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶和Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶活动报道(8]。谷氨酰胺合成酶是一种重要的酶在控制细胞内谷氨酸的浓度。建议积累谷氨酸在细胞外液引起谷氨酰胺合成酶减少可能导致癫痫发作(9]。据报道,当有抑制谷氨酰胺合成酶,突触的神经传递视网膜的影响(10]。

草药作为替代治疗DM尤其是在贫穷国家更频繁地使用在治疗糖尿病患者。世界卫生组织表示,世界上超过80%的人相信草药的使用(11,12),35亿年发展中国家估计使用药用植物(13]。大蒜的草药已被证明有许多药用价值。有人建议有抗血管新生的作用[14),防止神经元细胞凋亡和毒性的a -β-淀粉样蛋白(15]。大蒜已被证实可以改善大鼠的学习和记忆用果糖(16]。陈大蒜提取物在大鼠诱导减少认知障碍β(17]。不同制剂的大蒜提取物改善糖尿病大鼠的短期记忆(18]。根据综述文献,乙醇的影响大蒜(答:一种)提取海马Ca的活动^{2 +}腺苷三磷酸酶,Na⁺/ K⁺atp酶、谷氨酰胺合成酶和它与糖尿病老鼠的记忆力并没有被研究过。然而,我们已经报道,海马体Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶和钙^{2 +}腺苷三磷酸酶参与空间工作记忆在正常Wistar鼠(19]。我们进一步探讨记忆改善的可能性STZ-nicotinamide诱导糖尿病Wistar鼠通过研究大蒜乙醇的影响(答:一种)提取海马Na的活动⁺/ K⁺atp酶、谷氨酰胺合成酶和Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶。

2。材料和方法

2.1。乙醇提取大蒜

中描述的冷浸渍法(20.使用了)。提取进行了生物医学研究实验室在西方校园,桥(坎帕拉国际大学)、乌干达。块小蒜重500克去皮,之后均质在寒冷的0.9%氯化钠无菌溶液体积的70毫升。结果粘贴就暂停了48小时在一个气密jar和80%乙醇动摇每五分钟后,一天3次。48小时后,惠特曼类型的悬架用滤纸过滤。过滤重复三次之后,一个清晰的滤液。然后使用旋转蒸发器浓缩滤液在40°C水浴。集中提取是放置在一个锥形瓶和蒸发进一步在烤箱50°C,之后的提取研究。

2.2。实验大鼠

二十四(24)雄性Wistar鼠体重200 - 250克。这些是从动物设施必须购买(Mbarara科技大学)。老鼠被安置在清洁的笼子里的动物房设施桥西方校园房子被用来实验老鼠,然后他们适应新环境生活了两个星期。标准鼠小球从Nuvita提要(U)有限公司购买和水在整个实验周期提供了异常时空腹血糖水平被[21]。实验大鼠随机分成三组各有8大鼠(表1)。

2.3。感应Wistar鼠高血糖

Wistar鼠被允许自由喂了五天。六十(60)毫克/公斤链脲霉素从西格玛奥德里奇是溶解在购买0.05毫升的柠檬酸缓冲(pH值4.5)和120毫克/公斤烟酰胺从扎克的药店购买Bushenyi溶解于0.5毫升的生理盐水。高血糖是导致使用单一60毫克/公斤STZ腹腔内注射,15分钟后120毫克/公斤烟酰胺是腹腔内注射22]。水平升高的血糖感应通过收集血液样本证实3天后大鼠尾静脉通过一个小伤口。使用一个叫glucometer(血糖水平测量23]。老鼠证实被高血糖的血糖浓度(≥250 mg / dl)用于研究[22]。

2.4。海马依赖记忆评估

描述的方法(24)与少量修改用于评估内存。实验装置包括一盒制成的胶合板和测量40厘米×640厘米×630厘米。看到了地上的灰尘扩散两英寸和照明灯泡使用使用开销。对象和领域是用70%的乙醇清洗每一天的实验,减少每天的嗅觉线索提供了新鲜的床上用品。对象位置记忆测试进行了3天。执行这个测试,在诱导高血糖,然后确认高血糖后21天。实验进行了三天。在第一天(习惯),大鼠探索盒子和行为空间5分钟曝光两次,没有对象被放置在舞台上在这一天。笼子里消除粪便打扫干净了,老鼠然后返回后探索。习惯了另一个老鼠和重复同样的安排毕竟老鼠已经习惯。 On training day (second day), two objects which were identical measuring 1.2 × 2500 inches were placed in the box 2.5 centimetres from its wall. The objects were located in corners A and B, 2.5 cm apart. Rats explored the two objects freely for a 10-minute trial. Those rats which failed to explore the objects on day one for less than ten seconds were not included for analysis. Memory testing occurred on day 3. To test memory, object exploration time in novel versus familiar locations was done. For each trial, one of the objects was placed in the centre of the arena instead of its original location. The experiment was run similarly during training, with 10-minute trials. All trials were videotaped with VDO camcorder version-052, USA, and analyzed later by trained technician. The exploration time in seconds of objects in novel and familiar locations was recorded for each rat and later analyzed. Exploration time was scored when the rat’s head or nose touched the objects. Standing, sitting, and sniffing on the objects were also scored. Novelty index in percentage was calculated as follows.

小说中探索对象位置时间除以总时间探索小说中对象和熟悉的地方,然后乘以100%。

2.5。组海马和处理样品

记忆测试后,老鼠放在一个带盖子的容器包含一条毛巾蘸99%乙醚为2分钟。老鼠被牺牲,大脑被删除,和海马切除仔细然后均质获得匀浆,然后离心获得上层清液用于分析GS、Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶和钙^{2 +}atp酶的活动。

2.6。确定Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶活性

描述的方法(25)是用于分析三十(30)海马Na匀浆⁺/ K⁺atp酶活性。分析混合物(mM)由50氯化钠,30 Tris-HCl缓冲区(pH值7.4),6 MgCl₂0.1 EDTA 5氯化钾,50的蛋白质浓度μg。乌本苷(1毫米)增加了350的浓度μl .三磷酸腺苷(ATP)添加到启动反应形成一个3毫米的浓度。反应是停止了30分钟,50%三氯乙酸成交量为70μL添加的温度37°C。量π解放是calorimetrically量化描述根据方法(26300 KH),使用一个标准的参考₂阿宝₄。Na的活动⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶在π/分钟/毫克的蛋白质nmol乌本苷的决心没有整体活动。

2.7。决定Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶活性

Ca的活动^{2 +}腺苷三磷酸酶在30海马匀浆决心根据描述的方法(27]。该方法(26)是用来估计π(无机磷酸盐)。3 MgCl₂0.1,30 Tris-HCl缓冲区(pH值7.4),EGTA毫米,和100年μ0.4 g蛋白的存在与否CaCl₂在200年的一次μL卷形成的媒介分析。增加ATP开始反应给3毫米作为最终体积。百分之五十的三氯乙酸成交量为70μL 60分钟后,在37摄氏度停止反应。蛋白质的反应是线性与浓度和时间。试验包括控制解决方案,用于非酶的三磷酸腺苷水解。解放π计算calorimetrically KH的参考解决方案₂阿宝₄。Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶活性计算π/分钟/毫克蛋白在nmol减去钙离子的测量活动。

2.8。确定谷氨酰胺合成酶活性

该方法(28)是用于谷氨酰胺合成酶的酶反应。在这种方法中,0.1毫升匀浆在140毫米氯化钾水溶性添加到0.1毫升的反应混合物在毫米和孵化15分钟(37°C)。反应停在0.4毫升的解决方案包含370氯化铁(mM),盐酸200柠檬酸,670。上层清液的吸光度测定离心后在720 nm和标准数量的氯化铁试剂处理c-glutamyl hydroxamate比较产生的吸光度。研究结果表示为控制条件的百分比在更易与伽马谷酰基hydroxamate /人力资源/毫克的蛋白质。

2.9。统计分析

结果表示为均值±SEM和分析使用方差分析统计图基紧随其后的事后多重比较检验 被认为是重要的。

3所示。结果

3.1。乙醇的影响大蒜(答:一种)提取血糖水平

每个星期在糖尿病大鼠的血糖水平高与正常大鼠的控制。有显著降低糖尿病大鼠的血糖水平处理大蒜(答:一种)提取与糖尿病控制老鼠相比(表2)。空腹血糖水平表示为mg / dl。

3.2。大蒜乙醇提取物对新奇指数的影响在不同的组

新奇的指数计算的比例。新奇的指数在糖尿病大鼠接受生理盐水(49±0.22)显著降低 比正常的老鼠(55±0.11)(表控制3)。然而,当糖尿病大鼠用大蒜治疗(答:一种),有显著增加 新奇指数(61.4±0.20)相比,新奇指数(49±0.22)的糖尿病大鼠(表3)。

3.3。乙醇的影响大蒜(答:一种)提取海马Na的活动⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶

数据的海马体钠钾atp酶活性测定μ摩尔π解放/分钟/毫克的蛋白质。糖尿病控制,Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶活性(0.338±0.02)显著降低 与正常相比控制老鼠接受生理盐水(0.43±0.01)(图1)。大蒜管理局(答:一种)对糖尿病大鼠的剂量1000毫克/公斤导致显著增加 在海马体Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶活性(0.68±0.01)相比,糖尿病控制老鼠(0.338±0.02)(图1)。

3.4。乙醇的影响大蒜(答:一种)提取海马钙atp酶活性

海马Ca的活动^{2 +}腺苷三磷酸酶是计算μ摩尔π解放/分钟/毫克的蛋白质。

海马Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶活性在控制糖尿病大鼠(0.438±0.019)显著降低 与正常相比控制老鼠(0.56±0.18)(图2)。治疗后的大蒜乙醇(答:一种)提取物对糖尿病大鼠的剂量1000毫克/公斤,海马Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶活性(1.22±0.037)显著增加 相比,糖尿病控制(0.438±0.019)(图2)。

3.5。乙醇的影响大蒜(答:一种)提取海马谷氨酰胺合成酶活性

海马体谷氨酰胺合成酶活性表达为更易与伽马谷酰基hydroxamate /人力资源/毫克的蛋白质。结果表明,糖尿病控制记录大鼠显著下降 海马体谷氨酰胺合成酶活性(0.32±0.001)相比,正常控制老鼠(0.478±0.01)(图3)。与乙醇大蒜治疗糖尿病大鼠(答:一种)提取显著增加 海马体谷氨酰胺合成酶活性(0.77±0.003)相比,糖尿病控制老鼠(0.32±0.001)(图3)。

4所示。讨论

当前研究的目的是确定大蒜乙醇的影响(答:一种海马体Na)提取活动⁺/ K⁺atp酶、谷氨酰胺合成酶和Ca^{2 +}腺苷三磷酸酶在streptozotocin-nicotinamide诱导糖尿病Wistar鼠尽可能改善记忆的机制。结果表明,新奇的偏好是在糖尿病大鼠显著降低,表明损伤在内存中。这个结果符合研究[18,29日- - - - - -31日]。然而,当糖尿病Wistar鼠用大蒜治疗(答:一种)提取,增加偏爱新奇的建议改善记忆。这个结果是与之前的研究结果相一致18,32]。Na⁺/ K⁺atp酶是重要的在调节细胞体积,主动运输的K⁺进细胞内钠外流⁺,跨膜通量的Ca^{2 +}和神经递质释放33]。结果显示显著降低海马Na的活动⁺/ K⁺atp酶在大鼠糖尿病。这是与之前报道的研究一致,Na⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶活性降低糖尿病大鼠的大脑(31日,34]。Na的活动减少⁺/ K⁺atp酶可能与氧化应激增加海马(35]。这导致死亡的神经元由于减少抗氧化防御机制(36]。政府的大蒜已被证实可以降低生产活性氧(37]。在这项研究中,用大蒜汁治疗糖尿病大鼠显著增加海马Na的活动⁺/ K⁺腺苷三磷酸酶表明大蒜的能力来增强这种酶的功能。Ca^{2 +}atp酶对维持细胞内钙含量是至关重要的。结果表明,Ca^{2 +}atp酶活性显著降低糖尿病大鼠的海马。这是符合研究[31日,34]。这可能是由于增加的脂质过氧化物的形成38]或过载的细胞内钙含量(39]。有人建议,增加细胞内钙^{2 +}由于钙浓度发生^{2 +}腺苷三磷酸酶抑制,导致信号通路的改变40]。据报道,这种酶的活性与周围结构和脂质环境synaptosomal膜(41]。事实上,Ca的活动减少^{2 +}腺苷三磷酸酶可能是由于改变膜磷脂,是密切相关的酶(周围的微环境42]。有人建议,S-allyl半胱氨酸,大蒜中蒜氨酸,化合物防止膜脂质降解[43]。活动的显著增加海马钙腺苷三磷酸酶与大蒜提取物治疗糖尿病大鼠后可能会建议活性化合物的影响在恢复Ca的大蒜^{2 +}atp酶活性。神经递质谷氨酸通过calcium-dependent glutamatergic神经囊泡释放机制。谷氨酰胺合成酶(GS)是一种重要的酶在控制细胞内的浓度将它转化为谷氨酸的谷氨酰胺(44]。谷氨酰胺合成酶有助于保持氨的浓度在正常范围内,因为过量的氨离子毒害人的大脑(45]。减少活动的差别可能是由于对这些酶、谷氨酰胺合成酶增加间隙,其活动的调制一氧化氮(46]。GS建议是容易增加蛋白质氧化和硝化抑制其活动(5,47]。用大蒜汁治疗显著增加海马谷氨酰胺合成酶的活性表明这种酶的激活。

最后,基于本研究的结果显示,乙醇大蒜(答:一种)提取改善记忆STZ-nicotinamide诱导糖尿病Wistar鼠,这种改善的机制可能是由于增加海马钠钾atp酶的活动,Ca^{2 +}atp酶、谷氨酰胺合成酶。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

特别感谢将坎帕拉国际大学提供财政支持。

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