Մեկնաբանություններ. Պարկինսոնի մկնիկի մոդելում վազքուղով վարժությունն ավելացրեց դոպամինի D2 ընկալիչները: Կախվածություններն առաջացնում են D2 ընկալիչների անկում, ինչը մասամբ հանդիսանում է ապազգայունացման պատճառ: Մարզվելու եւս մեկ պատճառ:
Շարժման խանգարումներ
Volume 25, Issue 16, էջեր 2777-2784, 15 Դեկտեմբեր 2010
Վերացական
Ընթացիկ ուսումնասիրության նպատակն էր ուսումնասիրել Dopamine D2 ընդունիչի (DA-D2R) արտահայտությունը, MPTP մկների բազային գանգլիաում `ինտենսիվ տրասպորտի վարման ենթարկված: Օգտագործելով արեւմտյան իմունոոբլոտտային վերլուծությունը եւ սինապտոնուրոսոմները ի Վիվո պոզիտրոնային արտանետման տոմոգրաֆիա (PET) պատկերացում, օգտագործելով DA-D2R հատուկ լիգան [18F] fallypride- ի, մենք գտել ենք, որ բարձր ինտենսիվության թրեյլինգի վարժությունը հանգեցրել է STRIATAL DA-D2R արտահայտության ավելացմանը, որը առավել արտահայտված է MPTP- ով համեմատած աղերի հետ բուժած մկների համեմատ: DA-D2R- ում դոպամինային լարված գանգլիաում զորավարժությունների պատճառած փոփոխությունները համապատասխանում են այս ռեցեպտորի պոտենցիալ դերին `միջին ցողունային նեյրոնների (MSNs) ֆունկցիայի եւ վարքագծի վերականգնման մեջ: Կարեւորն այն է, որ այս ուսումնասիրության արդյունքներն աջակցում են PET- ի օգտագործման հիմնավորումը [18F] Fallypride- ն ուսումնասիրում է DA-D2R- ի փոփոխությունները Parkinson- ի հիվանդության (PD) ունեցող անհատների համար, որոնք անցնում են բարձր ինտենսիվությամբ թրեյնինգի ուսուցում:
Զորավարժությունները բարելավում են արյան շարժումը Parkinson- ի հիվանդության (PD) հիվանդների մոտ:1-3 Կենդանիների մոդելները, ինչպիսիք են 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) մկնիկը, ապահովում են կարեւոր գործիք, ուսումնասիրելու շարժիչի վարքագծի զորավարժությունների առաջացման բարելավման մոլեկուլային մեխանիզմները:4-6 Dopamine D1 եւ D2 ընդունիչները (DA-D1R եւ DA-D2R) դոպամինի առաջնային թիրախն են ստիատալային միջավայրում ցողունային նեյրոնների վրա (MSNs) եւ ֆիզիոլոգիական հատկությունների եւ բջջային ազդանշանների մոդուլացման: Մասնավորապես, DA-D2R- ը մեծ դեր է խաղում երկարատեւ դեպրեսիայի մեջ (ՍՊԸ), սինապտիկ պլաստիկության ձեւ, որը ներառում է գլուտամերգիկ եւ դոպամիներգիկ նյարդոտման ինտեգրումը, որը հանգեցնում է շարժիչի գործառույթի կոդավորմանը dorsolateral striatum- ում: Հաշվի առնելով DA-D2R- ի դերը շարժիչային հսկողության մեջ, մենք ձգտել ենք ուսումնասիրել, թե արդյոք շարժիչի ֆունկցիայի ուժեղացված բարելավումը մասամբ պայմանավորված է striatal DA-D2R արտահայտության աճով:
Պոզիտրոնային արտանետումների տոմոգրաֆիա (PET)-DA-D2R ռադիոկապի հետ աշխատելը առաջարկում է երկարատեւ ուսումնասիրություն մարդկանց վրա վարժությունների ազդեցության վերաբերյալ: Նախորդ հետազոտությունները, որոնք վարվել են aerobic զորավարժություններով, փորձել են չափել նորմալ մարդկանց դոպամինի ազատումը7 եւ ոչ մի փոփոխություն,11C] raclopride- ը, որի հեղինակները հանգեցնում են, որ դոպամինի մակարդակի փոքր փոփոխությունը տեղի է ունեցել: Այնուամենայնիվ, DA-D2R արտահայտության եւ սինապտիկ գործունեության վրա վարժությունների հետեւանքները չեն ուսումնասիրվել: PET-imaging ligand [18F] fallypride- ը հիանալի գործիք է ուսումնասիրելու դրա համար, քանի որ նրա բարձր հարստությունը եւ առանձնահատկությունը DA-D2R եւ DA-D3R- ի համար, եւ ի տարբերություն [11C] raclopride- ը, այն հեշտությամբ տեղահանված չէ էնդոգեն դոպամինի բազային մակարդակներով:7-10 Դա հաստատվել է կենդանիների reserpine pretreatment (իջեցնել endogenous dopamine), որոնք չեն ազդում [18F] fallypride պարտադիր,9,11 սակայն զգալիորեն ավելացել է [11C] raclopride պարտադիր8 որը վերագրվում էր ակնհայտ պարտադիր փոխազդեցության փոփոխությանը (Kd), այլ ոչ թե ընկալիչի համարը (Bառավելագույնը `).
Քանի որ պարտադիր ներուժը (BP) [18F] fallypride- ը դիմակայուն է դոպամինի նվազման հետեւանքով փոփոխությունների, ինչը փոքր ազդեցություն է ունենում դրա վրա Kd or Bառավելագույնը ` նախնական կամ հուսալի վիճակում, մենք օգտագործեցինք [18F] fallypride փորձարկել մեր վարկածը, որ DA-D2R արտահայտությունը մեծանում է MPTP մկնիկի մոդելի ինտենսիվ վարժությամբ:9,10,12,13 Բացի այդ, մենք աջակցեցինք մեր PET- ի ցուցադրման միջոցներին, օգտագործեցինք synparoneurosomal preparations- ի արեւմտյան immunoblot վերլուծության լրացուցիչ տեխնիկան, DA-D2R սպիտակուցի արտահայտման փոփոխությունները նույն կենդանիների սինապսի մակարդակով: Մենք այստեղ զեկուցում ենք DA-D2R արտահայտության վրա կատարվող վարժությունների հետեւանքները եւ [18F] fallypride է մկների խմբերում, որոնք վերաբերվում են կամ աղի կամ MPTP.
ՄԵԹՈԴՆԵՐ
Կենդանիներ, բուժման խմբեր եւ MPTP- ի ղեկավարություն
Արական C57BL / 6 մկաններ 8 շաբաթական (Charles River լաբորատորիաներ, Wilmington, MA) խմբային տեղակայված էին ջերմաստիճանի վերահսկվող սենյակում, 12 ժամ լույսի ներքո / 12 h մութ ցիկլով: Բոլոր ընթացակարգերը կատարվել են համաձայն NIH- ի Լաբորատոր կենդանիների խնամքի եւ օգտագործման ուղեցույցի, որը հաստատվել է USC IACUC- ի կողմից: Ընդհանուր 164 մկնիկը օգտագործվել է չորս բուժման խմբերում `(1) աղբի (n = 42), (2) աղի եւ վարժություն (n = 55), (3) MPTP (n = 57) եւ (4) MPTP գումարած վարժություն (n = 42): Լյարդի առաջացման համար մկները ստացան 20- ի քաղցկեղով 0.9-h ինտերվալներով կամ 2 մլ 0.1% 4-ի ներերակային ներարկում, 0.9% NaCl- ի կողմից ընդունված 10 մգ / կգ MPTP (ազատ բազա, Sigma-Aldrich, Սեն - Լուի, MO) չորս ներերակային ներարկում որպես վերահսկողություն: Լյարդը վալիդացվել է ստիատալային դոպամինի մակարդակի HPLC վերլուծությամբ: 82.2 օր հետո MPTP- ի կառավարումը, XTP- ի մկների մեջ (48.0 ± 8.4 նգ / մգ սպիտակուցը) 269.5% dopamine- ի նվազեցումն էր, համեմատած շաքարի մկների հետ (24.9 ± 69.8 նգ / մգ սպիտակուց): Հետազոտության վերջում MPTP- ի (11.7 ± 77.9 նգ / մգ սպիտակուցը) MPTP- ի համեմատ (12.0 ± 315.2 նգ / մգ սպիտակուցը) MPTP- ի եւ գումարած մկների միջեւ ստիատալային դոպամինի մակարդակներում զգալի տարբերություն չկար: Այնուամենայնիվ, աղիքային դոպամինի զգալի աճը եղել է աղի (9.0 ± 246.9 նգ / մգ սպիտակուցը) եւ աղիով (19.8 ± XNUMX նգ / մգ սպիտակուցը)F(3,16) = 7.78; P <0.05):
Treadmill զորավարժությունները
Զորավարժությունները սկսվել են 5 օր անց: 100- սմ շարժիչով շարժիչով (Exer 6M, Columbus Instruments, OH) աշխատելու համար պատրաստվել են երկու վարժական խմբերի մկաններ (saline plus exercise եւ MPTP plus exercise), 6 շաբաթների (5 օր / շաբաթ) համար աստիճանաբար արագության հասնելու համար 60 րոպե / օր եւ 18-20 մ / րոպե արագություն:5,6
Մագնիսական ռեզոնանսային Պատկերում
1-T միկրո-MRI համակարգով (Bruker Biospin, Billerica, MA) ստացվել է մկնիկի ուղեղի եռաչափ ծավալային T7 կշռված մագնիսական ռեզոնանս (MR) պատկեր: Պատկերի ձեռքբերման պարամետրերն են `TE = 46.1 սմ, TR = 6292.5 սմ, 0.4- մմ կտոր հաստություն, 0.45-mm ինտերլսլերի հաստությունը, 128 × 128 × 128 մատրիցի չափը:
Ռադիոկիմիա
Սինթեզ [18F] fallypride- ը կատարվել էր ինչպես նախկինում նկարագրված էր թոքսալ պրեկուրսորի նուկլեոֆիլական փոխարինման արձագանքով [18F] օգտագործելով սովորական ռադիոակտիվ ապարատը:12 Մաքրումը կատարվել է C8 (2) Phenomenex Luna սյունակում հակադարձ փուլային HPLC- ի միջոցով, օգտագործելով acetonitrile եւ նատրիումի ֆոսֆատ բուֆերի բջջային փուլը (55: 45): Ուլտրամանուշակագույն կլանումը չափվել է 254 նմ եւ AUFS 0.05: Ռադիոակտիվ գագաթնակետը (պահելու ժամանակը, 17 րոպե) համապատասխան [18F] fallypride, հավաքվել եւ վճարունակ հեռացվել է ռոտացիոն էվապարատների վրա: Վերջնական արտադրանքը փորձարկվել է քրոմատագրության, օրգանական լուծիչների հեռացման, պիրոծունության, անպտղության, pH- ի եւ հեռացման համար: Հատուկ գործունեություն եւ ռադիոկիմիական մաքրությունը գնահատվել է Waters HPLC համակարգով `օգտագործելով C8 (2) Phenomenex Luna վերլուծական: Հատուկ գործունեություն է եղել 3,000-12,000 Ci / mmol- ի շրջանակում:
PET չափումներ եւ նկարների վերլուծություն
Քսան մկնիկը օգտագործվել է PET- ի նկարագրության համար (n = 6 saline, n = 3 saline plus exercise, n = 5 MPTP եւ n = 6 MPTP plus exercise): Սկանները ձեռք են բերվել Concorde microPET R4 սկաների (CTI Concorde Microsystems, Knoxville, TN) հետ 60-min ցուցակի ռեժիմի ձեռքբերման արձանագրությամբ, 20-min հաղորդման սկանավորումից հետո, 68Գ աղբյուրը: [18F] fallypride (10.92-11.28 MBq) ներարկվել է պոչի երակով (մեկ bolus) արտանետումների սկանավորման սկզբում: Մկները անզգայացվել էին 2% isofluorane եւ 98% թթվածինով: Դինամիկ ռեժիմի ռեժիմի տվյալները դասակարգվել են 26- ի հետ (6 × 20 վայրկյան, 4 × 40 վայրկյան, 6 × 1 րոպե եւ 10 × 5 րոպե) եւ վերակառուցվել OSEM- ի երկու կրկնողությունների միջոցով (հաջորդականության ենթահամակարգերի ակնկալիքի առավելագույնի) եւ հաջորդել է 18 MAP- ի (առավելագույնը հետերերիորի) վերակառուցման ալգորիթմը:14 Վերակառուցված պատկերները կտրվել են, գլխին պարունակելու համար եւ գծային ինտերակտիվությամբ Z- 128 × 128 × 63 պատկերն արտադրելու ուղղությամբ `izotropic 0.4 × 0.4 × 0.4 մմ-ով3 voxels. Բարձրորակ բալանսային պոտենցիալ պոտենցիալ պոտենցիալ (BP) պատկերներ ստերիմատից հաշվարկվել են վերակառուցված դինամիկ պատկերներից, օգտագործելով բազմալեզու հյուսվածքի մոդելի մոդելը15 եւ Լոգան հողամասերը16 բարձր ակտիվություն ստերիմատում եւ ցերեկային շրջանում շատ ցածր ակտիվությամբ (հղումային շրջանում): Հետաքրքիր անատոմիական շրջաններ (striatum եւ cerebellum) ձեռքով սահմանվել են երկու կիսագնդերում `PET- ի պատկերներով, որոնք գրանցվել են MRI- ով` օգտագործելով Rview (տարբերակը 8.21Beta):17 [18F] մկնիկի ստիաթում կատարվել է BP- ի արժեքով, որն ապահովում է հավասարակշռության մեջ կոնկրետ / անհատական կապի հարաբերակցությունը:18,19 Հատապտուղում ամրագրված առանձնահատկությունը ցուցադրելու համար չորս մկնիկը harvested 60 րոպե լիգան ներարկումից հետո, ուղեղները արագ սառեցված են հեղուկ ազոտի մեջ, հատված 30-μմ հաստությամբ եւ ֆոսֆո-պատկերապատողներին բաժինները (Typhoon 9200, GE Healthcare Inc., Piscataway , ՆԺ) (Նկ. 1): Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել,18F] fallypride- ը կոնկրետ կապում է DA-D2R- ի հետ, եւ քանի որ շատ քիչ DA-D3R- ը striatum- ում է, պարտադիր նշվում է DA-D2R- ի զբաղվածությունը:9,10,12,13
Հյուսվածքների հավաքածու HPLC եւ սպիտակուցի վերլուծության համար
Ուսումնասիրության վերջում ուղեղները արագ հեռացվեցին եւ բորբոքային ստիատում հայտնաբերվեց թարմ, որը համապատասխանում է բրեգմա 1.2- ից մինչեւ 0.6- ի անատոմիական տարածաշրջաններին, ինչպես նաեւ կորպուսի կալցիումի հետ, դորալային սահմանով, կորպուսի կոլոսումի կողային կողմը, որպես կողային սահմանը եւ վերին շերտը վրացական սահմանը:20
HPLC- ի դոպամինի վերլուծությունը եւ դրա մեթաբոլիտները
Ստերիատալային հոմոգենացություններում (n = 4 մեկ խմբի) դոպամինի մակարդակները որոշվել են HPLC- ի կողմից էլեկտրաքիմիական հայտնաբերմամբ:6 Համակարգը բաղկացած էր ESA ավտո-նմուշով (ESA, Chelmsford, MA), որը հագեցված է 150 × 3.2 մմ հակադարձ փուլ C-18 սյունակում (3մմ տրամագծով) եւ CoulArray 5600A- ով (ESA, Chelmsford, MA) -75- ում, 50- ում, 220- ում եւ 350- ում տեղադրված պոտենցիալներով վերանայվող վերլուծական բջիջ:
Western Immunoblot վերլուծություն
DA-D1R- ի եւ DA-D2R- ի սինթետիկ արտահայտության վրա զորավարժությունները վերլուծվել են սինպապոնեերոսոմային պատրաստվածքներում, որոնք թարմ են պատրաստված ութ ծանրաբեռնված dorsolateral striatum- ում:21 Այս ընթացակարգը կատարվել է ընդհանուր երեք 24 մկների փորձարարական խմբի համար երեք խմբերում (n = 3 պրեպեր մեկ խմբի համար): DA-D1R (~ 50 kDa), DA-D2R (~ 50 kDa), թիրոսինե հիդրոքսիլազ (58 kDa), դոպամինի փոխադրիչ (68 kDa) եւ α-tubulin (50 kDa) սպիտակուցների հարաբերական արտահայտություն (որպես բեռնման հսկողություն) վերլուծվել են Արեւմտյան իմունոբլոտը22 օգտագործելով առեւտրային մատչելի առաջնային հակամարմիններ (նապաստակի պոլիկլոնալ եւ մկնիկի մոնոկլոնալ հակամարմիններ, Millipore, Temecula, CA): Սպիտակուցային բաններները արտացոլվել են հավասարակշռությամբ մաքրված այծի հակահայկական նապաստակով կամ հակառուսական երկրորդային հակամարմինները, որոնք միացված են IRDye- ին:680 կամ IRDye800 (Rockland, Gilbertsville, PA): Լյումինեսցենտային ազդանշանը հայտնաբերվել է LI-COR Odyssey- ի զտիչում, ինֆրակարմիր դիտարկման հարթակի մոտ եւ քանակականացված օգտագործելով Odyssey 2.1 ծրագրային ապահովման (LI-COR Biotechnology, Lincoln, NE): Արդյունքները ցուցադրվում են որպես համեմատական արտահայտման մակարդակներ, համեմատած աղերի խմբի հետ (սահմանվել է 100%):
Վիճակագրական վերլուծություն
BP- ի խմբերի միջեւ տարբերությունները [18F] fallypride, DA-D1R եւ DA-D2R սպիտակուցների մակարդակները վերլուծվել են տարբերակով երկկողմանի վերլուծության (ANOVA) բուժման հետ, որպես ենթակա գործոնի միջեւ (saline vs. MPTP) եւ իրականացնել որպես առարկայի գործոն վարժություն): Առավելագույն վազքուղի արագության փորձարկման համար ժամանակ օգտագործվել է որպես առարկայական գործակից (շաբաթ 1, 2 եւ այլն) եւ բուժումը օգտագործվել է որպես առարկայի գործակից (աղի, MPTP): Bonferroni post-hoc թեստը օգտագործվել է շտկելու համար բազմաթիվ համեմատություններ, երբ գնահատվում են հետաքրքրությունը: Նշանակության մակարդակը սահմանվել է P <0.05 Խմբի տարբերությունների գործնական նշանակությունը ուսումնասիրելու համար խմբերի միջև եղած տարբերությունների մեծության նախահաշիվը հաշվարկվեց `օգտագործելով էֆեկտի չափը (ES) (ES = միջինGroup 1 - Նկատի ունեմGroup 2/ SDլողավազանում) ES- ն արտացոլում է բուժման ազդեցությունը հետաքրքրություն ներկայացնող բնակչության շրջանում և զեկուցվում է ըստ սահմանված չափանիշների `փոքր (<0.41), միջին (0.41-0.70) կամ մեծ (> 0.70):23 Վերլուծությունը կատարվել է Prism5- ի համար Windows- ի համար (GraphPad, San Diego, CA):
ԱՐԴՅՈՒՆՔՆԵՐ
High-Intensity Treadmill Exercise Improved Շարժիչային վարքագիծը MPTP-Lesioned Mice
Նախքան MPTP-lesioning- ը եւ վարժությունը սկսվելուց հետո, երկու զորավարժությունների բոլոր մկների միջին բազային արագությունները նման էին (saline plus exercise: 11.7 ± 1.1 մ / րոպե, եւ MPTP plus exercise: 11.2 ± 1.1 մ / րոպե): 6 շաբաթվա ամենօրյա վարժանքները բարելավեցին առավելագույն թռիչքուղու արագությունը ինչպես զորավարժությունների խմբերի, այնպես էլ աղերի եւ գումարման մկների հետ `զգալիորեն մեծ առավելագույն արագություն ցուցաբերելով, MPTP- ի եւ գումարած մկների համեմատ 1- ի միջոցով 4- ովՆկ. 2): Այնուամենայնիվ, MPTP- ի եւ գումարած մկների նմանատիպ միսիոներային արագությունը նույնքան էր, որքան saline plus գումարային մարտկոցը 5 շաբաթում (MPTP գումարած վարժություն `17.2 ± 3.6 մ / րոպե եւ աղեր եւ վարժություն` 22.0 ± 1.5 մ / րոպե) եւ շաբաթ 6 (19.2 ± 1.2 մ / min եւ 22.2 ± 0.9 մ / րոպե): Ավելի վաղ հաղորդվել էր, որ MPTP- ի վնասված մկները, որոնք չեն անցել թրեյնինգի դասընթացը, 7.0- ի շաբաթվա ավարտին 0.3 ± 6 մ / րոպե առավելագույն արագությամբ շարժիչի վարքագծի ինքնաբուխ վերականգնում չի ցուցաբերել:5
Բարձր ինտենսիվության թրեյնինգի զորավարժությունը բարձրացրել է STRIATAL DA-D2R բայց ոչ DA-D1R սպիտակուցը
Բարձր ինտենսիվության թրեյնինգի վարժությունները տարբեր կերպ են ազդել DA-D2R- ի եւ DA-D1R- ի մակարդակներում `սինթետոներոսոմային պատրաստվածքներում, դորալային ստերիմատից, ինչպես ցույց է տրված արեւմտյան բլոտի վերլուծությունը (Նկ. 3): MPTP- ի եւ գումարման մկները ունեցել են 48.8% աճ striatal DA-D2R համեմատ MPTP մկների (Նկարը `3B) եւ DA-D2R սպիտակուցի մակարդակի վրա վարժությունների եւ MPTP lesioning- ի միջեւ զգալի փոխազդեցություն (F(1,8) = 6.0; P <0.05): Ընդհակառակը, խմբերի միջև որևէ վարժություն չի եղել DA-D1R սպիտակուցի մակարդակի վրա (Նկար 3A; F(1,8) = 0.1, P = 0.78): MPTP lesioning- ը միայնակ չի փոխում կամ DA-D2R (F(1,8) = 0.0; P = 0.88) կամ DA-D1R արտահայտությունF(1,8) = 0.0; P = 0.92): Բացի դրանից, միջին խոռոչի դոպամիներգիկ մանրաթելերի ամբողջականության երկու տարբեր սպիտակուցային մարկերներ, թիրոսինային հիդրոքսիլազ (TH; Նկար 3C) եւ դոպամինային փոխադրիչ (DAT; Նկար 3D), ցույց տվեց, որ MPTP- ն զգալիորեն նվազեցնում է ստիատալային TH սպիտակուցը (F(1,8) = 757.3; P <0.05) և DAT արտահայտությունը (F(1,8) = 218.0; P <0.05):
Բարձր ինտենսիվության տրոլեյբուս զորավարժությունները ավելացել են ստիատալալ [18F] Fallypride պարտադիր ներուժ (BP)
Մինչ արեւմտյան immunoblotting վերլուծության ընկալիչ սպիտակուցի արտահայտությունը չափվում ընդհանուր հակամարմին epitopses (ինչպես մակերեսային եւ ներքին բջջային խանութներում), ի Վիվո PET-imaging DA-D2R հատուկ ռադիոլանգով [18F] fallypride- ը կարող է սահմանել DA-D2R- ի առկայությունը վարժությունների ազդեցությունը լիգանդին (Նկ. 4): Վիճակագրական վերլուծությունը ցույց է տվել, որ զորավարժությունների զգալի ազդեցությունըF(1,16) = 12.3; P <0.05), ինչպես նաև MPTP վնասվածք (F(1,16) = 160.3; P <0.05) առանց MPTP- ի և վարժությունների միջև զգալի փոխազդեցության (F(1,16) = 3.5; P = 0.07) ին [18F] fallypride BP- ն: The Bonferroni post hoc վերլուծությունը ցույց է տվել էական տարբերություն BP արժեքների միջեւ MPTP եւ MPTP plus զորավարժությունների մկների (t = 1.1, Df = 1, 16; P <0.01), և ոչ մի նշանակալի տարբերություն աղի և աղի գումարած մարզիչ մկների միջև (t = 4.1, Df = 1, 16; P > 0.05): Մասնավորապես, MPTP plus վարժեցնող մկների մոտ 73.1% աճ է գրանցվել [18F] MPP- ի մկների համեմատ BP- ի համեմատությունը (միջին BP- ի արժեքները MPTP- ի գումարած իրականացման համար `7.1 ± 0.7, միջին BP արժեքները MPTP մկների համար` 4.1 ± 0.3) (Նկարը `4B): Բացի դրանից, աղի եւ պլաստմասե սիլիկոնները ունեն 8.2% աճ [18F] ֆիլիպպիդային BP (13.2 ± 1.0) համեմատական աղի մկների (12.2 ± 0.3): Այս արդյունքներին համապատասխան, «ազդեցության չափ» հաշվարկները ցույց են տվել, որ ավելի մեծ զորավարժություն է կատարվում MPTP խմբերի միջեւ (ES = 2.61), քան համեմատած աղի խմբերի միջեւ (ES = 0.94):
ՔՆՆԱՐԿՈՒՄ
Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ բարձր ինտենսիվության թրեյնինգի վարժությունը հանգեցնում է [18F] MPP- ի կողմից բուժվող մկների շերտում BP (DA-D2R առկայությունը): Հակառակ դեպքում, MPTP- ի եւ պլաստիկ պլազմայի միջեւ ստատիկ դոպամինի ընդհանուր մակարդակներում զգալի փոփոխություն չի եղել, համեմատած MPTP- ի ոչ մի զորավարժությունների հետ: [18F] fallypride- ը բարձր ընտրովի DA-D2 / D3R հակադեոնենտ է, որի BP- ն արտացոլում է ի Վիվո առկա ընդունիչների միջոցը (Bառավելագույնը `) / պարտադիր համադրություն (Kd): Քանի որ DA-D2R- ն դորալային ստրիաթում գերակշռող դոպամինային ընկալիչ ենթատիպն է,18F] fallypride BP- ն ներկայացնում է DA-D2R- ի քանակի ավելացում եւ աջակցում է արեւմտյան իմունոբլոտինգի օգտագործմամբ սպիտակուցի արտահայտման ավելացումով եւ մեր նախորդ ուսումնասիրությունները, որոնք ցույց են տալիս striatal DA-D2R mRNA տառադարձման արտահայտությունը, օգտագործելով in situ հիբրեդիզացման հիստոկիմիա:5 BP- ի բարձրացման այս մեկնաբանությունը հետագայում եւս աջակցում է այն փաստի, որ [18F] dopamine- ի կողմից fallypride- ը չի կարող առաջանալ MPTP մկների մեջ, քանի որ դոպամինի մակարդակը մնում է ցածր:24 Այսպիսով, ակնհայտ պարտադիր փոխազդեցության փոփոխությունները (Kd) աննշան են եւ հազիվ են ազդում BP- ի վրա: MPTP մկների մեջ ուժեղացված ուժեղ ազդեցությունը կարող է արտացոլել տուժած ուղեղի փորձը օպտիմալացնել դոպամիներգիկ նյարդոտայնացման միջոցով ավելացված ընկալիչի թվաքանակը, մինչդեռ դոպամինային մակարդակը մնում է անփոփոխ: MPTP- ի մկների նկատմամբ զգայունության բարձրացումը ցույց է տալիս, որ տուժածի ավելի մեծ ներուժը հակառակ ուղեղի վրա է անցնում նեւրոպլաստիկություն, որը չի կարող կարեւոր լինել, երբ ստրիտացիոն սիլիկոնն անփոփոխ է: Այն փաստը, որ դոպամինի մակարդակը զգալիորեն չի փոխվում MPTP- ի մկների վարժություններով, ենթադրում է, որ DA-D2R- ում փոխհատուցման փոփոխությունները կարեւոր են զորավարժությունների հետ կապված շարժիչ ուժի գործադրման համար:
Օգտագործելով PET- ի նկարագրությունը, մենք նկատեցինք, որ DA-D2R BP- ն նվազեցրել է MPTP lesioning- ը `համեմատած աղիքային բուժած մկների հետ: Սա հակադրվեց արեւմտյան իմունոբլոտինգի, որի ընթացքում DA-D2R սպիտակուցի արտահայտության փոփոխություն չի նկատվում: DA-D2R գոյություն ունի դինամիկ հավասարակշռության մեջ մակերեսային եւ ներհասարակային բջիջների միջեւ, որոնց հետ վերջիններս ընդհանուր առմամբ մատչելի չեն ՊԷՏ ռադիոլանգների համար: Դոպամինային վնասված վիճակում փոխհատուցման մեխանիզմները կարող են հանգեցնել DA-D2R- ի միջուկային լողավազանում փոփոխությունների, որոնք կարող են անհասանելի լինել [18F] fallypride պարտադիր, սակայն դեռեւս առկա է հայտնաբերման արեւմտյան immunoblotting.
Ի տարբերություն մեր հայտնագործությունների, DA-D2R- ում փոխհատուցման բարձրացումը հայտնաբերվել է PD- ով անհատների եւ ոչ ստանդարտ պրիմատներում, կամ 6-OHDA- ում, առնետների մեջ MPTP- ի կիրառման մասին:25 Գրականության մեջ DA-D2R- ի կորուստը հաղորդվում է դոպամիներգիկ նեյրոնների դեֆեներացիայի հետ, մինչդեռ DA-D2R- ի աճը հանգեցնում է դոպամիներգիկ տերմինալների ավելացված արտահայտությունից եւ / կամ ստիատոպալիդային նեյրոնների կամ cholinergic interneurons- ներում ավելացված սինթեզի: Այս անհամապատասխանությունը մեր PET ուսումնասիրության եւ գրականության միջեւ կարող է պայմանավորված լինել ուսումնասիրությունների միջեւ տեղի ունեցած լորձի ծանրության տարբերություններով:11 Մասնավորապես, MPTP- ի կողմից բջիջների կորստի միջոցով ավելի մեծ քանակությամբ presynaptic DA-D2R- ների կորուստը կարող է բավարար լինել միայն վնասվածքներից առաջացած ցանկացած postsinaptic փոխհատուցման փոփոխությունների վերացման համար: Alternatively, DA-D2R BP- ի եւ արտահայտման մակարդակների MPTP (non-exercise) մկների աճի դիտարկման մեր անկարողությունը կարող է պայմանավորված լինել ուսումնասիրության վերջում դոպամինի մակարդակի համեստ վերականգնման շնորհիվ (82% dopamine- ի նվազում է 10 օրին, 68- ի դեմ % -ով պակաս է 42 օր առաջ: Այնուամենայնիվ, դա քիչ հավանական է, ինչպես MPTP- ի եւ գումարած մկների մկները, որոնք նույնպես ցույց են տվել, որ դոպամինի փոքր վերականգնումը (MPTP- ից ոչ մի զորավարժության մազից ոչ մի կերպ չի տարբերվում) DA-D2R BP- ի աճն է:
DA-D1R- ների եւ D2R- ների մեծամասնությունը արտահայտված են MSN- ի դենդրիտիկ ողնաշարով, կոլիներգյան ինտերյերոններով արտահայտված լրացուցիչ ընկալիչների, ինչպես նաեւ բջիջների (կամ thalamus) եւ substantia nigra pars compacta- ից ստացված գլուտամերգիկ եւ դոպամիներգիկ նեյրոնների տերմինալներով:26 Dopamine- ի հիմնական դերը է MSN- ում կորտիկոստրիտալային կամ թալամոստրիալալ գլութամերտիկ նյարդոտայնացման մոդուլավորումը: Գլութամերտիկ նյարդոտայնացումը ուժեղանում է DA-D1R- ներով եւ նվազում է DA-D2R- ների միջոցով:27-29 Դոպամինի հորմոնալ պայմաններում, ուղղաձիգ եւ սինապտիկ կապեր ընտրովի կորչում են DA-D2R- ի վրա, անուղղակի ուղիների MSN- ները:30 Այս կորուստը ուղեկցվում է MSN- ների ներսում hyperexcitability վիճակի շնորհիվ ավելացել glutamatergic corticostriatal neurotransmission.31-33 PD- ի կենդանիների մոդելներում սա աճող glutamatergic drive- ը կապում է պարկինսոնյան նման շարժիչի հետ:34 Դոպամինի կամ դրա ագոնիստների կիրառման միջոցով այս հիպոքեսիվ պետության վճռականությունը հանգեցնում է պարկինսոնի շարժիչի դեֆիցիտի վերադարձի:35,36 Այս հաշվետվությունների եւ մեր հայտնագործությունների լույսի ներքո մենք ենթադրում ենք, որ բարձր ինտենսիվության կիրառման օգուտները բարձրացնելով dopaminergic signaling- ը անուղղակի ճանապարհով DA-D2R արտահայտության ավելացման միջոցով (բայց ոչ DA-D1R ուղիղ ուղին) եւ բարելավելու շարժիչի գործառույթը գլութամաթերգիկ հուզմունքի կանխումը:
Մեր ուսումնասիրության նախնական եզրակացությունն այն է, որ ինտենսիվ ընթացքային վարժանքով վարժանքը նպաստում է նեյրոպլաստիկությանը `տառապող DA-D2R- ի աճի արտահայտման միջոցով, որը առավել ակնհայտ է տուժած ուղեղում: Հիմնվելով մեր եզրակացությունների վրա, չեզոքացնելով PET-imaging մոտեցումը [18F] fallypride- ը կարող է օգտագործվել հետախուզման համար, թե արդյոք ինտենսիվ տրոլեյբուսի վարժությունը հանգեցնում է DA-D2R- ի փոփոխություններին PD- ով ապրող անձանց: Մեր ուսումնասիրությունը կարեւորում է դոպամինի կորուստի կենդանական մոդելների նախնական հետազոտության արժեքը եւ թարգմանական հետազոտության կարեւորությունը `PD- ի ֆիզիկական անձանց պատկերացումն ու վարժեցման ուսումնասիրությունը հասկանալու եւ հիմնավորելու համար:
Acknowledgments
Այս աշխատանքը ֆինանսավորվել է USC CTSI Full Pilot Grant ծրագրի դրամաշնորհից եւ առատաձեռն ֆինանսական միջոցներից Parkinson- ի հիվանդության հիմնադրամի, Պարկինսոնի (Լոս Անջելես), Պարկինսոնի դաշինքի, Whittier Parkinson- ի հիվանդության կրթական խմբի, NINDS RO1 NS44327-1, NIA ( AG 21937) եւ ԱՄՆ բանակ NETRP W81XWH-04-1-0444: MGV- ն ստացել է USC Neuroscience բարձրագույն կրթաթոշակ ստացած կրթաթոշակ ստացող: Մենք ցանկանում ենք շնորհակալություն հայտնել Ryan Park- ին եւ Dr. Peter Conti- ին, USC Small Animal Imaging Core- ից, micro-PET- ի եւ դոկտոր Rex Moats- ի աջակցությամբ, Սաբան գիտահետազոտական ինստիտուտի փոքր կենդանիների հետազոտման կենտրոնից, MRI- ի օգնության համար: Մենք կցանկանայինք շնորհակալություն հայտնել Yi-Hsuan (Lilian) Lai- ին օգնության համար տրոլեյբուսի վարման համար եւ Avery Abernathy- ին HPLC վերլուծության համար իր փորձի համար: Մենք շնորհակալ ենք USC Parkinson- ի հիվանդության հետազոտական խմբի ընկերներին, այդ թվում `Ջորջ եւ Մարի Լո Բոոնին, Վալտերին եւ Սյուզան Դոնիգերին եւ Ռոբերտո Գոնսալեսին, նրանց առատաձեռն աջակցության համար:
Հղումներ
Հնարավոր շահերի բախում.
Ծանոթագրությունն ավելացվել է ապացույցով. Այս հոդվածը հրապարակվեց 19- ի հոկտեմբերի 2010- ին: Հետո հայտնաբերվեց սխալ: Այս ծանուցումը ներառված է առցանց եւ տպագիր տարբերակներում `նշելու համար, որ երկուսն էլ ուղղվել են:
Ֆինանսական բացահայտումներ. USC Neuroscience Բարձրագույն կրթաթոշակային ծրագիր (MV), NINDS RO1 NS44327-1 (MV, CW, JW, MJ եւ GP), USC CTSI Full Pilot Grant ծրագիր (QL, AN, MJ, GP):
Հեղինակային դերերը. Բոլոր ձեռագրերը հեղինակներն էին այս ձեռագիրը ստեղծելու համար: Գիտահետազոտական նախագծի հայեցակարգը. GP, BF, MJ, RL, JW: Ծրագրի իրականացում. MV, QL, AN, CW, MJ, GP: Տվյալների հավաքագրում, վերամշակում, վիճակագրական վերլուծություն. MV, QL, BF, AN, RL, MJ, GP: Ձեռագրերի պատրաստում. MV, QL, BF, RL, JW, MJ, GP:
Սայլակ
36. Calabresi P, Pisani A, Centonze D, Bernardi G. Synaptic plastisite եւ ֆիզիոլոգիական փոխազդեցություններ միջեւ dopamine եւ gluta
;