Braitheann Tionchar Fáis Néaróg ar Thacú le Cuimhne Spáis ar Innervation Cholinergic Hippocampal

Le haghaidh tuilleadh eolais:ali.ma@wecistanche.com

Teibí

Baineadh úsáid as géinteiripe fachtóir fáis néaróg (NGF) i dtrialacha cliniciúla ar ghalar Alzheimer. Tuiscint a fháil ar an mbunmheicníocht maidir le tionchar NGFcuimhned'fhéadfadh sé cabhrú le straitéisí nua cóireála a fhorbairt. Tá róil thábhachtacha ag NGF agus ag an gcóras cholinergic araon san fhoghlaim aguscuimhne. Tá NGF riachtanach chun an t-ionnervation cholinergic den hippocampus a chothabháil, ach tá sé faoi cé acu an bhfuil éifeacht tacaíochta NGF ar fhoghlaim aguscuimhneag brath go sonrach ar innervation cholinergic hippocampal slán. Anseo tá tréith againn iompar agus tomhais hippocampal toirte, neurogenesis, potentiation fadtéarmach, agus innervation cholinergic, i lucha inchinn-sonrach Ngf-easnamhach. Léiríonn ár dtorthaí go léiríonn lucha cnagála imní méadaithe, foghlaim spásúlachta lagaithe, agus cuimhne, toirt hippocampal daoine fásta laghdaithe, neurogenesis, potentiation gearrthéarmach, agus innervation cholinergic. Tarrtháil spásúlachta de bharr róléiriú Ngf i hippocampus lucha cnagála géine Ngfcuimhneagus innervations cholinergic athchóirithe go páirteach, ach ní imní. Mar thoradh ar ídiú roghnach ar innervation cholinergic hippocampal bhí lagú spáiscuimhne. Mar sin féin, theip ar overexpression Ngf sa hippocampus spásúlacht a tharrtháilcuimhnei lucha le hippocampal-roghnach ídiú snáithíní cholinergic, Mar fhocal scoir, léirímid an tionchar a bhíonn ag easnamh Ngf san inchinn agus cuirimid fianaise ar fáil go bhfuil éifeacht NGF ar spásúlachtcuimhneag brath ar innervations cholinergic slán sa hippocampus. Tugann na torthaí le fios go bhféadfadh spriocdhíriú colinergic leordhóthanach a bheith ina riachtanas ríthábhachtach chun géinteiripe NGF galar Alzheimer a úsáid go rathúil.

Wei Zheng Eu1, Yu-Ju Chen1, Wei-Ting Chen1, Kuan-Yu Wu1, Cheng-Yu Tsai1, Sin-Jhong Cheng2,

Roderick N. Carter3 agus Guo-Jen Huang 1,4,5

Réamhrá

Cothaíonn fachtóir fáis néaróg (NGF), fachtóir fáis néar-trófach a aithníodh ar dtús sna 1950idí, eisfhás néarít agus spreagann sé difreáil néarchealla i dturgnaimh chultúir 1–3. San inchinn, tá an slonn is airde de Ngf mRNA le fáil sa hippocampus4. Gníomhaíonn NGF dhá ghabhdóir: an gabhdóir NGF íseal-chleamhnas (gabhdóir néartrófach coitianta, p75) agus an gabhdóir NGF ard-chleamhnas (TrkA), a chuirtear in iúl i néaróin cholinergic forebrain basal5,6 agus ar eol dóibh an struchtúr hippocampal a innervate7. Tugann fianaise le fios go scaoiltear NGF ó spriocchealla agus go spreagann sé cosáin chomharthaíochta go cúlghabhálach feadh an axon8. Tá nasc láidir idir NGF agus an córas cholinergic sa hippocampus. Má dhéantar NGF a instealladh isteach sna ventricles cliathánach méadaítear gníomhaíocht choilín acetyltransferase (ChAT) sa hippocampus9. Ina theannta sin, tá sé léirithe go gcosnaíonn NGF néaróin cholinergacha forebrain basal tar éis damáiste axonal do shnáithíní teilgean hippocampal10.

Cliceáil chun Cistanche tubulosa buntáistí agus fo-iarsmaí le haghaidh cuimhne

Tá roinnt hipitéisí molta maidir le cúis an ghalair Alzheimer. Ceann acu is ea hipitéis an NGF11. Ó na 1980í luatha, tá sé léirithe ag roinnt tuarascálacha go dtarlaíonn mífheidhm cholinergeach suntasach i ndaoine scothaosta dímhínithe agus go bhfuil baint ag meathlú néarónach cholinergeach le heasnaimh chognaíoch i ngalar Alzheimer1.

Tá fianaise níos deireanaí curtha ar fáil ag an leathstadán tomagrafaíocht astaithe positron úrscéal (PET) 18F-fluoro eitocsaí beinséin go bhfuil caillteanas teirminéil cholinergic níos cortical in othair a bhfuil galar Alzheimer orthu13. Soláthraíonn staidéir ainmhithe fianaise freisin go laghdaítear dlús innervations cholinergic i bhfrancaigh aosta agus lucha trasgenacha cosúil le galar Alzheimer14,15. Ina theannta sin, taispeánann lucha frith-NGF d'aois feinitíopaí cosúil le galar Alzheimer, amhail caillteanas néarónach, easnaimh cholinergacha, agus laguithe sa chuimhne spásúlachta16. Tugann staidéar le déanaí le fios go bhfuil lagú ar chonair meitibileach an NGF in othair a bhfuil galar Alzheimer orthu, agus fuarthas amach go laghdaítear an t-innealra móilíneach le haghaidh aibithe proNGF agus go gcuirtear feabhas ar dhíghrádú NGF aibí17.

Tá baint ag an gcóras colinergic lárnach le foghlaim18,19 agus is cosúil go bhfuil ról tábhachtach ag NGF chun tacú leis seo. Féadann insileadh NGF infhéitheach ídiú éadrom cholinergic sa hippocampus agus easnaimh chuimhne i Ngf heitrisigeach móide / - lucha mutant20 a tharrtháil. Léiríonn an fhianaise freisin go modhnaítear neart na réamh-mheastacháin cholinergic chuig an hippocampus agus go gcuireann sé isteach ar phlaisteacht néarónach agus ar choinneáil iompar foghlama spásúlachta21. Mar sin féin, ní fios fós an mbraitheann éifeachtaí an NGF ar an bhfoghlaim ar na réamh-mheastacháin cholinergic seo don hippocampus. D’fhéadfadh soiléiriú air seo tuiscint níos fearr a thabhairt ar chóireáil a fhorbairt do ghalar Alzheimer. Sa staidéar seo, thugamar aghaidh ar an gceist seo trí úsáid a bhaint as lucha cniogála coinníollach Ngf a bhaineann go sonrach le hinchinn (cKO) chun tábhacht NGF maidir le himní agus cuimhne spásúil a nochtadh. Ina theannta sin, fuaireamar amach go n-éilíonn éifeacht NGF ar chuimhne spásúil, ach nach imní é, an teilgean cholinergic chuig an hippocampus.

Abhair agus modhanna

Ainmhithe

Rinneadh turgnaimh ar chohóirt gnéas-chothromaithe de 12-gf cKO seachtain d'aois agus lucha bruscair de chineál fiáin (WT). Baineadh úsáid as lucha floxed Ngf ó Lárionad Náisiúnta Ainmhithe na Saotharlainne, Taiwan, (RMRC 13175) agus Sox1::Cre lucha (Acc. Uimh. CDB0525K)22 chun Ngf flox/flox a ghiniúint; Sox1::Cre lucha sa staidéar seo. Ngf flox/flox; Sox1::Cre (cKO) agus Ngf flox/flox (WT) lucha a úsáideadh sa staidéar seo a bhí i lucha bruscair ginte ag trasnú Ngf flox/flox; Sox1 ::Lucha creige le lucha flox/flox Ngf homozygous. Baineadh úsáid as lucha fireann dhá sheachtain déag d'aois C57BL/6Narl le haghaidh díniervation cholinergic hippocampal. Tá lucha tar éis pórú i gcoinníollacha sonracha saor ó phataiginí deimhnithe AAALAC. Bhí siad lonnaithe i dtimthriall 12: 12 h éadrom-dorcha ag teocht 22 céim agus leibhéal taise de 60-70 faoin gcéad . Bhí rochtain ad libitum ag ainmhithe ar bhia agus ar uisce. Rinneadh na nósanna imeachta go léir de réir na rialachán áitiúil agus d'fhaomh an Coiste Institiúideach um Chúram agus Úsáid Ainmhithe in Ollscoil Chang Gung (Uimhir Cheadúnais: CGU105-033) iad.

Tástálacha iompraíochta

Le haghaidh tástálacha iompraíochta, rinneadh gluaiseacht ainmhithe a thaifeadadh agus a rianú ag baint úsáide as córas taifeadta físeáin. Rinneadh lucha chun an anailís iompraíochta a dhéanamh a randamach chuig cage ar leith le haghaidh tástála, le leapachas, bia agus uisce, sular aistríodh iad ar ais go dtí an cage baile. Tá gach lúbra déanta as aicrileach; níl aon leapachas sa chathair ghríobháin le linn na tástála. Rinne bogearraí Ethovision na sonraí iompraíochta go léir a thaifeadadh agus a fháil go huathoibríoch.

Réimse oscailte

Cuireadh lucha isteach i bpáirc chruinn oscailte le ga=45 cm agus ciorcal istigh dar ga =30cm. Bhí cead acu bogadh go saor ar feadh 5 nóiméad agus rianaigh bogearraí Ethovision iad.

Lúbra móide ardaithe

Bhí an gaireas a úsáideadh don tástáil ardaithe lúbra móide (EPM) comhdhéanta de dhá ghéag oscailte (30 × 5 cm) agus dhá ghéag iata den mhéid céanna, le ballaí 15 cm ar airde. Bhí an gcathair ghríobháin ardaithe 38 cm os cionn an urláir. Cuireadh lucha san EPM ar feadh 5 nóiméad le solas lag agus tomhaiseadh an t-am a chaitear sa lámh oscailte.

Maze uisce Morris

Rinneadh é seo i umar lúbra uisce cruinn (110 cm ar trastomhas, 50 cm ar doimhneacht) agus é suite i seomra geal. Líonadh an linn snámha go doimhneacht 15 cm le huisce a rinneadh teimhneach trí phéint bán, neamh-tocsaineach a chur leis. Cuireadh ardán éalaithe cearnach (9 × 9 cm) báite 0.5 am faoi dhromchla an uisce, i suíomh seasta i gceann de na ceathrún. Cuireadh oiliúint ar lucha thar 4 lá. Ar gach lá oiliúna, fuair lucha ceithre thriail oiliúna. Ba é 15 nóiméad an t-eatramh idirthrialach. Ar gach triail, cuireadh lucha isteach sa linn ag ceann de cheithre shuíomh tosaigh. Bhí cead ag lucha dul ag snámh/cuardach ar feadh 90 s ar a mhéid nó go dtí gur tháinig siad ar an ardán, agus ceadaíodh dóibh fanacht ar an ardán ar feadh 30 s. Má theip ar an luch an t-ardán a aimsiú ar thriail áirithe, treoraíodh an luch chuig an ardán. Ocht lá tar éis na trialach deiridh, le haghaidh na tástála cuimhne, baineadh an t-ardán as an linn, agus tugadh cead don luch sna 90í cuardach a dhéanamh air. Rinneadh sonraí a fháil agus a anailísiú go huathoibríoch, lena n-áirítear fad cosán snámha na dtrialacha oiliúna agus an céatadán ama a chaitear sa cheathrú sprice don tástáil chuimhne.

Aitheantas réad núíosach

Bhí cead ag lucha dul i dtaithí ar dhá shorcóir aicriligh bhána chomhionanna (airde=9cm, trastomhas= 5 cm) ar feadh 15 nóiméad in aghaidh an lae, ar feadh 2 lá. Bhí na réada i suíomh seasta i seomra bán. Le linn na céime tástála ar an tríú lá, cuireadh gloine urchar glas (airde=8.7 cm, trastomhas=5cm) in ionad ceann de na réada nochta, bun os cionn sa seomra agus an réad eile cuireadh sorcóir aicrileach bán nua ach comhionann. Bailíodh agus rinne bogearraí Ethovision am a caitheadh ​​ag iniúchadh gach ceann de na réada.

Anailís toirtmhéadrach hippocampal

Rinneadh gach scanadh íomháithe athshondais mhaighnéadaigh (MRI) trí úsáid a bhaint as ClinScan 70/3{0 USR (Bruker BioSpin, Ettlingen, an Ghearmáin) le corna eagair chéimnithe a bhí in oiriúint do cheann na luiche. Roghnaíodh seicheamh grádán-macalla tríthoiseach (3D) chun íomhánna inchinne il-slice a fháil leis na paraiméadair seo a leanas: am athrá=30 ms;am macalla=15 ms; uillinn smeach=20"; líon na meán=5; tiús slisne =0.2 mm; taifeach in-eitleán=256×256; méid voxel=59×59 ×200μm².Ba é an t-am fála iomlán thart ar 15 nóiméad le 1-2 faoin gcéad Isoflurane mar ainéistéiseach Tomhaiseadh toirt hippocampal le PMOD 3.2 (PMOD Technologies. An Eilvéis) Tugadh breac-chuntas ar hippocampi de láimh ar fud 13 nó 14 slisne corónach in aghaidh an ainmhí; Fuarthas toirt gach slisne tríd an limistéar imlínithe a iolrú faoin tiús slisne (0.2 mm) Tomhaiseadh toirt iomlán na hinchinne trí úsáid a bhaint as achair a imlínítear de láimh thar 19 slisne saighde in aghaidh an ainmhí, ag iolrú an achair imlínithe go dtí an tiús slisne (0.2 mm) Rinneadh anailís ar íomhánna faoi na coinníollacha céanna ar bhealach dalláilte.

cainníochtú mRNA

Bailíodh fíochán hippocampal ó lucha WT agus cKO, ansin homogenized i Trizol, agus eastóscadh feanól-clóraform de RNA iomlán ina dhiaidh sin. Rinneadh cDNA ansin ag baint úsáide as transcriptase droim ar ais SuperScript Ill (Invitrogen). Rinneadh turgnaimh i ndúblach. Rinneadh leibhéil slonn géine a ríomh ansin leis an modh △ACt agus normalaíodh iad i gcoinne rialú Gapdh. Ng-Ar Aghaidh: 5'-TTCTA TACTG GCCGC AGTGA-3; Ngf- Droim ar ais 5-TTAGT CCAGT GGGCT TCAGG-3'

Measúnacht corticosterone

Bailíodh samplaí fola idir 7:30 agus 8:00 pm trí thonnadh féitheacha aghaidhe agus bailíodh iad i bhfeadáin Microvette" CB300 LH. Scaradh plasma ón lánfhuil trí lártheifneoiriú agus stóráiltear é i bhfeadáin lártheifneora ag{{5} }"C go dtí go ndéanfar anailís orthu. Chun anailís a dhéanamh, caolaíodh samplaí i maolán (1/40), agus ansin anailísíodh iad le trealamh EIA Corticosterone (Enzo Life Sciences) de réir threoracha an mhonaróra, mar a thuairiscítear roimhe seo.

Ullmhúchán veicteoirí víreasach agus instealltaí laistigh den hippocampal

Maidir leis an turgnamh overexpression Ngf, blúirí DNA a ionchódaigh Ngf (RefSeq NM 013609) nó feabhsaithe. Chruthaigh PCR próitéiní Fluaraiseacha Glasa (eGFP) agus fochlónaíodh iad isteach sa suíomh Nóta de thógáil víreas AAV9. Táirgeadh veicteoirí athchuingeacha AAV9 trí mhodh caighdeánach aistrithe trí-plasmid agus íonaíodh iad le dhá bhabhta de lártheifneoiriú Csd. Rinneadh na titers fisiceacha veicteoirí AAVanna a chainníochtú trí líon na ngéanóim veicteora pacáistithe a thomhas ag baint úsáide as modh PCR fíor-ama.

Maidir leis na hinstealltaí veicteoirí víreasacha, rinneadh máinliacht faoi ainéistéise (meascán Zoletil-Rompun). Fuair ​​lucha instealltaí déthaobhacha de veicteoirí víreasacha isteach sa hippocampus i méid 1.5 ul faoi threoir steiréatachtach. Bhí ceithre shuíomh insteallta san iomlán (don dobhareach droma, Anterior-Posterior(AP)-22 mm. Medial-Lateral (ML)±2.0 mm ón bregma, agus Dorsal-Ventral ( DV)-1.8mm ón dura; le haghaidh dobhareach ventral, AP-3.0mm, ML ±3.0, agus DV-3 .3mm). Ba é tiúchan deiridh an veicteora AAV insteallta ná 3.1×{10 12vg/ml.

Immunohistochemistry/hibridiú in situ agus cainníochtú

Rinneadh gach cuid le haghaidh lipéadú Ki67, Doublecortin (DCX,5-Bromo-2'-deoxyuridine(BrdU)/NeuN, agus ChaT a slisnithe go tiús 40μm ar mhicreatóim sleamhnáin Feistíodh codanna ar shleamhnáin SuperFrost agus triomaíodh iad thar oíche Ina dhiaidh sin, goraíodh na sleamhnáin i maolán citreach 0.01 mol/L ar feadh 20 nóiméad ag 90*C,3 faoin gcéad HaO, ar feadh 10 nóiméad, rinsithe i saline maolánach fosfáit (PBS), agus gortha thar oíche ag teocht an tseomra le antasubstaint frith-Ki67 coinín (1:3000, Abcam), antasubstaint frith-DCX coinín (1:4000, Abcam), agus antashubstaint frith-ChaT (1:200, Abcam). Baineadh úsáid as nós imeachta caighdeánach coinín IgG ABC trealamh (Vector Lab) agus d'imoibrigh na sleamhnáin ar feadh 5-10nóiméad le táibléad Sigma DAB. Ansin rinneadh na codanna a shleamhnú le clúdach le DPX.

Maidir le lipéadú dúbailte BrdU/NeuN, goraíodh na codanna i 2N HCl ar feadh 15 nóiméad ag 37"C, neodaíodh iad i mBórait Sóidiam (Sigma) ar feadh 10nóiméad (pH 8.5), agus nite trí huaire i PBS roimh gor le francach. frith-BrdU (1:1500, Abcam) agus luch frith-NeuN(1:1000, Millipore) Tar éis trí nite i PBS(5 nóiméad an ceann), gor na codanna leis an antashubstaint thánaisteach fluaraiseacha (1:250, Alex Fluor 488 agus Texas Red, Invitrogen) ar feadh 2 uair i 0.3 faoin gcéad Triton/PBS le 2 faoin gcéad de shéiream gabhar.

Le haghaidh hibridiú in situ Ngf, úsáideadh taiscéalaí Ngf (Catalóg uimhreacha 565131) agus RNAscope 2.5 HD Brown Imoibrí Kit (Ardfháthmheas Cille, SAM), agus rinneadh staining de réir lámhleabhar an táirge. Go hachomair, goraíodh sleamhnáin i maolán aisghabhála 1 × ar feadh 5 nóiméad ag 100 céim C, 3 faoin gcéad H, O, ar feadh 10 nóiméad, agus rinsíodh iad i maolán níocháin 1 ×. Goradh na sleamhnáin ansin i bpróitéas ar feadh 20 nóiméad agus, ina dhiaidh sin, sprice taiscéalaí do 2h ag 40"C. Tar éis sraith aimplithe, úsáideadh DAB chun an RNA a shamhlú.

Rinneadh cealla lipéadaithe DCX, Ki67-lipéadaithe, agus BrdU/NeuN a chomhaireamh ar gach ochtú cuid trí mhéid iomlán rostrocaudal ciseal cille an ghráinnín (sé chuid in aghaidh an ainmhí). Méadaíodh líon na gceall a chomhaireamh ansin faoi 16, chun meastachán a fháil ar líon iomlán na gcealla DCX, Ki67, agus BrdU-dearfach sna gyrus dentate. Rinneadh na sleamhnáin go léir a randamach agus a chódú roimh anailís chainníochtúil. Rinneadh somata cille lipéadaithe ChaT a chomhaireamh ar gach dara cuid trí mhéid rostracaudal núicléas géag ingearach an bhanda trasnáin (VDB) agus septum medial (MS) (ceithre chuid in aghaidh an ainmhí). Le haghaidh íomhá ionadaíoch de lipéadú dúbailte BrdU/NeuN, fuarthas íomhá z-chruach (seacht slisne sa chruach) den chéad uair faoi chuspóir x40, agus ina dhiaidh dí-chomhbhrú 3D le modh atriallach tapa ag baint úsáide as bogearraí Axiovision Microimaging (Carl Zeiss).

Rinneadh na snáithíní cholinergic a shamhlú i staining Chat agus scrúdaíodh iad sa réimse dorcha, faoi chuspóir ×10 (Axio Imager 2, arna ghabháil ag Nikon D5100). Rinneadh an dlús snáithín a chainníochtú mar mheán-déine (Meanluach Liath) den chomhartha tairsí faoin limistéar hippocampal le Íomhá 142g (NIH), rinneadh dlús snáithín cholinergic Hippocampal a chainníochtú go haontaobhach ar gach ochtú cuid trí mhéid rostrocaudal iomlán an hippocampus iomlán.

Leictrifiseolaíocht i slisní hippocampal

Gearradh na slices hippocampal (450 um tiús) trasna le slisneoir fíocháin creathadh (DSK Microslicer DTK-1000; Dosaka EM, Kyoto, an tSeapáin). Ceadaíodh na slisní a ghnóthú ar feadh 120 nóiméad ar a laghad agus aistríodh iad chuig seomra taifeadta de chineál tumoideachais a bhí suite ar mhicreascóp díreach (BX51Wl; Olympus Optical, Kyoto, an tSeapáin) feistithe le físeán micreascópach trasnaíochta-chodarsnachta difreálach infridhearg. Rinneadh sreabhán ceirbreach-spinal saorga ocsaiginithe (5 faoin gcéad CO,/95 faoin gcéad O) a raibh 0.1 mM picrotoxin ann a dhoirteadh isteach sa seomra taifeadta ag ráta 1-2 ml/nóiméad. Suiteáladh leictreoid spreagtha cruach dhosmálta dépholach (Frederick Haer Company, Bowdoinham, ME)(impedance 10 Meg-ohm) agus pípéad gloine líonta le 3 M NaCl i strataim radiatum CA1 chun na féidearthachtaí postsynaptic allamuigh (fEPSPs) a mhúscailt agus a thaifeadadh. )gníomhaíocht, faoi seach. Imscrúdaíodh éascú cuisle péireáilte (PPF) ag eatraimh éagsúla idirspreagtha agus chuir gach eatramh idirspreagtha dhá bíog reatha gearrthréimhse (40 μs) i bhfeidhm gach 20s ar feadh ceithre huaire ar a laghad. Tomhaiseadh cóimheasa na bhfánaí tosaigh ón dara freagra fEPSP/an chéad fhreagra fPSP le haghaidh anailíse sonraí. Le haghaidh turgnaimh potentiation fadtéarmach (LTP), d'eascair gníomhaíocht fPSP bunlíne cobhsaí gach 20s ar feadh 20 nóiméad ar a laghad, spreag spreagadh ard-minicíochta (HFS)-LTP ansin ag baint úsáide as traenacha 5 de 100pulses ag 100 Hz le eatramh idir-bhrú. de 20s. Aimplíodh rianta leictreifiseolaíocha le aimplitheoir (Multiclamp 700 B; Axon Instruments, Union City, CA). Rinneadh gach comhartha pas íseal a scagadh ag 1 kHz agus a dhigitiú ag 10kHz ag baint úsáide as comhéadan CED Micrimhilseogra 1401 MKII (Dearadh Leictreonach Cambridge). Bailíodh sonraí trí úsáid a bhaint as bogearraí Signal (Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK). Normalaíodh freagraí sínaptacha go meán na bunlíne. Socraíodh luachanna cumas gearrthéarmacha (STP) agus LTP trí mheán 5 nóiméad de luachanna fána normalaithe ag 10-15 nóim agus 55-60 nóim tar éis HFS, faoi seach. Cuireadh na turgnaimh a rinne an leictreifiseolaíocht dall ar ghrúpa na lucha.

Díchumhacht cholinergic hippocampal

Baineadh úsáid as antasubstaint murine le Saporin comhchuingeach (mu p75-SAP)(ATS Bio, San Diego) i ndínéarú cholinergic. Ansin, riaradh 0.2ug den mu p75-SAP in aghaidh an tsuímh agus bhí na suíomhanna insteallta cosúil leis na suíomhanna instealladh veicteora víreasaigh (ceithre shuíomh insteallta in aghaidh an ainmhí).

Anailís staitistiúil

Socraíodh an meán±SEM do gach grúpa. Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as bogearraí Graphpad Prism. Rinneadh anailís ar shonraí trí anailís ar athraithis nó t-tástáil de réir mar ba chuí. Rinneadh modh Bonferroni nuair is infheidhme. Measadh go raibh difríochtaí suntasacha nuair a bhí p<>

Torthaí

Laghdú neurogenesis hippocampal, dlús snáithíní cholinergic, agus toirt i lucha Ngf KO a bhaineann go sonrach leis an néarchóras

Dúshlán mór maidir le staidéar a dhéanamh ar fheidhmeanna NGF i lucha aosach ná go bhfaigheann gnáthmhúnlaí KO bás roimh aibí. Go dtí seo, d'úsáid an chuid is mó de na tuarascálacha bacóirí NGF, mar shampla RNA trasnaíochta beag nó antasubstaintí, chun éifeacht NGF52 a mheas. Chun staidéar a dhéanamh ar ról NGF san inchinn, thrasnaigh muid lucha floxed Ngf le lucha Sox: Cre, a chuireann Cre in iúl ar fud an fheadáin néaraigh ó E1127. Ligeann na lucha cKO seo a bhaineann go sonrach le fíocháin dúinn imscrúdú a dhéanamh ar fheidhmeanna Ngf san inchinn (Fíor 1A). Ar dtús, rinneadh slonn hippocampal Mgf mRNA a thomhas trí PCR cainníochtúil. Léiríonn na torthaí laghdú láidir ar léiriú Ngf i lucha cKO (lch<0.0001, tuo="8.24)(Fig.1B)." to="" further="" confirm="" the="" specificity="" of="" this="" brain="" cko,="" we="" measured="" ngf="" mrna="" levels="" in="" the="" whole="" brain,="" liver,="" and="" musde="" from="" wt="" and="" cko="" mice,="" and="" our="" results="" confirm="" the="" specificity="" of="" ko="" (supplementary="" fig.="">

Méadaíonn insileadh NGF isteach sna ventricles cliathánach marthanacht néaróin nuabheirthe agus gníomhaíocht cholinergic sa hippocampus8. D'fhiafraigh muid, mar sin, an bhfuil leibhéil níos ísle de neurogenesis hippocampal fásta agus innervation cholinergic ag lucha easnamhacha Ngf. Chun neurogenesis do dhaoine fásta a bhrath, rinneamar BrdU (20 0 mg/kg, instealladh amháin, intraperitoneally) a instealladh isteach i lucha fásta WT agus Ngf cKO (thart ar 13 seachtaine d'aois). Maraíodh lucha 34 lá tar éis an instealladh BrdU seo chun maireachtáil néarónach a mheas. Dhaiteamar fíochán inchinn do Ki67 (marcóir iomadú cille), DCX (marcóir do néaróin neamhaibí), agus staining dúbailte do BrdU agus NeuN (marcóir néaróin). Chun dlús snáithín cholinergic a mheas, rinneamar dhaite do ChaT, an einsím atá freagrach as sintéis acetylcholine. Braitheadh ​​muid i bhfad níos lú líon cille dearfach Ki67 (p=0.0016, t(16)=3.8) agus DCX (p < 0.0001,="" t(16)="8.14)" i="" gyrus="" dentate="" an="" hippocampus="" i="" lucha="" ngf="" cko="" i="" gcomparáid="" le="" lucha="" wt.="" maidir="" le="" lipéadú="" dúbailte="" brdu="" agus="" neun,="" léirigh="" lucha="" ngf="" cko="" treocht="" freisin="" maidir="" le="" leibhéal="" níos="" ísle="" brdu="" móide="" eun="" móide="" uimhir="" chill="" (p="0.054," t(14)="2.09)" (fíor.="" 1c).="" le="" chéile,="" léiríonn="" na="" sonraí="" seo="" go="" laghdaítear="" neurogenesis="" hippocampal="" fásta="" de="" bharr="" easnamh="" ngf="" san="" inchinn.="" is="" fachtóir="" mór="" é="" plasma="" corticosterone="" i="" rialú="" neurogenesis="" fásta29,="" agus="" mar="" sin="" chun="" a="" chinneadh="" an="" bhfuil="" an="" neurogenesis="" laghdaithe="" i="" lucha="" ngf="" cko="" mar="" gheall="" ar="" corticosterone="" plasma="" ardaithe,="" thomhais="" muid="" leibhéal="" basal="" corticosterone="" plasma="" ó="" lucha="" wt="" agus="" cko.="" ní="" raibh="" aon="" difríocht="" shuntasach="" i="" corticosterone="" plasma="" basal="" (p="0.24," t(9)="1.25)," le="" tuiscint="" nach="" bhfuil="" éifeacht="" ngf="" ar="" neurogenesis="" de="" bharr="" an="" difreálach="" i="" plasma="" corticosterone="" (="" fíor="" fhorlíontach="">

Tá sé léirithe ag obair roimhe seo go dtagann na teilgin cholinergic chuig an hippocampus ón forebrain bhunúsach30. Mar sin, rinneamar measúnú ar cibé an bhfuil aon athruithe ar réamh-mheastacháin septohippocampal cholinergic i lucha Ngf cKO. Léiríonn ár dtorthaí ó staining ChaT go bhfuil laghdú suntasach ar dhlús snáithíní cholinergic i hippocampus lucha Ngf cKO (laghdaigh thart ar 76 faoin gcéad, p < 0.0001,="" t(8)="9.56)" (fíor="" 1d),="" ach="" ní="" réigiúin="" choirtiúla="" eile="" iad,="" amhail="" cortex="" réamhéadanach="" medial="" (p="0.12," t(8)="1.73)" agus="" cortex="" comhlachais="" ama="" (p="0.2," t(16)="" )="1.31)" (fíor="" forlíontach="" s2a,="" b).="" le="" chéile,="" léiríonn="" na="" sonraí="" seo="" go="" bhfuil="" gá="" le="" ngf="" chun="" tacú="" leis="" na="" réamh-mheastacháin="" cholinergic="" chuig="" an="" hippocampus,="" ach="" nach="" bhfuil="" an="" cortex.="" ansin,="" rinneamar="" anailís="" ar="" chomhaireamh="" na="" gceall="" néaránach="" cholinergic="" i="" vdb="" broca="" agus="" ms,="" óna="" dteilgeann="" sé="" snáithíní="" cholinergic="" go="" dtí="" an="" hippocampus31,32.="" léiríonn="" lucha="" ngf="" cko="" laghdú="" beag="" (laghdaithe="" thart="" ar="" 20="" faoin="" gcéad)="" i="" gcomhaireamh="" cealla="" chat="" in="" ms="" agus="" vdb="" (p="0.022," t(16)="2.52)" (fíor="" forlíontach="" s2c)="">

Le linn an fhíocháin inchinne a ghearradh, fuaireamar amach go raibh an chuma ar an hippocampus de lucha cKO a bheith beag. Chun é seo a dhearbhú, rinneamar scanadh MRI agus deimhníonn ár dtorthaí go bhfuil hippocampi níos lú ag Ngf cKO ná WT (p < 0.0001,="" t(12)="12)." chun="" é="" seo="" a="" fhíorú="" tuilleadh,="" rinneamar="" an="" hippocampus="" a="" scaradh="" agus="" an="" meáchan="" a="" thomhas,="" agus="" fuaireamar="" amach="" go="" raibh="" hippocampi="" lucha="" cko="" níos="" éadroime="" i="" gcomparáid="" le="" lucha="" wt="" (p="0.01," t(23)="2." 79)="" (fíor="">

Laghdú ar fhreagairt imní agus ar fhoghlaim spásúil i lucha Ngf cKO

Cuireann imshuí ar NGF ingenous bac ar choinneáil na cuimhne spásúlachta21 agus cuireann sé isteach ar chomharthaíocht cholinergic, ach bíonn tionchar ag scriosadh an chórais cholinergeach forebrain ar imní agus ar fhoghlaim spásúlachta18,33. Chun tuiscint níos fearr a fháil ar éifeachtaí Ngf cKO in imní agus i bhfoghlaim, chuireamar lucha faoi thalamh oscailte, EPM, tástáil lúbra uisce, agus aithint réad nua.

Mhéadaigh scriosadh Ngf iompar cosúil le himní agus laghdaigh sé foghlaim spásúil agus cuimhne, gan cur isteach ar aithint réad nua. Sa tástáil oscailte-fifield, chaith lucha cKO níos lú sa lárchrios (p=0.04, t(40)=2.09), gan aon difríocht san achar iomlán a taistealaíodh (p {{7 }}.31, t(40)=1.01) (Fíor 2A). San EPM, chaith lucha cKO níos mó ama sa lámh oscailte (p=0.001, t(40)=3.43) ach níor léirigh siad difríocht shuntasach san achar iomlán (p {{ 18}}.25, t(40)=1.15) (Fíor 2B). Sa tástáil lúbra uisce, d'fheidhmigh lucha Ngf cKO níos measa sa rannán oiliúna (p=0.001, F(1,16)=15.65). Seachtain ina dhiaidh sin, rinneamar tástáil chuimhne. Cuireadh lucha sa chathair ghríobháin uisce ach baineadh an t-ardán amach. Chaith lucha Ngf cKO níos lú ama sa cheathrú sprice (p=0.01, t(16)=2.79) (Fíor 2C). Maidir le haithint oibiachta núíosacha, níl aon difríocht sa DI (p=0.41, t(20)=0.82). Le chéile, léiríonn na sonraí seo go bhfuil ról ag NGF in idirghabháil a dhéanamh ar imní agus foghlaim spásúil/cuimhne.

Breathnaíodh go forleathan ar Hippocampal LTP mar shamhail shionaptach chuimhne34 agus éascaíonn insiltí díreacha laistigh den seipteach NGF ionduchtú LTP21. Chun éifeacht NGF ar phlaisteacht shionaptach a scrúdú, rinneamar LTP a thomhas trí thaifeadadh leictreafiseolaíoch ex vivo i gconair chomhthaobhachta hippocampal CA1 Schaffer de slisní inchinn i lucha WT agus Ngf cKO. Léirigh ár dtorthaí gur tháirg HFS méadú leanúnach ar fhána fEPSPs i néaróin CA1 de lucha WT agus Ngf cKO, ach gan aon difríocht i LTP (Fíor 2 D). Mar sin féin, tar éis cúig thraenacha de spreagadh teiteanúcháin HFS, tháinig laghdú suntasach ar an STP i ngrúpa Ngf cKO (10–15 nóim tar éis HFS, p=0.006, t(10)=3.39) ( Fíor 2E). Chun an éifeacht ar tharchur presynaptach a dhearbhú tuilleadh, rinneamar scrúdú ar an plaisteacht synaptic gearrthéarmach ag PPF. Bhí na cóimheasa cuisle péireáilte (PPRanna) cosúil le lucha Ngf cKO agus WT. Mar sin féin, breathnaimid treocht de PPR feabhsaithe ó shamplaí Ngf cKO ag baint úsáide as eatramh idirspreagtha 50 ms (p=0.094, t(18)=1.76) (Fíor 2F), le tuiscint go bhfuil an d’fhéadfadh gur athraíodh tarchur presynaptic i lucha Ngf cKO.

Tarrthálann overexpression Ngf i hippocampus lucha cKO cuimhne spásúil, ach ní imní é

Chun a chinneadh an féidir na feinitíopaí iompraíochta a thugamar faoi deara i lucha Ngf cKO a aisiompú trí ró-léiriú Ngf sa hippocampus, chuireamar isteach AAV-CB (sicín -actin) -Ngf veicteoir víreasach (ró-eisiúint) nó veicteoir víreasach AAV-CB-eGFP ( rialaithe) isteach sa hippocampus na lucha Ngf cKO. Ceithre lá dhéag tar éis na máinliachta, chuireamar tástáil iompraíochta faoi gach lucha. Ní léiríonn na torthaí aon difríocht shuntasach sa tástáil allamuigh (am sa lárchrios, p=0.59, t(37)=0.54) agus EPM (am sa lámh oscailte, p {{12} }.76, t(37)=0.29) (Fíor 3A, B). Maidir leis an gcathair ghríobháin uisce, níor aimsíodh aon difríocht sa chuid oiliúna (p=0.54, F(1,15)=0.39). Mar sin féin, chaith lucha cKO le overexpression Ngf níos mó ama sa spriocchrios i gcomparáid leis an ngrúpa rialaithe (p=0.008, t(15)=3.01) (Fíor 3C, D). Tar éis an fíochán inchinn a bhaint, dheimhnigh muid ró-eisiúint Ngf trí hibridiú in situ agus PCR fíor-ama (Fíor 3E, F). Chomh maith leis sin, bhraitheamar leibhéal suntasach níos airde de shnáithíní cholinergic sa hippocampus de lucha overexpressing Ngf (p=0.001, t(10)=4.19) (Fíor 3G, H). Tugann na torthaí seo le fios gur féidir le lucha Ngf cKO le hippocampal Ngf overexpression innervations cholinergic agus cuimhne spásúil a chur ar ais, ach ní imní.

Cuimhne spásúlachta lagaithe i lucha le dínádúrú cholinergic sa hippocampus

Laghdaigh na lucha Ngf cKO a bhí ar taispeáint go mór innervation snáithín cholinergic hippocampal, a athchóiríodh trí ró-eisiúint hippocampal Ngf. Bhain sé seo le hathchóiriú feidhmíochta cuimhne spásúlachta (gan feabhas a chur ar imní). Mar sin, thugamar aghaidh ar cibé an mbíonn tionchar ag ídiú snáithíní colinergic go roghnach sa hippocampus imní nó cuimhne spásúlachta sa chathair ghríobháin uisce.

Léiríodh i dtuarascáil roimhe seo go bhfuil frith-p75NTRSaporin ina imdhíon-tocsin cholinergic sonrach i lucha35. Chuige sin, chuireamar frith-p75NTRSaporin (nó feithicil PBS mar rialú) isteach sa hippocampus de lucha C57. Ceithre lá dhéag tar éis na máinliachta, rinneamar tástáil iompraíochta ar an dá ghrúpa lucha seo. Ní bhfuaireamar aon difríocht shuntasach sa dá thástáil allamuigh (am sa lárchrios, p=0.5, t(15) {{10}}.68) agus EPM (am sna hairm oscailte , p=0.51, t(14)=0.66) (Fíor 4A, B). Maidir leis an gcathair ghríobháin uisce, níor aimsíodh aon difríocht sa chuid oiliúna (p=0.49, F(1,14)=0.49); áfach, chaith lucha a bhí instealladh frith-p75NTRSaporin sa hippocampus níos lú ama sa spriocchrios i gcomparáid leis an rialú PBS (p=0.035, t(14)=2.33) (Fíor 4C, D). Tar éis an fíochán inchinn a bhaint, dheimhnigh muid gur tharla dínádúrú cholinergic sa hippocampus trí staining ChaT (p < 0.0001,="" t(10)="11.85)," ag="" taispeáint="" freisin="" go="" raibh="" na="" snáithíní="" cholinergic="" sa="" cortex="" spártha="" (p="" {="" {37}}.184,="" t(14)="1.39)" (fíor="" 4e).="" léiríonn="" na="" torthaí="" seo="" go="" bhfuil="" gá="" leis="" an="" gcóras="" cholinergic="" hippocampal="" chun="" feidhm="" chuimhne="" spásúil="" a="" chothabháil,="" gan="" tionchar="" a="" bheith="" aige="" ar="">

Braitheann éifeacht NGF ar chuimhne spásúil ar an gcóras cholinergic hippocampal

Ina dhiaidh sin thugamar aghaidh ar cé acu an bhfuil an leas cuimhne spásúlachta a ghnóthaítear trí overexpressing Ngf i hippocampus lucha Ngf cKO ag brath ar innervation cholinergic hippocampal slán. Chuireamar isteach veicteoirí víreasacha frith-p75NTRSaporin agus AAV-Ngf araon isteach i hippocampus lucha Ngf cKO. Maidir leis an ngrúpa rialaithe, chuireamar isteach veicteoirí víreasacha frith-p75NTRSaporin agus AAV-eGFP araon. Ceithre lá dhéag tar éis máinliachta, rinneamar measúnú ar imní agus cuimhne spásúlachta araon. Níor léirigh na torthaí aon difríocht idir AAV-Ngf agus AAV-eGFP sa tástáil réimse oscailte (am sa lárchrios, p=0.6, t(33)=0.51) agus EPM (am isteach airm oscailte, p=0.92, t(33)=0.09) (Fig. 5A, B). Maidir le foghlaim spásúlachta agus cuimhne, ní raibh aon difríochtaí idir grúpaí freisin, sa rannán oiliúna (p=0.94, F(1,36)=0.004) agus sa tástáil chuimhne (p {{). 26}}.44, t(36)=0.77) (Fíor 5C, D). Tar éis an fíochán inchinn a bhaint, rinneamar measúnú ar dhlús snáithín cholinergic hippocampal ag staining ChaT agus léirigh an dá ghrúpa ídiú mór snáithíní cholinergic hippocampal, cé go bhfuarthas leibhéal beagán níos airde de dhlús snáithín i lucha AAV-Ngf i gcomparáid le lucha AAV-eGFP (lch.=0.01, t(12)=2.83) (Fíor 5E, F). Dhearbhaigh PCR fíor-ama go raibh méadú suntasach tagtha ar an ngrúpa AAV-Ngf ar léiriú Ngf i gcomparáid leis an ngrúpa rialaithe (p=0.0004, t(12)=4.89) (Fíor 5G). Tugann na sonraí seo le tuiscint go n-éilíonn éifeacht thairbheach NGF ar chuimhne spásúil innervation cholinergic hippocampal slán.

Plé

Sa staidéar seo, thugamar faoi imscrúdú a dhéanamh ar róil hippocampal NGF agus an chórais cholinergic ar imní, foghlaim agus cuimhne. Thaispeáin muid go bhfuil imní méadaithe agus easnamh san fhoghlaim spásúlachta i gceist le lucha a bhfuil scriosadh Ngf sainiúil d’inchinn orthu (Mgf ckO). Léirigh lucha Ngf cKO leibhéil níos ísle neurogenesis do dhaoine fásta, toirt hippocampal níos lú, STP lagaithe, agus ídiú suntasach ar innervations cholinergic sa hippocampus. Overexpression of Ngf i hippocampus de Ngf géine lucha KO tharrtháil cuimhne spásúil ach ní raibh méadú imní. Is díol suntais é gur thugamar faoi deara freisin go raibh cuid den innervation cholinergic san hippocampus tar éis ró-eisiúint Ngf sa struchtúr seo a athchóiriú go páirteach. Chun aghaidh a thabhairt ar cibé an mbraitheann éifeacht NGF ar chuimhne spásúlachta ar na innervations cholinergic seo, ar dtús laghdaigh muid snáithíní colinergic hippocampal i lucha WT C57 trí imdhíon-tocsin cholinergic a instealladh isteach sa hippocampus agus dheimhnigh go dtacaíonn snáithíní cholinergic hippocampal le cuimhne spásúil. Ansin, ar lucha cúlra Ngf cKO, laghdaigh muid snáithíní cholinergic hippocampal ach mhéadaigh muid léiriú Ngf ag an am céanna trí úsáid a bhaint as AAV-Ngf, a cuireadh i gcomparáid le lucha ídithe cholinergic den chineál céanna ach a instealladh le rialú AAV-eGFP. Léirigh an toradh nár fheabhsaigh athléiriú ar leibhéil arda Ngf sa hippocampus cuimhne spásúlachta. Mar sin, léirímid go bhfuil éifeacht aisiríoch NGF sa Ngf cKO ag brath ar innervations cholinergic hippocampal slán agus ní ar mheicníocht eile.

Ar choinníoll go exogenously tá sé léirithe go méadaíonn NGF marthanacht néaróin nuabheirthe28 agus foghlaim spásúil36 i gcreimirí, ach cuireann imshuí NGF antasubstaintí isteach ar chuimhne spásúlachta21. Ag teacht le ról tacaíochta do NGF sna paraiméadair seo, léirigh muid go léiríonn scriosadh sonrach an néarchóras lárnach Ngf laghdú ar iomadú cille agus neurogenesis. I dtrialacha iompair, chonaiceamar freisin lagú imní agus foghlaim spásúlachta/cuimhne.

Chuir staidéar Ngf KO roimhe seo fianaise ar fáil a thaispeánann go bhfuil NGF inchurtha i leith foghlama agus cuimhne37. Mar sin féin, ní dhearna na húdair tástáil taiscéalaíochta (rannán cuimhne), agus ina ionad sin rinneadh foghlaim droim ar ais. Ina theannta sin, d'fhan 60 faoin gcéad de na snáithíní colinergic hippocampal fós i lucha Ngff/f–Nes::Cre sa staidéar sin. Inár múnla lucha, ní bhraithimid ach 20 faoin gcéad de na snáithíní colinergic atá fágtha sa Ngff/f–Sox1::Cre lucha. Féadfaidh an neamhréireacht seo míniú a thabhairt ar an difríocht san iompar a thugamar faoi deara, mar go soláthraíonn ár dturgnamh fianaise go bhfuil gá le hippocampal innervations cholinergic le haghaidh éifeacht NGF ar chuimhne spásúlachta. Ní féidir an feinitíopa imní a thugamar faoi deara i lucha Ngf cKO a aisiompú trí hippocampal Ngf a ró-bhrú. Féidearthacht amháin chuige seo ná gur tharla an feinitíopa imní a thugamar faoi deara i lucha Ngf cKO mar thoradh ar dhíghníomhú Ngf ag céim luath. Mar mhalairt air sin, féadfaidh NGF a bheith ag gníomhú lasmuigh den hippocampus chun imní a mhodhnú. Mar sin féin, tugaimid faoi deara athghiniúint snáithíní cholinergic agus feabhas ar choinneáil cuimhne spásúlachta i lucha hippocampal Ngf-overexpressing, agus tá an toradh seo comhsheasmhach le staidéar níos luaithe ar francaigh aosta38.

Fuaireamar amach nár chuir lot cholinergic an hippocampus isteach ar imní ach go raibh lagú ar chuimhne spásúlachta. Tá ár dtorthaí ar neamhréir le tuarascálacha roimhe seo a léirigh microinfusion de choscóir acetylcholinesterase nó antagonists receptor muscarinic M1 agus M2 isteach sa hippocampus imní modhnú39,40. Mar sin féin, tá ár dtorthaí comhsheasmhach le tuarascáil nach bhfuair aon éifeacht ar imní tar éis laghdú ar innervation cholinergic hippocampal a baineadh amach trí instealladh inmunotoxin sa MS agus an VDB de Broca41. Maidir le foghlaim spásúlachta agus cuimhne, tugann roinnt staidéar le fios go bhfuil baint ag gníomhaíocht ChaT leis an bhfoghlaim spásúil18,35,42,43, ach níor léirigh saothair eile aon éifeacht ar fhoghlaim spásúlachta agus ar chuimhne tar éis lot an imdhíon-ocsaine44,45. Inár dturgnamh, fuaireamar amach go raibh lagú ar chuimhne spásúlachta ag ídiú innervation cholinergic hippocampal, gan cur isteach ar an bhfáil. D’fhéadfadh na neamhréireachtaí seo idir staidéir a bheith mar gheall ar na prótacail iompraíochta éagsúla, aois, brú, agus modhanna chun an córas cholinergic sa hippocampus a chosc.

Tá staidéar déanta le fada ar idirghníomhaíocht idir NGF agus an córas cholinergic. Laghdaíonn caillteanas TrkA, chomh maith le scriosadh Ngf, néaróin cholinergic sna MS agus innervations cholinergic sna réigiúin cortical agus pocampus cromáin37,46. Chonacthas torthaí comhchosúla inár múnla easnamhach Ngf le thart ar 76 faoin gcéad de na snáithíní colinergic hippocampal á dínádúrú. Chun a fháil amach cé acu ar chuir na snáithíní colinergic seo le héifeacht NGF san fhoghlaim spásúlachta, mhéadaíomar léiriú Ngf, ag ídiú innervations cholinergic i lucha Ngf cKO trí instealladh laistigh den hippocampal le measctha AAV-Ngf (nó AAV-eGFP don ghrúpa rialaithe) agus frith-p75NTRSaporin. Léiríonn na torthaí gur mhéadaigh muid léiriú Ngf go mór agus gur éirigh linn na innervations cholinergic seo a laghdú go rathúil. Cé go raibh an dlús snáithín cholinergic sa ghrúpa frith-p75NTRSaporin AAV-Ngf móide beagán níos airde ná an grúpa AAV-eGFP móide frith-p75NTRSaporin, shroich an dá ghrúpa 90 faoin gcéad d'ídiú snáithín cholinergic sa hippocampus i gcomparáid le lucha WT neamhchóireáilte. Níor tugadh faoi deara aon difríocht i gcuimhne spásúlachta idir na grúpaí seo, rud a thugann le tuiscint nach leor ach léiriú Ngf a mhéadú gan innervation cholinergic den hippocampus chun cuimhne spásúlachta a athbhunú.

Anseo úsáidimid lucha KO coinníollach Ngf a bhaineann go sonrach le hinchinn chun an tábhacht a bhaineann le NGF maidir le toirt hippocampal, iompar, plasticity synaptic, neurogenesis, agus innervation cholinergic a nochtadh. Ina theannta sin, léirímid go mbraitheann éifeacht hippocampal NGF ar chuimhne spásúil ar chóras cholinergic slán. Tá tástáil déanta ar ghéinteiripe Ngf in othair a bhfuil galar Alzheimer orthu, ach níor aimsíodh aon éifeachtaí ar an triail chliniciúil chéim 2 is déanaí47. Mar sin féin, fuarthas amach i sonraí le déanaí ón triail chliniciúil chéim 1 roimhe seo le nós imeachta máinliachta comhionann, a rinne anailís ar fhíocháin iarbháis, nár bhain an AAV-Ngf instealladh go díreach leis na sprioc-néaróin cholinergacha48. Soláthraíonn ár gcuid sonraí fianaise go bhféadfadh AAV-Ngf a bheith neamhéifeachtach gan athneartú cholinergic. Tugann ár staidéar, in éineacht leis an bhreathnóireacht iarbháis seo le déanaí, le fios go bhfuil sé ró-luath fós a thabhairt i gcrích nach bhfuil teiripe NGF éifeachtach do ghalar Alzheimer.

Tagairtí

1 Levi-Montalcini, R. & Hamburger, V. Éifeachtaí roghnacha fáis-spreagtha ag sarcoma luiche ar néarchóras céadfach agus báúil an suth chick. J. Cait. Zúól. 116, 321–361 (1951).

2. Levi-Montalcini, R. Éifeachtaí trasphlandú meall luiche ar an néarchóras. Ann. NY Acad. Sci. 55, 330–344 (1952).

3. Cohen, S., Levi-Montalcini, R. & Hamburger, V. Fachtóir a spreagann fás nerve scoite ó Sarcomas 37 agus 180. Proc. Natl Acad. Sci. Stáit Aontaithe Mheiriceá 40, 1014–1018 (1954).

4. Shelton, DL & Reichardt, LF Tugann staidéir ar léiriú géine fachtóir fáis nerve béite (NGF) sa lárchóras néaróg: leibhéal agus dáileadh réigiúnach NGF mRNA le fios go bhfeidhmíonn NGF mar fhachtóir trófach do roinnt daonraí ar leith de néaróin. . Proc. Natl Acad. Sci. USA 83, 2714–2718 (1986).

5. Laoi, TH et al. Logánú fachtóir fáis nerve, imdhíon-imoibríocht trkA agus P75 i bhfoirmiú hippocampal agus forebrain basal na bhfrancach fásta. Néareolaíocht 83, 335–349 (1998).

6. Sobreviela, T. et al. Próifílí TrkA-imdhíonghníomhach sa lárchóras néaróg: colocalization le néaróin ina bhfuil p75 receptor fachtóir fáis nerve, choline acetyltransferase, agus serotonin. J. Comp. Néaról. 350, 587–611 (1994).

7. Mesulam, MM, Mufson, EJ, Wainer, BH & Levey, AI Conairí cholinergic lárnacha sa francach: forbhreathnú bunaithe ar ainmníocht mhalartach (Ch1- Ch6). Néareolaíocht 10, 1185–1201 (1983).

8. Ehlers, MD, Kaplan, DR, Price, DL & Koliatsos, VE Iompar aischéimnitheach trkA spreagtha ag NGF sa néarchóras mamaigh. J. Cill. Biol. 130, 149–156 (1995).

9. Vantini, G. et al. Spreagann fachtóir fáis néaróg méadú fadtéarmach ar dháileog-spleách ar ghníomhaíocht acetyltransferase choilín sa limistéar seipteach agus hippocampus na bhfrancaigh neamhghortaithe. Gníomh Neurobiol. Cait. (Cogaí.) 50, 323–331 (1990). 10. Hefti, F. Cuireann fachtóir fáis néaróg chun cinn maireachtáil na néaróin cholinergic septal tar éis trasghearrtha fimbriala. J. Neurosci. 6, 2155–2162 (1986).

11. Iulia, MF & Cuello, AC Mífheidhm meitibileach fachtóir fáis nerve i ngalar Alzheimer agus siondróm Down. Treochtaí Pharmacol. Sci. 35, 338–348 (2014).

12. Bartus, RT, Déan, RL3rd., Beoir, B. & Lippa, AS An hipitéis cholinergic de mhífheidhm cuimhne seanliachta. Eolaíocht 217, 408–414 (1982).

13. Aghourian, M. et al. Cainníochtú dínéarú cholinergic inchinn i ngalar Alzheimer ag baint úsáide as íomháú PET le [(18)F]-FEOBV. Mol. Síciatracht 22, 1531–1538 (2017).

14. Hu, L., Wong, TP, Cote, SL, Bell, KF & Cuello, AC Tionchar plaiceanna Abeta ar boutons presynaptic cholinergic cortical agus neamh-cholinergic i lucha trasgenacha cosúil le galar Alzheimer. Néareolaíocht 121, 421–432 (2003).

15. Case, MA, Wong, TP, De Koninck, Y., Ribeiro-da-Silva, A. & Cuello, AC Ag dul in aois is cúis le caillteanas tosaíochta innervation cholinergic de néaróin neocortical pyramidal arb iad is sainairíonna. Cereb. Cortex 12, 329–337 (2002).

16. Capponi, S. et al. Néarmheathlú cosúil le Alzheimer i lucha trasgenacha fachtóir fáis frith-néaracha d'aois. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97, 6826–6831 (2000).

17. Pentz, R., Iulia, MF, Ducatenzeiler, A., Bennett, DA & Cuello, AC Tá cosán meitibileach NGF inchinn an duine lagaithe sa chontanam réamhchliniciúil agus cliniciúil de ghalar Alzheimer. Mol. Síciatracht, 0797-2 (2020).

18. Nilsson, OG et al. Laguithe foghlama spásúla i bhfrancaigh le himdhíonacht roghnach ar an gcóras cholinergic forebrain. Néarthuairisc 3, 1005–1008 (1992).

19. Gage, FH & Bjorklund, A. Feabhsaíonn graftaí seipteacha cholinergic isteach sa fhoirmiú hippocampal foghlaim spásúlachta agus cuimhne i bhfrancaigh aosta trí mheicníocht atá íogair ó thaobh atraipine. J. Neurosci. 6, 2837–2847 (1986).

20. Chen, KS et al. Mar thoradh ar chur isteach ar ailléil amháin den ghéin fachtóir fáis nerve, bíonn atrophy néaróin cholinergacha forebrain basal agus easnaimh chuimhne. J. Neurosci. 17, 7288–7296 (1997).

21. Conner, JM et al. Tá NGF riachtanach le haghaidh plaisteacht hippocampal agus foghlama. J. Neurosci. 29, 10883–10889 (2009).

22. Takashima, Y. et al. Soláthraíonn cealla neuroepithelial tonn díomuan tosaigh de dhifreáil MSC. Cill 129, 1377–1388 (2007).

23. Tsai, CY, Tsai, CY, Arnold, SJ & Huang, GJ Cuireann ablation neurogenesis hippocampal i lucha bac ar an bhfreagairt ar strus le linn an timthrialla dorcha. Nat. Cumann. 6, 8373 (2015).

24. Crowley, C. et al. Léiríonn lucha a bhfuil easpa fachtóir fáis nerve orthu caillteanas imbhreithe de néaróin céadfacha agus báúil ach forbraíonn siad néaróin cholinergacha forebrain basal. Cill 76, 1001–1011 (1994).

25. Kwon, EJ, Skalak, M., Lo Bu, R. & Bhatia, SN Neuron-dírithe nanacháithnín do sheachadadh siRNA do ghortuithe inchinne traumatic. ACS Nana. 10, 7926–7933 (2016).

26. da Silva, JT, Evangelista, BG, Veneto, RAG, Seminowicz, DA & Chacur, M. Is féidir le cóireáil frith-NGF pian neuropathic ainsealach a laghdú trí idirghabhálaithe forimeallacha agus gníomhaíocht inchinn i francaigh a athrú. iompar. Cógaslann. 30, 79–88 (2019).

27. Huang, GJ et al. Tá imirce cille cerebellar ectopic ina chúis le mífhorbairt cealla Purkinje agus iompar mótair neamhghnácha i lucha Cxcr4 null. PLoS ONE 9, e86471 (2014).

28. Frielingsdorf, H., Simpson, DR, Thal, LJ & Pizzo, DP Cuireann fachtóir fáis nerve chun cinn maireachtáil néaróin nua sa hippocampus fásta. Neurobiol. Dis. 26, 47–55 (2007).

29. Cameron, HA & Gould, E. Tá neurogenesis do dhaoine fásta á rialú ag stéaróidigh adrenal sna gyrus dentate. Néareolaíocht 61, 203–209 (1994).

30. Bloem, B. et al. Mapáil topagrafach idir néaróin cholinergacha forebrain basal agus an cortex réamhéadanach medial i lucha. J. Neurosci. 34, 16234–16246 (2014).

31. Nyakas, C., Luiten, PG, Spencer, DG & Traber, J. Patrúin teilgin mhionsonraithe maidir le bannaí seipteacha agus trasnánach a ghabhann leis an hippocampus sa francach le béim ar innervation CA1 agus gyrus dentate. Brain Res. Tarbh. 18, 533–545 (1987).

32. Palacios, G., Garcia-Ladona, J. & Codina, M. Staidéar ultrastruchtúrach ar néaróin cholinergic sa núicléas septal medial agus géag ingearach banna trasnánach Broca i forebrain basal an fhrancaigh. J. Ceimic. Neuroanat. 4, 205–221 (1991).

33. Martinovich, K. et al. Róil p75(NTR), dúlagar fadtéarmach, agus tarchur cholinergic i ndéileáil imní agus géar-strus. Biol. Síciatracht 71, 75–83 (2012).

34. Bliss, TV & Collingridge, GL Samhail chuimhne shionaptach: cumas fadtéarmach sa hippocampus. Nádúr 361, 31–39 (1993).

35. Berger-Sweeney, J. et al. Imdhíonlanna roghnacha néaróin cholinergic i lucha: éifeachtaí ar néar-anatamaíocht, néar-cheimic, agus iompar. J. Neurosci. 21, 8164–8173 (2001).

36. Pelleymounter, MA, Cullen, MJ, Baker, MB, Gollub, M. & Wellman, C. Éifeachtaí BDNF intrahippocampal agus NGF ar fhoghlaim spásúlachta i bhfrancaigh Long Evans atá in aois. Mol. Ceimic. Neuropathol. 29, 211–226 (1996).

37. Muller, M. et al. Ní leor cailleadh comharthaí NGF-TrkA ón CNS chun laigí cognaíocha a chothú i lucha aosach óg nó meánaoisigh. J. Neurosci. 32, 14885–14898 (2012).

38. Fischer, W. et al. Feabhsú ar atrophy néaróin cholinergic agus lagú cuimhne spásúil i bhfrancaigh aosta de réir fachtóir fáis nerve. Nádúr 329, 65–68 (1987).

39. Déanann Degroot, A. & Treit, D. Dorsal, agus córais cholinergic hippocampal ventral imní a mhodhnú i dtástálacha an lúbra móide agus turrainge. Brain Res. 949, 60–70 (2002).

40. File, SE, Gonzalez, LE & Andrews, N. Laghdaíonn acetylcholine endogenous sa hippocampus droma imní trí ghníomhartha ar ghabhdóirí nicotinic agus muscarinic1. iompar. Neurosci. 112, 352–359 (1998).

41. McHugh, SB et al. Níl aon éifeacht ag ídiú acetylcholine hippocampal ar imní, rogha úrnuachta spásúlachta, nó luach saothair dhifreálach ar fheidhmíocht rátaí ísle freagartha (DRL) i bhfrancaigh. iompar. Neurosci. 129, 491–501 (2015).

42. Dunbar, GL, Rylett, RJ, Schmidt, BM, Sinclair, RC & Williams, ó dheas Tá comhghaol idir gníomhaíocht hippocampal choline acetyltransferase agus foghlaim spásúlachta i bhfrancaigh aosta. Brain Res. 604, 266–272 (1993).

43. Gil-Bea, FJ et al. Cuireann hypofunction cholinergic isteach ar shealbhú cuimhne b'fhéidir trí hippocampal Arc agus downregulation BDNF. Hippocampus 21, 999–1009 (2011).

44. Fletcher, BR, Baxter, MG, Guzowski, JF, Shapiro, ML & Rapp, PR Sásaíonn ídiú cholinergic roghnach an hippocampus tras-scríobh Arc de bharr iompraíochta agus foghlaim spásúlachta agus cuimhne. Hippocampus 17, 227–234 (2007).

45. Baxter, MG & Gallagher, M. Foghlaim spásúil slán i bhfrancaigh óga agus aosta araon tar éis ionchur colinergic hippocampal a bhaint go roghnach. iompar. Neurosci. 110, 460–467 (1996).

46. ​​Phillips, HS et al. Tarrtháil lucha NGF-easnamhach II: tá gá le NGF le haghaidh istigh sprice ó réamh-mheastacháin cholinergic forebrain basal ach ní treoir. Brain Res. Mol. Brain Res. 124, 1–11 (2004).

47. Raifii, MS et al. Veicteoir víreasach adeno-ghaolmhar (Seiritíopa 2) - fachtóir fáis nerve d'othair a bhfuil galar Alzheimer orthu: triail chliniciúil randamach. JAMA Neurol. 75, 834–841 (2018).

48. Caisleán, MJ et al. Aithníonn anailís iarbháis i dtriail chliniciúil ar ghéinteiripe AAV2-NGF do ghalar Alzheimer go bhfuil gá le seachadadh veicteora feabhsaithe. Hum. Gene Ther. 31, 415–422 (2020).