הערכת מתח סלולארית, דלקת דיסקרטית מפריש אוקסיטוצין המוח גרעינים בחולדה Neonatal לפני ואחרי האכלה קולוסטרום הראשון

בניגוד ההבנה שלנו של התפתחות המוח מוקדם המתרחשים במהלך ימים לשבועות לאחר לידה, יחסית מעט מאוד ידוע על עצום של שינויים דינמיים המתרחשים השעות הראשונות של החיים אצל חולדות. אתגר מפתח כבר גודל קטן של המוח עכברוש neonatal, דרישה עבור ההיי-טק כלים לבודד אזורים במוח דיסקרטית או תאים בודדים. מחקרים להעריך לעיתים קרובות ג’ין תמלול ותרגום לא^1,2, אשר לא נותן הבנה מוצקה של רמות פונקציונלי של מולקולות איתות מופעל. אחרים לבחון את הביטוי תוך שימוש אימונוהיסטוכימיה לאזורים במוח הפניה, אשר אינה מאפשרת כימות של רמות הביטוי³. אף מחקר לתאריך בחן את הפעלת איתות מסלולים הקשורים קולוסטרום הראשון של חולדות להאכיל באזורים במוח דיסקרטית, המחייב בידוד מהיר, הקרבה, מדידה של זירחון חלבונים באמצעות ווסטרן וביטוי חלבונים סופג. בעוד microdissection במוח מתבצעת על המוח גדולים יותר ושנמצאת, לא איתרנו הפניה מבצע אגרוף מוח P0 שאינם חד-תאים במוח. מאמר זה מציג פרוטוקול לבידוד אזורים מוגבלים של המוח neonatal באמצעות טכניקה אגרוף יחסית low-tech ומערבון סופג הליך למדוד חלבון ביטוי בדגימות קטן יחסית. פרוטוקול זה עשוי להיות מתאים עבור שאלות המחקר הדורשים את ההערכה של ביטוי חלבונים ושינויים post-translational (למשל., זרחון) באזורים מוגבלים יחסית של מוח קטן של כל מין, ובלבד המשתמש יכול לזהות ויזואלית האזור במוח עניין עם אטלס וציוני לזיהוי.

שיטה זו פותחה כדי להבין את השינויים המתרחשים במוח כתוצאה קולוסטרום של החולדות neonatal הראשון להאכיל, אשר הינה עשירה אוקסיטוצין (OT). OT ידוע זמן רב בשל יכולתו לעורר ההתכווצות אכזבה, הרחם חלב. עם זאת, OT ידוע עכשיו לנגן מגוון רחב של תפקידים בוויסות תפקודים גופניים רבים, התנהגויות⁴. לדוגמה, OT מתנגדת מתח ודלקת בשיתוף עם התנהגויות affiliative מסתגלת⁵מעכב ריקון הקיבה, מאט את המעבר במעיים. OT קולטנים (OTR) זוהו העצבים המעית, אפיתל המעי-^6,–^7,–⁸. השפעת מערכת העיכול OT חשובים במיוחד הפעוטה במהלך התקופה לאחר הלידה המוקדמת. למשל, הנקה קשורה עם מסירת כמויות משמעותיות של OT^9,הבטן neonatal¹⁰, הנתונים מראים כי OTR הוא בכבדות overexpressed ב- villi תריסריון במהלך החלב בהנקת התקופה⁸.

במבחנה ניסויים באמצעות קו תא הבטן הפגינו ברמה התאית שאוקסיטוצין ממיקרו חשוב המולקולות של הלחץ איתות לשביל^11,12 , ממלא תפקיד רגולטורי בתרגום של חלבונים ¹². מחקרים אלה מראים כי מרכיבי חלב, כולל אוקסיטוצין אקסוגני מהאמא חשובים תגובת חלבונים פרש ב- neonates כדי להפחית מתח הסלולרית¹³.

In vivo ו- ex-vivo מחקרים הראו כי קולוסטרום OT שמחליש את מתח סלולארית תגובת דלקת, autophagy סמני עכבר היילוד בטן villi. Enterocytes היילוד לסבול משמעותי הסלולר הלחץ בצד luminal שלהם כאשר הבטן חשוף בו זמנית microbiota מהאם קולוסטרום^14,15 , חלבונים רבים, כולל הורמונים כגון OT^{9 , 10 , 16}.

ההשפעות של OT על המוח כבר למדה¹⁷. עם זאת, מנגנוני איתות OT הפגינו בבטן במהלך התקופה לאחר הלידה המוקדמת לא נחקרו במוח. בנייר זה, שיטה אנליטית גרעינים במוח דיסקרטית עכברוש neonatal גזע המוח ואת ההיפותלמוס באמצעות אלקטרופורזה משמש פרופיל אזורי המוח מבודדים. המטרה הכוללת של שיטה זו הוא ללכוד את המצב של התא איתות באזורים במוח קרוב ככל האפשר ללידה, לפני ואחרי את החלב הראשון מצויירת, ברקמת המוח עם גליה/עצביים המדד הנמוך. הרציונל לפיתוח של שיטה זו הוא שהיא מאפשרת בידוד מהיר של אזורים במוח מוגבלת, מיקרוסקופיים הגורים neonatal עם אוסף יותר הומוגנית של נוירונים עבור ex-vivo מחקרים באמצעות סופג המערבי אוטומטיות מתודולוגיה, המציעה תוצאות עקביות מאוד על דגימות ביתור קטן יחסית. חסרונה של עבודה מוקדמת כולל יותר מגעיל לנתיחה (פרוסות המוח או כל המוח), בעלי חיים בוגרים^18,19. המוח של הגורים הצעירים הם מאוד דינמי, ובו גלים של גליה הבידול לאחר הלידה. על מנת ללמוד שינויים במוח מושפע מאכילה הראשון של הגורים, לומד מוגבלת עצביים גרעינים עם ניתוח לשחזור הכרחי.

הזנה חלב בדרך כלל ניתוח ההשפעה שלה חיסוניות, תזונה בריאות או גנים ביטוי (לדוגמה, ב- enterocytes^20,21), ואילו השפעתו על אזורים במוח במהלך התפתחות המוח הוא למד רק לעתים רחוקות. השפעת חלב המעבר בבטן על תפקוד המוח נותחו ביחס בטן כוליציסטוקינין קולטנים vagal ממסר גרעינים בגזע המוח, אך לא תאיים איתות המסלולים²². יש ספרות עצומה על פגיעות של המוח המתפתח neonate תזונה של אמהות במהלך ההריון²³, אבל אותות מתח ודלקת שאינן מטופלות. חשוב, השיטה הנוכחית מנצלת תופעה ילודים יום-האפס עכברוש שמבודד הגירויים קולוסטרום דם-נולד מן vagal ממסר של גירויים מהבטן. זו התקופה היפו-תגובתיות מתח כביכול מאופיין על ידי גרעין לא בוגר tractus solitarius (NTS)-מעגל היפותלמי מיד לאחר הלידה^24,25 המגבילה NTS, גרעין paraventricular (PVN), ו גרעין supraoptic (הבן) אותות לגירויים דם-נולד.

שיטה זו שימושית עבור ניתוח של מספר איתות המסלולים, יחסית מוגבלת תאים עצביים, ובלבד רקמת המוח הוא נקצרו יום לאחר הלידה-0 בחולדות, בנוסף אם יש לדו-קרב אמהות או לא על ידי כל סוג של טיפול במהלך ההריון. המלטות ניתן לנתח על ההשפעות של קולוסטרום להאכיל לעומת מראש האכלה איתות. בעת השוואה בין אותות בין אזורי המוח עם עניים לעומת התשואה עשירים בחלבון, שיטה זו מאפשרת קביעת בנים של חלבון הכולל של להקות מפוליפפטיד ב נימים עוברים במקביל החיסון-כימות של חלבונים אנטיגניים. שיטה זו מאפשרת השוואה כמותית, באמצעות יחידות שרירותי, התוצאות המתקבלות על ידי הנוגדן אותו בלי רגיל עקומות כמותיים על ידי התייחסות חלבונים הכולל בכל נימי. השוואת התוצאות המתקבלות באמצעות נוגדנים שונים אפשרי רק באמצעות עקומות סטנדרט כמותי.

שיטה זו איפשרה ההערכה של דו-כיווניות איתות המתרחשים בין הבטן, המוח יכול להשפיע פונקציה בשני האיברים²⁶. הקשר בין צריכת אוקסיטוצין ומזון, אשר יש נחקרו בהרחבה בשנים האחרונות²⁷, תומך קישור בין אוקסיטוצין מוגברת איתות זמינות חומרי הזנה. מחקרים אלה תומכים גם המושג הנגד אנרגיה גירעונות נמצאים ביחד עם הפחתות אוקסיטוצין היפותלמי איתות.

מחקרים מוקדמים יותר של השפעת בתנ ך על פעילות מוחית הראה כי דלקת מעיים המושרה elicited cFos שעתוק של קליפת PVN, האמיגדלה, מתוכנות piriform ההיפותלמוס אשר היה עקשן vagotomy²⁸. עם זאת, אינפוזיה מערכתית וויבר עם סקרטין ירד התגובה cFos המוח תגובה דלקתית שעורר הבטן²⁸. זה הציע כי ההשפעה של OT אקסוגני בוצע על ידי מסלולים חוץ ממסרי vagal, ואולי דרך מולקולות איתות נישא בדם מועבר^6,postrema²⁹אזור.

במחקר זה, הלחץ הסלולר איתות המסלולים אשר מקיימות בעבר בבטן היו העריכו במוח. ההשערה היתה כי רכיבי חלב עשויה להגן או דחה את ההשפעה של דלקת על הבטן חדירות כדי מטבוליטים מיקרוביאלי ואחרים, בתורו, ההשפעות על תפקוד המוח. הבדלי IkB ברורה עוינת נגד ביפ איתות נמצאו villi, לפני ואחרי לקרקע על ידי קולוסטרום¹³, הציע כי המוח של neonates, עדיין בתהליך של פיתוח, עשויים לחוש אותות אלה בטן קולוסטרום-induced.

איתות סמני חלבונים המשמשים הקודם ניסויים בטן הקשורים ללחץ תוך-פלזמית נמדדו. הם כוללים המלווה ER ביפ, תרגום חניכה פקטור eIF2a (המשמש כאמצעי לחץ התגובה אינטגרטור³⁰), eIF2a קינאז p-PKR, ואת שני חלבונים איתות דלקת (NF-kB, מעכב שלה, IkB).

ששת אזורי המוח בהתבסס על יכולתם במבוגרים כדי להפריש או להגיב OT נבחרו. NTS, הממוקמת לשד העליון, הממסר הראשונה של הקלט מהבטן, מקבל איתות ישירה מן vagal החישה הניריונים בטן³¹ ו ציטוקינים וייתכן שנולד דם, רעלים, וכן הורמונים דרך האזור הסמוך-postrema³². PVN, supraoptic גרעין (הבן), גרעינים סטריאטום (STR), קליפת המוח (CX) וגרעין preoptic המדיאלי (MPO) לקבל איתות מהבטן דרך NTS.

תוצאות המחקר הראו כי את תגובת המתח הסלולר במהלך תקופת כמחנכת מיידית לפני קולוסטרום לקרקע, מיד לאחר האכלה הראשון שונה ב- NTS בהשוואה PVN ובנו. איתות ב- CX, STR ו MPO נבדל מזה של PVN ובנו, גם כן. הפונקציות מגן ברורים של OT שהוצג קודם לכן כדי לווסת את מתח התא ודלקת בבטן הם חשו סביר לפי אזורים מסוימים במוח. באופן קולקטיבי, הנתונים מצביעים על כי ברמה התאית, במהלך השעות הראשונות לאחר הלידה, המוח מגיב ללחץ מטבולית הקשורים עם אי ספיקה התזונתי. הנתונים גם מראים כי במידה ואת הכיוון של השפעות קולוסטרום להאכיל modulating הם תלויי האזור כי באזורים מסוימים, ראי תופעות OT הראו בעבר בבטן.