H2 газът подобрява индуцираното от сепсис невровъзпаление и когнитивно уврежданеНаучно Изследване

Резюме:

Свързаната със сепсис енцефалопатия (SAE) може да причини остро и дълготрайно когнитивно увреждане и да увеличи смъртността при пациенти със сепсис , и по-рано съобщихме, че вдишването на 2% водороден газ (H2) има терапевтичен ефект върху SAE, но основният механизъм остава неясен. Динамичното ДНК метилиране, което се катализира от ДНК метилтрансферази (DNMTs), участва във формирането на синаптична пластичност и когнитивна памет в централната нервна система. И мозъчният невротрофичен фактор (BDNF), за да бъде ключов сигнализиращ компонент в зависимата от активността синаптична пластичност, може да бъде индуциран от невронална активност, придружена от хипометилиране на неговия промотор IV. Това проучване е предназначено да илюстрира дали H2 може да медиира SAE чрез промяна на метилирането на BDNF промотора IV, медиирано от DNMTs. Установихме SAE модел чрез лигиране и перфорация на цекума (CLP) в C57BL/6 мишки. Тестът за воден лабиринт на Morris от 4-ия до 10-ия ден след фиктивни или CLP операции беше използван за оценка на когнитивната функция на мишката. Тъканите на хипокампа се изолират на 24 след фиктивна или CLP операция. Провъзпалителни цитокини, включително фактор на туморна некроза-α (TNF-α), интерлевкин-6 (IL-6) и група с висока подвижност Box 1 (HMGB1) бяха измерени чрез ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA). mRNA или протеинови нива на DNMTs (DNMT1, DNMT3a и DNMT3b), BDNF промотор IV и общ BDNF бяха открити чрез RT-PCR и Western blot тестове. Използвано е имунофлуоресцентно оцветяване за определяне на експресиите на DNMT1 и DNMT3a. Анализът на количественото метилиране на 11 CpG острова на промоторната област на BDNF екзон IV беше определен с помощта на системата MassARRAY EpiTYPER на Agena. Открихме, че 2% H2 инхалация може да намали провъзпалителните фактори, да облекчи експресията на DNMT1, DNMT3a, но не и на DNMT3b, да направи хипометилиране на BDNF промотор IV на 5 CpG места, да повиши нивата на BDNF и след това да намали латентността на бягство, но да увеличи времето за преминаване на платформата при септичен мишки. Нашите резултати предполагат, че инхалирането на 2% H2 може да облекчи SAE чрез промяна на регулацията на BDNF промотор IV метилиране, което се медиира от DNMT1 и DNMT3a в хипокампуса на септични мишки.