Neurobeskyttelse: Redning fra neuronal død i hjernen

Hjernen spiller vigtige roller i mental bearbejdning og i at kontrollere andre kropslige organer. Imidlertid er hjernevævet sårbart over for eksogen eller endogen skade. Efter skade fører neuronal død til funktionelle underskud og neurologiske lidelser.

Neuronal død refererer til død eller beskadigelse af neuronale celler, som kan have en indvirkning på vores hukommelse.

Neuroner spiller en afgørende rolle i hjernen. De er ansvarlige for informationstransmission og -lagring og er hjørnestenen i vores læring og hukommelse. Nogle faktorer kan dog udløse neuronal død, såsom fremskreden alder, sygdom, hovedtraume eller stofmisbrug. Hvis for mange neuroner dør, kan det forårsage hukommelsesproblemer såsom amnesi.

På trods af disse risici kan vi tage positive skridt for at beskytte vores neuroner og hukommelse. For det første bør vi opretholde en positiv holdning, regelmæssig motion og gode spisevaner, som kan hjælpe med at beskytte neuroner og fremme en sund hjernefunktion.

For det andet bør vi undgå dårlige vaner såsom rygning, drikkeri og stofmisbrug, som kan fremskynde neuronal død og hjernealdring. For det tredje kan vi også stimulere hjernen ved at lære nye færdigheder, læse, socialisere og rejse, hvilket kan fremme ny neuronal vækst og stimulere hjernedele til at blive hele.

Derfor, selvom neuronal død kan påvirke vores hukommelse, kan vi tage positive skridt for at beskytte vores hjerne og hukommelse. Selvom vi ikke helt kan forhindre neuronal død, kan vi holde vores hjerne sund gennem gode levevaner og en sund livsstil, så vi uden problemer kan tilbringe alderdommen.

Klik på kend 10 måder at forbedre hukommelsen på

Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche er et traditionelt kinesisk medicinsk materiale med mange unikke effekter, hvoraf den ene er at forbedre hukommelsen.

Virkningen af ​​Cistanche kommer fra de forskellige aktive ingredienser, den indeholder, herunder garvesyre, polysaccharider, flavonoidglykosider osv. Disse ingredienser kan fremme hjernens sundhed på forskellige måder.

Derfor er beskyttelse mod neuronal død afgørende for at bevare hjernens funktioner. Dette specialnummer havde til formål at forstå de mekanismer, der ligger til grund for neurobeskyttelse, og at udforske potentielle terapeutiske strategier til at genoprette hjernefunktioner fra neurologiske lidelser.

I dette specialnummer blev der udgivet nitten artikler, herunder tretten originalartikler og seks reviewartikler, der omhandler interessante emner, der er relateret til forskellige hjernefunktioner og lidelser.

Slagtilfælde inklusive iskæmi er en af ​​de største skurke, der er ansvarlige for neuronal død og dødelighed. En anmeldelse af Dong et al. [1] opsummerede den nuværende forståelse af mekanismerne for patogenese i iskæmisk slagtilfælde og den opdaterede udvikling af nanomedicinske terapier såsom nanopartikler, liposomer og cellebaserede nanovesikler.

Det er blevet vist, at kation-chlorid-cotransportere (C'er) udtrykkes i neuroner og bidrager til adskillige fysiologiske funktioner. I et review-papir, Josiah et al. [2]introducerede de seneste fremskridt i de funktionelle regler for Cs og deres signalveje i slagtilfælde.

Ved hjælp af en gnavermodel af global cerebral iskæmi, Kang et al. [3] observerede, at amilorid, en hæmmer af natrium-hydrogen-udveksleren-1, dæmper shippocampus skade ved at reducere zinkakkumulering i mus. Hong et al. [4] rapporterede, at administration af N-acetyl-L-cystein, en antioxidant, reducerer neuronal død induceret af cerebral iskæmi og overaktivering af forbigående receptorpotentielle melastatin 2 (TRPM2) kanaler hos rotter.

Jung et al. [5] beskrev, at mangel på pyridoxin (en form for vitamin B6) øger neuronal død efter iskæmi ved at øge serumhomocysteinniveauer og lipidperoxidation og ved at reducere nuklear faktor erythroid-2-relaterede faktor 2 (Nrf2) niveauer.

Pyridoxin nedsætter også regenerative potentialer ved at reducere hjerneafledte neurotrofiske faktorer (BDNF) niveauer i hippocampus hos ørkenrotter. Markosyan et al. [6] rapporterede, at forebyggende tredobbelt genterapi af adenovirale vektorer, der bærer gener, der koder for vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF), gliacelle-afledt neurotrofisk faktor (GDNF) og neuralcelleadhæsionsmolekyle (NCAM), eller af gen-konstruerede mononuklearceller fra navlestrengsblod over- at udtrykke rekombinant VEGF, GDNF og NCAM, har gavnlige virkninger på deres helbredelse fra slagtilfælde i hjernen hos rotter.

Tanioka et al. [7] observerede, at intra-arteriel injektion af lipidemulsion under reperfusion viser neurobeskyttende virkninger i en in vivorat-model af iskæmisk reperfusionsskade. Ved at bruge primære astrocytkulturer, Mitroshina et al. [8] viste, at iskæmisk-lignende tilstande mindsker netværksforbindelsen, og stimuleringen med ATP under normale forhold øger antallet af forbindelser, hvilket antyder, at astrocytter kan udgøre et funktionelt netværk som reaktion på en stimulation.

Ved at bruge organotypiske hippocampale skiver af museunger, Ort et al. [9] fandt, at hverken ethernimodipin (en L-type spændingsstyret calciumkanalblokker) alene eller i kombination med amilorid (en syrefølende ionkanalhæmmer) viste nogen forbedring i en in vitro iskæmimodel.

Kombinationen af ​​begge komponenter opløst i dimethylsulfoxid (DMSO) øgede endda celledød, selvom denne effekt ikke blev observeret i tilstanden behandlet med amilorid alene. I denne forbindelse foreslog de, at DMSO skulle bruges med forsigtighed i neurobeskyttende eksperimenterts.

Med hensyn til Alzheimers sygdom (AD) og hjernens hukommelsesfunktioner, er et review af Kim et al. [10] fokuserede på den seneste udvikling i de gavnlige virkninger af adiponectin på AD og dets potentielle mekanismer relateret til de forskellige medikamenter af adiponectin i AD-behandling.

Ved at bruge en musemodel af AD, Gonzalo-Gobernado et al. [11] observerede, at intraperitoneal administration af levervækstfaktor (LGF) genoprettede kognitive underskud og reducerede amyloid-(A) indhold i APPswe-musene, som overudtrykker den svenske APP-mutation, med A-plakaflejringer i hippocampus og hjernebarken.

Ye et al. [12] rapporterede, at sojabønneafledt phosphatidylserin, et membran-phospholipid, forbedrer hukommelsesfunktionen hos rotter med hukommelsesunderskud ved hjælp af trimethyltin, en neurotoksin, der påvirker hjernen. I en menneskelig undersøgelse af Piotrowicz et al. [13], BDNF øgede efter træning hos normoksi- og hypoxiatleter, men kognitiv præstation blev ikke forbedret ved akut forhøjelse af BDNF.

Faktisk spiller BDNF en vigtig rolle i væksten af ​​neuroner og plasticiteten af ​​neuronale synapser. Rollerne af BDNF i neuronal plasticitet og neurobeskyttelse blev fremhævet i en anmeldelse af Colucci-D'Amato et al. [14].

Anfald forringer hjernens funktion. Huang et al. [15] viste, at peroxisomproliferator-aktiveret receptor-koaktivator 1- (PGC-1) aktiveret af statusepilepticus regulerer VEGF/VEGFR2 (VEGF-receptor 2)-vejen gennem mitogenaktiveret proteinkinasekinase (MEK)/ekstracellulært signalreguleret kinase (ERK) signalerer og udviser neurobeskyttende virkninger mod neuronal død i hippocampus hos rotter.

I denne henseende spiller VEGF en afgørende rolle som en neurobeskyttende faktor i nervevævene. En anmeldelse af Silva-Hucha et al. [16] opsummerede VEGF's bidrag til forskelle mellem det oculomotoriske system og andre motoriske neuroner om sårbarhed over for degeneration.

I hjernen øger reaktive oxygenarter (ROS) modtageligheden af ​​hjernens toneuronale skader og funktionelle underskud. Unormale niveauer af ROS reguleres af cellulære forsvarsmekanismer af antioxidanter i hjernen.

Et reviewpapir af Lee et al. [17] præsenterede forskellige antioxidanters roller i hjernen og foreslog antioxidanters potentiale til at beskytte hjernen mod oxidative fornærmelser.

Ved at bruge organiske hippocampalslice-kulturer (OHSC'er), Lee et al. [18] fandt, at behandling med ascorbinsyre (en antioxidant) var effektiv til overlevelse af neuroner i OHSC'er efter kaininsyre (KA) fornærmelse, men at dens beskyttende virkning var forskellig afhængig af OHSC'ernes ældning.

Ved Parkinsons sygdom (PD) er oxidativ stress induceret af ROS en væsentlig årsag til dopaminerg celledød.

Efterligner PD-lignende syndrom for at inducere celledød gennem mitokondriel oxidativ stress, Haque et al. [19] brugte neurotoksiner, herunder 1-methyl-4-phenylpyridiniumion (MPP+) og hydrogenperoxid (H2O2) i humane dopaminerge neuroblastomceller og fandt ud af, at den farmakologiske hæmning af en selektiv antagonist af G-proteinkoblet receptor 4(GPR4) ) eller genetisk deletion af GPR4 mindsker apoptotisk celledød gennem modulering af phosphatidylinositol biphosphat (PIP2)-medieret calciumsignalering.

Som rapporteret i mange tidligere undersøgelser og denne særlige udgave er neurobeskyttelsesmekanismer komplekse.

Forståelse af detaljerede mekanismer, der ligger til grund for neurobeskyttelse, kan føre til udvikling af effektive terapeutiske strategier til forebyggelse af neuronadedød og forbedring af funktionel genopretning fra neural skade eller neurodegeneration.

Finansiering: Dette arbejde blev støttet af Basic Science Research Program gennem National ResearchFoundation of Korea (NRF) finansieret af Undervisningsministeriet (MOE) (NRF-2020R1A2C3008481).

Udtalelse fra institutionelle bedømmelsesudvalg: Ikke relevant.

Erklæring om informeret samtykke: Ikke relevant.

Erklæring om datatilgængelighed: Ikke relevant.

Tak: Jeg vil gerne takke alle forfatterne for deres fremragende bidrag til dette specialnummer, anmelderne for deres vurdering af manuskripterne og IJMS-redaktionen for deres hjælp.

Interessekonflikter: Forfatteren erklærer ingen interessekonflikter.

Referencer

1. Dong, X.; Gao, J.; Su, Y.; Wang, Z. Nanomedicin til iskæmisk slagtilfælde. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7600. [CrossRef] [PubMed]

2. Josiah, SS; Meor Azlan, NF; Zhang, J. Målrettet mod WNK-SPAK/OSR1-vejen og kation-chlorid-transportører til behandling af slagtilfælde. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1232. [CrossRef] [PubMed]

3. Kang, BS; Choi, BY; Kho, AR; Lee, SH; Hong, DK; Jeong, JH; Kang, DH; Park, MK; Suh, SW En hæmmer af thenatrium-hydrogen-veksler-1 (NHE-1), amilorid, reduceret zinkakkumulering og hippocampus neuronal død efter iskæmi.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4232. [CrossRef] [PubMed]

4. Hong, DK; Kho, AR; Lee, SH; Jeong, JH; Kang, BS; Kang, DH; Park, MK; Park, K.-H.; Lim, M.-S.; Choi, BY; et al. Transientreceptor potentiel melastatin 2 (TRPM2) hæmning af antioxidant, N-acetyl-L-cystein, reducerer global cerebral iskæmi-induceret neuronal død. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6026. [CrossRef] [PubMed]

5. Jung, HY; Kim, W.; Hahn, KR; Kang, MS; Kim, TH; Kwon, HJ; Nam, SM; Chung, JY; Choi, JH; Yoon, YS; et al. Pyridoxinmangel forværrer neuronal skade efter iskæmi ved at øge oxidativt stress og reducere prolifererende celler og neuroblaster i gerbil hippocampus. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5551. [CrossRef] [PubMed]

6. Markosyan, V.; Safiullov, Z.; Izmailov, A.; Fadeev, F.; Sokolov, M.; Kuznetsov, M.; Trofimov, D.; Kim, E.; Kundakchyan, G.; Gibadullin, A.; et al. Forebyggende tripel genterapi reducerer de negative konsekvenser af iskæmi-induceret hjerneskade efter modellering af slagtilfælde hos en rotte. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6858. [CrossRef]

7. Tanioka, M.; Park, WK; Park, J.; Lee, JE; Lee, BH Lipidemulsion forbedrer funktionel restitution i en dyremodel for slagtilfælde.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7373. [CrossRef] [PubMed]

8. Mitroshina, EV; Krivonosov, MI; Burmistrov, DE; Savyuk, MO; Mishchenko, TA; Ivanchenko, MV; Vedunova, MVSignaturer af astrocytters konsoliderede respons på iskæmiske faktorer in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7952. [CrossRef][PubMed]

9. Ort, J.; Kremer, B.; Grüßer, L.; Blaumeiser-Debarry, R.; Clusmann, H.; Coburn, M.; Höllig, A.; Lindauer, U. Mislykket neurobeskyttelse af kombineret hæmning af L-type og ASIC1a calciumkanaler med nimodipin og amilorid. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8921.[CrossRef] [PubMed]

10. Kim, JY; Barua, S.; Jeong, YJ; Lee, JE Adiponectin: Den potentielle regulator og terapeutiske mål for fedme og Alzheimers sygdom. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6419. [CrossRef]

11. Gonzalo-Gobernado, R.; Perucho, J.; Vallejo-Muñoz, M.; Casarejos, MJ; Reimers, D.; Jiménez-Escrig, A.; Gómez, A.; Ulzurrun deAsanza, GM; Bazán, E. Levervækstfaktor "LGF" som et terapeutisk middel til Alzheimers sygdom. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 9201.[CrossRef]

12. Ja, M.; Han, BH; Kim, JS; Kim, K.; Shim, I. Neuroprotektiv effekt af bønnephosphatidylserin på TMT-induceret hukommelsesmangel i en rottemodel. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4901. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com