uutiset

▎Muokannut WuXi AppTec Content Team  

Tällä hetkellä ahdistus,masennusSiitä on tullut suuri ongelma, joka vaivaa monien ihmisten mielenterveyttä. Huumeiden käytön lisäksi tieteelliset todisteet osoittavat, että liikunta on tehokas keino lievittää ahdistusta esimerkiksi eläinmalleissa , harjoitus voi auttaa palauttamaan hermoja, samalla kun se tuottaa ahdistusta ehkäisevän vaikutuksen.

Harjoituksen ahdistusta ehkäisevän mekanismin osalta on tällä hetkellä olemassa hypoteeseja, kuten aikuisen neurogeneesi, monoaminergiset välittäjäaineet ja hermotulehdus. Lisäksi liikunnan tuottama maitohappo herättää myös tutkijoiden huomion. Maitohappo, joka muodostuu glykolyysissä eri kudoksissa kovan harjoittelun aikana, osallistuu erilaisiin molekyylisäätelyprosesseihin Aivoissa joissakin tutkimuksissa on havaittu, että maitohapolla voi olla masennusta ehkäisevää vaikutusta.Maitohapon ahdistusta ehkäisevästä mekanismista on kuitenkin vielä monia ratkaisemattomia mysteerejä. Esimerkiksi voiko harjoituksen jälkeen syntyvä maitohappo vaikuttaa aivoihinproteiiniaLaktylaatiomuutosprosessi ja ahdistuneisuuden kaltaisen käyttäytymisen muuttaminen on edelleen epäselvää.

Kuvan lähde:123RF

19. elokuuta 2024, Jinan University Guangdong-Hong Kong-Macao Central Nervous Regeneration Research InstitutejännitystäTutkimusryhmä, "Cell-Metabolism" (Solujen aineenvaihdunta) verkossa julkaistu aikakauslehti "Fyysinen harjoittelu välittää aivokuoren synaptisten proteiinien laktylaatiota stressinsietokyvyn parantamiseksi”paperi, tutkimustuloksetHarjoituksen jälkeen tuotetut maitohappomolekyylit voivat parantaa synaptista rakennetta ja toimintaa tehostamalla spesifisten synaptisten proteiinien laktylaatiomuutoksia aivokuoressa, mikä lievittää stressin aiheuttamaa ahdistuneisuuskäyttäytymistä.. Tutkija Zhang Zhang huomautti, että keskittymällä synaptisten proteiinien sarjan laktylaatiomodifikaatioon voi olla mahdollistamielisairausTarjoaa apua diagnosoinnissa ja tehon ennustamisessa.

Tässä tutkimuksessa kirjoittajat käyttivät ensin kroonista hillitsemisstressiä rakentaakseen joukon hiirimalleja, jotka kehittivät ahdistusta muistuttavaa käyttäytymistä. Kirjoittajat pyysivät sitten hiiriä osallistumaan juoksumattoharjoituksiin 14 päivän ajan maitohappopitoisuuden lisäämiseksi hiirien verenkiertojärjestelmässä ja aivoissa. Kokeen jälkeen tekijät saivat myös aivokudosta hiiristä ja suorittivat kvantitatiivisen proteomiikan analyysin, joka perustui laktylaatiomodifikaatioon prefrontaalisen aivokuoren proteiininäytteillä.

Tulokset osoittavat,14 päivän juoksumattoharjoitus ei ainoastaan ​​estänyt ahdistusta muistuttavaa käyttäytymistä hiirillä, vaan myös muutti merkittävästi useiden synapsiin liittyvien proteiinien laktylaatiotasoja., mikä on silmiinpistävää, on, että synaptisen proteiinin SNAP91 lysiinin laktylaatiotaso kohdassa 885 on kohonnut merkittävästi harjoituksen jälkeen (kuva 1).

▲Kuva 1: Harjoitus lisää synaptisen proteiinin SNAP91 laktylaatiota aivokuoressa (Kuvan lähde: Viite [1])

Vahvistaakseen entisestään SNAP91-laktylaation avainroolia tutkimusryhmä rakensi ryhmän erityisiä mutanttihiiriä, joissa SNAP91-proteiinin 885-kohta (K885) mediaalisessa prefrontaalisessa aivokuoressa (mPFC) mutatoitui, mikä tarkoittaa, että K885:n laktaatio. Asylaatiokyky tuhoutuu.

Havainnon mukaan presynaptisten vesikkelien tiheys näissä mutanttihiirissä väheni epänormaalisti (kuva 2), synaptisten rakenneproteiinien ilmentyminen oli alasäädeltyä ja postsynaptisen tiheän osan muodostuminen epänormaalia, mikä viittaa siihen, että SNAP91-proteiinin laktylaatio on Kun synaptinen rakenne ja toiminta häiriintyvät, ne heikkenevät.

▲Kuva 2: SNAP91-proteiinin epänormaali laktylaatio johtaa ultrarakenteisiin muutoksiin aivokuoren synapseissa (Kuvan lähde: Viite [1])

Myöhemmissä kokeissa nämä mutanttihiiret kokivat edelleen kroonista pidättymisstressiä ja osallistuivat myöhemmin juoksumattoharjoitteluun. Tällä kertaa tilanne oli erilainen Hiiret, jotka menettivät SNAP91-proteiinin laktyloinnin, eivät tukahduttaneet ahdistusta muistuttavaa käyttäytymistä harjoituksen vuoksi (kuva 3), ja myös mPFC:n hermoverkoston aktiivisuus oli merkittävästi heikentynyt. Nämä todisteet osoittavat, että harjoitus voi ylläpitää aivokuoren hermosolujen aktiivisuutta ja hermoverkoston aktiivisuutta vaikuttamalla SNAP91-proteiinin laktylaatioon, mikä tarkoittaa, että tutkimuksessa on löydetty laktylaatioreitti, joka liittyy aivojen tunnetoimintojen säätelyyn. kemiallinen lähestymistapa.

▲Kuva 3: Harjoituksen anksiolyyttinen vaikutus SNAP91-laktylaation kautta (Kuvan lähde: Viite [1])

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus paljastaa keskeisen "aineenvaihdunta-aivot" -reitin, jossa harjoituksen stimuloimien kudosten tuottamat maitohappomolekyylit voivat parantaa mPFC:n synaptista rakennetta ja hermosolujen aktiivisuutta vaikuttamalla synaptisten proteiinien, kuten SNAP91:n, laktylaatiomodifikaatioon, mikä lievittää ahdistusta. kuten käyttäytyminen hiirillä (kuva 4). Yllä olevat tulokset paljastavat maitohapon, energiamolekyylin, uuden biologisen mekanismin aivoissa ja tarjoavat myös viitteen lisätutkimukselle ei-histonin laktylaatiomodifikaatioista hermokudoksessa.

Tulevaa tutkimusta varten tutkija Zhang Zhang sanoi, että tärkeämpi kysymys on selvittää, liittyykö aineenvaihduntakuvion muutos tietyissä hermokudoksen paikoissa (neuronien, gliasolujen jne.) laktylaatiomodifikaatioon ja sen alavirran molekyylireitteihin. Luoda aineenvaihdunnan ja aivojen toiminnan mekanismimalli kahdessa ulottuvuudessa: tilassa ja ajassa.

▲Kuva 4: Harjoitus-laktylaatio-ahdistusmalli (kuvan lähde: viite [1])

Tutkija Zhang Zhang on tämän artikkelin riippumaton vastaava kirjoittaja Yan Lan ja tohtoriopiskelija Wang Yajie ovat paperin ensimmäisiä kirjoittajia. Opinnäytetyötä tuki Jinanin yliopiston akateemikko Su Guohui, ja sen valmistui Jinanin yliopiston opetusministeriön keskushermoston uudistamisen avainlaboratorio.

Zhang Zhangin tutkimusryhmä keskittyy tieteelliseen kysymykseen "aivotoimintaa parantavan harjoituksen ääreis-keskusmekanismista" ja on saavuttanut useita tuloksia vuodesta 2019 lähtien. Edustavaan työhön kuuluu: (1) Aivojen toimintaa harjoittelemalla parantavien perifeeristen tekijöiden tunnistaminen, S-adenosyylimetioniinin, klusteriinin ja muiden tekijöiden löytäminen maksasta, rasvasta ja muista kudoksista sekä niiden tunteiden, kognition ja muun käyttäytymisen paranemisen selvittäminen Vaikutus(Tiede edistyy 2023; Soluraportit 2023; Edistynyt tiede 2022 jne. (2) Selvitä molekyylimekanismi, jolla harjoitus parantaa synaptista rakennetta ja toimintaa, paljastaen, että harjoitus stimuloi perifeerisiä tekijöitä aktivoimalla mTOR-reittiä ja proteiinien laktylaatiomuutoksia aivoissa, edistämällä synaptista rakennetta ja toiminnallista uudelleenmuodostumista sekä lievittämällä; tunteet ja kognitiivisen heikentymisen mekanismi.Solujen aineenvaihdunta 2024; Luontoviestintä 2024; Tiede edistyy 2019 jne. (3) Analysoi piirimekanismia, jolla perifeeriset tekijät parantavat aivojen toimintaa, ja löydä mekanismi, jolla kehon ympäristön interventiossa erittämät perifeeriset tekijät vaikuttavat emotionaaliseen ja sosiaaliseen käyttäytymiseen säätelemällä aivokuoren ja amygdalan hermopiirejä; ja muut aivoalueet (National Science Review 2023; Viestintäbiologia 2023; Molekyylipsykiatria 2021 jne.).

Viitteet: