Studie zum Mechanismus der Verbesserung des Verhaltens von Modellratten mit Autismus-Spektrum-Störung durch Aktivierung des PI3K/AKT-Signalwegs mit Du Mai-Stimulation

FENG Xiang ,  

ZHANG Yuxing ,  

TANG Liya ,  

ZHI Hui ,  

LI Tao ,  

WANG Guangyu ,  

CHENG Shaowu ,  

LI Jiangshan ,  

摘要

Ziel dieser Studie war es, den Effekt der Du Mai-Stimulation auf das Verhalten von Ratten mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD), die durch Valproinsäure (VPA) induziert wurde, zu untersuchen, und die potenziellen Wirkmechanismen der Du Mai-Stimulation bei ASD-Ratten mithilfe der RNA-Sequenzierung in der Frontallappen zu studieren. Methoden: Es wurden 9 trächtige SD-Ratten im Alter von 12,5 Tagen genommen, von denen 6 mit 600 mg/kg VPA intraperitoneal zur Modellierung von ASD injiziert wurden, während die verbleibenden 3 mit dem gleichen Volumen physiologischer Kochsalzlösung injiziert wurden. Nach der Geburt wurden das Verhalten der männlichen Nachkommen am 21. Tag durch das Drei-Kammer-Test und das offene Feld-Test zur Bewertung des Modells bewertet. Die männlichen Nachkommen der Modell-ASD-Ratten wurden zufällig in die Modellgruppe und die Stimulationsgruppe mit je 5 Ratten aufgeteilt; während zufällig weitere 5 männliche Nachkommen von Ratten, die mit physiologischer Kochsalzlösung injiziert wurden, ausgewählt wurden, um die Kontrollgruppe zu bilden. Die Kontrollgruppe erhielt keine Intervention, während der Stimulationsgruppe mit einem von einem Team entwickelten Stimulationserät zweimal täglich über 14 Tage insgesamt 28 Mal Du Mai-Stimulation verabreicht wurde. Nach Abschluss der Intervention wurde der Sozialitätsindex (SI) und der soziale Präferenzindex (SPI) von ASD-Ratten mithilfe des Drei-Kammer-Tests bewertet, und die Gesamtstrecke, die von den Ratten zurückgelegt wurde, sowie die Verweildauer in der zentralen Zone wurden während des offenen Feld-Tests bewertet. Darüber hinaus wurde das anhaltende Verhalten der Ratten mithilfe des Kiesbetttests bewertet, und die Aktivität der Zellkörper von Frontallappenneuronen wurde mithilfe von Nisslfärbung bewertet. Die RNA-Sequenzierungstechnik wurde verwendet, um die Gene mit differentieller Expression (DEGs) im Frontallappen der Ratten zu detektieren, und eine Gen-Enrichment-Analyse (GO) und eine Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) wurden durchgeführt. Echtzeit-PCR wurde zur Messung der DEGs und Western-Blotting zur Messung der mit Signalwegen in Zusammenhang stehenden Proteine verwendet. Ergebnisse: Vor der Intervention zeigten die Stimulations- und Modellgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikante Abnahme von SI und SPI sowie eine Abnahme der zurückgelegten Gesamtstrecke und der Verweildauer in der zentralen Zone (P <0,05). Nach der Intervention zeigten die ASD-Ratten der Modellgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe eine Abnahme der Aktivität von SI und SPI, eine Abnahme der Gesamtstrecke und der Verweildauer in der zentralen Zone, eine Zunahme der Anzahl der vergrabenen Kieselsteine und eine Abnahme der Anzahl der Nissl-Neuronen im Frontallappen (P <0,05); im Vergleich zur Modellgruppe zeigten die Ratten der Stimulationgruppe eine Zunahme der Aktivität von SI und SPI, eine Zunahme der zurückgelegten Gesamtstrecke und der Verweildauer in der zentralen Zone, eine Abnahme der Anzahl der vergrabenen Kieselsteine und eine Zunahme der Anzahl der Nissl-Neuronen im Frontallappen (P <0,05). Die Ergebnisse der RNA-Sequenzierung zeigten, dass die Du Mai-Stimulation im Vergleich zur Modellgruppe die Expression von 213 DEGs im Frontallappen der ASD-Ratten regulieren kann, darunter 181 Gene mit erhöhter Expression und 32 Gene mit vermindeter Expression, und die GO-Analyse konzentrierte sich hauptsächlich auf die zellulären Bestandteile. Die KEGG-Enrichment-Analyse ergab insgesamt 181 signalwegreiche Wege, von denen 67 signifikante Unterschiede aufwiesen (P <0,05), wobei der Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K) / Protein-Kinase-B (AKT) Signalweg am stärksten angereichert war. Die Ergebnisse der experimentellen Validierung zeigten, dass die Echtzeit-PCR zeigte, dass im Vergleich zur Kontrollgruppe die ASD-Ratten der Modellgruppe nach der Intervention eine Abnahme der Expression von transforming growth factor α (TGF-α), epidermal growth factor receptor 3 (ErbB3), serum/glucocorticoid-regulated kinase 2 (Sgk2) und collagen type I alpha 2 chain (Col1α2) und eine Zunahme der Expression von hepatocyte growth factor (Hgf) zeigten (P <0,01); im Vergleich zur Modellgruppe zeigten die Ratten der Stimulationsgruppe eine Zunahme der Expression von TGF-α, ErbB3, Sgk2 und Col1α2 und eine Abnahme der Expression von Hgf (P <0,05), was mit den Ergebnissen der RNA-Sequenzierung übereinstimmte; die Western-Blotting-Ergebnisse zeigten, dass im Vergleich zur Kontrollgruppe die ASD-Ratten der Modellgruppe eine Abnahme der Expression von Frontallappen-regulierten Proteinen zeigten, die mit neuronaler Synapse in Verbindung stehen, einschließlich neuronal regulation 1 protein (NRG1), ErbB3, neuronal nitric oxide synthase (nNOS), PI3K, AKT, phosphoryliertes nNOS (p-nNOS), phosphoryliertes PI3K (p-PI3K) und phosphoryliertes AKT (p-AKT) (P <0,05); im Vergleich zur Modellgruppe zeigten die ASD-Ratten der Stimulationsgruppe eine Zunahme der Expression von NRG1, ErbB3, nNOS, PI3K, AKT, p-nNOS, p-PI3K und p-AKT im Frontallappen (P <0,05). Fazit: Die Du Mai-Stimulation kann das soziale Verhalten, die Angst und die neuronale Aktivität bei Modell ratten mit ASD verbessern, und ihr Mechanismus könnte mit der Aktivierung des PI3K/AKT-Signalwegs zusammenhängen.

关键词

Massage; Du Mai; Autismus-Spektrum-Störung; Verhalten; Transkriptomsequenzierung

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