高脂血症によって誘発される脳損傷に対するリコピンの影響における複数の神経伝達物質のメカニズム

背景：リコピンは一種のカロテノイドであり、抗酸化と血液脂質の調節の強い能力を備えています。リコピンが中枢神経系に保護効果があるという証拠がいくつかありましたが、神経伝達物質の役割を厳密に調査した研究はほとんどありません。したがって、本研究は、リコピンが高脂血症によって誘発される抗ju審効果を発揮するため、いくつかの神経伝達物質の効果を調査するために設計されました。 方法：半分の男性と半分の女性の80人の成人SDラットを、血清総コレステロール（TC）レベルと体重に基づいて、8つのグループにランダムに分割されました。標準的な実験室のげっ歯類チョウダイエット（CD）を与えられたラットを含む対照群がありました。高コレステロール性食事（4％コレステロール、1％チョリ酸、0.5％チオウラシルを補充したラットチャウ - これはCCTダイエットとも呼ばれます）グループ。胃灌流により10 mg・kg・bw-1・d-1フルバスタチンナトリウムを添加した陽性群（CCT+F）cCTを添加したCCT。5つの用量レベル（CCT+Lyco）のリコピン基（CCT+LYCO）をCCTに供給し、5、25、45、65、および85 mg・kg・BW-1・D-1の用量でリコピンを供給しました。TG）、低密度リポタンパク質コレステロール（LDL-C）、高密度リポタンパク質コレステロール（HDL-C）、インターロイキン-1（IL-1）、腫瘍壊死因子α（TNF-α）、酸化低密度リポタンパク質（酸化症）LDL）、低密度リポタンパク質受容体（LDLR）、神経成長因子（NGF）、グルタミン酸（GLU）、ガンマアミノ酸酸（GABA）、ドーパミン（DA）、5-ヒドロキシトリプタミン（5-HT）、N-メチル -D-Aspartate（NMDA1R）、GABAA、5-HT1、D1、およびアポトーシス関連タンパク質CasPase3、Bax、およびBcl-2を実験後に測定しました。NISSL染色は、ニューロンの形態学的変化を観察するために採用されました。 結果：実験の終わりに、血清と脳のTC、TG、LDL-C、IL-1、TNF-α、およびOX-LDLのレベル、およびGLU、DA、NMDA、およびandの含有量のレベルCCTグループのラットの脳のD1は、対照群の脳よりも高かった（P <0.05）。海馬Ca1およびCa3領域のLDLR、NGF、GABA、5-HT、GABAA、5-HT1、およびニューロン量のレベルは、対照群のレベルよりも低かった（P <0.05）。CCTグループと比較して、血清および脳におけるTC、TG、LDL-C、IL-1、TNF-α、およびOX-LDLのレベル、ならびにGLU、DA、およびプロアポトーシスの発現の含有量脳のカスパーゼ3は、リコピン（25 mg〜85 mg）が食事に添加されたラットで減少しました（p <0.05）。LDLR、NGF、GABA、5-HT、GABAA、および5-HT1のレベル、および海馬Ca1およびCa3領域の抗アポトーシスBcl-2およびニューロン量の発現が増加しました（P <0.05）。さらに、海馬細胞は密接に配置されました。リコピンの用量は、血清および脳のTC、TG、およびLDL-Cのレベル、およびIL-1、TNF-α、OX-LDL、GLU/GABA、NMDA1R、およびCasPase3のレベルと負の相関がありました（P <<0.05）;海馬CA1およびCA3領域のLDLR、NGF、5-HT、5-HT1、GABAA、BCL-2、およびニューロン量のレベルと正の相関がありました（P <0.05）。 結論：リコピンは、高脂血症によって引き起こされる脳に抗負傷効果を発揮します。高脂血症のラットの血清TC、TG、およびLDL-Cの上昇を阻害すると同時に、脳のTC、TG、およびLDL-Cのレベルに間接的に影響を及ぼし、OX-LDL、IL-1、脳のTNF-α。これは、Gluの放出を阻害し、神経毒性を弱め、アポトーシス促進カスパーゼをダウンレギュレートします。リコピンはまた、抑制性神経伝達物質GABAと5-HTの放出を促進することにより、保護効果を高め、抗アポトーシスBcl-2を上方制御することにより、抗審査の役割を果たします。

BACKGROUND: Lycopene is a kind of carotenoid, with a strong capacity of antioxidation and regulating the bloodlipid. There has been some evidence that lycopene has protective effects on the central nervous system, but few studies have rigorously explored the role of neurotransmitters in it. Therefore, the present study was designed to investigate the effects of several neurotransmitters as lycopene exerts anti-injury effects induced by hyperlipidemia. METHODS: Eighty adult SD rats, half male and half female, were randomly divided into eight groups on the basis of serum total cholesterol (TC) levels and body weight. There was a control group containing rats fed a standard laboratory rodent chow diet (CD); a hypercholesterolemic diet (rat chow supplemented with 4% cholesterol, 1% cholic acid and 0.5% thiouracil - this is also called a CCT diet) group; a positive group (CCT + F) fed CCT, supplemented with 10 mg·kg·bw- 1·d- 1 fluvastatin sodium by gastric perfusion; and lycopene groups at five dose levels (CCT + LYCO) fed with CCT and supplied lycopene at doses of 5, 25, 45, 65, and 85 mg·kg·bw- 1·d- 1. The levels of TC, triglyceride (TG), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), interleukin-1 (IL-1), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), oxidized low density lipoprotein (ox-LDL), low-density lipoprotein receptor (LDLR), nerve growth factor (NGF), glutamic acid (Glu), Gamma aminobutyric acid (GABA), dopamine (DA), 5-hydroxytryptamine (5-HT), N-methyl-D-aspartate (NMDA1R), GABAA, 5-HT1, D1, and apoptosis-related proteins Caspase3, bax, and bcl-2 were measured after the experiment. Nissl staining was adopted to observe the morphological changes in neurons. RESULTS: At the end of the experiment, the levels of TC, TG, LDL-C, IL-1, TNF-α, and ox-LDL in the serum and brain as well as the content of Glu, DA, NMDA, and D1 in the brain of rats in the CCT group were higher than those in the control group (P<0.05); the levels of LDLR, NGF, GABA, 5-HT, GABAA, 5-HT1, and neuron quantities in the hippocampal CA1 and CA3 areas were lower than those in the control group (P<0.05). Compared to the CCT group, levels of TC, TG, LDL-C, IL-1, TNF-α, and ox-LDL in the serum and brain, as well as the content of Glu, DA and the expression of pro-apoptotic Caspase3 in the brain decreased in the rats with lycopene (25 mg to 85 mg) added to the diet (P<0.05); the levels of LDLR, NGF, GABA, 5-HT, GABAA, and 5-HT1 as well as the expression of anti-apoptotic bcl-2 and the neuron quantity in hippocampal CA1 and CA3 areas increased (P<0.05); further, the hippocampal cells were closely arranged. Lycopene dose was negatively correlated with the levels of TC, TG, and LDL-C in the serum and brain as well as levels of IL-1, TNF-α, ox-LDL, Glu/GABA, NMDA1R, and Caspase3 (P<0.05); it was positively correlated with the levels of LDLR, NGF, 5-HT, 5-HT1, GABAA, bcl-2, and the neuron quantity in hippocampal CA1 and CA3 areas (P<0.05). CONCLUSIONS: Lycopene exerts anti-injury effects in the brain as-induced by hyperlipidemia. It can inhibit the elevation of serum TC, TG, and LDL-C in rats with hyperlipidemia while indirectly affecting the levels of TC, TG, and LDL-C in the brain, leading to a reduction in ox-LDL, IL-1, and TNF-α in the brain. This inhibits the release of Glu, which weakens nerve toxicity and downregulates pro-apoptotic Caspase3. Lycopene also plays an anti-injury role by promoting the release of the inhibitory neurotransmitter GABA and 5-HT, which enhances the protective effect, and by upregulating the anti-apoptotic bcl-2.