लैमिवुडिन SAMP8 चूहों में संज्ञानात्मक गिरावट में सुधार करता है: विवो फार्माकोलॉजिकल मूल्यांकन और नेटवर्क फार्माकोलॉजी में एकीकृत करना Ⅱ

3|परिणाम

3.1|3TC उम्र बढ़ने के कारण शरीर के वजन में होने वाली कमी को रोकता है और बुढ़ापा स्कोर में सुधार करता है

विभिन्न प्रायोगिक समूहों में चूहों के शरीर के वजन में परिवर्तन चित्र 1D में दिखाया गया है। नतीजों से पता चला कि सभी चूहों का वजन 4 सप्ताह में बढ़ गया। एक मानक आहार के तहत, 3TC से उपचारित SAMP8 चूहों का वजन वाहनों से उपचारित चूहों की तुलना में तेजी से बढ़ा। 3TC या वाहन के उपचार से पहले और बाद में बुढ़ापा स्कोर के परिणामों से पता चला कि SAMP8 चूहों का औसत बुढ़ापा स्कोर अपेक्षाकृत अधिक था, जबकि 3TC उपचार (चित्र 1E) द्वारा उलट प्रवृत्ति हासिल की गई थी। प्रयोग के अंतिम दिन एकत्र किए गए चूहों के प्रत्येक समूह के बुढ़ापे से संबंधित अंकों के परिणामों से पता चला कि 3TC के साथ इलाज किए गए SAMP8 चूहों ने त्वचा की चमक (पी <{11%) सहित कई बुढ़ापे के अंकों में महत्वपूर्ण सुधार दिखाया। 01, टी=3.901), कॉर्निया अपारदर्शिता (पी <0.01, टी=4.753) और कॉर्निया का अल्सर (पी <0.05) , टी=6.125) (पूरक तालिका एस1)।

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3.2|3TC SAMP8 चूहों की संज्ञानात्मक गिरावट में सुधार करता है

इसका मूल्यांकन करने के लिए मॉरिस जल भूलभुलैया परीक्षण किए गएसंज्ञानात्मक प्रभाव3TC का (चित्र 2)। लगातार पांच दिनों तक प्रक्षेप पथों और दिशात्मक नेविगेशन प्रयोगों के परिणामों से पता चला कि SAMR1 चूहों ने SAMP8 चूहों (p < 0.05, t {{6%) की तुलना में काफी कम भागने की विलंबता दिखाई। 194) (चित्र 2ए-बी)। हालाँकि, तीसरे और पांचवें दिन, 3TC-उपचारित SAMP8 चूहों की भागने की विलंबता उन वाहन-उपचारित SAMP8 चूहों (p <0.05, t {{16%).115) की तुलना में काफी कम थी, जबकि कोई सांख्यिकीय नहीं था SAMR1 समूह की तुलना में महत्व का पता चला। हालाँकि पहले दिन 3TC से उपचारित SAMP8 चूहों की तैराकी गति अन्य दो समूहों की तुलना में काफी तेज थी, प्रयोग के अगले 4 दिनों में तीन प्रयोगात्मक समूहों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया गया (चित्र 2C)।

छठे दिन जांच परीक्षणों और प्रक्षेपवक्र के परिणामों से पता चला कि SAMR1 और 3TC-उपचारित SAMP8 समूह दोनों ने वाहन-उपचारित SAMP8 समूह (पी <{7%) की तुलना में लक्ष्य चतुर्थांश में अधिक समय बिताया। 19}}5, टी=4.512; चित्र 2डी-ई)। इसके अलावा, वाहन-उपचारित SAMP8 समूह की तुलना में SAMR1 चूहों और 3TC-उपचारित SAMP8 समूह दोनों में क्रॉसिंग की संख्या अधिक थी, 3TC (p <) के उपचार के साथ और बिना उपचार वाले समूहों के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर सामने आया। 0.05, टी=5.79; चित्र 2एफ)। वाहन-उपचारित SAMP8 समूह ने सभी समूहों के बीच पानी के नीचे प्लेटफ़ॉर्म खोजने में सबसे अधिक विलंबता दिखाई, जिसमें 3TC (p <0.05, t {{29%).415; चित्र के साथ उपचारित और असंक्रमित समूहों के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर सामने आया। 2जी).

चित्र 2 SAMP8 चूहों में संज्ञानात्मक गिरावट के सुधार पर 3TC उपचार का प्रभाव। (ए) 5वें दिन पोजिशनिंग नेविगेशन परीक्षण के दौरान दूसरे चतुर्थांश से पानी में प्रवेश करने के बाद चूहों का प्रक्षेपवक्र मानचित्र। (बी) प्रत्येक समूह के लिए पोजिशनिंग नेविगेशन प्रयोग में विलंबता से बचें। (सी) व्यवहार परीक्षणों में प्रत्येक समूह में चूहों की तैराकी गति। (डी) अंतरिक्ष अन्वेषण प्रयोग में चूहों का प्रक्षेपवक्र मानचित्र। (ई) प्रत्येक समूह में जांच परीक्षणों के दौरान लक्ष्य चतुर्थांश में बिताए गए कुल समय का प्रतिशत। (एफ) जांच परीक्षणों में प्रत्येक समूह में चूहों ने प्लेटफ़ॉर्म को कितनी बार पार किया। (जी) लक्ष्य से बचने का समय। डेटा को माध्य ± SD के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। छात्र का टी-टेस्ट: *p < 0.05, **p < 0.01 और ***p < 0.001। एनएस: कोई सांख्यिकीय महत्व नहीं। काले तारांकन या "ns" SAMR1 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं। लाल तारांकन या "ns" SAMP8 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं। प्रत्येक समूह में कम से कम आठ जानवर शामिल थे

3.3|वास्तविक समय मात्रात्मक पीसीआर द्वारा 3टीसी के लक्ष्य जीन का पता चला

पिछले अध्ययनों से पता चला है कि 3TC उम्र बढ़ने वाले चूहों की चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं में एसएएसपी और आईएफएन-आई प्रतिक्रिया संकेतों को कम कर सकता है, लेकिन मस्तिष्क के ऊतकों में न्यूरोलॉजिकल अपक्षयी रोग के संबंधित जीन पर कोई रिपोर्ट नहीं है। चूहों के मस्तिष्क पर 3TC के प्रभाव का पता लगाने के लिए, हमने वास्तविक समय मात्रात्मक पीसीआर का उपयोग करके चूहों के हिप्पोकैम्पस और कॉर्टेक्स में रुचि के दस उम्मीदवार जीन की अभिव्यक्ति की जांच की। हिप्पोकैम्पस (चित्रा 3ए) में, उम्र बढ़ने के लिए महत्वपूर्ण रूप से अप-विनियमित जीन (वाहन के साथ इलाज किए गए एसएएमआर 1 बनाम एसएएमपी 8 के समूह) में एक ट्रांसपोसॉन-संबंधित जीन (एल {{9} ओआरएफ 1, पी <{11%) शामिल है। 05), तीन IFN-I प्रतिक्रिया जीन (Ifna, Irf7 और Oas1, p < {{20}}.05), दो AD-संबंधित जीन (PS{ {19}} और एपीपी, पी <{38}}.01) और तीन प्रतिनिधि एसएएसपी जीन (आईएल6, एमएमपी3 और पाइ1, पी <{47}}.01), जबकि काफी नीचे -3TC उपचार के लिए विनियमित जीन (वाहन से उपचारित SAMP8 के समूह बनाम 3TC से उपचारित SAMP8 के समूह) में एक ट्रांसपोसॉन संबंधित जीन (L1-ORF2, p <0.05), दो IFN-I प्रतिक्रिया जीन (Ifna और Oas1, शामिल हैं) p <0.001) और तीन प्रतिनिधि SASP जीन (Il6, Mmp3 और Pai1, p <0.01)। कॉर्टेक्स में समान परिणाम प्राप्त हुए, हालांकि हिप्पोकैम्पस (पी <0.05; चित्र 3बी) की तुलना में कॉर्टेक्स में 3टीसी के उपचार से एडी से संबंधित जीन का अप-विनियमन कम हो गया था।

3.4|3TC उम्र बढ़ने से प्रेरित SAMP8 चूहों के हिप्पोकैम्पस में रूपात्मक असामान्यताएं और न्यूरॉन्स की हानि को कम करता है

हमने हिप्पोकैम्पस में 3TC के कारण होने वाले रूपात्मक परिवर्तनों की जांच के लिए एच एंड ई और निस्सल स्टेनिंग दोनों तरीकों को लागू किया, जो अनुभूति और स्मृति का प्रमुख क्षेत्र था। एक वाहन से उपचारित SAMR1 के समूह की तुलना में, एक वाहन से उपचारित SAMP8 के समूह में हिप्पोकैम्पस न्यूरॉन्स की बढ़ी हुई निकासी दर, कोशिकाओं की थोड़ी अव्यवस्थित व्यवस्था, कुछ न्यूरॉन्स में पाई गई परमाणु सांद्रता और हल्के हिप्पोकैम्पस एडिमा दिखाई दी। 3TC-उपचारित समूहों में इन क्षतियों में सुधार किया गया (चित्र 4A)। विशिष्ट न्यूरोपैथोलॉजिकल परिवर्तन के साथ निस्सल-पॉजिटिव व्यवहार्य न्यूरोनल कोशिकाओं के नुकसान को निस्सल धुंधलापन के आधार पर एसएएमपी8 समूह में देखा गया था, जबकि 3टीसी (चित्रा 4बी-सी) के साथ इलाज किए गए एसएएमपी8 के समूह में ये परिवर्तन आंशिक रूप से उलट गए थे। हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन की मृत्यु का पता TUNEL स्टेनिंग द्वारा लगाया गया, जिसमें वाहन से उपचारित SAMP8 के समूह और वाहन से उपचारित SAMR1 समूह में क्रमशः TUNEL-पॉजिटिव कोशिकाओं (हरा) की सबसे अधिक और सबसे कम मात्रा देखी गई, जबकि समूह 3TC से उपचारित SAMP8 वाहन से उपचारित SAMP8 के समूह की तुलना में काफी कम पाया गया (चित्र 4D-E)।

3.5|3TC के अनुमानित लक्ष्य

नेटवर्क फार्माकोलॉजी विश्लेषण से 3TC के लिए अनुमानित लक्ष्य के रूप में कुल 269 प्रोटीन का पता चला, जिनमें से 164 को फार्ममैपर डेटाबेस द्वारा और 105 को क्रमशः ChEMBL डेटाबेस द्वारा पहचाना गया (पूरक तालिका S3)। पीपीआई नेटवर्क का निर्माण एसएएमपी8 चूहों में 3टीसी के प्रमुख लक्ष्य के रूप में पहचाने गए नेटवर्क में कुल 32 कोर नोड्स के साथ स्ट्रिंग डेटाबेस का उपयोग करके 3टीसी के लक्ष्य जीन के आधार पर किया गया था (चित्र 5ए)। हमने समान कार्यों वाले प्रोटीन के तीन समूहों की पहचान करने के लिए 3TC के प्रमुख लक्ष्य प्रोटीनों के बीच बातचीत की नकल करने के लिए स्ट्रिंग 9.1 का उपयोग किया (चित्रा 5बी)।

3.6|3TC प्रमुख लक्ष्य नेटवर्क का संवर्धन विश्लेषण

3.6.1|जाओ विश्लेषण

STRING का उपयोग करके 3TC के उपचार के तहत पहचाने गए लक्ष्य जीनों के GO संवर्धन विश्लेषण से p <{7}}.05 (चित्र 6A; अनुपूरक तालिका S4) के साथ कुल 550 जैविक प्रक्रियाओं का पता चला, जैसे कि एसिड रसायन की प्रतिक्रिया, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की प्रतिक्रिया और एपोप्टोटिक प्रक्रिया का नकारात्मक विनियमन। जीओ विश्लेषण ने पी <0.01 के साथ कुल 23 सेलुलर घटकों की पहचान की, जैसे एंडोमेम्ब्रेन सिस्टम, साइटोप्लाज्मिक वेसिकल, वेसिकल, साइटोप्लाज्मिक भाग और प्लाज्मा झिल्ली भाग (पूरक तालिका एस5), जबकि कुल 69 आणविक कार्यों की पहचान की गई जीओ विश्लेषण को कुल 19 श्रेणियों (पूरक तालिका S6) में बांटा गया था। यह ध्यान देने योग्य था कि ताऊ प्रोटीन बाइंडिंग शब्द, जिसे इससे जुड़ा हुआ माना जाता थाअल्जाइमर रोग, ने 3TC (p < 0.05) के साथ एक महत्वपूर्ण संबंध दिखाया।

3.6.2|3TC लक्ष्य नेटवर्क के मेटाबोलिक मार्ग

केईजीजी विश्लेषण (पी <0.05; चित्र 6बी; अनुपूरक तालिका एस7) द्वारा कैंसर से जुड़े कई मार्गों के साथ कुल 109 महत्वपूर्ण उपचार मार्गों की जांच की गई, जिनमें शामिल हैं कैंसर में मार्ग, रासायनिक कार्सिनोजेनेसिस, प्रोस्टेट कैंसर, कैंसर में प्रोटीयोग्लाइकेन्स और कैंसर में माइक्रोआरएनए। न्यूरोइन्फ्लेमेशन, कोशिका मृत्यु और न्यूरोनल सिग्नल ट्रांसडक्शन से संबंधित तीन मार्गों का पता चला है जिनमें एस्ट्रोजन सिग्नलिंग (पी <0.0001), फॉस्फोर इनोसाइटाइड 3-किनेज और प्रोटीन किनेज बी (पीआई3के/एक्ट) (पी) शामिल हैं। <0.0001), और न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरेक्शन सिग्नलिंग (पी <0.001) मार्ग.27-29

3.6.3|बाइंडिंग मोड

डॉकिंग अध्ययन 3TC और तीन चयनित संभावित लक्ष्यों के बीच किए गए, यानी ईजीएफआर एस्ट्रोजन सिग्नलिंग मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है, AKT1 P13K/Akt सिग्नलिंग मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है और ADRB2 न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरेक्शन सिग्नलिंग मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है। बाइंडिंग मोड विश्लेषण के परिणामों से पता चला (चित्रा 6सी) कि रिसेप्टर प्रोटीन ईजीएफआर के अमीनो एसिड अवशेष थ्र854, एएसएन842, एआरजी841 और ग्लू762 ने हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए 3टीसी लिगैंड के छोटे अणुओं के साथ बातचीत की, जबकि अमीनो एसिड अवशेष Lys55, Val40, Ala53, Met111, Val158, Asn114, Leu168, Ser155, Asp169, Lys153, Asn156s और Gly35 ने 3TC लिगैंड के छोटे अणुओं के साथ हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन का गठन किया। रिसेप्टर प्रोटीन AKT1 के अमीनो एसिड अवशेष Asp292, ग्लू191, His194, ग्लू198s और Th195 ने 3TC के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड इंटरेक्शन बनाया, जबकि अमीनो एसिड अवशेष Phe179, Leu295, ग्लू198 और Lys179 ने 3TC के साथ हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन बनाया। ADRB2 के अमीनो एसिड अवशेष Asp331 और Phe332 ने 3TC के साथ परस्पर क्रिया करके एक हाइड्रोजन बंधन बनाया, जबकि ABRB2 के अमीनो एसिड अवशेष Phe336, Ala335, Val54, Ala57, Ile58, Leu64, Asn69, Ile72 और Pro330 ने 3TC के साथ हाइड्रोफोबिक संपर्क बनाया। डॉकिंग अध्ययन के इन परिणामों ने 3TC को अपने लक्ष्यों से जोड़ने का प्रमाण प्रदान किया, जो दवा की क्रिया के तंत्र को समझने के लिए महत्वपूर्ण था। हमने जैव सूचना विज्ञान विश्लेषण के परिणामों को सत्यापित करने के लिए इन विट्रो प्रयोगों का आयोजन किया

चित्र 3 माउस मस्तिष्क के ऊतकों में उम्मीदवार जीन की अभिव्यक्ति पर 3टीसी उपचार के प्रभाव। चूहों का लगातार 4 सप्ताह तक वाहन या 3टीसी से उपचार किया गया। सभी स्थितियों के लिए, L1-ORF1 और L1-ORF2 की अभिव्यक्ति, तीन प्रतिनिधि IFN-I प्रतिक्रिया जीन (Ifna, Irf7 और Oas1), दोअल्जाइमर रोग से संबंधित जीन(PS{0}} और APP) और हिप्पोकैम्पस (A) और कॉर्टेक्स (B) में तीन प्रतिनिधि SASP जीन (Il6, Mmp3 और Pai1) का मूल्यांकन अभिव्यक्ति प्रोफाइलिंग के साथ वास्तविक समय मात्रात्मक पीसीआर द्वारा किया गया था। हिस्टोग्राम में दिखाए गए जीनों की संख्या। छात्र का टी-टेस्ट: *p < 0.05, **p < 0.01 और ***p < 0.001। एनएस: कोई सांख्यिकीय महत्व नहीं। काले तारांकन या "ns" SAMR1 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं। लाल तारांकन या "ns" SAMP8 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं।

3.7|3TC विभिन्न प्रकार के अणुओं को विनियमित करके FA-प्रेरित साइटोटॉक्सिसिटी से HT22 कोशिकाओं की रक्षा करता है

इन विट्रो में सेन्सेंट न्यूरॉन्स पर रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अवरोधक के रूप में 3TC के प्रभावों का पता लगाने के लिए, हमने एफए के साथ HT22 कोशिकाओं में सेनेसेंस को प्रेरित किया। परिणामों से पता चला कि LINE-1 उम्र बढ़ने वाले न्यूरॉन्स में सक्रिय हो गया था, और यह प्रवृत्ति 3TC (चित्र 7A-B) द्वारा उलट गई थी। इसके अलावा, 3TC ने FA द्वारा प्रेरित कोशिका मृत्यु पर एक प्रतिकूल प्रभाव दिखाया (चित्र 7C)। जैसा कि अपेक्षित था, 24 घंटे के लिए एफए के साथ टीएच22 कोशिकाओं की उत्तेजना के परिणामस्वरूप अनुपचारित नियंत्रण की तुलना में ईजीएफआर, पी-एकेटी1 और एडीआरबी2 (पी <0.001) की अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण अवरोध उत्पन्न हुआ। , जबकि 3TC के साथ सह-उपचार से FA प्रेरित EGFR, p-AKT1 और ADRB2 (p <0.001; चित्र 7D,E) की अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि हुई।

4|बहस

संज्ञानात्मक गिरावट, विशेष रूप से स्मृति हानि, आमतौर पर प्राकृतिक उम्र बढ़ने से जुड़ी होती है।उम्र बढ़ने का प्रभावविशेष रूप से प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस में स्पष्ट होते हैं, मस्तिष्क क्षेत्र जो अनुभूति और मनोदशा में गंभीर रूप से शामिल होते हैं। SAMP8 चूहों को मनोभ्रंश के तेजी से उम्र बढ़ने वाले माउस मॉडल के रूप में SAM-P/2 लाइन से प्राप्त किया गया था। एक पिछले अध्ययन से पता चला है कि SAMP8 चूहों ने कम जीवनकाल के साथ उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट का प्रदर्शन किया, जिससे प्रगतिशील सीखने और स्मृति घाटे के साथ-साथ प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस में मनोभ्रंश के न्यूरोपैथोलॉजिकल हॉलमार्क दिखाई दिए। SAMP8 चूहों का जीवनकाल लगभग आधा है SAMR1 का, जिसका उपयोग SAMP8.32 के लिए नियंत्रण के रूप में किया गया था। हमारे अध्ययन में, SAMP8 चूहों को उम्र बढ़ने के दौरान संज्ञानात्मक कार्य में गिरावट की जांच करने के लिए एक आदर्श पशु मॉडल के रूप में चुना गया था, जिसमें सामान्य रूप से विकसित होने वाले समजात चूहों SAMR1 को एक विरोधी के रूप में उपयोग किया गया था। बुढ़ापा नियंत्रण समूह

चित्र {0}}TC SAMP8 चूहों के हिप्पोकैम्पस में न्यूरोनल चोट को कम करता है। (ए) चूहों के प्रत्येक समूह के लिए एच और ई-सना हुआ हिप्पोकैम्पस अनुभागों के फोटोमाइक्रोग्राफ (बार=50 μm)। काले तीर संकेंद्रित नाभिक को चिह्नित करते हैं, और नीले तीर उन क्षेत्रों को चिह्नित करते हैं जहां न्यूरॉन्स गंभीर रूप से खो गए हैं और अव्यवस्थित हैं। (बी) हिप्पोकैम्पस में निस्सल धुंधलापन द्वारा न्यूरोनल अस्तित्व की पहचान (बार=20 μm)। (सी) घने दागदार निस्सल निकायों के साथ प्रत्येक दृश्य क्षेत्र में स्वस्थ न्यूरोनल कोशिकाओं की मात्रा। (डी) चूहों के प्रत्येक समूह में ट्यूनेल (हरा) परख द्वारा चिह्नित एपोप्टोटिक कोशिकाओं की छवियां (बार=20 μm)। (ई) प्रत्येक दृश्य क्षेत्र में ट्यूनेल-पॉजिटिव कोशिकाओं की मात्रा का ठहराव। डेटा को माध्य ± SD के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। विद्यार्थी का टी-टेस्ट: ***पी < 0.001। काले तारांकन SAMR1 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं। लाल तारांकन SAMP8 प्लस वाहन समूह के साथ तुलना दर्शाते हैं।

उम्र बढ़ने के कारण आमतौर पर हड्डियों की बर्बादी, मांसपेशी शोष और पाचन तंत्र में शिथिलता के कारण शरीर का वजन कम हो जाता है।33 हमारे परिणामों से पता चला है कि 3TC ने वजन घटाने की प्रवृत्ति को आंशिक रूप से कम कर दिया है। अनुपचारित चूहों की तुलना में, 3TC से उपचारित SAMP8 चूहों में उम्र के साथ उनके शरीर का वजन बढ़ने की प्रवृत्ति देखी गई। ये परिणाम पहले बताए गए परिणामों के अनुरूप हैं, जो सुझाव देते हैं कि 3TC चूहों के शरीर के स्वास्थ्य में सुधार करता है।34 सुधार पर 3TC उपचार के प्रभावों का निष्पक्ष और सटीक मूल्यांकन करने के लिएउम्र बढ़ने की विशेषताएंचूहों में, हमने उपचार के दौरान बुढ़ापा स्कोर दर्ज किया। हमारे परिणामों से पता चला कि 3TC उपचार समय में वृद्धि के साथ, SAMP8 चूहों में उम्र बढ़ने की गति धीमी होने की प्रवृत्ति देखी गई। विशेष रूप से, 3TC के उपचार ने SAMP8 चूहों में त्वचा की चमक, कॉर्निया की अपारदर्शिता और उम्र बढ़ने के कारण होने वाले कॉर्निया के अल्सर को सुधारने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। इन परिणामों से पता चलता है कि 3TC का एंटी-सेनेसेंस लक्ष्य त्वचा और कॉर्नियल ऊतकों पर मौजूद है। पिछले अध्ययनों ने पुष्टि की है कि L1 का उपयोग उम्र बढ़ने के कारण होने वाली अपक्षयी बीमारियों में सुधार के लिए एक लक्ष्य के रूप में किया गया था, जबकि 3TC सहित रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अवरोधकों का उपयोग L1.13 के ट्रांसपोज़ेबल अवरोधकों के रूप में किया गया था, आज तक, तंत्रिका तंत्र में L1 की भूमिका के आणविक तंत्र और एल1 को विनियमित करके एडी जैसे तंत्रिका तंत्र से संबंधित रोगों के इलाज की संभावना को स्पष्ट रूप से समझाया नहीं गया है। इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि एपीपी जीन में आनुवंशिक पुनर्संयोजन छिटपुट एडी के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण घटना हो सकती है, जो एक प्रकार का मनोभ्रंश है। 15 न्यूरोनल जीन पुनर्संयोजन की सूचना नहीं दी गई है, जबकि इसकी घटना और डीएनए क्षति और आरएनए मध्यवर्ती प्रोटीन कार्यों की रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस गतिविधियों की आवश्यकता होती है। इसलिए, 3TC जैसे रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अवरोधक AD की रोकथाम और उपचार में भूमिका निभा सकते हैं जो संज्ञानात्मक गिरावट का कारण बनता है। SAMP8 चूहों में संज्ञानात्मक क्षमता पर 3TC के प्रभावों की जांच करने वाले मॉरिस वॉटर भूलभुलैया प्रयोगों के हमारे परिणामों से इस अटकल की पुष्टि हुई।

चित्र 7 इन विट्रो प्रयोगों ने न्यूरोनल अध: पतन के विरुद्ध 3TC के प्रमुख अणुओं की पुष्टि की। माउस न्यूरॉन HT22 कोशिकाओं की वृद्धावस्था फॉर्मेल्डिहाइड (FA) से प्रेरित होती है। (ए) नियंत्रण, एफए और एफए प्लस 3टीसी समूहों (बार=20 μm) में लाइन -1 ओआरएफ1पी की इम्यूनोफ्लोरेसेंस का पता लगाना। (बी) (ए) में इम्यूनोफ्लोरेसेंस विश्लेषण की मात्रा। (सी) विभिन्न समूहों में प्रति ×400 क्षेत्र में जीवित न्यूरॉन्स की मात्रा का ठहराव। (डी) ईजीएफआर, पी-एकेटी1 और एडीआरबी2 का पता वेस्टर्न ब्लॉट विश्लेषण द्वारा लगाया गया। (ई) (डी) में पश्चिमी धब्बा विश्लेषण की मात्रा का ठहराव। विद्यार्थी का टी-टेस्ट: ***पी < 0.001। काले तारांकन नियंत्रण समूह के साथ तुलना का प्रतिनिधित्व करते हैं। लाल तारांकन एफए समूह के साथ तुलना का प्रतिनिधित्व करते हैं

मॉरिस वॉटर भूलभुलैया परीक्षणों के हमारे परिणामों से पता चला कि तैराकी प्रशिक्षण के 5 दिनों के बाद, मौखिक रूप से 3TC लेने वाले SAMP8 चूहे अनुपचारित SAMP8 चूहों की तुलना में छिपे हुए प्लेटफ़ॉर्म को तेज़ी से ढूंढने में सक्षम थे। यह ध्यान में रखते हुए कि 3TC से उपचारित चूहों में शरीर का वजन अधिक दिखा, जो कंकाल की मांसपेशियों की संख्या से संबंधित हो सकता है, हमने मांसपेशियों की ताकत के प्रभाव को खत्म करने के लिए चूहों के प्रत्येक समूह की तैराकी गति को रिकॉर्ड किया। हालाँकि तैराकी प्रशिक्षण के पहले दिन 3TC लेने वाले चूहे अन्य समूहों की तुलना में तेजी से तैरे, लेकिन अगले 4 दिनों में अंतर कायम नहीं रहा। इसलिए, हम जल भूलभुलैया परीक्षणों के परिणामों पर मांसपेशियों की ताकत के प्रभाव को खारिज करते हैं। इसी तरह, छठे दिन अंतरिक्ष अन्वेषण प्रयोग के परिणामों से पता चला कि 3TC से उपचारित SAMP8 चूहों ने अनुपचारित चूहों की तुलना में मूल प्लेटफ़ॉर्म को अधिक सक्रिय रूप से खोजने की प्रवृत्ति दिखाई। इन परिणामों से पता चलता है कि 3TC उपचार SAMP8 चूहों में उम्र बढ़ने के कारण होने वाली संज्ञानात्मक और स्मृति में गिरावट में सुधार करता है। मस्तिष्क की उम्र बढ़ने में सुधार करने वाले 3TC के संभावित आणविक तंत्र का पता लगाने के लिए, हमने चूहों के प्रत्येक समूह के हिप्पोकैम्पस और कॉर्टिकल ऊतकों में उम्मीदवार जीन के एमआरएनए स्तर को मापने के लिए वास्तविक समय मात्रात्मक पीसीआर लागू किया। हमारे परिणामों ने सुझाव दिया कि 3TC उपचार ने मस्तिष्क में उम्र बढ़ने से प्रेरित L1 को रोक दिया और IFN, SASP और AD से संबंधित जीन की अभिव्यक्ति में कमी आई, यह दर्शाता है कि उम्र बढ़ने से सक्रिय होने वाले सिग्नल मार्ग 3TC उपचार द्वारा दबा दिए गए थे। हमारे परिणाम बताते हैं कि 3TC L1 ट्रांसपोज़िशन को रोककर बुद्धिमत्ता और उम्र बढ़ने के फेनोटाइप को बढ़ा सकता है, जिससे अंततः उम्र बढ़ने के कारण मस्तिष्क में होने वाली पुरानी सूजन में सुधार हो सकता है। हम ध्यान दें कि इस अध्ययन में सामने आए 3TC उपचार द्वारा मस्तिष्क की उम्र बढ़ने में सुधार के इन आणविक तंत्रों के लिए मजबूत समर्थन प्रदान करने के लिए और अधिक अध्ययन की आवश्यकता है। वर्तमान में, हमारी प्रयोगशाला में इन विट्रो एजिंग ग्लियाल और न्यूरोनल सेल मॉडल का उपयोग करके तंत्रिका कोशिकाओं पर रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अवरोधकों के औषधीय तंत्र पर शोध किया जा रहा है।

HE और Nissl धुंधला प्रयोगों के हमारे परिणामों से संकेत मिलता है कि 3TC ने हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन हानि को ठीक किया हैउम्र बढ़ने, अंततः न्यूरॉन्स को मृत्यु से बचाकर न्यूरोडीजेनेरेशन में सुधार करता है। इसके अलावा, हमने SAMR1 चूहों की तुलना में SAMP8 चूहों के हिप्पोकैम्पस में अधिक एपोप्टोटिक कोशिकाएं देखीं। हमारे परिणामों ने आगे प्रदर्शित किया कि 3TC उपचार ने एपोप्टोटिक कोशिकाओं की संख्या में काफी कमी कर दी, संभवतः एपोप्टोटिक मार्ग-संबंधित प्रोटीन या अन्य अपस्ट्रीम अणुओं पर 3TC के प्रत्यक्ष प्रभाव के कारण।

सीखना और स्मृति महत्वपूर्ण संज्ञानात्मक क्षमताएं हैं जिनमें जानकारी को प्रबंधित और संसाधित करने के लिए कार्यात्मक मस्तिष्क क्षेत्रों का एक जटिल नेटवर्क एक साथ काम करता है। इसलिए, मस्तिष्क पर प्रभाव दिखाने वाले किसी भी यौगिक को उनके संभावित लक्ष्यों को पूरी तरह से समझकर सावधानी से लिया जाना चाहिए। नेटवर्क फार्माकोलॉजी दृष्टिकोण एक व्यवस्थित विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग बीमारियों, दवाओं, जीन और प्रोटीन लक्ष्य जैसे कई कारकों के इंटरैक्शन नेटवर्क का पता लगाने के लिए किया जाता है। हमने Pharmmapper और ChEMBL डेटाबेस का उपयोग करके एनोटेट किए गए 3TC के कुल 269 संभावित लक्ष्यों (32 मुख्य लक्ष्यों के साथ) के आधार पर, PPI और संवर्धन विश्लेषण सहित नेटवर्क फार्माकोल ओजी विश्लेषण किया। हमारे परिणामों ने प्रदर्शित किया कि 3TC एस्ट्रोजन सिग्नलिंग और PI3K/Akt और न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरेक्शन सिग्नलिंग मार्ग दोनों के माध्यम से तंत्रिका तंत्र के सामान्य कार्यों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, जिसने सामान्य तंत्रिका कार्यों की सुरक्षा पर 3TC के प्रभावों को और समझाया। और न्यूरोनल कोशिका मृत्यु को रोकना। जैव सूचना विज्ञान विश्लेषण के परिणामों की पुष्टि करने के लिए आणविक डॉकिंग और इन विट्रो प्रयोगों को करने के लिए संबंधित मार्गों में प्रतिनिधि अणुओं का चयन किया गया था। तंत्रिका तंत्र के साथ सहक्रियात्मक रूप से काम करने वाले 3TC के इन अनुमानित आणविक तंत्रों का समर्थन करने के लिए और अधिक सबूत प्रदान करने के लिए, इन मार्गों में शामिल और विनियमित सटीक घटकों की पहचान करने के लिए आगे के अध्ययन आवश्यक हैं।

का एक भाग के रूप मेंएंटीरेट्रोवाइरल उपचार(एआरटी), 3टीसी का पिछले वर्षों में बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है और इसे क्रोनिक हेपेटाइटिस बी वायरस (एचबीवी) के इलाज के लिए अनुमोदित किया गया है।35 यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि 3टीसी का उपयोग इलाज के लिए किया जाता हैउम्र बढ़ने से संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव घावबुजुर्ग आबादी और कैंसर रोगियों में कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली के कारण इसकी औषधीय विषाक्तता पर विचार करना आवश्यक है। अध्ययनों से पता चला है कि 3TC की सामान्य प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं में ऊपरी श्वसन पथ का संक्रमण, मतली, उल्टी, पेट दर्द और दस्त शामिल हैं। इसलिए, 3TC का नैदानिक ​​अनुप्रयोग अत्यंत सतर्क होना चाहिए। वर्तमान में, 3TC का उपयोग आणविक तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक औषधीय उपकरण के रूप में किया जा सकता है, लेकिन उपचारात्मक चिकित्सा के रूप में नहीं। संक्षेप में, हमारे अध्ययन ने पहली बार प्रदर्शित किया है कि 3TC मस्तिष्क की उम्र बढ़ने को उलट कर SAMP8 चूहों के संज्ञानात्मक कार्यों में सुधार करता है, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के संभावित उपचार के रूप में रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस अवरोधकों के उपयोग के लिए प्रायोगिक साक्ष्य प्रदान करता है।

स्वीकृति

इस कार्य को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (81670942, 81470704 और 81972057) द्वारा समर्थित किया गया था।

हितों का टकराव लेखक घोषणा करते हैं कि उनके हितों का कोई टकराव नहीं है।

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