PLOS ONE Вплив специфічних збагачених багатоелементами дієт на церебральний метаболізм, пізнання та

Клацніть по систематиці PLOS, щоб знайти статті у своїй галузі.

специфічних

Для отримання додаткової інформації про тематичні області PLOS натисніть тут.

Фігура 1.

Часова лінія експериментального проектування.

У віці 2 місяців мишей AβPP-PS1 та їх одноліток дикого типу піддавали або контрольній дієті (CO), DHA, EPA та UMP дієті (DEU) або дієті Fortasyn® Connect (FC) на решту експеримент. Тестування поведінки проводили у віці 11 місяців. Тварини мали вагу за тиждень до запуску батареї поведінкового тестування. У перший тиждень поведінкового тестування тварин виставляли на відкрите поле один раз протягом 30 хвилин. На другому тижні тварин тренували у водному лабіринті Морріса (MWM) протягом 4 днів. На третьому тижні тварин тренували у зворотному водному лабіринті Морріса (rMWM) протягом 2 днів. Зображення МР проводили у віці 12 місяців. Мишей зважували перед МР-скануванням і жертвували відразу після МР-зображення.

Таблиця 1.

Композиції експериментальних дієт, що використовуються, на основі AIN-93M [172] з незначними змінами.

Таблиця 2.

Огляд кількості мишей, використовуваних у кожній експериментальній групі.

Малюнок 2.

Поведінка на відкритому полі 11-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та специфічних багатораціональних дієтах.

Параметри відкритого поля вимірювали в межах 30: миші AβPP-PS1 проводили більше часу на ходьбі, ніж миші дикого типу (* p = 0,015). На ходьбу не впливало споживання їжі. B: Миші AβPP-PS1 проводили менше часу сидячи, ніж миші дикого типу (* p # p = 0,070), хоча це не досягло статистичної значущості. E: Поведінка догляду була подібною серед мишей дикого типу та AβPP-PS1 і на неї не впливало споживання їжі. F: Миші AβPP-PS1 подолали більшу відстань, ніж миші дикого типу (* p # p = 0,064), хоча це не досягло статистичної значущості. На час перебування в центрі відкритого поля дієти не впливали. H: Миші AβPP-PS1 проводили більше часу в кутах відкритого поля порівняно з мишами дикого типу (* p = 0,001). Тварини, які харчувалися дієтою FC, проводили менше часу в кутах відкритого поля, ніж миші, які харчувались раціоном CO (a * p = 0,038), а тварини, які харчувалися дієтою DEU (b * p = 0,033).

Малюнок 3.

Ефективність водяного лабіринту Морріса 11-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та багатораціональних дієтах.

Просторове навчання вимірювалось на 4-денному етапі набуття, визначаючи затримку пошуку прихованої платформи в квадранті СВ. Просторову пам'ять тестували на зондовій фазі, в якій вимірювали відсоток часу, проведеного в цільовому квадранті NE, час, проведений у колишній зоні платформи, затримку до колишньої площі платформи та загальну відстань, що пройшла. В: Як AβPP-PS1, так і миші дикого типу демонстрували зменшення латентності під час тренувань. Загальна затримка втечі була вищою у мишей AβPP-PS1 (* p Розгорнути

Малюнок 4.

Зворотний водний лабіринт Морріса у 11-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та багатораціональних дієтах.

Малюнок 5.

Нейрохімічний профіль гіпокампа 12-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу щодо контролю та специфічних багатораціональних дієт.

Нейрохімічний профіль гіпокампу визначали за допомогою одного вокселя 1 H MRS при 11,7 Тесла. В: Миші AβPP-PS1 продемонстрували значне зниження tNAA/tCre порівняно з мишами дикого типу (* p = 0,030), незалежно від прийому їжі. AβPP-PS1 та миші дикого типу виявляли подібні рівні tCho/tCre, tCre, Glx/tCre, mI + Gly/tCre та Tau/tCre. B: І миші дикого типу, і миші AβPP-PS1, які годувались дієтою Fortasyn® Connect (FC), продемонстрували значне зниження рівня tCho/tCre порівняно з тваринами, які годували контрольну (CO) дієту (* p = 0,039), але жодної різниці в порівнянні мишам, які харчуються дієтами DHA, EPA та UMP (DEU). Вживання їжі не впливало на рівні tCre, Glx/tCre, mI + Gly/tCre, tNAA/tCre та Tau/tCre. Значення представляють середнє значення та SEM. tCho = сполуки, що містять холін; tCre = креатин і фосфокреатин; Glx = глутамін і глутамат; mI + Gly = міо-інозитол та гліцин; tNAA = N-ацетиласпартат і N-ацетиласпартілглутамат; Тау = таурин.

Малюнок 6.

Нейрогенез у 12-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та специфічних багатораціональних дієтах.

З 2-місячного віку мишей годували або контрольною (CO), DHA, EPA та UMP (DEU), або дієтою Fortasyn® Connect (FC). Кількість незрілих нейронів у субгранулярній зоні гіпокампу візуалізували імуногістохімічно за допомогою поліклональних козячих анти-дублкортинових антитіл (1: 3000) як міру нейрогенезу. Значення представляють середнє значення та SEM і відносні (%) порівняно з мишами дикого типу на дієті CO. У тварин дикого типу відносна кількість незрілих нейронів з позитивним подвійним кортином (Dcx +) була однаковою для всіх груп дієти. Однак у мишей AβPP-PS1 на відносну кількість Dcx + незрілих нейронів впливало споживання їжі (р = 0,017). Постійний аналіз показав, що миші AβPP-PS1, які харчувались СО дієтою, демонстрували суттєво зменшену відносну кількість незрілих нейронів Dcx + порівняно з мишами дикого типу на дієті СО (* р = 0,004). Дієта FC суттєво збільшила відносну кількість Dcx + незрілих нейронів у мишей AβPP-PS1 порівняно з мишами AβPP-PS1 на дієті CO (* p = 0,015). Крім того, миші AβPP-PS1 на дієті FC мали дещо більшу відносну кількість незрілих нейронів Dcx +, ніж тварини дикого типу на дієті FC (# p = 0,053), хоча це не досягло статистичної значущості.

Малюнок 7.

Рівні стеринів у 12-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та специфічних багатораціональних дієтах.

Рівні стеринів визначали в гомогенатах мозку та сироватці крові методом іонного моніторингу, відібраного за допомогою газової хроматографії-мас-спектрометрії. A – B: Рівень холестерину був подібним у мозку AβPP-PS1 та мишах дикого типу і на них не впливало споживання їжі. У сироватках крові мишей дикого типу дієта Fortasyn® Connect (FC) знизила рівень холестерину порівняно з контролем (CO) та дієтами DHA, EPA та UMP (DEU) (**), тоді як дієта DEU призвела до середній рівень холестерину в порівнянні з дієтами CO і FC. Тільки миші дикого типу на дієті FC показали знижений рівень холестерину в сироватці порівняно з мишами AβPP-PS1, * p Розгорнути

Малюнок 8.

Жирні кислоти мозку у 12-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та специфічних багатораціональних дієтах.

Відносні концентрації різних жирних кислот визначали у ліпідній фракції гомогенатів мозку та були подібними між AβPP-PS1 та мишами дикого типу. Вживання їжі впливало на відносні концентрації різних жирних кислот аналогічно у AβPP-PS1 та мишей дикого типу. Як дієта DHA, EPA та UMP (DEU), так і дієта Fortasyn® Connect (FC) збільшували відносні концентрації омега-3 жирних кислот (n3) та зменшували відносні концентрації омега-6 жирних кислот (n6), в результаті чого виражений зсув співвідношення n3/n6 на користь жирних кислот n3 порівняно з контрольною (CO) дієтою, * p # p = 0,066). Відносна кількість пальмітинової кислоти (C16∶0); стеаринова кислота (C18∶0), насичені жирні кислоти, мононенасичені жирні кислоти та поліненасичені жирні кислоти не впливали на дієтичне споживання (дані не наведені).

Малюнок 9.

Запальні маркери у 12-місячного AβPP-PS1 та мишей дикого типу на контрольних та специфічних багатораціональних дієтах.

Маркери запалення визначали за допомогою кількісної ПЛР в режимі реального часу в частині замороженої тканини мозку, яка включала обидва гіпокампі, використовуючи праймери для моноцитарного хемоаттрактуючого білка 1 (MCP-1), інтерлейкіну-1β (IL-1β), інтерлейкіну- 6 (IL-6), фактор некрозу пухлини-α (TNF-α), кластер диференціювання 36 (CD36) та гліцералегід-3-фосфатдегідрогеназа (GADPH). Відносні коефіцієнти експресії генів розраховували за порівняльним методом КТ (метод 2 −ΔCT), віднімаючи значення КТ домогосподарського гена GADPH від значень КТ маркерів запалення (ΔCT). В: AβPP-PS1 та миші дикого типу виявляли подібні рівні MCP-1, IL-6, TNF-α та CD36. Однак рівні IL-1β були збільшені у мишей AβPP-PS1 порівняно з тваринами дикого типу, незалежно від споживання їжі (* p Розгорнути

Таблиця 3.

Огляд основних ефектів генотипу та дієти, виявлених у поточному дослідженні.

  • Публікації
  • PLOS Біологія
  • PLOS медицина
  • PLOS Обчислювальна біологія
  • PLOS Генетика
  • Збудники хвороби PLOS
  • PLOS ONE
  • PLOS ігноровані тропічні хвороби

PLOS - некомерційна корпорація 501 (c) (3), № C2354500, що базується в Сан-Франциско, Каліфорнія, США