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[The role of immobilization stress and sertindole on the expression of APP, MAPK-1 and beta-actin genes in rat brain].

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[The role of immobilization stress and sertindole on the expression of APP, MAPK-1 and beta-actin genes in rat brain].

[固定ストレスの役割とAPP、MAPK-1とラット脳のβアクチン遺伝子の発現に関するセルチンドール]。

Published date

Journal

Ideggyogy Sz. 2012; 65; 394-400;

Author

János Kállmán, Magdolna Pákáski, Szabina Szucs, Sára Kálmán, Orsike Fazekas, Petra Santha, Gyula Szabó, Zoltán Janka, János Kálmán

Affiliation

Szegedi Tudományegyetem, Pszichiátriai Klinika, Alzheimer-kór Kutatócsoport, Szeged. kalmanjan@yahoo.com

Abstract

Stress, depending on its level and quality, may cause adaptive and maladaptive alterations in brain functioning. As one of its multiple effects, elevated blood cortisol levels decrease the synthesis of the neuroprotective BDNF, thus leading to hippocampal atrophy and synapse loss, and rendering it a possible cause for the Alzheimer's disease (AD) related neuropathological and cognitive changes. As a result of the stress response, intraneuronal alterations--also affecting the metabolism of beta-actin--can develop. These have a role in the regulation of memory formation (LTP), but in pathological conditions (AD) they could lead to the accumulation of Hirano bodies (actin-cofilin rods). According to the dementia treatment guidelines, the behavioural and psychological symptoms of AD can be treated with certain antipsychotics. Therefore, the aim of our study was to examine the effects of sertindole (currently not used in the standard management of AD) on the transcription of some AD associated genes (amyloid precursor protein [APP], mitogen activated protein kinase-1 [MAPK-1], beta-actin) in the brain of rats exposed to chronic immobilization stress (CIS). Male Wistar rats were exposed to CIS for three weeks. The four groups were: control (n = 16), CIS (n = 10), 10 mg/kg sertindole (n = 5) and 10 mg/kg sertindole + CIS (n = 4). Following transcardial perfusion, the relative levels of hippocampal and cortical mRNA of the previously mentioned genes were measured with real-time PCR. CIS induced hippocampal beta-actin (p < 0.01), MAPK-1 and APP (p < 0.05) mRNA overexpression. The simultaneous administration of sertindole suppressed this increase in beta-actin, MAPK-1 and APP expression (p < 0.05). Ours is the first report about CIS induced beta-actin gene overexpression. This finding, in accordance with the similar results in APP and MAPK-1 expression, underlines the significance of cytoskeletal alterations in AD pathogenesis. The gene expression reducing effect of sertindole suggests that antipsychotic drugs may have a neuroprotective effect.

 

ストレスは、そのレベルと質によって、機能している脳で、適応可能および不適応な変更を生じる場合がある。
その複数の効果の1つとして、高い血中コルチゾール・レベルは神経保護のBDNFの合成を減少させる、このように、海馬萎縮とシナプス損失に至って、それにアルツハイマー病(AD)の可能性がある理由を与えることは神経病理学的および認識変化を関連させた。
ストレス応答の結果、神経細胞内変更は ― βアクチンの代謝にも影響を及ぼしている ― 発達することができる。
これらには記憶形成(LTP)の調節での役割がある、しかし、病態(AD)では、それらは平野体(アクチン-cofilin桿体)の蓄積につながることができた。
痴呆治療ガイドラインに従って、ADの行動に関するおよび心因性症状は、特定の抗精神病薬を用いた治療を受けることができる。
従って、慢性の固定ストレス(CIS)にさらされるラットの脳の西暦若干の関連する遺伝子(アミロイド前駆体タンパク質[APP]、マイトジェン活性タンパク質キナーゼ-1[MAPK-1]、βアクチン)の転写に関して、我々の研究の目的は、セルチンドール(現在、ADの標準運営で使われない)の作用を調べることになっていた。
男性のウィスターラットは、3週の間CISにさらされた。
4つの群は以下の通りであった:制御(n = 16)、CIS(n = 10)、10mg/kgのセルチンドール(n = 5)と10mg/kgのセルチンドール+ CIS(n = 4)。
転移心臓灌流の後、前に言及された遺伝子の海馬および皮質mRNAの相対的なレベルは、リアルタイムPCRで測定された。
CISは、海馬βアクチン(p < 0.01)、MAPK-1とAPP(p < 0.05)mRNA過剰発現を誘発した。
セルチンドールの同時投与は、βアクチン、MAPK-1とAPP発現(p < 0.05)のこの増加を抑制した。
我々のものは、CISによって誘発されたβアクチン遺伝子過剰発現についての第1の報告である。
この発見は、APPとMAPK-1発現の類似の結果に従って、細胞骨格変更の有意性をAD病因で明白に示す。
セルチンドールの作用を減らしている遺伝子発現は、抗精神病薬には神経保護の効果がある可能性があることを示唆する。


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