کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4311946 1612916 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Calcium homeostasis and protein kinase/phosphatase balance participate in nicotine-induced memory improvement in passive avoidance task in mice
ترجمه فارسی عنوان
بالانس هموستاز کلسیم و پروتئین کیناز/فسفاتاز شرکت کننده در بهبود حافظه القا شده توسط نیکوتین در رفتار اجتناب انفعالی موش ها
کلمات کلیدی
نیکوتین؛ مسدودکننده VGCC؛ FK-506؛ SL-327؛ حافظه
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. مواد و روش ها 

1-2. حیوان ها

2-2.داروها

3-2. اجتناب انفعالی 

1-3-2.دستگاه (apparatus) 

2-3-2. روش 

4-2. درمان

5-2.  آزمون فعالیت لکوموتور (وضعیت حرکتی)

6-2. آنالیز آماری

3.نتایج:

1-3. پاسخ های مرتبط باحافظه

1-1-3. تاثیر نیکوتین بر روی عملکرد حافظه کوتاه و بلند مدت در موش در آزمون PA

2-1-3. تاثیر آملودیپین، نیکاردیپین و وراپامیل بر روی عملکرد حافظه کوتاه مدت و بلند مدت در  موش در آزمون PA

3-1-3. اثر FL-506 و SL-327 بر روی عملکرد حافظه بلند و کوتاه مدت در موش در آزمون PA

شکل1. اثرات نیکوتین حاد بر روی عملکرد حافظه کوتاه مدت (A) و بلند مدت (B) توسط آزمون PA در موش. نیکوتین (0.05 ، 0.1 و 0.5 میلی گرم/کیلوگرم، زیر جلدی) یا حامل 30 دقیقه قبل از آموزش تجویز شدند و موش بعد از 2 ساعت (حافظه کوتاه مدت) و 24 ساعت بعد (حافظه بلند مدت) مورد آزمون قرار گرفت. داده ها به صورت میانگین ± SEM نشان داده شده اند و به صورت اندکس تاخیر IL بیان شده اند. ** P<0.01 در مقابل حامل

شکل2. اثرات آملودیپین، نیکاردیپین، وراپامیل حاد بر روی عملکرد حافظه کوتاه مدت (A) و بلند مدت (B) با استفاده از آزمون PA در موش. آملودیپین (2.5 ، 5.0 یا 20.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون  اپیدرمی) نیکاردیپین (2.5 ، 5.0 ، 10.0 ، یا 20.0 میلی گرم/کیلوگرم ، درون اپیدرمی) وراپامیل (2.5 ، 5.0 ، 10.0 یا 20.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل 15 دقیقه قبل از آموزش تجویز شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت ) مورد آزمون قرار گرفت. داده ها به صورت میانگین ± SEM نشان داده شده اند و به صورت اندکس تاخیر IL بیان شده اند. *P<0.05 ** P<0.01 در مقابل حامل 

شکل3. اثرات FK-506 و SL-327 بر روی عملکرد حافظه کوتاه مدت (A) و بلند مدت (B) با استفاده از آزمون PA در موش. FK-506 (1.0 ، 5.0 یا 10.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) ، SL-327 (3.0 ، 10.0، 30.0 میلی گرم/کیلوگرم،درون اپیدرمی) و حامل 1 ساعت قبل از آموزش تجویز شدند و موش 2 ساعت بعد (حافظه کوتاه مدت) یا 2 ساعت بعد (حافظه بلند مدت) مورد آزمون قرار گرفت. داده ها به صورت میانگین ± SEM نشان داده شده اند و به صورت اندکس تاخیر IL بیان شده اند. * P<0.05 در مقابل حامل

4-1-3. اثر آملودیپین، نیکاردیپین و وراپامیل بر روی اثرات کوتاه و بلند مدت حافظه القا شده توسط نیکوتین در موش با آزمون PA

5-1-3. اثر FK-506 و SL-327 بر روی اثرات کوتاه مدت و بلند مدت حافظه القا شده توسط نیکوتین در موش با آزمون PA

شکل4. اثرات نیکاردیپین بر روی اثرات کوتاه مدت (4.A) و بلند مدت (4.B) القا شده توسط نیکوتین با استفاده از آزمون PA در موش. نیکوتین (0.1 میلی گرم/کیلوگرم، زیرجلدی)، آملودیپین (2.5،  5.0 و 10.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل با نسبت های مناسب قبل از آموزش تزریق شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت ) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت) آزمایش شدند. داده ها به صورت میانگین ±SEM نشان داده شده است و به صورت اندکس تاخیر (IL) بیان شده است. **p<0.01 در مقابل حامل+حامل، unpaired t-test # p<0.05  در مقابل حامل + نیکوتین 0.1 میلی گرم/کیلوگرم ^^^ p<0.001 در مقابل آملودیپین 2.5  میلی گرم/کیلوگرم + حامل && p<0.001 در مقابل آملودیپین 10.0 میلی گرم/کیلوگرم +حامل

شکل5. اثرات نیکاردیپین بر روی اثرات کوتاه مدت (5.A) و بلند مدت (5.B) القا شده توسط نیکوتین با استفاده از آزمون PA در موش. نیکوتین (0.1 میلی گرم/کیلوگرم، زیرجلدی)، نیکاردیپین (2.5،  5.0 و 10.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل با نسبت های مناسب قبل از آموزش تزریق شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت ) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت) آزمایش شدند. داده ها به صورت میانگین ±SEM نشان داده شده است و به صورت اندکس تاخیر (IL) بیان شده است. **p<0.01 در مقابل حامل+حامل، unpaired t-test # p<0.05 ## p<0.01 در مقابل حامل + نیکوتین 0.1 میلی گرم/کیلوگرم ^^^ p<0.001 در مقابل نیکاردیپین2.5  میلی گرم/کیلوگرم + حامل && p<0.001 در مقابل نیکاردیپین 10.0 میلی گرم/کیلوگرم +حامل

شکل 6. اثرات وراپامیل بر روی اثرات کوتاه مدت (6.A) و بلند مدت (6.B) القا شده توسط نیکوتین با استفاده از آزمون PA در موش. نیکوتین (0.1 میلی گرم/کیلوگرم، زیرجلدی)، وراپامیل ( 5.0 و 10.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل با نسبت های مناسب قبل از آموزش تزریق شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت ) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت) آزمایش شدند. داده ها به صورت میانگین ±SEM نشان داده شده است و به صورت اندکس تاخیر (IL) بیان شده است. **p<0.01 در مقابل حامل+حامل، unpaired t-test # p<0.05 ## p<0.01 در مقابل حامل + نیکوتین 0.1 میلی گرم/کیلوگرم ^^^ p<0.001 در مقابل وراپامیل 10.0 میلی گرم/کیلوگرم + حامل 

شکل 7. . اثرات FK-506 بر روی اثرات کوتاه مدت (7.A) و بلند مدت (7.B) القا شده توسط نیکوتین با استفاده از آزمون PA در موش. نیکوتین (0.1 میلی گرم/کیلوگرم، زیرجلدی)، FK-506 ( 1.0 و 5.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل با نسبت های مناسب قبل از آموزش تزریق شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت ) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت) آزمایش شدند. داده ها به صورت میانگین ±SEM نشان داده شده است و به صورت اندکس تاخیر (IL) بیان شده است. **p<0.01 در مقابل حامل+حامل، unpaired t-test # p<0.05 در مقابل حامل + نیکوتین 0.1 میلی گرم/کیلوگرم ^^^ p<0.001 در مقابل FK-506 1.0 میلی گرم/کیلوگرم + حامل  && P<0.01 در مقابل FK-5065.0 میلی گرم/کیلوگرم + حامل 

شکل 8. اثرات SL-327 بر روی اثرات کوتاه مدت (8.A) و بلند مدت (8.B) القا شده توسط نیکوتین با استفاده از آزمون PA در موش. نیکوتین (0.1 میلی گرم/کیلوگرم، زیرجلدی)، SL-327 ( 3.0 و 10.0 میلی گرم/کیلوگرم، درون اپیدرمی) و حامل با نسبت های مناسب قبل از آموزش تزریق شدند و موش بعد از 2 ساعت ( حافظه کوتاه مدت ) یا 24 ساعت (حافظه بلند مدت) آزمایش شدند. داده ها به صورت میانگین ±SEM نشان داده شده است و به صورت اندکس تاخیر (IL) بیان شده است. **p<0.01 در مقابل حامل+حامل، unpaired t-test # p<0.05 ## p<0.05 در مقابل حامل + نیکوتین 0.1 میلی گرم/کیلوگرم 

2-3. فعالیت لکوموتور

جدول 1. اثرات تزریق سریع واحد و تزریق همزمان نیکوتین و آمپلودیپین بر روی فعالیت های لوکوموتور موش ها 

جدول 2. اثرات تزریق سریع واحد و تزریق همزمان نیکوتین و نیکاردیپین بر روی فعالیت های لوکوموتور موش ها 

جدول 3. اثرات تزریق سریع واحد و تزریق همزمان نیکوتین و وراپامیل بر روی فعالیت های لوکوموتور موش ها 

جدول 4. اثرات تزریق سریع واحد و تزریق همزمان نیکوتین و FK-506 بر روی فعالیت های لوکوموتور موش ها 

جدول 5. اثرات تزریق سریع واحد و تزریق همزمان نیکوتین و SL-327 بر روی فعالیت های لوکوموتور موش ها 

4. بحث 

 
ترجمه چکیده
پتانسیل عمل طولانی مدت(LTP) و سرکوب طولانی مدت(LTD) بستگی به غلظت خاص کلسیم/کالمودولین پس سیناپسی دارد.LTP ناشی از ورود کلسیم توسط رپسپتور های فعال شده پروتئین کیناز و یا کانال های ولتاژی کلسیم (VGCCs) می باشد و با فعال سازی پروتئین کیناز که شامل پروتئین کیناز فعال شده توسط میتوژن (MAPK) هست، میشود. تحریک های ضعیف تری سیناپسی، که ناشی از ورود کلسیم کمتر است منجر به فسفاتاز وابسته به کلسیم/کالمودولین میشود(calcineurin-CaN) و LTD را تحریک میکنند. جالب است که، هر دو حالت تشکیل حافظه و اعتیاد به دارو تغییرات نوروپلاستیک مشابهی دارند. نیکوتین که یکی از شایع ترین دارو های اعتیاداور است، اثر حافظه اش را به توسط رسپتور های استیل کولین ( nAChRs) نشان میدهد. به دلیل اینکه nAChRs هم ورودی برای کلسیم میباشد، این پیشنهاد شده استت که راه های سیگنال کلسیم در اثرات حافظه ای القا شده توسط نیکوتین دخیل اند. محدوده این مطالعه ارزیابی اهمیت بالانس هموستاز کلسیم و پروتئین کیناز/فسفاتاز در اثرات کوتاه مدت و طولانی مدت حافظه القا شده توسط نیکوتین می باشد. برای بررسی عملکرد حافظه در موش، از ازمون اجتناب انفعالی استفاده شد. نتایج نشان داده شده، تایید میکنند که نیکوتین حاد (0.1 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم) حافظه کوتاه مدت و بلند مدت را بهبود می بخشد. پیش درمانی توسط بلاکر های VGCC نوع L ( آملودیپین، نیکاردیپین، وراپامیل) در زمینه خاطرات کوتاه مدت و بلند مدت، باعث افزایش بهبود حافظه القا شده توسط نیکوتین شد. پیش درمانی توسط FK-506 ( یک مهار کننده CaN قوی) باعث بهبود بهبود اثرات کوتاه مدت، نه بلند مدت، حافظه نیکوتین میشود در حالی که SL-327 (یک مهار کننده انتخابی MAPK/ERK کیناز ) هر دو حالت بهبود حافظه کوتاه مدت و بلند مدت را تضعیف میکند. نیکوتین حاد هر دو نوع حافظه را توسط بلاک VGCC نوع L و فعال سازی ERK1/2 بهبود میبخشد. تنها بهبود حافظه کوتاه مدت و نه بلند مدت توسط نیکوتین، وابسته به مهار CaN میباشد.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علم عصب شناسی علوم اعصاب رفتاری
پیش نمایش مقاله
بالانس هموستاز کلسیم و پروتئین کیناز/فسفاتاز شرکت کننده در بهبود حافظه القا شده توسط نیکوتین در رفتار اجتناب انفعالی موش ها
چکیده انگلیسی


• Nicotine enhances memory via L-type VGCC blockade and via ERK1/2 activation.
• Only short-term memory enhancement induced by nicotine is dependent on CaN inhibition.
• Nicotine affects short- and long-term memory via similar cell signaling substrates.

Long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) depend on specific postsynaptic Ca2+/calmodulin concentration. LTP results from Ca2+ influx through the activated NMDA receptors or voltage-gated calcium channels (VGCCs) and is linked with activation of protein kinases including mitogen-activated protein kinase (MAPK). Weaker synaptic stimulation, as a result of low Ca2+ influx, leads to activation of Ca2+/calmodulin-dependent phosphatase (calcineurin – CaN) and triggers LTD. Interestingly, both memory formation and drug addiction share similar neuroplastic changes. Nicotine, which is one of the most common addictive drugs, manifests its memory effects through nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs). Because nAChRs may also gate Ca2+, it is suggested that calcium signaling pathways are involved in nicotine-induced memory effects.Within the scope of the study was to evaluate the importance of calcium homeostasis and protein kinase/phosphatase balance in nicotine-induced short- and long-term memory effects. To assess memory function in mice passive avoidance test was used.The presented results confirm that acute nicotine (0.1 mg/kg) improves short- and long-term memory. Pretreatment with L-type VGCC blockers (amlodipine, nicardipine verapamil) increased nicotine-induced memory improvement in the context of short- and long-term memory. Pretreatment with FK-506 (a potent CaN inhibitor) enhanced short- but not long-term memory effects of nicotine, while SL-327 (a selective MAPK/ERK kinase inhibitor) attenuated both nicotine-induced short- and long-term memory improvement.Acute nicotine enhances both types of memory via L-type VGCC blockade and via ERK1/2 activation. Only short- but not long-term memory enhancement induced by nicotine is dependent on CaN inhibition.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Behavioural Brain Research SreeTestContent1 - Volume 317, 15 January 2017, Pages 27–36
نویسندگان
, ,