পরিমাণগত প্রোটিওমিক্স মাউসের মস্তিষ্ক গঠনের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য প্রকাশ করে

অনুগ্রহ করে যোগাযোগ করুনoscar.xiao@wecistanche.comআরও তথ্যের জন্য

বিমূর্ত:বার্ধক্য জ্ঞানীয় ক্রিয়াকলাপের একটি সাধারণ পতনের সাথে যুক্ত, যা সিনাপটিক প্লাস্টিকতার নিয়ন্ত্রণে জড়িত প্রোটিনের পরিমাণে পরিবর্তনের কারণে বলে মনে হয়। এখানে, আমরা মোট প্রোটিন পদ্ধতির কৌশল ব্যবহার করে 1 এবং 22 মাস বয়সী ইঁদুরগুলিতে, হিপোক্যাম্পাস, সেরিব্রাল কর্টেক্স এবং সেরিবেলাম নামে তিনটি মস্তিষ্কের অঞ্চলে নিউরোট্রান্সমিশনে জড়িত প্রোটিনের পরিমাণগত বিশ্লেষণ উপস্থাপন করি। আমরা প্রমাণ করি যে যদিও নিউরোট্রান্সমিশন এবং সিন্যাপটিক প্লাস্টিসিটির সাথে জড়িত কিছু প্রোটিনের টাইটার সমস্ত অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের গঠনগুলিতে একইভাবে বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়, বাস্তবে, প্রতিটি গঠন বার্ধক্যের নিজস্ব পদ্ধতিকে উপস্থাপন করে। সাধারণত হিপোক্যাম্পাল এবং কর্টিকাল প্রোটিওম জীবদ্দশায় সেরিবেলার প্রোটিওমের তুলনায় অনেক বেশি অস্থির থাকে। এখানে উপস্থাপিত ডেটা সিনাপটিক প্লাস্টিসিটির উপর শারীরবৃত্তীয় বার্ধক্যের প্রভাবের একটি সাধারণ চিত্র প্রদান করে এবং অ্যান্টি-এজিং থেরাপির জন্য সম্ভাব্য ওষুধের লক্ষ্যগুলি সুপারিশ করতে পারে।

আরো জানতে এখানে ক্লিক করুন

কীওয়ার্ড:glutamatergic এবং GABAergic সংক্রমণ; Camk2; অক্সফোস; কোষীয় ম্যাট্রিক্স; মোট প্রোটিন পদ্ধতি; হিপ্পোক্যাম্পাস; কর্টেক্স; সেরিবেলাম

1। পরিচিতি

শারীরবৃত্তীয় বার্ধক্য জ্ঞানীয় ফাংশনগুলির ধীরে ধীরে হ্রাসের সাথে সম্পর্কিত, যেমন স্মৃতি গঠন এবং ধরে রাখা, প্রক্রিয়াকরণের গতি এবং ধারণাগত যুক্তি [1]। এটা ব্যাপকভাবে স্বীকৃত যে বার্ধক্য-সম্পর্কিত পরিবর্তনগুলি প্রধানত নিউরোনাল কোষের ক্ষতির কারণে ঘটে; যাইহোক, অনেক গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে নিউরনের সংখ্যার পরিবর্তে নিউরোনাল নেটওয়ার্ক গঠন বার্ধক্যের সময় প্রভাবিত হয় [2-4]। এটি প্রমাণিত হয়েছে যে বার্ধক্য ডেনড্রাইটের সংক্ষিপ্তকরণ এবং তাদের সংখ্যা হ্রাস, ডেনড্রাইটিক মেরুদণ্ডের ক্ষতি, একটি নেটওয়ার্কের মধ্যে অ্যাক্সন সংখ্যা হ্রাস এবং তাদের মেলিনেশনের স্তর এবং সিন্যাপসেস হ্রাসের সাথে জড়িত। উপরন্তু, এটি দেখানো হয়েছে যে মস্তিষ্কের প্লাস্টিসিটি ঘটনার অন্তর্নিহিত আণবিক প্রক্রিয়া যেমন গ্লুটামেটার্জিক (LTP এবং LTD) এবং GABAergic (iLTP এবং iLTD) সিন্যাপসের দীর্ঘমেয়াদী সম্ভাবনা এবং বিষণ্নতা এবং বিভিন্ন নিউরোমোডুলেটর সিস্টেমের কার্যকারিতা বয়স বাড়ার সাথে হ্রাস পায়। 6,7]। বেশ কয়েকটি গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে বার্ধক্যজনিত জ্ঞানীয় পরিবর্তনগুলি সিনাপটিক সংক্রমণ এবং প্লাস্টিসিটি [6,8] এর সাথে জড়িত প্রোটিনের অভিব্যক্তি এবং/অথবা স্থানীয়করণের পরিবর্তনের সাথে রয়েছে। ইঁদুরের মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে প্রোটিনের অভিব্যক্তি নিবিড়ভাবে গণ স্পেকট্রোমেট্রি-ভিত্তিক প্রোটিওমিক কৌশল[9,10]এবং মাইক্রোয়ারে[11,12] দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছে।cistanche কোলেস্টেরলযাইহোক, ওয়াল্টার এবং মান এর অধ্যয়ন [১০] এবং ডুডা এট আলের অধ্যয়ন [৮] ব্যতীত, সমস্ত তদন্তে অর্ধ-পরিমাণমূলক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল যা অধ্যয়নকৃত নমুনাগুলিতে প্রোটিনের সঠিক ঘনত্ব সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করে না।

সম্প্রতি, আমরা হিপ্পোক্যাম্পাস, সেরিব্রাল কর্টেক্স এবং তরুণ (1-মাস-বয়সী) এবং প্রাপ্তবয়স্ক (12-মাস--বয়স্ক) ইঁদুরের মধ্যে নিউরোনাল প্লাস্টিকতার সাথে জড়িত প্রোটিনের ঘনত্ব পরিমাপ করেছি [8 ]। আমরা দেখেছি যে, জীবদ্দশায় প্রোটিনের মোট পরিমাণ পরিবর্তন না হলেও, নিউরোট্রান্সমিশন- এবং নিউরোপ্লাস্টিসিটি-সম্পর্কিত প্রোটিন টাইটারগুলি তরুণ এবং প্রাপ্তবয়স্ক প্রাণীদের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক, যা ইঙ্গিত দেয় যে সংকেত সংক্রমণ এবং নিউরোপ্লাস্টিসিটি দুর্বল হওয়ার লক্ষণগুলি মাঝখানে পরিলক্ষিত হতে পারে। একটি প্রোটোমিক স্তরে বয়স্ক ইঁদুর [8]।

cistanche বিরোধী বার্ধক্য করতে পারেন

এই কাগজে, আমরা তরুণ (1-মাস-বয়সী) এবং বৃদ্ধের (22-মাস-বয়সী) নিউরোনাল প্লাস্টিকতা-সম্পর্কিত হিপ্পোক্যাম্পাল, কর্টিকাল এবং সেরিবেলার প্রোটিওমগুলির একটি গভীর পরিমাণগত বিশ্লেষণের ফলাফল প্রদান করি ) ইঁদুর, প্রধানত গ্লুটামেট, GABA, এসিটাইলকোলিন এবং মনোমাইন সিগন্যালিংয়ে নিযুক্ত প্রোটিনের ঘনত্বের বার্ধক্যজনিত পরিবর্তনের উপর ফোকাস করে। আমরা নিউরোট্রান্সমিটার রিলিজ এবং সিনাপটিক সংযোগ গঠনের সাথে জড়িত প্রোটিনের ঘনত্বের পরিবর্তনগুলি নিয়েও আলোচনা করি, যেমন ট্রান্স-সিনাপটিক কোষের আনুগত্যের প্রোটিন এবং পেরিনিউরোনাল নেটের।

লেবেল-মুক্ত মোট প্রোটিন পদ্ধতি (TPA) পদ্ধতি ব্যবহার করে, আমরা প্রতিটি অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের অঞ্চলে 7000 টিরও বেশি প্রোটিনের টাইটারগুলি পরিমাপ করেছি [13]। এই কাগজে, আমরা এই পর্যন্ত, ইঁদুরের শারীরবৃত্তীয় বার্ধক্যের সময় সিনাপটিক প্লাস্টিসিটি-সম্পর্কিত পরিবর্তনগুলির সবচেয়ে গভীরতর পরিমাণগত প্রোটোমিক বিবরণ উপস্থাপন করি। আমাদের সর্বোত্তম জ্ঞান অনুসারে, এটি এখন পর্যন্ত, ইঁদুরের শারীরবৃত্তীয় বার্ধক্যের সময় সিনাপটিক প্লাস্টিকতা-সম্পর্কিত পরিবর্তনগুলির সবচেয়ে গভীর পরিমাণগত প্রোটিওমিক বর্ণনা।

2। সামগ্রী ও পদ্ধতি

2.1। প্রাণী এবং টিস্যু প্রস্তুতি

পাঁচটি মহিলা C57BL/10জে ইঁদুর P30 (তরুণ) এবং পাঁচটি 22-মাস বয়সী (বয়স্ক) ইঁদুর থেকে মস্তিষ্ক আলাদা করা হয়েছিল। [8] বর্ণনা অনুসারে প্রাণীদের চিকিত্সা করা হয়েছিল। সংক্ষেপে, প্রাণীগুলিকে আইসোফ্লুরেন দিয়ে অ্যানেস-থিটিজ করা হয়েছিল এবং শিরশ্ছেদ করা হয়েছিল, এবং মস্তিষ্কগুলিকে বরফ-ঠান্ডা বাফারে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল (87mMNaCl, 2.5mMKCl, 1.25mMNaHNPO4,25mMNaHCO3,0.5mMCaClz, mMMcog7, mMMcog7, mMMcog7, 7. . সমগ্র মস্তিষ্কের অঞ্চল: ডান হিপোক্যাম্পাস, ডান গোলার্ধ থেকে ফ্রন্টাল কর্টেক্স এবং সেরিবেলামের ডান গোলার্ধ, প্রতিটি প্রাণী থেকে, পরিমাণগত প্রোটিওমিক্সের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল।cistanche deserticola পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াসমস্ত পদ্ধতি স্থানীয় নীতিশাস্ত্র কমিটি (Roclaw Ethical Committee, permission no.10/2018) দ্বারা অনুমোদিত হয়েছিল এবং পরীক্ষার জন্য ব্যবহৃত প্রাণীর সংখ্যা কমানোর জন্য সর্বাত্মক প্রচেষ্টা করা হয়েছিল।

2.2.টিস্যু লাইসেট প্রস্তুতকরণ

লাইসেটগুলি [13] এ বর্ণিত হিসাবে প্রাপ্ত হয়েছিল। বিচ্ছিন্ন কাঠামোগুলি লাইসিস বাফার (0.1 M Tris/HCl, 2 শতাংশ SDS, 50 mM DTT,pH8.0) এ সমজাতীয় ছিল এবং 99 ডিগ্রিতে 5 মিনিটের জন্য ইনকিউব করা হয়েছিল। নমুনাগুলি সংরক্ষণ করা হয়েছিল প্রোটিওমিক বিশ্লেষণ পর্যন্ত-20 ডিগ্রীতে। নমুনাগুলিতে মোট প্রোটিন ঘনত্ব নির্ধারণের জন্য ট্রিপটোফান ফ্লুরোসেন্স নিযুক্ত করা হয়েছিল [14]।

2.3.মাল্টি-এনজাইম হজম ফিল্টার-সহায়ক নমুনা প্রস্তুতি (MED FASP)

MED FASP[15]-এর জন্য 80 ug মোট প্রোটিন ধারণকারী lysates ব্যবহার করা হয়েছিল সিস্টাইনের অ্যালকিলেশন ছাড়াই [16]। প্রোটিনগুলি LysC দিয়ে রাতারাতি ক্লিভ করা হয়েছিল এবং তারপরে 3 ঘন্টার জন্য ট্রিপসিন দিয়ে হজম করা হয়েছিল। এনজাইম থেকে প্রোটিন অনুপাত ছিল 1:40। 50 mM Tris-HCl-এ 1 mM DTI, pH 8.5 [13] মোট পেপটাইডের 8 ug সমন্বিত অ্যালিকোটগুলি ভর স্পেকট্রোমেট্রি বিশ্লেষণ না হওয়া পর্যন্ত ঘনীভূত এবং -20 ডিগ্রিতে সংরক্ষণ করা হয়েছিল।

2.4.তরল ক্রোমাটোগ্রাফি-ট্যান্ডেম ভর স্পেকট্রোমেট্রি

QExactive HF ভর স্পেকট্রোমিটার (ThermoFisher Scientific, Palo Alto, CA, USA) ব্যবহার করে পেপটাইড মিশ্রণের বিশ্লেষণ পূর্বে বর্ণিত [১৩] হিসাবে সম্পাদিত হয়েছিল। ডেটা প্রোটিওমএক্সচেঞ্জ কনসোর্টিয়ামে PRIDE অংশীদার সংগ্রহস্থলের মাধ্যমে জমা করা হয়েছিল [17]। ডেটাসেট শনাক্তকারী: PXD025978(ব্যবহারকারীর নাম: পর্যালোচনাকারী_pxd025978@ebi.ac.uk; পাসওয়ার্ড: QL3YI7nP)।

2.5.প্রোটিওমিক ডেটা বিশ্লেষণ

MaxQuant v1.2.6.20[18] MS ডেটা বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। UniProtKB/Swiss-Prot ডাটাবেস MS এবং MS/MS পেপটাইড ডেটা ব্যবহার করে প্রোটিন সনাক্ত করার জন্য নিযুক্ত করা হয়েছিল।

সিস্টাইনের কার্বামিডোমেথিলেশন একটি নির্দিষ্ট পরিবর্তন হিসাবে সেট করা হয়েছিল।cistanche ডোজ redditপূর্ববর্তী আয়নের প্রাথমিক অনুমোদিত ভর বিচ্যুতি ছিল 6 পিপিএম পর্যন্ত, এবং খণ্ডের ভরের জন্য, এটি 20 পিপিএম পর্যন্ত ছিল। সর্বাধিক মিথ্যা পেপটাইড আবিষ্কারের হার 0.01 হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছিল। মোট প্রোটিন পদ্ধতির পদ্ধতি [19,20] সম্পর্ক ব্যবহার করে প্রোটিন মোলার ঘনত্ব গণনা করতে ব্যবহৃত হয়েছিল যেখানে পৃথক প্রোটিনের পরিমাণ (c(i) তাদের তীব্রতার (MSsignal(i)) যোগফলের অনুপাত হিসাবে গণনা করা হয়েছিল। পরিমাপ করা নমুনায় সমস্ত তীব্রতা (মোট এমএস সিগন্যাল), পৃথক প্রোটিনের আণবিক ওজন (MW(i)) দ্বারা গুণিত।

2.6.পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ

ডেটা গড় ± SD হিসাবে উপস্থাপিত হয়। ফিশার এফ-টেস্ট ব্যবহার করে বৈচিত্রের সমতা গণনা করা হয়েছিল। যেকোনো দুটি পরীক্ষামূলক গোষ্ঠীর মধ্যে পার্থক্য নির্ণয় করতে, ছাত্রদের টি-পরীক্ষা ব্যবহার করা হয়েছিল। বিশ্লেষণটি সিগমাপ্লট 11 সফ্টওয়্যার (সিস্ট্যাট সফ্টওয়্যার) ব্যবহার করে সম্পাদিত হয়েছিল।

3। ফলাফল

সম্পূর্ণ প্রোটিওমিক ডেটা প্রোটিওমএক্সচেঞ্জ কনসোর্টিয়ামে জমা করা হয়েছিল, এবং সেগুলি ডেটাসেট শনাক্তকারীর সাথে উপলব্ধ: PXD0255978(ব্যবহারকারীর নাম: পর্যালোচক_pxd025978@ebi.ac.uk; পাসওয়ার্ড: QL3YI7nP)। বিশ্লেষণের জন্য অনুমোদিত। বিশ্লেষিত নমুনা জুড়ে 7547 প্রোটিনের পরিমাণ।cistanche নির্যাস সুবিধাবিশ্লেষণে অন্তত একটি অনন্য পেপ-টাইডের সাথে চিহ্নিত প্রোটিনগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। বিস্তারিতভাবে, 7324,7088 এবং 7343 প্রোটিনের এক্সপ্রেশন ডেটা, যথাক্রমে, পুরানো প্রাণীদের হিপ্পোক্যাম্পাস, কর্টেক্স এবং সেরিবেলাম পরিমাণগতভাবে নির্ধারণ করা হয়েছিল এবং PRIDE পার্টনার রিপোজিটরির মাধ্যমে ProteomeXchange কনসোর্টিয়ামে জমা করা হয়েছিল। অল্প বয়স্ক প্রাণীদের জন্য, হিপোক্যাম্পাস, কর্টেক্স এবং সেরিবেলামে যথাক্রমে 7347,7323 এবং 7526 প্রোটিনের ডেটা জমা করা হয়েছিল।

4. Glutamatergic ট্রান্সমিশন

গ্লুটামেট, মস্তিষ্কের প্রধান উত্তেজক নিউরোট্রান্সমিটার, আয়নোট্রপিক এবং মেটাবোট্রপিক রিসেপ্টর (mGluRs, Grm) এর মাধ্যমে কাজ করে। আয়নোট্রপিক রিসেপ্টরগুলি চারটি শ্রেণীর একটিতে পড়ে: ও-অ্যামিনো-3-হাইড্রক্সি-5-মিথাইল-4-আইসোক্সাজোল প্রোপিওনিক অ্যাসিড রিসেপ্টর(এএমপিএ রিসেপ্টর, গ্রিয়া), এন-মিথাইল-ডি-অ্যাসপার্টেট রিসেপ্টর( এনএমডিএ রিসেপ্টর, গ্রিন), কাইনেট রিসেপ্টর (গ্রিক) এবং ডেল্টা রিসেপ্টর (গ্রিড)। 4.1.গ্রিয়া

আমাদের অধ্যয়ন প্রকাশ করে যে হিপ্পোক্যাম্পাসের সর্বাধিক প্রচুর গ্লুটামেট রিসেপ্টর হল গ্রিয়া। এগুলি হেটেরোটেট্রামেরিক প্রোটিন [২১], এবং আমরা দেখতে পেয়েছি যে গ্রিয়া 2 সাবুনিট তরুণ এবং বয়স্ক উভয় ক্ষেত্রেই সর্বোচ্চ টাইটারে প্রকাশ করা হয়েছিল (চিত্র 1A)। বার্ধক্য হিপ্পোক্যাম্পাসে গ্রিয়া রিসেপ্টরগুলির অভিব্যক্তিতে কোনও প্রভাব ফেলেনি, গ্রিয়া 4 ব্যতীত, যার মাত্রা বৃদ্ধ প্রাণীদের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। যাইহোক, গার্সিয়া পরিবারের অন্যান্য সদস্যদের তুলনায় Gria4 এর টাইটার সাধারণভাবে খুব কম ছিল।

সেরিব্রাল কর্টেক্সে, গ্রিয়া শুধুমাত্র পুরানো প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে সর্বব্যাপী গ্লুটামেট আয়নোট্রপিক রিসেপ্টর ছিল (চিত্র 1 বি, ডি)। পরিসংখ্যানগতভাবে, কর্টেক্সে বার্ধক্যের সময় পৃথক গ্রিয়া সাবুনিটের টাইটারগুলির পরিবর্তনগুলি উল্লেখযোগ্য ছিল না, তবে পুরানো প্রাণীগুলিতে মোট গ্রিয়া প্রোটিনের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে (চিত্র 1 বি)।চেঙ্গিস খানহিপ্পোক্যাম্পাসের মতো, গ্রিয়া 2 কর্টেক্সের প্রধান আইসোফর্ম ছিল।

সেরিবেলামে, সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে গ্লুটামেট রিসেপ্টরগুলি ছিল গ্রিয়াল এবং গ্রিয়া 2, যা খুব একই স্তরে প্রকাশ করা হয়েছিল এবং বার্ধক্য তাদের ঘনত্বকে প্রভাবিত করে না (চিত্র 1C)। 4.2.হাসি

এনএমডিএ রিসেপ্টরগুলি ক্যালসিয়াম এবং সোডিয়াম আয়নের জন্য গ্লুটামেট-নির্ভর হেটেরোটেট্রামেরিক চ্যানেল যা সিনাপটিক প্লাস্টিকতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ [২] এবং গ্রিন আইসোফর্মগুলি [২৩] দ্বারা গঠিত। আমরা দেখতে পেয়েছি যে সমস্ত অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের কাঠামোতে প্রকাশিত গ্রিনের প্রধান রূপটি ছিল গ্রিন 1 (চিত্র 1A-C)। এই আইসোফর্মের ঘনত্ব হিপোক্যাম্পাস এবং সেরিবেলামের বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি; যাইহোক, এটি কর্টেক্সে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 1B)। সামগ্রিকভাবে, Grin3a (যার স্তর বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি এবং অন্যান্য গ্রিন প্রোটিনের তুলনায় খুব কম স্তরে প্রকাশ করা হয়েছিল) ব্যতীত সমস্ত NMDA সাবইউনিটের মোট ঘনত্ব বয়স্ক কর্টেক্সে হ্রাস পেয়েছে, যখন এটি সেরিবেলামে অপরিবর্তিত ছিল ( চিত্র 1B,C) হিপ্পোক্যাম্পাসে, গ্রিন প্রোটিনের মোট পরিমাণে পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য হ্রাস এবং এছাড়াও Grin2b এবং Grin3a আইসোফর্মের দ্বারা বার্ধক্য প্রতিফলিত হয়েছিল।

4.3.গ্রিড

গ্রিডল এবং গ্রিড 2 হ'ল আয়নোট্রপিক রিসেপ্টর যা প্রায় একচেটিয়াভাবে সেরি-বেলামে প্রকাশ করা হয় এবং তারা সিনাপটিক প্লাস্টিকটি নিয়ন্ত্রণের সাথে জড়িত [24]। আমরা দেখতে পেলাম যে সেরিবেলামে, প্রধান আইসোফর্ম হল Grid2, এবং এটির টাইটার বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয় না (চিত্র 1C)। হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে, গ্রিডল এবং গ্রিড2 এর ঘনত্ব বয়স্ক প্রাণীদের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে কম; যাইহোক, এই রিসেপ্টরগুলির টাইটার সাধারণভাবে খুব কম (চিত্র 1A, B)।

4.4.গ্রিক

কাইনেট রিসেপ্টর হল হেটেরোমেরিক সোডিয়াম চ্যানেল যা আয়নোট্রপিক এবং মেটাবোট্রপিক ট্রান্সমিশনের মধ্যস্থতা করে [25,26]। আমাদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে গ্রিক প্রোটিন পরিবারের প্রায় সকল সদস্যের ঘনত্ব পুরানো হিপ্পোক্যাম্পি এবং কর্টিসে (চিত্র 1A,B) হ্রাস পেয়েছে। বিপরীতে, গ্রিক 2 আইসোফর্ম বাদে গ্রিক প্রোটিনের টাইটার বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি। সেরিবেলাম (চিত্র 1C)।

4.5.গ্রাম

আমরা সমস্ত অধ্যয়নকৃত মস্তিষ্কের গঠনগুলিতে Grm-এর সাতজন সদস্যকে শনাক্ত করেছি: Grml-7 (চিত্র 1A-C)। হিপোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে Grm প্রোটিনের মোট ঘনত্ব বয়স্ক প্রাণীদের মধ্যে হ্রাস পেয়েছে ( চিত্র 1A, B), যখন সেরিবেলার Grms এর মোট টাইটার বার্ধক্য দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়নি (চিত্র 1C)।

বিশদ বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে হিপ্পোক্যাম্পাসে Grm (Grm2, Grm3, এবং Grm5) এর সর্বাধিক প্রচুর আইসোফর্মের মাত্রাগুলি পুরানো ইঁদুরগুলিতে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 1A), কর্টেক্সে, সর্বাধিক প্রচুর আইসোফর্মগুলির টাইটারগুলির পরিবর্তনগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়নি (চিত্র 1 বি)।

5.GABAergic ট্রান্সমিশন

y-অ্যামিনোবুটারিক অ্যাসিড হল মস্তিষ্কের সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে প্রতিরোধক নিউরোট্রান্সমিটার, এবং এটি দুটি ধরণের রিসেপ্টরের সাথে যোগাযোগ করতে পারে: আয়নোট্রপিক GABAA রিসেপ্টর, যা একটি ক্লোরাইড চ্যানেল এবং মেটাবোট্রপিক GABAg রিসেপ্টর। GABA রিসেপ্টর হল পেন্টামেরিক প্রোটিন যা বিভিন্ন সাবইউনিট∶a（Gabra）, （Gabrb）,y（Gabrg） এবং δ（Gabrd）【27】GABAg হল একটি হেটেরোডিমেরিক জি প্রোটিন-যুগযুক্ত Gabrl2 এবং Gabrl2 এর সাব-ইউনিট দ্বারা গঠিত। . 6.গাবআ-গবর

আমাদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে পুরানো ইঁদুরের হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে GABA প্রোটিনের মোট ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, তবে এটি সেরিবেলামের বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি (চিত্র 2A)। এই পরিবর্তনগুলি GABAA রিসেপ্টর (চিত্র 2B-D) এর পৃথক সাবইউনিটগুলির অভিব্যক্তিতে পরিবর্তন দ্বারা প্রতিফলিত হয়েছিল। 6.1.গাবরা(সাবুনিট ক)

আমরা দেখতে পেয়েছি যে সমস্ত অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের গঠনে (চিত্র 2B-D) বার্ধক্যজনিত গ্যাবরা সাবুনিটের সামগ্রিক ঘনত্ব প্রভাবিত হয়নি। সর্বাধিক প্রচুর আইসোফর্ম ছিল গ্যাব্রাল। একটি সাবুনিটের মধ্যে, শুধুমাত্র Gabra3 এবং Gabra5 অভিব্যক্তি বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল (চিত্র 2B-D)। একমাত্র পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তনটি গ্যাবরা 4 এর সাথে যুক্ত ছিল, যার টাইটার বয়স্ক প্রাণীদের কর্টেক্সে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 2C)। 6.2.গ্যাব্রব(সাবুনিট)

আমাদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে সকল অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের কাঠামোর মধ্যে সাবুনিট ছিল সবচেয়ে সর্বব্যাপী GABAA সাবইউনিট, তরুণ এবং বৃদ্ধ উভয় প্রাণীর মধ্যেই (চিত্র 2B-D), এবং সাবইউনিটের প্রধান আইসোফর্ম ছিল Gabrb2 (চিত্র 2B-D)। এর ঘনত্ব। সেরিবেলামে Gabr2b ছিল সর্বোচ্চ, যখন হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে, এর টাইটারগুলি একই রকম ছিল (চিত্র 2B-D)। আমরা হিপ্পোক্যাম্পাস এবং সেরিবেলামের সাবুনিটের আইসোফর্মের অভিব্যক্তিতে কোনও উল্লেখযোগ্য বার্ধক্য-সম্পর্কিত পরিবর্তন লক্ষ্য করিনি। যাইহোক, কর্টেক্সে, গ্যাব্রবের মোট টাইটার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং এটি গ্যাব্রব 2 টাইটার (চিত্র 2C) হ্রাসের সাথে সম্পর্কিত ছিল।

6.3.গ্যাব্রগ (সাবুনিট)

GABAA রিসেপ্টরের y সাবইউনিটগুলির মধ্যে, Gabrg2 কর্টেক্স এবং সেরিবেলামের সর্বোচ্চ স্তরে প্রকাশ করা হয়েছিল (চিত্র 2C,D), এবং এটিই একমাত্র y সাবইউনিট যা আমরা হিপ্পোক্যাম্পাসে সনাক্ত করতে পারি (চিত্র 2B) হিপ্পোক্যাম্পাসে এবং কর্টেক্স, মোট Gabrg আইসোফর্ম ঘনত্ব বয়স্কদের তুলনায় তরুণ প্রাণীদের মধ্যে প্রায় দুই গুণ বেশি ছিল (চিত্র 2A, B)। অন্যদিকে, মোট y সাবুনিট ঘনত্ব সেরিবেলামে বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি (চিত্র 2D)। 6.4.গ্যাবার্ড (সাবউনিটδ)

পুরানো ইঁদুরগুলিতে, $ সাবুনিট প্রধানত সেরিবেলামে প্রকাশ করা হয়েছিল (চিত্র 2B-D)। বয়স্ক মাইকের সেরিবেলামে গ্যাবার্ডের টাইটার কর্টেক্সের তুলনায় প্রায় দশ গুণ বেশি এবং হিপ্পোক্যাম্পাসের তুলনায় 25 গুণ বেশি (চিত্র 2B-D)। হিপ্পোক্যাম্পাস এবং সেরিবেলামের গ্যাবার্ড অভিব্যক্তিতে বার্ধক্যের কোনও প্রভাব ছিল না, তবে কর্টেক্সে, বার্ধক্য দ্বারা রিসেপ্টরের টাইটার তিন গুণেরও বেশি হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 2C)। 7.GABAb-Gabbr

Gabbr হল একটি heterodimeric মেটাবোট্রপিক রিসেপ্টর যা Gabbrl এবং Gabbr1 সাবইউনিট দ্বারা গঠিত, এবং এর কাজটি একটি G প্রোটিনের সক্রিয়করণ এবং অ্যাডেনাইলেট সাইক্লেস [29] এর মতো ডাউনস্ট্রিম ইফেক্টরগুলির কার্যকলাপের মডুলেশনের সাথে মিলিত হয়। আমরা দেখতে পেলাম যে বয়স্ক প্রাণীদের হিপ্পোক্যাম্পাসে (চিত্র 2B) মেটাবোট্রপিক রিসেপ্টরের উভয় সাবইউনিটের অভিব্যক্তি হ্রাস পেয়েছে। সেরিবেলামে, গ্যাব্রের পরিমাণ বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি। আমরা কর্টেক্সে গ্যাব্র সাবুনিট ঘনত্বের যোগফলের একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাসও লক্ষ্য করতে পারি, যদিও আলাদাভাবে, সাবুনিটের টাইটারগুলির পরিবর্তনগুলি পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ ছিল না (চিত্র 2C)। 8.গদ

গ্যাড একটি এনজাইম ডিকারবক্সিলেটিং গ্লুটামেট যা GABA [30] তৈরি করে। আমাদের ডেটা দেখায় যে হিপ্পোক্যাম্পাস, Gad2-এ Gad-এর প্রধান আইসোফর্মের অভিব্যক্তি বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি; যাইহোক, আরেকটি গ্যাড আইসোফর্ম, Gad1 এর স্তর উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত ছিল (চিত্র 2B)। আমরা বয়স্ক প্রাণীদের সেরিবেলামে উভয় গ্যাড আইসোফর্মের টাইটারগুলিতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধিও লক্ষ্য করতে পারি (চিত্র 2D), তবে পুরানো ইঁদুরের কর্টেক্সে (চিত্র 2C) গ্যাদের অভিব্যক্তিতে কোনও পরিবর্তন হয়নি।

9. ক্যালসিয়াম/ক্যালমোডুলিন-নির্ভর কাইনেস

ক্যালসিয়াম/ক্যালমোডুলিন-নির্ভর প্রোটিন কিনেস (Camk) সক্রিয়করণ হল ক্যালসিয়াম সংকেতকে বিভিন্ন ধরনের সিনাপটিক প্লাস্টিসিটিতে রূপান্তরের প্রথম পর্যায় (পর্যালোচনার জন্য দেখুন [৩১,৩২])। 9.1.Camk1

ক্যামক্লের একমাত্র আইসোফর্ম যা আমরা আমাদের বিশ্লেষণে পেয়েছি তা হল Camkld। আমরা কিছু ক্যামক্ল-সম্পর্কিত পেপটাইডও পর্যবেক্ষণ করেছি, কিন্তু আমরা সেগুলিকে নির্বাচিত ক্যামক্ল আইসোফর্মগুলিতে সুনির্দিষ্টভাবে টীকা দিতে পারিনি (তাদেরকে "ক্যামক্ল", চিত্র 3A-C হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে)। আমাদের বিশ্লেষণে, আমরা কোনও উল্লেখযোগ্য বার্ধক্য-সম্পর্কিত লক্ষ্য করিনি। হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে ক্যামকের সেই গ্রুপের ঘনত্বের পরিবর্তন (চিত্র 3A,B)। অন্যদিকে, পুরানো ইঁদুরের সেরিবেলামে (চিত্র 3C) ক্যামক্লের টাইটার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে।

9.2.Camk2

Camk2 সমস্ত মস্তিষ্কের কাঠামোর মধ্যে সবচেয়ে সর্বব্যাপী প্রোটিনের অন্তর্গত [8,3]। আমরা দেখেছি যে Camk2 আইসোফর্মগুলির মধ্যে, সমস্ত অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের কাঠামোর মধ্যে Camk2a-এর টাইটার সবচেয়ে বেশি (চিত্র 3A-D), এবং হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে এর ঘনত্ব Camk2b-এর টাইটার থেকে বহুগুণ বেশি, দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রচুর। Camk2 এর isoform (চিত্র 3A, B)। Camk2 আইসোফর্মের ঘনত্বের উপর বার্ধক্য কোনো প্রভাব ফেলেনি, Camk2d ব্যতীত, যার মাত্রা পুরানো ইঁদুরের হিপ্পোক্যাম্পাসে কমে গিয়েছিল (চিত্র 3A)।

9.3.Camk4

সিনাপটিক প্লাস্টিসিটিতে Camk4 এর আণবিক ভূমিকা Camk2 এর থেকে আলাদা। সক্রিয় Camk4 কোষের নিউক্লিয়াসে স্থানীয়করণ করে এবং স্মৃতি গঠনের শেষ পর্যায়ে জড়িত জিনের প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রণ করে [৩২]।

আমাদের অধ্যয়ন প্রকাশ করে যে Camk4 এর ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে, প্রায় দুই গুণ, পুরানো প্রাণীদের সমস্ত বিশ্লেষণকৃত মস্তিষ্কের গঠনে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 3A-D)। প্রোটিন টাইটার হিপোক্যাম্পাসে সর্বনিম্ন এবং সেরিবেলামে সর্বোচ্চ (চিত্র 3A-D) ছিল।

9.4.Camkk

ক্যালসিয়াম/ক্যালমোডুলিন-নির্ভর প্রোটিন কাইনেস কিনেসেস (Camkk) ফসফরিলেট এবং ক্যামক প্রোটিনের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। আমাদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে হিপ্পোক্যাম্পাস এবং কর্টেক্সে (চিত্র 3A,B,D) বার্ধক্যজনিত কারণে Camkk-এর মোট ঘনত্ব পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়নি। সেরিবেলামে, Camkkl আইসোফর্মের মাত্রা 3-গুণের বেশি বেড়ে গিয়েছিল বয়স্ক প্রাণীদের মধ্যে, যেখানে Camkk2 ঘনত্ব বয়স্ক প্রাণীদের মধ্যে দুই গুণ কম ছিল (চিত্র 3C)।

10.Prka-cAMP-নির্ভর প্রোটিন কিনেস (PKA)

প্রকা হ'ল একটি সংরক্ষিত সেরিন প্রোটিন কিনেস যার একটি বিস্তৃত বিতরণ এবং তুলনামূলকভাবে কম নির্দিষ্টতা রয়েছে, যা এএমপিএ এবং এনএমডিএ রিসেপ্টরগুলির বিভিন্ন সাবইনিটকে ফসফরিলেট করতে পারে এবং তাদের ফাংশনকে সংশোধন করতে পারে [34]। 10.1.PKA অনুঘটক সাবুনিট—Prkac

আমাদের বিশ্লেষণ দেখিয়েছে যে হিপ্পোক্যাম্পাসে, PKA-এর সর্বাধিক প্রচুর অনুঘটক সাবইউনিটগুলি হল প্রকাকা এবং প্রকাকবি (চিত্র 4)। পৃথক সাবুনিটের ঘনত্ব বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি; যাইহোক, মোটPrkac প্রোটিন ঘনত্ব সামান্য কিন্তু পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে বয়স্ক ইঁদুরগুলিতে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 4A, D)। হিপ্পোক্যাম্পাসের মতো, কর্টেক্স এবং সেরিবেলামে, পিকেএর সবচেয়ে সর্বব্যাপী অনুঘটক সাবইউনিটগুলি ছিল প্রকাকা এবং প্রকাকবি; যাইহোক, প্রোটিনের ঘনত্ব অল্পবয়সী এবং বৃদ্ধ প্রাণীদের মধ্যে পার্থক্য করে না (চিত্র 4B, C)। 10.2.PKA নিয়ন্ত্রক সাবইউনিট——প্রকার

আমরা দেখতে পেলাম যে পেকার আইসোফর্মের সামগ্রিক অভিব্যক্তি কর্টেক্সে সর্বোচ্চ ছিল, যখন হিপ্পোক্যাম্পাস এবং সেরিবেলামে, প্রকারের স্তর একই ছিল (চিত্র 4A-D)। প্রকারের মোট ঘনত্বের উপর বার্ধক্যের কোনো প্রভাব পড়েনি, এবং শুধুমাত্র বয়স-সম্পর্কিত পার্থক্য ছিল পুরানো ইঁদুরের হিপ্পোক্যাম্পাসে (চিত্র 4A) Prkar2b-এর একটি হ্রাস স্তর।

11. মাইটোজেন-অ্যাক্টিভেটেড প্রোটিন কিনেসেস-ম্যাপকে

মার্ক প্রোটিন নিউরোনাল প্লাস্টিকতার সাথে জড়িত সাইটোপ্লাজমিক এবং পারমাণবিক প্রক্রিয়াগুলির একটি বিস্তৃত বর্ণালী নিয়ন্ত্রণ করে [35]।

এখানে উপস্থাপিত ফলাফলগুলি দেখায় যে ম্যাপেল হিপ্পোক্যাম্পাসে সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে Mapk ছিল (চিত্র 4A)। হিপ্পোক্যাম্পাসে মোট Mapk ঘনত্ব বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি (চিত্র 4A,D); তবে, Mapk3 অভিব্যক্তিটি বয়স্কদের মধ্যে প্রায় 23 শতাংশ বেশি ছিল প্রাণী (চিত্র 4A), এবং Mapk15 বয়স্ক হিপ্পোক্যাম্পিতে (চিত্র 4A) প্রায় সাত গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে।

কর্টেক্স এবং সেরিবেলাম উভয় ক্ষেত্রেই, মোট Mapk ঘনত্ব বার্ধক্য দ্বারা প্রভাবিত হয়নি, এবং Mapk1 ছিল দুটি মস্তিষ্কের কাঠামোতে প্রকাশিত প্রধান কাইনেস (চিত্র 4B, C)।

এই নিবন্ধটি সেল 2021, 10, 2021 থেকে নেওয়া হয়েছে। https://doi.org/10.3390/cells10082021 https://www.mdpi.com/journal/cells