Journal of Babol University of Medical Sciences

fa اثر محافظتی تجویز داخل بینی انسولین بر عملکردهای شناختی و نوروژنز در موش صحرایی مدل بیماری آلزایمر Protective Effect of Intranasal Insulin Administration on Cognitive Functions and Neurogenesis in a Rat Model of Alzheimer's Disease فیزیولوژی Physiology تحقیقی Research <div style="text-align: justify;">سابقه و هدف: بیماری آلزایمر شایع‌ترین بیماری مخرب مغزی است که با اختلالات شناختی همراه می‌باشد. با توجه به نقش محافظتی انسولین در عملکردهای سیستم عصبی، هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر تجویز داخل بینی انسولین بر اختلالات شناختی و نوروژنز در موش‌های صحرایی تیمار شده با استرپتوزوتوسین (STZ) می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی 32 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار در 4 گروه 8 تایی: کنترل، STZ،STZ +انسولین و انسولین تقسیم بندی شدند. مدل آلزایمر با تزریق درون بطنی STZ (mg/kg3؛  μl3 در هر بطن) القاء شد. دو هفته پس از تزریق STZ، بررسی عملکردهای شناختی با استفاده از تست ماز بعلاوه‌ای شکل مرتفع (Elevated Plus Maze= EPM) و آزمون یادگیری اجتنابی غیرفعال (Passive Avoidance= PA) انجام گرفت. تیمار با انسولین (روزانه  IU2؛  μl10 در هر مجرای بینی) پس از تزریق STZ و به مدت 14 روز متوالی انجام گرفت. تغییر بیان ژن‌های دخیل در نوروژنز (Nestin، DCX وKi67) در ناحیه هیپوکامپ، توسط تکنیکReal-time PCR بررسی گردید. یافته‌ها: STZ سبب افزایش حضور در بازوهای باز در مرحله اکتساب (5/24±64/5) و به یادآوری حافظه (5/55±60/25) نسبت به گروه کنترل (2/17±33 و 2/06±26/38) در تست EPM شد (به ترتیب 0/05p< و 0/01p<). بعلاوه سبب کاهش به خاطرآوری یادگیری 90 دقیقه (6/03±77/57) و 24 ساعت (7/25±90/25) بعد از آموزش، نسبت به گروه کنترل (3/19±254/38 و 3/46±238/13) در تست PA شد (به ترتیب 0/001p< و 0/05p<). تیمار با انسولین سبب بهبود پارامترهای فوق در تست EPM (به ترتیب 4/14±41/88 و 4/16±31/5) و PA (به ترتیب 2/32±278/88 و 2/12±218/5) نسبت به گروه STZ شد. STZ همچنین منجر به کاهش بیان ژن Nestin (0/04±0/46)، DCX (0/04±0/35) وKi67 (0/05±0/41) نسبت به گروه کنترل (به ترتیب 0/11±1/02، 0/04±1 و 0/08±1/01) گردید (به ترتیب 0/01p<، 0/001 p< و 0/001p<)، در حالی که تیمار با انسولین توانست بیان این ژن‌ها را افزایش دهد (به ترتیب 0/09±0/87، 0/02±0/78 و 0/08±0/69) (0/05p<). نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که انسولین سبب بهبود عملکردهای شناختی و افزایش نوروژنز در موش‌های تیمار شده با STZ گردید، بنابراین انسولین می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی موثر در بیماری آلزایمر مورد توجه بیشتری قرار بگیرد. </div> <div style="text-align: justify;">Background and Objective: Alzheimer's disease is the most common destructive brain disease which is associated with cognitive disorders. Considering the protective role of insulin in the functions of the nervous system, the present study was conducted to investigate the effect of intranasal insulin administration on cognitive disorders and neurogenesis in rats treated with streptozotocin (STZ). Methods: In this experimental study, 32 male Wistar rats were divided into 4 groups of 8: control, STZ, STZ + insulin and insulin. The model of Alzheimer's disease was induced by intraventricular injection of STZ (3 mg/kg; 3 μl in each ventricle). Two weeks after STZ injection, cognitive functions were evaluated using Elevated Plus Maze (EPM) and Passive Avoidance (PA) tests. Insulin treatment (2 IU daily; 10 μl in each nasal passage) was performed after STZ injection for 14 consecutive days. The change in the expression of genes involved in neurogenesis (Nestin, DCX and Ki67) in the hippocampus area was investigated by Real-time PCR technique. Findings: STZ caused longer animal stay in open arms in acquisition phase (64.5±5.24) and recall phase (60.25±5.55) compared to the control group (33±2.17 and 26.38±2.06) in the EPM test (p<0.05 and p<0.01, respectively). In addition, it caused a decrease in learning recall 90 minutes (77.57±6.03) and 24 hours (90.25±7.25) after training, compared to the control group (254.38±3.19 and 238.13±3.46) in the PA test (p<0.001 and p<0.05, respectively). Insulin treatment improved the above parameters in EPM test (41.88±4.14 and 31.5±4.16, respectively) and PA (278.88±2.32 and 218.5±2.12, respectively) compared to the STZ group. STZ also led to a decrease in Nestin gene expression (0.46±0.04), DCX (0.35±0.04) and Ki67 (0.41±0.05) compared to the control group (1.02±0.11, 1±0.04 and 1.01±0.08, respectively) (p<0.01, p<0.001 and p<0.001, respectively), while insulin treatment could increase the expression of these genes (0.87±0.09, 0.78±0.02 and 0.69±0.08, respectively) (p<0.05). Conclusion: The results showed that insulin improved cognitive functions and increased neurogenesis in rats treated with STZ. Therefore, insulin can be considered as an effective therapeutic target in Alzheimer's disease.</div> استرپتوزوتوسین, بیماری آلزایمر, انسولین, نوروژنز. Streptozotocin, Alzheimer's Disease, Insulin, Neurogenesis. 386 396 http://jbums.org/browse.php?a_code=A-10-7348-1&slc_lang=fa&sid=1 Z Eshrati زهرا عشرتی zahraeshrati6@gmail.com 100319475328460060030 0009-0001-3246-9212 No 1.Department of Animal Biology, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, I.R.Iran. 1. گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران E Beirami المیرا بیرامی elmira.beirami@khu.ac.ir 100319475328460060031 100319475328460060031 Yes 1.Department of Animal Biology, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, I.R.Iran. 1. گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران D Eslimi Esfahani دلارام اسلیمی اصفهانی eslimi@khu.ac.ir 100319475328460060032 100319475328460060032 No 1.Department of Animal Biology, Faculty of Biological Sciences, Kharazmi University, Tehran, I.R.Iran. 1. گروه علوم جانوری، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران