근적외선 (NIR) 빛은 마우스 전정 감각 상피 세포에서 미토콘드리아 기능의 마커의 발현을 증가
Summary
미토콘드리아 기능 장애는 세포 노화의 특징이다. 이 논문은 노화 마우스 전정 감각 상피의 미토콘드리아 기능을 개선하기 위해 비 침습적 근적외선 (NIR) 치료를 사용합니다.
Abstract
연령이 증가함에 따라 밸런스 기능에 감소를 감쇠위한 전략 밸런스 작업과 운동을 포함하여 물리 치료에 주로 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 이러한 접근 방법은 균형 하락의 근본 원인을 해결하지 않습니다. 마우스를 사용하여, 전정 감각 상피 세포의 대사에 근적 외광의 영향 (NIR)을 평가 하였다. 수집 된 데이터는이 간단하고 안전 개입이 자연 노화의 해로운 영향으로부터이 취약한 세포를 보호 할 수 있음을 보여줍니다. 의 mRNA는 격리 된 주변 전정 감각 상피 (크리스타의 ampullaris 및 utricular의 황반)에서 추출 이후 cDNA 라이브러리로 전사했다. 이 라이브러리는 다음 유비쿼터스 항산화 제 (SOD-1)의 발현을 조사해서되었다. 항산화 유전자 발현 후 세포 대사를 정량화하는 데 사용되었다. 젊은에서 NIR의 두개 배달 (4 주) 이상 사용 – 5 D (8 9 개월) 마우스 및 간단한 치료 정권 (90 초 / 일AYS),이 작품은 전정 감각 상피 세포에서 미토콘드리아의 기능을 개선하기에 충분할 수있다 혼자 NIR을 제안한다. 전정 모발 세포 기능을 개선하기위한 치료의 사용 가능한 저렴한, 비 침습적 방법은 없기 때문에, 외부 근적외선의 애플리케이션은 전정 감각 상피 기계가 세포 대사에 노화의 영향을 상쇄 할 가능성 전략을 제공한다.
Introduction
밸런스 성능을 떨어지는 이후의 폭포는 일반적인, 자연 노화 하나의 불행하게도 종종 정의하는 기능을 제공합니다. 이 감소의 영향은 신체적, 사회적인, 그리고 크게 노인을위한 삶의 질을 줄일 수 있습니다. 응답에서, 물리적 치료와 재활 폭포에 연구의 초점이되어왔다하지만 반복 폭포의 유병률 일관된 감소와 연관되지 않았다. 동시에, 작업은 말초 또는 중추 전정 시스템 (균형을 유지할 책임이있는 시스템) 부족, 및 이러한 시스템을 대상으로 잠재적 인 치료 전략의 변경 및 한정 불균형의 근본 원인을 조사.
연령 관련 황반 변성 2-4, 알츠하이머 병 모델 5-8, 파킨슨 병 9-12 포함하여 연령 관련 퇴행성 신경 질환에 대한 최근 연구는시의 신경 보호 효과를 보여 주었다근적외선 (NIR) 빛의 mple 비 침습적 응용 프로그램입니다. 또한, 전정 시스템에서, NIR 시험관 13 전정 일차 구 심성 뉴런의 활성을 증가시키는 데 사용되어왔다. 근적외선의 메카니즘은 잘 이해되지 않지만, 근적외선을 사용하여 대부분의 연구는 근적외선 세포 대사를 촉진하는 미토콘드리아 복잡한 IV (사이토 크롬 c 산화 효소) 14-17을 자극한다고 제안했다. 전정 감각 상피에서 I 형 머리 세포의 표피 하 판은 미토콘드리아 (18)의 조밀과 같은 치료 근적외선 치료를위한 행동의 사이트를 나타낼 수있다.
여기서, transcranially의 간단한, 비 침습성 치료 체제는 세포 대사를 측정하는데 사용될 수있다 (그리고 암시 미토콘드리아 기능에 의해) 마우스 전정 감각 상피 설명 NIR을 적용했다. 또한 논의 전정 감각 상피 제제이며 근적외선 ubiquito의 발현을 증가 시킨다는 것을 나타낸다우리는 항산화 감각 상피 (슈퍼 옥사이드 디스 뮤 타제 1) – 이전에 와우 헤어 세포 생존 (19)에 대한 중요한 것으로 나타났다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기에 설명 된 대표 결과 근적외선 간략한 두개 납품 (오일을 90 초 / 일) 가성 처리 한 마우스와 비교했을 때 이전 마우스에서 항산화 제의 발현 수준을 인상하기에 충분한 것으로 나타났다. NIR에 의해 방출되는 열을 우리의 측정 장치가 <0.2 ° C 초 90이었다 LED와 같은을 일으킬 가능성이 – 방출되는 열이 미토콘드리아 및 / 또는 신경 활성화의 소스를 나타낼 수 있지만, 쥐의 전정에 대한보고는 <…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 mRNA의 추출 및 PCR과의 도움 폴 박사 알면서하는 씨와 제네 비브 선생을 인정하고자 및 지원에 대한 가넷 패스포트와 로드니 윌리엄스 기념 재단.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Quantum WARP 10 | Quantum Devices | 2070N030-A | |
| Screw top microtubules | Quality Scientific Plastics | 520-GRD-Q | |
| Ketamine | Parnell, Alexandria Australia | ||
| Standard Pattern Scissors | FST | 14001-12 | |
| Carbon steel Surgical Blades #22 | Livingstone | SBLDCL 22 | |
| Friedman-Pearson Rongeurs | FST | 16221-14 | |
| Stereo microscope | Leica Microsystems | A60S | |
| Dumont #5 SF Forceps | FST | 11252-00 | |
| Isolate II RNA Micro Kit | Bioline | BIO-52075 |
Referências
- Agrawal, Y., Carey, J. P., Della Santina, ., C, C., Schubert, M. C., Minor, L. B. Disorders of balance and vestibular function in US adults: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 2001-2004. Archives of internal medicine. 169, 938-944 (2009).
- Bessho, K., et al. Effect of subthreshold infrared laser treatment for drusen regression on macular autofluorescence in patients with age-related macular degeneration. Retina. 25, 981-988 (2005).
- Olk, R. J., et al. Therapeutic benefits of infrared (810-nm) diode laser macular grid photocoagulation in prophylactic treatment of nonexudative age-related macular degeneration: two-year results of a randomized pilot study. Ophthalmology. 106, 2082-2090 (1999).
- Rodanant, N., et al. Predictors of drusen reduction after subthreshold infrared (810 nm) diode laser macular grid photocoagulation for nonexudative age-related macular degeneration. American journal of ophthalmology. 134, 577-585 (2002).
- De Taboada, L., et al. Transcranial laser therapy attenuates amyloid-beta peptide neuropathology in amyloid-beta protein precursor transgenic mice. Journal of Alzheimer’s disease : JAD. 23, 521-535 (2011).
- Grillo, S. L., Duggett, N. A., Ennaceur, A., Chazot, P. L. Non-invasive infra-red therapy (1072 nm) reduces beta-amyloid protein levels in the brain of an Alzheimer’s disease mouse model. TASTPM. Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology. 123, 13-22 (2013).
- Purushothuman, S., Johnstone, D. M., Nandasena, C., Mitrofanis, J., Stone, J. Photobiomodulation with near infrared light mitigates Alzheimer’s disease-related pathology in cerebral cortex – evidence from two transgenic mouse models. Alzheimer’s researc., & therapy. 6, 2 (2014).
- Sommer, A. P., et al. 670 nm laser light and EGCG complementarily reduce amyloid-beta aggregates in human neuroblastoma cells: basis for treatment of Alzheimer’s disease. Photomedicine and laser surgery. 30, 54-60 (2012).
- Moro, C., et al. Photobiomodulation preserves behaviour and midbrain dopaminergic cells from MPTP toxicity: evidence from two mouse strains. BMC neuroscience. 14, 40 (2013).
- Peoples, C., et al. Photobiomodulation enhances nigral dopaminergic cell survival in a chronic MPTP mouse model of Parkinson’s disease. Parkinsonis., & related. 18, 469-476 (2012).
- Shaw, V. E., et al. Neuroprotection of midbrain dopaminergic cells in MPTP-treated mice after near-infrared light treatment. The Journal of comparative neurology. 518, 25-40 (2010).
- Ying, R., Liang, H. L., Whelan, H. T., Eells, J. T., Wong-Riley, M. T. Pretreatment with near-infrared light via light-emitting diode provides added benefit against rotenone- and MPP+-induced neurotoxicity. Brain research. 1243, 167-173 (2008).
- Rajguru, S. M., et al. Infrared photostimulation of the crista ampullaris. The Journal of physiology. 589, 1283-1294 (2011).
- Chung, H., et al. The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy. Annals of biomedical engineering. 40, 516-533 (2012).
- Desmet, K. D., et al. Clinical and experimental applications of NIR-LED photobiomodulation. Photomedicine and laser surgery. 24, 121-128 (2006).
- Huang, Y. Y., Chen, A. C., Carroll, J. D., Hamblin, M. R. Biphasic dose response in low level light therapy. Dose-response : a publication of International Hormesis Society. 7, 358-383 (2009).
- Rojas, J. C., Gonzalez-Lima, F. Low-level light therapy of the eye and brain. Eye and brain. 3, 49-67 (2011).
- Vranceanu, F., et al. Striated organelle, a cytoskeletal structure positioned to modulate hair-cell transduction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 4473-4478 (2012).
- Johnson, K. R., et al. Separate and combined effects of Sod1 and Cdh23 mutations on age-related hearing loss and cochlear pathology in C57BL/6J mice. Hearing research. 268, 85-92 (2010).
- Tung, V. W., Di Marco, S., Lim, R., Brichta, A. M., Camp, A. J. An isolated semi-intact preparation of the mouse vestibular sensory epithelium for electrophysiology and high-resolution two-photon microscopy. Journal of visualized experiments : JoVE. , e50471 (2013).
- Kirby, J., Menzies, F. M., Cookson, M. R., Bushby, K., Shaw, P. J. Differential gene expression in a cell culture model of SOD1-related familial motor neurone disease. Human molecular genetics. 11, 2061-2075 (2002).
- Parry, S. N., Ellis, N., Li, Z., Maitz, P., Witting, P. K. Myoglobin induces oxidative stress and decreases endocytosis and monolayer permissiveness in cultured kidney epithelial cells without affecting viability. Kidney and Blood Pressure Research. 31, 16-28 (2008).
- Saee-Rad, S., et al. Analysis of superoxide dismutase 1, dual-specificity phosphatase 1, and transforming growth factor, beta 1 genes expression in keratoconic and non-keratoconic corneas. Molecular vision. 19, 2501-2507 (2013).
- Albert, E. S., et al. TRPV4 channels mediate the infrared laser-evoked response in sensory neurons. Journal of neurophysiology. 107, 3227-3234 (2012).
- Moro, C., et al. Photobiomodulation inside the brain: a novel method of applying near-infrared light intracranially and its impact on dopaminergic cell survival in MPTP-treated mice. Journal of neuroscience. 120, 670-683 (2014).
- Moreno, L. E., et al. Infrared neural stimulation: beam path in the guinea pig cochlea. Hearing research. 282, 289-302 (2011).
- Curthoys, I. S. A red thread as a guide in the vestibular labyrinth. The Journal of physiology. 589, 1241-1241 (2011).
- Chakrabarti, S., et al. Mitochondrial Dysfunction during Brain Aging: Role of Oxidative Stress and Modulation by Antioxidant Supplementation. Aging and disease. 2, 242-256 (2011).
- Petrosillo, G., De Benedictis, V., Ruggiero, F. M., Paradies, G. Decline in cytochrome c oxidase activity in rat-brain mitochondria with aging. Role of peroxidized cardiolipin and beneficial effect of melatonin. Journal of bioenergetics and biomembranes. 45, 431-440 (2013).
- Zhu, H., Sun, A., Zou, Y., Ge, J. Inducible metabolic adaptation promotes mesenchymal stem cell therapy for ischemia: a hypoxia-induced and glycogen-based energy prestorage strategy. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 34, 870-876 (2014).
