Исследователи подтверждают защитный эффект

Пекинский технологический институт Press Co., Ltd.

изображение: Схема эксперимента.посмотреть больше

Авторы и права: Космос: наука и технологии.

Во время космического полета на космонавтов воздействуют различные физические и химические факторы, что приводит к ряду патологических и физиологических изменений. Многие исследования показали, что космический полет вызывает окислительный стресс и вызывает расстройства головного мозга у космонавтов, отрицательно влияя на функции нейронов и структуру мозга. Однако основные механизмы и контрмеры требуют дальнейшего изучения. Более того, замечено, что водород оказывает профилактическое и лечебное действие при ишемически-реперфузионном повреждении, ионизирующем радиационном повреждении, воспалительных заболеваниях, а также метаболических и нейродегенеративных заболеваниях. Все больше данных демонстрирует, что водород может действовать как терапевтический антиоксидант. В исследовательской статье, недавно опубликованной в журнале Space: Science & Technology, авторы из Китайского научно-исследовательского и учебного центра астронавтов, Пекин, Китай, Пекинского технологического университета, Пекин, Китай, и Национальных институтов здравоохранения, Балтимор, Мэриленд, США, совместно проводят исследования. исследование, подтверждающее защитное действие вдыхания водорода на снижение функции мозга в условиях разгрузки задних конечностей и раскрывающее основной механизм, который обеспечивает потенциальную стратегию для здоровья космонавтов.

Сначала авторы объясняют материалы и методы эксперимента. В ходе эксперимента самцов крыс Sprague-Dawley, свободных от патогенов (SPF), приобретают в Центре экспериментальных животных Вэй Тонг Ли Хуа (Пекин, Китай) и содержат в помещении SPF Китайского научно-исследовательского и учебного центра астронавтов в SPF с 12-часовой цикл света/темноты при температуре и влажности окружающей среды, кормление стандартным рационом. Через 7 суток крыс случайным образом делят на 4 группы: 1) контрольную (Контрольную) группу, где крыс содержали в нормальных условиях; 2) группа Ctrl + H2, где крыс обрабатывали примерно 5% водородом в нормальных условиях по 90 мин каждый раз 2 раза в день; 3) HU, где крысам вводили разгрузку задних конечностей; и 4) группа HU + H2, крыс обрабатывали примерно 5% водородом в условиях разгрузки задних конечностей по 90 минут каждый раз 2 раза в день. 5% H2 получается путем смешивания H2–O2 (66% водорода и 33% кислорода), вырабатываемого генератором водорода/кислорода, и воздуха. Все эксперименты на животных были одобрены комитетами по этике животных и экспериментальной безопасности Китайского научно-исследовательского и учебного центра астронавтов (номер ссылки: ACC-IACUC-2020-006). После 28 дней разгрузки задних конечностей, поведенческая оценка, анализ уровня нейротрансмиттеров, гистологический анализ, анализы на GSSG, GSH, MDA, SOD и CAT, целевое профилирование метаболитов, секвенирование мРНК, экстракция РНК и ПЦР в реальном времени, вестерн-блоттинг и статистические исследования. анализы проводятся.

Затем авторы представляют результаты анализа эксперимента. Результаты суммируются в четырех пунктах. (1) Вдыхание водорода улучшило функцию мозга и уменьшило патологические повреждения гиппокампа, вызванные разгрузкой задних конечностей. (2) Вдыхание водорода снижало уровень окислительного стресса, вызванного разгрузкой задних конечностей в мозге крыс. (3) Вдыхание водорода уменьшало нарушения метаболизма глюкозы, вызванные разгрузкой задних конечностей в мозге крыс. (4) Потенциальный механизм воздействия водорода на улучшение дисфункции мозга крыс, вызванной разгрузкой: разгрузка задних конечностей может вызывать когнитивные дефекты через PGC-1α и BDNF, влияя на экспрессию RGS13, в то время как H2 смягчает эти эффекты.

В заключение авторы делают вывод. Это исследование предполагает, что водород играет защитную роль при повреждении головного мозга, вызванном разгрузкой задних конечностей, что тесно связано с очевидным эффектом лечения водородом в снижении антиоксидантной активности и регуляции метаболизма глюкозы. Вероятно, в этом процессе участвуют изменения PGC-1α и BDNF — ключевых регуляторов метаболизма и функции мозга. Основополагающий механизм требует дальнейшего изучения. Функция водорода по защите мозга обеспечивает потенциальную защитную меру для астронавтов во время космического полета.