ارتباط تغييرات سطح سرمي پروتيين S100β و بيان ژن سلادين-يك هيپوكامپ در مدل آلزايمر اسپوراديك حيواني

The correlation of serum S100β protein levels and hippocampal Seladin-1 gene expression in a rat model of sporadic Alzheimer\ʹs disease

زمینه و هدف: پروتیین سلادین-یك (Seladin-1) از نورون‌ها در برابر توكسیسیتی حاصل از آمیلویید بتا محافظت می‌كند و بیان آن در مناطق تحت آسیب مغز بیماران مبتلا به آلزایمر كاهش می‌یابد. از طرفی تغییرات سطح سرمی S100&beta به‌عنوان شاخص صدمه مغزی در بیماریهای نورودژنراتیو مطرح می‌باشد. بنابراین مطالعه حاضر جهت بررسی ارتباط بین روند تغییرات سطح سرمی پروتیین S100&beta و بیان ژن سلادین-یك هیپوكامپ در مدل آلزایمر اسپورادیك حیوانی طراحی گردید. روش بررسی: در این مطالعه تجربی كه در دانشگاه علوم پزشكی تهران، دانشكده فنآوری‌های نوین پزشكی، گروه علوم اعصاب از اسفند 90 تا اردیبهشت 92 انجام شد، 72 سر رت نر به‌طور تصادفی به گروه‌های كنترل، سالین و استرپتوزوتوسین 4، 7، 14 و 21 روز تقسیم شدند. مدل آلزایمر به روش تزریق داخل بطنی استرپتوزوسین به میزان mg/kg 3 در روزهای اول و سوم القاء شد. تغییرات سطح S100&beta سرم و بیان ژن سلادین-یك هیپوكامپ در گروه‌های آزمایشی مورد ارزیابی قرار گرفت. عملكرد رفتاری حیوان از نظر تأخیر اولیه و تأخیر در حین عبور در آزمون رفتار اجتنابی غیرفعال تعیین گردید. یافته‌ها: سطح S100&beta سرم و بیان ژن سلادین-یك هیپوكامپ در گروه‌های مورد مطالعه تفاوت معناداری نشان داد (0001/0=P). ارتباط معناداری بین كاهش سطح سرمی پروتیین S100&beta و بیان ژن سلادین-یك هیپوكامپ مشاهده شد (001/0=P). همچنین كاهش تأخیر در حین عبور در گروه استرپتوزوتوسین 21 روز در مقایسه با گروه‌های كنترل و سالین معنادار بود (001/0=P). نتیجه‌گیری: پایش تغییرات سطح سرمی پروتیین S100&beta به‌واسطه ارتباط با تغییرات ژن سلادین-یك هیپوكامپ می‌تواند به‌عنوان شاخص صدمه نورونی در بیماران مبتلا به آلزایمر مفید واقع شود.

Background: Seladin-1 protein protects the neural cells against amyloid beta toxicity and its expression decreased in vulnerable regions of Alzheimerʹs disease (AD) brains. On the other hand, changes in serum levels of S100 have been considered as a marker of brain damage in neurodegenerative diseases. Furthermore, this study was carried out to determine the relation between the change profile of serum S100&beta protein levels and hippocampal Seladin-1 gene expression in a rat model of sporadic AD. Methods: In this experimental study that established in Department of Neuroscience, School of Advanced Technologies in Medicine, Tehran University of Medical Science, from March 2011 to April 2013, 72 animals were randomly divided into control, 4, 7, 14, and 21days ICV-STZ/Saline administrated rats. Alzheimerʹs model was induced by intracerebroventricular (ICV) injections of streptozotocin (STZ) [3 mg/kg] on days 1 and 3. Serum levels of S100&beta and hippocampal Seladin-1 gene expression were evalu-ated in experimental groups. The initial and step-through latencies (STL) were deter-mined using passive avoidance test. Results: Serum levels of S100&beta were significantly different between the STZ-7 day and STZ-14 day groups in comparison with the control, saline and STZ-4 day groups. As well as, there was a significant difference between the STZ-7 day group in comparison with the STZ-14 day and STZ-21 day groups (P=0.0001). Hippocampal Seladin-1 gene expression in STZ-14 day and STZ-21 day groups significantly decreased as compared to the control, saline and STZ-4 day groups (P=0.0001). However, significant correla-tion was detected between serum S100&beta protein decrement and Seladin-1 down regula-tion (P=0.001). Also, the STL was significantly decreased in 21 days ICV-STZ adminis-trated rats as compared to the control or saline groups (P=0.001). Conclusion: Monitoring the changes of serum S100&beta protein levels by relationship with changes in hippocampal Seladin-1 gene expression can be a useful indicator of neu-ronal damage in patients with Alzheimerʹs disease.