Целью данного исследования было исследование механизма действия черносмородинового порошка на улучшение способности к обучению и запоминанию у крыс с печеночным недомоганием при помощи транскриптомики. Было выбрано 60 мужских крыс породы SD в возрасте 8 недель, которые были случайно разделены на пустую группу, группу моделей, низкодозированную, среднюю и высокодозированную группы черносмородинового порошка (3,82, 7,65, 15,30 г/кг) и группу правой зопиклон (0,09 мг/кг), по 10 животных в каждой группе. Кроме пустой группы, остальные группы были моделями крыс с печеночным недомоганием, вызванными множественными факторами, такими как хроническое стягивание, щипание хвоста и внутрибрюшинное введение п-хлорфениламиноуксусной кислоты (PCPA). Все группы по дозе получали через рот наливание, 1 раз в день в течение 14 дней. С помощью теста со снарком барбитал-содействием, теста на прогулку, теста Лабиринта Морриса исследовалось количество сна, поведение, похожее на депрессию, и способность к обучению и запоминанию у крыс. Методом ферментации иммунассая (ELISA) измеряли уровень 5-гидрокситриптофана (5-HT), γ-аминомасляной кислоты (GABA), нейтротрофического нейронального фактора (BDNF), нейротрофического фактора глиальной клеточной линии (GDNF), и окиси азота (NO) в ткани гиппокампа. С помощью метода окраски гематоксиллином-эозином (HE) изучалась патологическая структура ткани гиппокампа. С помощью метода маркировки концевых участков (TUNEL) изучалась апоптозная способность нейронов гиппокампа. С помощью метода секвенирования транскриптомики изучались идентичные экспрессивные гены ткани гиппокампа между модельной и пустой сравнительно с низкодозированной группой черносмородинового порошка и модельной группы. После анализа обогащения генно-онтологических (GO) и киотских энциклопедий генов и геномов (KEGG) всех ключевых генов и сигнальных путей, полученных из обогащения, валидировали. Методом реального полиферментного приводной цепной реакциии (Real-time PCR) изучали уровень выражения мРНК фосфатазы и гомологичного гена белка напряжения (PTEN), белков B-лимфоцитов лимфомы-2 (BCL2L11), активатора протеина митоза-1 (MAPK1) в ткани гиппокампа, и методом иммунофиксации протеина (Western blot) изучали содержание белков PI3K, фосфорилированный PI3K (p)-PI3K, белок B-лимфоцитов лимфомы-2 (BCL-2), белок PI3K-Akt, PI3K-Akt, Bax, каспаз-3-резаный (cleaved Caspase-3) в ткани гиппокампа. По сравнению с пустой группой, масса тела крыс модельной группы снизилась, скрытый период сна увеличился, время сна уменьшилось (P <0,01); крысы проявляют явно поведение подавления, способности к обучению и запоминанию снизились; уровень содержания 5-HT, GABA, NO, BDNF, GDNF в ткани гиппокампа снижается (P <0,01); ячейки CA1 региона гиппокампа беспорядочно устроены, форма клеток несистемна, количество клеток сокращается, ядра клеток окрашены глубоко, схваченные тела увеличиваются, уровень апоптоза клеток значительно повышается (P <0,01). По сравнению с модельной группой, масса тела крыс с высокой и средней дозами черносмородинового порошка увеличивается, скрытый период сна уменьшается, время сна увеличивается (P <0,05; P <0,01); поведение подавления, способности к обучению и запоминанию крыс явно улучшаются; содержание 5-HT, GABA, NO, BDNF, GDNF в ткани гиппокампа увеличивается (P <0,05, P <0,01); патологическое повреждение CA1 области гиппокампа улучшилось, уровень апоптоза нейронов гиппокампа снизился (P <0,01). Результаты транскриптомной картины показывают, что черносмородиновый порошок может регулировать путь сигнала PI3K/ Akt через регулирование ключевых мРНК, таких как PTEN, BCL2L11, MAPK1, и результаты валидизации показывают, что по сравнению с пустой группой, модельная группа показывает повышение уровня экспрессии PTEN, BCL2L11, MAPK1 мРНК в ткани гиппокампа (P <0,01), уровень белка p-PI3K, p-Akt, BCL-2 снижается (P <0,01), PTEN, Bax, уровень белка caspase-3-резаный повышается (P <0,01); по сравнению с модельной группой, уровень экспрессии PTEN, BCL2L11, MAPK1 мРНК в группе с высокой и средней дозами черносмородинового порошка снижается (P <0,01), уровень белка p-PI3K, p-Akt, BCL-2 повышается (P <0,01), PTEN, уровень белка Bax, caspase-3-резаный снижается (P <0,05, P <0,01). Вывод: черносмородиновый порошок может улучшить способность к обучению и запоминанию крыс с печеночным недомоганием путем нижеглго уровня экспрессии мРНК ключевых генов, таких как PTEN, BCL2L11, MAPK1, и регуляция пути сигнала PI3K / Akt.

черносмородиновый порошок; печеночная бессонница; способности к обучению и запоминанию; секвенирование транскриптомики; различные гены; фосфатидил Инозитол 3-киназа (PI3K) / Протеинкиназа B (Akt) сенсорный путь