Auswirkungen von aerobem Training in Kombination mit Spirulina-Nahrungserg\u00e4nzung auf Lernen und Ged\u00e4chtnis bei Ratten mit Typ-2-Diabetes und deren Mechanismus
\nBei etwa 65% der Patienten mit Typ-2-Diabetes kommt es zu kognitiven Funktionsst\u00f6rungen des Gehirns, die sich im Fr\u00fchstadium manifestieren und sich mit fortschreitendem Krankheitsverlauf verschlimmern. Zu den klinischen Manifestationen kognitiver Funktionsst\u00f6rungen bei Diabetes geh\u00f6ren vor allem die Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeit, insbesondere die Abnahme der r\u00e4umlichen Positionierungsf\u00e4higkeit, und sogar die Alzheimer-Krankheit, die zu einem globalen medizinischen und gesundheitspolitischen Problem geworden ist. Es ist bekannt, dass eine medikament\u00f6se Behandlung bei der Behandlung von Lern- und Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen bei Diabetes notwendig ist, aber der klinische Behandlungseffekt ist nicht ideal, und es gibt viele unerw\u00fcnschte Wirkungen. In j\u00fcngster Zeit gehen immer mehr Studien davon aus, dass die Verwendung nat\u00fcrlicher Produkte zur Vorbeugung von Lern- und Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen bei Diabetes die gleiche Wirkung mit weniger unerw\u00fcnschten Nebenwirkungen haben kann. Spirulina ist ein ern\u00e4hrungsphysiologisch umfassendes und ausgewogenes reines Naturprodukt mit biologischen Funktionen wie Anti-M\u00fcdigkeit, Anti-Aging und Immunregulation. Die Forschung zu Spirulina und Diabetes konzentriert sich haupts\u00e4chlich auf die Senkung des Blutzuckerspiegels, die Hemmung der Entz\u00fcndungsreaktion der Nieren und die Entz\u00fcndungshemmung. Die j\u00fcngste Entdeckung zeigt, dass Spirulina eine Anti-Alzheimer-Wirkung auf Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen bei M\u00e4usen hat. Die Wirkung von Spirulina auf das Lernen und das Ged\u00e4chtnis bei Diabetes ist jedoch noch wenig erforscht. Aerobes Training ist die Grundlage der Lern- und Ged\u00e4chtnisfunktion zur Vorbeugung und Behandlung von Diabetes. Kim und andere Studien haben gezeigt, dass traditionelles aerobes Laufbandtraining das Kurzzeitged\u00e4chtnis und die r\u00e4umliche Lernf\u00e4higkeit von Diabetes-Ratten verbessern kann. Bislang ist jedoch noch unklar, wie sich aerobes Training in Kombination mit einer Spirulina-Supplementierung auf die Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes auswirkt.<\/p>\n
Daher sollen in dieser Studie am Modell der Typ-2-Diabetes-Ratten die Auswirkungen von aerobem Training und Spirulina auf die Verbesserung der Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes-Ratten sowie auf die Proteine des extrazellul\u00e4ren signalregulierten Kinase- (ERK) und des cAMP-Response-Element-Binding-Proteins (CREB) und die Apoptose der Hippocampuszellen untersucht werden, um experimentelle Daten f\u00fcr die Suche nach neuen Methoden zur Verbesserung der Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes und die Anwendung von Spirulina in der Sportmedizin zu gewinnen.<\/p>\n
Der orale Glukosetoleranztest (OGTT) ist derzeit der Goldstandard f\u00fcr die Bewertung des Glukosestoffwechsels und wird auch h\u00e4ufig f\u00fcr die klinische Bewertung der Betazellfunktion der Bauchspeicheldr\u00fcse und der Insulinempfindlichkeit verwendet. Diese Studie folgte der Methode von Hou et al. und f\u00fchrte den OGTT-Test an Ratten durch, die 5 Wochen lang eine fettreiche Di\u00e4t erhielten. Es wurde festgestellt, dass die Ratten im N\u00fcchternzustand eine Hyperglyk\u00e4mie und Hyperinsulin\u00e4mie aufwiesen, was auf eine gest\u00f6rte Glukosetoleranz und Insulinresistenz hindeutet. In Verbindung mit der selektiven Zerst\u00f6rung der Betazellen der Bauchspeicheldr\u00fcse durch die STZ-Injektion traten nach einer Woche bei den Modellratten zunehmend Symptome wie \u00fcberm\u00e4\u00dfiges Trinken, Fressen und Wasserlassen auf. Gleichzeitig zeigten die Ratten w\u00e4hrend des Experiments Gewichtsverlust, sch\u00fctteres Haar mit gelber und stumpfer Farbe, lockeren Stuhl und langsame Bewegungen. Nach 8 Wochen Versuchszyklus traten bei den Modellratten des Typ-2-Diabetes immer noch die wichtigsten klinischen Merkmale der Hyperglyk\u00e4mie und Hyperinsulin\u00e4mie auf, was darauf hindeutet, dass die Modellratten des Typ-2-Diabetes erfolgreich induziert wurden. Der Grund f\u00fcr die h\u00f6heren Insulinspiegel in den Modellm\u00e4usen w\u00e4hrend des Versuchs k\u00f6nnte mit der Abnahme des Insulinrezeptorgehalts an der Zielzellmembran, der verringerten Effizienz der Insulinwirkung und der \u00fcberm\u00e4\u00dfigen kompensatorischen Insulinaussch\u00fcttung durch den K\u00f6rper zusammenh\u00e4ngen. Acht Wochen langes aerobes Training kann den Blutzucker- und Insulinspiegel von Ratten senken, hat aber keine offensichtlichen Auswirkungen auf das K\u00f6rpergewicht. Der Grund daf\u00fcr k\u00f6nnte darin liegen, dass regelm\u00e4\u00dfiges Training die Insulinrezeptorsensitivit\u00e4t der Skelettmuskulatur bei Diabetes-Ratten erh\u00f6hen, die direkte Aufnahme von Glukose durch die Skelettmuskulatur f\u00f6rdern und den Blutzuckerspiegel senken kann; diese Wirkung ist nicht von einer Gewichtsabnahme abh\u00e4ngig.<\/p>\n
Studien haben best\u00e4tigt, dass Ratten mit fettreicher Ern\u00e4hrung und STZ-induziertem Diabetes Lern- und Ged\u00e4chtnisst\u00f6rungen aufweisen. Der Morris-Wasserlabyrinth-Test zeigte auch, dass die durch diese Studie induzierten hyperglyk\u00e4mischen Typ-2-Diabetes-Ratten eine deutliche Verschlechterung der r\u00e4umlichen Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeit aufwiesen, was mit fr\u00fcheren Studien \u00fcbereinstimmte. Tierstudien haben best\u00e4tigt, dass ein hoher Blutzuckerspiegel die Apoptose von Zellen verursachen kann. In dieser Studie wurde festgestellt, dass die Apoptoserate der Hippocampuszellen bei den hyperglyk\u00e4mischen Modellratten im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant anstieg, was darauf hindeutet, dass der hohe Glukosestatus des Diabetes einen signifikanten Anstieg der Apoptose der Hippocampuszellen verursacht, was mit fr\u00fcheren Studien \u00fcbereinstimmt. Gleichzeitig war die Fluchtlatenz der Ratten signifikant verl\u00e4ngert und die Anzahl der \u00dcberquerungen der Plattform signifikant reduziert, was darauf hindeutet, dass die Abnahme der Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeit bei Diabetes eng mit der Apoptose von Hippocampus-Neuronen zusammenh\u00e4ngt. Aerobes Training hat eine anti-apoptotische Wirkung auf Hippocampuszellen. Nach acht Wochen Laufbandtraining war die Apoptoserate der Hippocampuszellen in den Modellm\u00e4usen deutlich reduziert, und die Lern- und Ged\u00e4chtnisfunktion verbesserte sich. Dies deutet darauf hin, dass ein langfristiges aerobes Training die apoptotische Sch\u00e4digung von Hippocampus-Zellen verhindert und die Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes verbessert, was mit der hypoglyk\u00e4mischen Wirkung zusammenh\u00e4ngen k\u00f6nnte.<\/p>\n
In den letzten Jahren hat sich die Untersuchung der Beziehung zwischen Ver\u00e4nderungen in den Signaltransduktionswegen im Nervensystem und Lernen und Ged\u00e4chtnis zu einem neuen Forschungsschwerpunkt entwickelt. ERK ist im zentralen Nervensystem weit verbreitet, mit einer signifikanten Expression in Bereichen wie dem Hippocampus, dem Striatum und dem pr\u00e4frontalen Kortex, und steht in engem Zusammenhang mit Lernen und Ged\u00e4chtnis. CREB ist ein Kernprotein, das die Gentranskription reguliert. CREB ist eines der wichtigsten nachgeschalteten Signalmolek\u00fcle von ERK. Aktiviertes ERK reguliert die synaptische Plastizit\u00e4t und verbessert die Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeiten des Gehirns, indem es die Expression des nachgeschalteten CREB aktiviert. Der intrazellul\u00e4re ERK\/CREB-Signalweg spielt eine \"Schalter\"-Rolle bei der Regulierung der Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeiten des Gehirns sowie der synaptischen Plastizit\u00e4t. Die Phosphorylierung von Signalmolek\u00fclen ist eine M\u00f6glichkeit, Signalwege zu aktivieren. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Werte von p-ERK\/ERK und p-CREB\/CREB bei den Modellratten im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich reduziert waren, was darauf hindeutet, dass die Hyperglyk\u00e4mie bei Diabetes eine Herabregulierung der ERK\/CREB-Signale verursachen k\u00f6nnte. Nach aerobem Laufbandtraining stiegen die p-ERK\/ERK- und p-CREB\/CREB-Werte bei den Modellratten signifikant an, was darauf hindeutet, dass moderates Training die Expression von ERK\/CREB-Signalproteinen beeinflussen, Sch\u00e4den an Hippocampusneuronen reparieren und Lernen und Ged\u00e4chtnis verbessern kann. Aerobes Training ist eine nicht pharmakologische Methode, die sich direkt auf den Hippocampus und die neuronalen Synapsen auswirkt. Langfristiges aerobes Training kann die Expression von Proteinen, die mit dem Ged\u00e4chtnis zusammenh\u00e4ngen, wie ERK und CREB, im Hippocampus f\u00f6rdern, wodurch Sch\u00e4den an den Nervenzellen des Hippocampus repariert und Lernen und Ged\u00e4chtnis verbessert werden. Die Forschung hat auch gezeigt, dass die Unterdr\u00fcckung der CREB-Expression die Apoptose von kortikalen Neuronen f\u00f6rdern kann, die einem Sauerstoff-Glukose-Entzug\/Reoxygenierung ausgesetzt sind. Die Hochregulierung von Proteinen des ERK- und CREB-Signalwegs hat eine antiapoptotische Wirkung und erzielt \u00fcber diesen Weg neuroprotektive Effekte. Der ERK-Signalweg k\u00f6nnte ein gemeinsamer Mechanismus f\u00fcr die Induktion synaptischer Plastizit\u00e4t im Hippocampus sein. Die Cystinylaspartat-spezifische Protease-3 (Caspase-3) ist eine treibende Kraft und ein wichtiges ausf\u00fchrendes Molek\u00fcl der Zellapoptose, und ihre Aktivierung ist ein wichtiger Schritt bei der Spaltung von Zellproteinen w\u00e4hrend des programmierten Zelltods. Diese Studie zeigt, dass aerobes Training die ERK\/CREB-Signal\u00fcbertragung hochreguliert, die Expression von aktivierter Caspase-3 reduziert und die Zellapoptose hemmt. Es wird spekuliert, dass aerobes Training unter diesen experimentellen Bedingungen den Blutzuckerspiegel senken, den ERK\/CREB-Signalweg hochregulieren, die Expression von gespaltener Caspase-3 reduzieren, die F\u00e4higkeit des Hippocampus, Apoptose zu widerstehen, verbessern, die Reparatur von Hippocampus-Neuronen f\u00f6rdern und somit den R\u00fcckgang des r\u00e4umlichen Lernens und Ged\u00e4chtnisses im Zusammenhang mit Diabetes verhindern kann. Gegenw\u00e4rtig gibt es nur wenige Forschungsarbeiten \u00fcber das ERK\/CREB-Signal und aerobe \u00dcbungen gegen das Lernen und Ged\u00e4chtnis bei Diabetes. Die durch das ERK\/CREB-Signal vermittelte Anti-Apoptose-Wirkung auf Hippocampus-Zellen k\u00f6nnte einer der neuroprotektiven Mechanismen sein, durch die Bewegung das Lernen und Ged\u00e4chtnis bei Diabetes verbessert.<\/p>\n
Spirulina hat viele Funktionen, wie z. B. hypoglyk\u00e4mische, antioxidative und so weiter. Im 21. Jahrhundert wird sie als Quelle f\u00fcr menschliches Protein bezeichnet. Derzeit wird Spirulina in vielen L\u00e4ndern zu einem gesunden Nahrungsmittel verarbeitet, das zur Erg\u00e4nzung des menschlichen Ern\u00e4hrungsbedarfs und zur Vorbeugung und Behandlung verschiedener Krankheiten (wie Diabetes, Bluthochdruck usw.) verwendet wird. J\u00fcngste Studien haben ergeben, dass Spirulina eine neuroprotektive Wirkung auf die Verbesserung des Ged\u00e4chtnisses und die Resistenz gegen Ged\u00e4chtnissch\u00e4den hat. Der Mechanismus steht im Zusammenhang mit der Erh\u00f6hung der Expression von nNOS, der Hemmung der Expression des GSK-3 \u03b2-Proteins und der Verbesserung der kognitiven Dysfunktion bei Ratten, die durch die Ablagerung von A \u03b2 1-42-Protein verursacht wurde. Es gibt jedoch keinen Bericht dar\u00fcber, dass Spirulina die Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes verbessert. Ob Spirulina das Lernen und Ged\u00e4chtnis von Diabetes-Ratten durch die Senkung des Blutzuckerspiegels und die Beeinflussung des ERK\/CREB-Signalwegs verbessern oder steigern kann, ist noch unklar.<\/p>\n
Diese Studie zeigt, dass sich nach einer Spirulina-Supplementierung die Lernf\u00e4higkeit und das Ged\u00e4chtnis von Ratten im Diabetes-Modell signifikant verbessern, w\u00e4hrend der Blutzucker- und Insulingehalt sinkt, das ERK\/CREB-Signal im Hippocampus signifikant ansteigt und die gespaltene Caspase-3 und die Apoptoserate signifikant reduziert werden. Dies deutet darauf hin, dass Spirulina das Lernen und das Ged\u00e4chtnis verbessern kann, indem es den Blutzuckerspiegel senkt und die Funktion der gesch\u00e4digten Inselzellen der Bauchspeicheldr\u00fcse repariert. Der Mechanismus k\u00f6nnte durch die Verst\u00e4rkung des ERK\/CREB-Signals im Hippocampus und die Hemmung der Apoptose von Hippocampuszellen erreicht werden. Fr\u00fchere Studien haben gezeigt, dass Spirulina die Signal\u00fcbertragung des Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) im Hippocampus hochreguliert und die Hippocampus-Verletzung bei Ratten, die unter k\u00f6rperlicher Erm\u00fcdung leiden, verbessert. Der vom Gehirn abgeleitete neurotrophe Faktor (BDNF) bindet an seinen Tyrosinkinase-Rezeptor B (TrkB) und kann durch die Aktivierung von ERK eine CREB-Aktivierung ausl\u00f6sen, was zu einer anhaltenden CREB-Signalisierung f\u00fchrt; die Verst\u00e4rkung der ERK\/CREB-Signalisierung von BDNF\/TrkB ist f\u00fcr die Verbesserung des Lernens und des Ged\u00e4chtnisses im Hippocampus von Vorteil. In der Studie mit app\/ps1-M\u00e4usen wurde festgestellt, dass ein Anstieg des \u03b2-Amyloid-Proteinspiegels die CREB-Phosphorylierung herabreguliert, was zu einer Herabregulierung der durch BDNF induzierten TrkB-Autophosphorylierung im Hippocampus und zu einem R\u00fcckgang der durch ERK aktivierten CREB-Expression f\u00fchrt, was einen R\u00fcckgang der Lern- und Ged\u00e4chtnisf\u00e4higkeiten verursachen kann. Spirulina kann ERK, CREB und andere Schl\u00fcsselsignalmolek\u00fcle f\u00fcr das Lernen und Ged\u00e4chtnis von Hippocampusneuronen deutlich hochregulieren und die Zellapoptose bis zu einem gewissen Grad hemmen, was einer der neuen Schutzmechanismen f\u00fcr das Gehirn gegen Lern- und Ged\u00e4chtnissch\u00e4den bei Diabetes sein k\u00f6nnte.<\/p>\n
Die Studie ergab ferner, dass nach 8 Wochen Bewegung in Kombination mit Spirulina die Lern- und Ged\u00e4chtnisverbesserung bei Diabetes-Ratten ebenfalls besser ausfiel als bei der Gruppe mit nur aerobem Training und der Spirulina-Gruppe, was darauf hindeutet, dass Bewegung in Kombination mit Spirulina eine synergistische Wirkung hat. Die Bewegungstherapie hat als Erg\u00e4nzung zur medikament\u00f6sen Therapie gute Anwendungsm\u00f6glichkeiten. Die verst\u00e4rkende Wirkung von aerobem Training in Kombination mit Spirulina steht im Einklang mit der neuroprotektiven Wirkung von aerobem Training in Kombination mit Resveratrol im Typ-2-Diabetes-Modell. Die Studie \u00fcber den Mechanismus zeigte, dass die Werte von p-ERK\/ERK und p-CREB\/CREB in der Kombinationsgruppe aus Aerobic und Spirulina signifikant h\u00f6her waren als in der Gruppe mit Aerobic und Spirulina, die Expression von gespaltener Caspase-3 war signifikant reduziert und die Apoptoserate war signifikant reduziert, Dies deutet darauf hin, dass das Training in Kombination mit der Spirulina-Supplementierung den ERK\/CREB-Signalweg weiter aktiviert, die Aktivierung der Schl\u00fcsselproteine ERK und CREB im Hippocampus-Ged\u00e4chtnis f\u00f6rdert, die Apoptose der Hippocampus-Zellen wirksam hemmt und damit eine neuroprotektive Rolle bei der Senkung des Blutzuckerspiegels und der Verbesserung von Lernen und Ged\u00e4chtnis bei Diabetes-Ratten spielt. Dies k\u00f6nnte ein wichtiger Grund daf\u00fcr sein, dass Bewegung in Kombination mit Spirulina die Lern- und Ged\u00e4chtnisleistung bei Diabetes verbessern kann. Bewegung in Kombination mit Nahrungserg\u00e4nzungsmitteln k\u00f6nnte ein neuer Weg zur Verbesserung von Lernen und Ged\u00e4chtnis bei neurodegenerativen Erkrankungen im Zusammenhang mit Diabetes sein.<\/p>\n
Es ist erw\u00e4hnenswert, dass sich der Insulinspiegel der DES-Gruppe in dieser Studie in der sp\u00e4ten Interventionsphase (8. Woche) im Wesentlichen auf das normale Niveau erholt hat, und obwohl sich die Blutzuckerkonzentration deutlich verbessert hat, ist sie immer noch deutlich h\u00f6her als das normale Niveau, was darauf hindeutet, dass Diabetes eine kontinuierliche, fortschreitende Krankheit ist, und dass Bewegung und Spirulina den Blutzuckerspiegel nicht in einer begrenzten Zeit auf den normalen Stand bringen k\u00f6nnen, sondern die gesch\u00e4digte Funktion der Inselzellen reparieren k\u00f6nnen, so dass die Insulinsekretion tendenziell normal ist. Es wird empfohlen, dass Patienten mit Typ-2-Diabetes \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum hinweg regelm\u00e4\u00dfig Sport treiben und auf eine angemessene Zufuhr von Spirulina in der Ern\u00e4hrung achten sollten.<\/p>\n
Es zeigt sich, dass unter den Bedingungen dieses Experiments aerobes Training und Spirulina den Blutzucker effektiv senken und das Lernen und Ged\u00e4chtnis von Ratten mit Typ-2-Diabetes verbessern k\u00f6nnen, wobei das Training in Kombination mit Spirulina einen deutlicheren Anwendungseffekt hat, der dem einfachen aeroben Training und Spirulina \u00fcberlegen ist. Der Mechanismus steht im Zusammenhang mit der Aufw\u00e4rtsregulierung des ERK\/CREB-Signals im Hippocampus, der Verringerung der Expression von gespaltener Caspase-3, der Hemmung der Zellapoptose bis zu einem gewissen Grad und der sch\u00fctzenden Rolle f\u00fcr die Neuronen des Hippocampus. Der ERK\/CREB-Signalweg k\u00f6nnte ein potenzielles Ziel f\u00fcr aerobes Training und Spirulina werden, um das Lernen und Ged\u00e4chtnis des Hippocampus bei Diabetes zu verbessern.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Effects of aerobic exercise combined with spirulina nutrition supplement on learning and memory in type 2 diabetes rats and its mechanism About 65% of patients with type 2 diabetes are accompanied by brain cognitive dysfunction, which is manifested in their early stage and worsens with the prolongation of the course of disease. The clinical manifestations […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n