عنوان پایان‌نامه
بررسی پروتئوم هیپوکمپ موش بزرگ آزمایشگاهی در یادگیری وابسته به حالت مورفین
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم‌سلولی‌مولکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49292
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- سعیده جعفری نژادفرسنگی
- استاد راهنما
- علی فرازمند
- چکیده
- تعدیل وتنظیم فرایندهای یادگیری و حافظه توسط مورفین و سایر اوپیوئیدها در بررسی¬های متعددی به اثبات رسیده است. بر این اساس مشخص شده که مورفین قادر است اثرات دو گانه¬ای را بر یادگیری القا نماید. اثر مورفین بر روی حافظه وابسته به زمان مصرف این دارو است. مصرف قبل و یا بعد از آموزش مورفین اکتساب یا تثبیت حافظه را در مدل¬های یادگیری مختلفی از جمله یادگیری اجتنابی غیر فعال مهار می¬کند. این در حالی است که مصرف قبل از آزمون مورفین، بیاداوری حافظه را در حیواناتی که دچار فراموشی شده اند، تسهیل می¬کند. این پدیده یادگیری وابسته به حالت مورفین نام دارد و مشخص شده است که هیپوکامپ در این نوع یادگیری نقش مهمی ایفا می¬کند. با توجه به اینکه تا کنون پروتئوم تشکیلات هیپوکامپ در یادگیری وابسته به حالت و فراموشی القا شده توسط مورفین مطالعه نشده است، مطالعه حاضر بر اساس بررسی تغییر بیان پروتئین¬های هیپوکامپ در سه گروه از مدل¬های حیوانی که طبق الگوی، مصرف بعد از آموزش سالین/بعداز آزمون سالین (به عنوان گروه کنترل)، مصرف بعد از آموزش مورفین/ قبل از آزمون سالین و مصرف بعد از آموزش مورفین/ قبل ازآزمون مورفین تیمار شدند، طراحی شد. روش یادگیری اجتنابی غیر فعال با استفاده از مدل step-through و برروی موش¬های بزرگ آزمایشگاهی نژاد Wistar انجام شد. یادگیری اجتنابی غیر غعال روش مناسبی برای بررسی حافظه طولانی مدت است که شامل سه فاز آغازی (فسفریلاسیون)، میانی (افزایش ترجمه mRNA) و پایدار (افزایش بیان ژن) می¬باشد و به نظر می¬رسد که تغییرات بیان پروتئین ها در سه گروه مورد آزمایش توصیف کننده این فاز¬ها است. در بین پروتئین¬های بدست آمده فسفوپروتئین¬های سرین/ترئونین کیناز 9 ، گلوتامین سنتتاز، کرونین، زنجیره توبولین بتا-1 و پیروردوکسین 5 که در پروتئوم هر سه گروه دچار تغییر بیان شده بودند، نشان دهنده حضور ابشارهای فسفریلاسیون است. به علاوه پروتئین-های پیریدوکسین 5- فسفات اکسیداز، SNAP-2 و زیر واحد F در ATPase H transporting که در سنتز و رهائی انتقال دهندگان عصبی نقش دارند، با مصرف مورفین دچار تغییر بیان شدند. بصورت جالب توجهی این تغییرات در مورد پروتئین¬های اسکلت سلولی که در پلاستیسیته سیناپسی دخالت دارند نیز وجود داشت. از طرفی مصرف پس از آموزش و یا قبل از آزمون مورفین باعث تغییر در سطح پروتئین¬های درگیر در تنفس و متابولیسم نورونی از جمله سوکسینات دهیدروژناز، آلدهید دهیدروژناز، انولاز الفا و کربونیل ردوکتاز شد. به علاوه کاهش آنزیم انتی اکسیدانی پراکسی ردوکسین 5، در یادگیری وابسته به مورفین و فراموشی ناشی از مورفین مشاهده شد که نشان می-دهد رادیکال¬های آزاد در تخریب حافظه نقش مهمی بازی می¬کنند. در نهایت نتایج حاصل نشان می¬دهد، تغییر بیان پروتئین در هیپوکامپ موش بزرگ آزمایشگاهی به دنبال اثراتی است که مورفین بر روی حافظه و یادگیری القا می کند. کلمات کلیدی: مورفین؛ هیپوکامپ؛ یادگیری وابسته به حالت؛ پروتئومیکس
- Abstract
- Modulation of learning and memory processes by morphine and other opioidergic agents has been demonstrated in many studies. It is well known that morphine can induce dual actions on learning and memory. The effects of morphine on memory depend on the timing of drug administration. Pre- or post-training administration of morphine inhibits the acquisition or consolidation of memory in different learning paradigms such as passive avoidance, while pre-test administration of morphine dose-dependently facilitates memory retrieval in amnesia induced by pre- or post-training morphine. This phenomenon is known as morphine state-dependent learning and previous studies showed that hippocampus has an important role in this kind of learning. Considering that an analysis of the hippocampal formation proteome has not been accomplished yet in the animals which induced a morphine-induced amnesia or state-dependent learning, the aim of the present study was to investigate global changes in the hippocampal proteome in three groups of animals which received pre-training saline/pretest saline (a control group), pre-training morphine/pre-test saline or pre-training morphine/pre-test morphine using a quantitative proteomics analysis technique. Step-through passive avoidance task was used for the assessment of memory retrieval in adult male Wistar rats. Considering that the passive avoidance learning task is an approved model to explore long-term memory which includes three phases: initial (phosphorylation), intermediate (increased mRNA translation) and sustained phase (increased gene transcription), the changes of proteins in three groups of animals may describe these phases. There were several phosphoproteins such as ser/thr-protein kinase 9/ CDK15, glutamine synthetase, coronin, tubulin beta-1 chain and peroxiredoxin-5 in the hippocampal proteome of three groups of animals, suggesting phosphorylation cascades. Furthermore, the identified proteins including pyridoxine 5’-phosphate oxidase, SNAP-25 and subunit F of lysosomal H(+)-ATPase which are involved in mediating synthesis and release of neurotransmitters, altered by morphine administration. Interestingly, among the proteins whose levels were found to be altered by morphine administration, cytoskeletal proteins which involved in synaptic plasticity has been identified. On the other hand, post-training or pre-test administration of morphine induced an alteration in the respiration and energy metabolism enzymes such as succinate dehydrogenas complex, aldehyde dehydrogenase, enolase 1 alpha and carbonyl reductase. Moreover, the decrease of Peroxiredoxin 5, an antioxidant enzyme, in morphine state-dependent learning and morphine-induced amnesia was found, indicating an important role of free radicals in memory impairment. Taken together, the results indicate that the changes in hippocampal protein expression in the rat brain are involved in the effects of morphine on learning and memory. Keywords: Morphine; Hippocampus; State-dependent learning; Proteomics
