Потеря моляров вызывает астроглиоз гипоталамуса и гиппокампа у старых мышей

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 6409 (2022) Цитировать эту статью

3165 Доступов

3 цитаты

13 Альтметрика

Подробности о метриках

Авторская поправка к этой статье опубликована 25 июля 2022 г.

Эта статья обновлена

Возрастная потеря зубов затрудняет жевание. Эпидемиологические и физиологические исследования показали, что плохая гигиена полости рта и плохая окклюзия связаны со снижением когнитивных функций. В настоящем исследовании мы проанализировали механизм, с помощью которого снижение окклюзионной поддержки после двустороннего удаления первых моляров верхней челюсти влияет на когнитивные функции у молодых и старых мышей, и изучили экспрессию генов, связанных с функциями мозга, в гиппокампе и гипоталамусе. Мы наблюдали снижение рабочей памяти, повышенное беспокойство и повышенную ночную активность у старых мышей с удалением коренных зубов по сравнению с мышами с интактными коренными зубами. Кроме того, в гипоталамусе и гиппокампе старых мышей с экстракцией моляров экспрессия уровня транскриптов Bdnf, Rbfox3 и Fos снижалась, тогда как экспрессия Cdkn2a и Aif1 увеличивалась. Таким образом, снижение окклюзионной поддержки после удаления первых моляров верхней челюсти может влиять на когнитивные функции и активность мышей, влияя на старение, нервную активность и нейровоспаление в гиппокампе и гипоталамусе.

Здоровье зубов было выбрано Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в качестве одного из десяти критериев, которым необходимо соответствовать для поддержания здоровья человека1. Количество имеющихся зубов является показателем здоровья полости рта человека2. Зубы не только имеют решающее значение для жевания, но также играют важную роль в определении общего питания и общего состояния здоровья2. Потеря зубов влияет на качество жизни3 и оказывает глубокое влияние на эстетику, питание и выбор диеты4. Старение, плохой уход за полостью рта и травмы могут привести к потере зубов. Потеря зубов у взрослых также связана с повышенным риском ожирения, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака5. Поскольку заболеваемость этими системными заболеваниями увеличивается с возрастом, сохранение количества зубов и здоровья становится все более важным для стареющего общества.

Жевание не только обеспечивает механическое измельчение пищи и способствует пищеварению, но также стимулирует центральную нервную систему, что повышает температуру мозга, улучшает мозговой кровоток и активирует обмен веществ в мозгу; это, в свою очередь, стимулирует нервную систему и способствует гомеостазу6. Потеря зубов является фактором риска различных форм деменции7, включая болезнь Альцгеймера8 и других причин снижения когнитивных функций, таких как болезнь Паркинсона9,10.

В некоторых исследованиях на основе поведенческой физиологии анализировалось влияние удаления зубов и выживания на жидкой диете на снижение обучаемости, когнитивных функций и функций памяти у мышей и крыс на основе поведенческой физиологии11,12, но детального анализа изменений в молекулярная экспрессия в мозге, связанная с этими изменениями. Однако связь между потерей зубов и молекулярным патогенезом, лежащим в основе старения гипоталамуса и гиппокампа, до сих пор неизвестна. К настоящему моменту клинические исследования показали, что потеря зубов влияет на когнитивные функции и вызывает нарушение сна13, а в нескольких исследованиях тщательно изучались гиппокамп и гипоталамус мышей в тех же условиях выращивания14,15. Эти исследования подчеркнули важность гипоталамуса и гиппокампа как областей мозга, связанных с когнитивными функциями.

Поэтому мы стремились выяснить возрастные изменения в гиппокампе и гипоталамусе. В этом исследовании мы проверили гипотезу о том, что старение гипоталамуса и гиппокампа усиливается за счет потери моляров.

Чтобы изучить влияние потери первых моляров верхней челюсти на функции памяти и обучения, мы извлекли первые моляры верхней челюсти с двух сторон у 6-недельных (молодых) и 18-месячных (пожилых) мышей (рис. 1а). Мы наблюдали изменения в физическом состоянии мышей в течение следующих 3 месяцев. Хотя никаких изменений не наблюдалось в первый месяц после удаления, значительное снижение (P <0,012) массы тела наблюдалось у молодых мышей, которым были удалены коренные зубы (по сравнению с молодыми мышами с интактными коренными зубами). Однако по прошествии 1 месяца не наблюдалось значительной разницы в массе тела между молодыми мышами с удаленными коренными зубами и без них, а их масса тела со временем увеличивалась (рис. 1b). Напротив, у старых мышей с удаленными коренными зубами в течение 3 месяцев после удаления зуба не наблюдалось значительных изменений в весе (AE и AC, рис. 1c). Затем мы исследовали наличие стресса, связанного с потерей зубов, у мышей после удаления зубов, используя уровень кортикостерона в моче в качестве индикатора. Уровни кортикостерона в моче в группах YC1 и YE1 составляли 38,4 ± 3,0 нг/мл и 31,1 ± 4,5 нг/мл соответственно (P = 0,26) (рис. 1г). В группах YC3 и YE3 эти значения составили 11,06 ± 2,7 нг/мл и 22,3 ± 2,7 нг/мл соответственно (P = 0,23). Однако концентрация в моче у пожилых мышей в группе AC1 (83,2 ± 2,5 нг/мл) была существенно ниже, чем у мышей в группе AE1 (343,95 ± 42,6 нг/мл) (P <0,025). В группах AC3 и AE3 эти значения составили 148,5 ± 6,0 нг/мл и 394,1 ± 51,2 нг/мл соответственно (P < 0,0081) (рис. 1д).