We previously demonstrated that mit

We previously demonstrated that mitochondrial bioenergetic deficits in the female brain accompanied reproductive senescence and was accompanied by a shift from an aerobic glycolytic to a ketogenic phenotype. Herein, we investigated the relationship between systems of fuel supply, transport and mitochondrial metabolic enzyme expression/activity during aging (3-15 months) in the hippocampus of nontransgenic (nonTg) background and 3xTgAD female mice. Results indicate that during female brain aging, both nonTg and 3xTgAD brains undergo significant decline in glucose transport, as detected by FDG-microPET, between 6-9 months of age just prior to the transition into reproductive senescence. The deficit in brain metabolism was sustained thereafter. Decline in glucose transport coincided with significant decline in neuronal glucose transporter expression and hexokinase activity with a concomitant rise in phosphorylated/inactivated pyruvate dehydrogenase. Lactate utilization declined in parallel to the decline in glucose transport suggesting lactate did not serve as an alternative fuel. An adaptive response in the nonTg hippocampus was a shift to transport and utilization of ketone bodies as an alternative fuel. In the 3xTgAD brain, utilization of ketone bodies as an alternative fuel was evident at the earliest age investigated and declined thereafter. The 3xTgAD adaptive response was to substantially increase monocarboxylate transporters in neurons while decreasing their expression at the BBB and in astrocytes. Collectively, these data indicate that the earliest change in the metabolic system of the aging female brain is the decline in neuronal glucose transport and metabolism followed by decline in mitochondrial function. The adaptive shift to the ketogenic system as an alternative fuel coincided with decline in mitochondrial function. Translationally, these data provide insights into the earliest events in bioenergetic aging of the female brain and provide potential targets for preventing shifts to less efficient bioenergetic fuels and transition to the ketogenic phenotype of the Alzheimer's brain.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เราก่อนหน้านี้แสดงว่า ขาดดุลโกลนียลในสมองหญิงพร้อมสืบพันธุ์ชราภาพ และมาพร้อมกับการเปลี่ยนจากการเต้นแอโรบิก glycolytic ไปกนิเป็นจำพวกไขมัน ในที่นี้ เราตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างระบบของปริมาณเชื้อเพลิง ขนส่ง และนิพจน์เอนไซม์เผาผลาญยล/กิจกรรมระหว่างวัย (3-15 เดือน) ใน hippocampus ของพื้นหลังและ 3xTgAD หนูหญิง nontransgenic (nonTg) ผลระบุว่า ในระหว่างที่อายุสมองหญิง nonTg และ 3xTgAD สมองได้รับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการขนส่งกลูโคส ตามที่ตรวจพบ โดยกิจการบริษัท microPET FDG ระหว่าง 6-9 เดือนอายุเพียงก่อนการเปลี่ยนไปสู่ระบบสืบพันธุ์ชราภาพ ขาดทุนสะสมในการเผาผลาญสมองยั่งยืนคือหลังจากนั้น ในกลูโคสขนส่งสอดคล้องกับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลูโคสประสาทขนย้ายนิพจน์และ hexokinase กิจกรรมกับ phosphorylated/ยก pyruvate พร่องขึ้นมั่นใจ การใช้ประโยชน์น้ำนมปฏิเสธไปลดลงขนส่งน้ำตาลในนมได้ไม่เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกแนะนำ การตอบสนองที่ปรับในฮิบโป nonTg คือ shift เพื่อขนส่งและการใช้ประโยชน์ของร่างกายคีโตนเป็นตัวเชื้อเพลิงทางเลือก ในสมอง 3xTgAD การใช้ประโยชน์ของร่างกายคีโตนเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกเป็นชัดอายุเก่าที่สุดตรวจสอบ และปฏิเสธหลังจากนั้น การตอบสนองปรับ 3xTgAD ได้เพิ่มขน monocarboxylate ในเซลล์ประสาทขณะลดของนิพจน์ที่ BBB และ astrocytes โดยรวม ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ว่า การเปลี่ยนแปลงที่เร็วที่สุดในระบบเผาผลาญของสมองหญิงอายุลดลงขนส่งกลูโคสเส้นประสาทและการเผาผลาญตาม ด้วยฟังก์ชันยลลดลง Shift ปรับระบบจำพวกไขมันเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสอดคล้องกับฟังก์ชันยลลดลง Translationally ข้อมูลเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกในเหตุการณ์แรกสุดในอายุ bioenergetic ของสมองหญิง และให้เป้าหมายป้องกันกะเชื้อโกลนีมีประสิทธิภาพน้อยและการเปลี่ยนแปลงของสมองอัลไซเมกนิจำพวกไขมัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ก่อนหน้านี้เราแสดงให้เห็นว่าการขาดดุล bioenergetic ยลในสมองของหญิงมาพร้อมกับการเสื่อมสภาพของระบบสืบพันธุ์และมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงจาก glycolytic แอโรบิกเพื่อฟีโนไทป์ ketogenic ในที่นี้เราตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างระบบของการจัดหาน้ำมันเชื้อเพลิง, การขนส่งและการเผาผลาญยลแสดงออกเอนไซม์ / กิจกรรมในช่วงริ้วรอย (3-15 เดือน) ใน hippocampus ของ nontransgenic (nonTg) พื้นหลังและ 3xTgAD หนูตัวเมีย ผลการศึกษาพบว่าในช่วงริ้วรอยสมองหญิงทั้ง nonTg และ 3xTgAD สมองได้รับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการขนส่งน้ำตาลกลูโคสเป็นที่ตรวจพบโดย FDG-microPET ระหว่างวันที่ 6-9 เดือนของอายุเพียงแค่ก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลงในชราภาพสืบพันธุ์ การขาดดุลในการเผาผลาญสมองได้รับการสนับสนุนนั้นไม่นาน ลดลงในการขนส่งน้ำตาลกลูโคสในเวลาใกล้เคียงกับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการแสดงออกของกลูโคสขนย้ายเส้นประสาทและกิจกรรม hexokinase กับการเพิ่มขึ้นไปด้วยกันใน phosphorylated / ยกเลิก dehydrogenase ไพรู การใช้น้ำนมลดลงควบคู่ไปกับการลดลงในการขนส่งน้ำตาลกลูโคสให้น้ำนมบอกไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงทางเลือก การตอบสนองการปรับตัวใน hippocampus nonTg คือการเปลี่ยนแปลงเพื่อการขนส่งและการใช้ประโยชน์ของร่างกายคีโตนเป็นพลังงานทางเลือก ในสมอง 3xTgAD การใช้ประโยชน์ของร่างกายคีโตนเป็นพลังงานทางเลือกที่เห็นได้ชัดในวัยแรกที่ตรวจสอบและปรับตัวลดลงหลังจากนั้น การตอบสนองการปรับตัว 3xTgAD คือการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการขนย้าย monocarboxylate เซลล์ประสาทขณะที่การลดการแสดงออกของพวกเขาที่ BBB และใน astrocytes เรียกรวมกันว่าข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงที่เก่าแก่ที่สุดในระบบการเผาผลาญของสมองหญิงชราคือการลดลงในการขนส่งน้ำตาลในเส้นประสาทและการเผาผลาญตามด้วยฟังก์ชั่นการลดลงในยล กะการปรับตัวกับระบบ ketogenic เป็นพลังงานทางเลือกในเวลาใกล้เคียงกับการลดลงในการทำงานยล translationally ข้อมูลเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกในเหตุการณ์ที่เก่าแก่ที่สุดในริ้วรอยชีวพลังงานของสมองหญิงและให้เป้าหมายที่มีศักยภาพในการป้องกันการเปลี่ยนแปลงเชื้อเพลิงชีวพลังงานที่มีประสิทธิภาพน้อยลงและเปลี่ยนไปใช้ฟีโนไทป์ ketogenic ของสมองเสื่อม