بررسی متابولیت مارکرهای بالقوه در تشخیص بیماری آلزایمر در سرم موش‌های صحرایی بر اساس تکنیک طیف‌سنجی رزونانس مغناطیس هسته (1h-nmr)

هدف: شیوع بالای آلزایمر در جوامع امروزی و عدم تشخیص زود‌هنگام این بیماری، بیانگر نیاز ضروری برای توسعه روش‌هایی است که به امر تشخیص سریع مراحل اولیه بیماری کمک نمایند. در این مطالعه با استفاده از روش متابولومیکس بر پایه تکنیک طیف سنجی رزونانس مغناطیس هسته، تعیین متابولیت‌های تغییر یافته و متمایز در سرم موش‌های مدل آلزایمری نسبت به موش‌های سالم مورد هدف می‌باشد تا با بررسی آن‌ها بتوان مکانیسم بیماری را بیش‌تر درک نموده و گامی برای تشخیص زود‌هنگام بیماری برداشت.مواد و روش‌ها: در این پژوهش از 25 موش صحرایی (10 موش سالم، 15 موش مدل بیماری آلزایمر) سرم‌گیری شد و متابولیت‌های آن‌ها به کمک تکنیک 1h-nmr استخراج و آنالیز شده و سپس پروفایل متابولیتی افتراقی با آنالیز آماری چند‌متغیره مشخص گردید. هم‌چنین جهت انجام مطالعات رفتاری از روش احترازی غیرفعال استفاده شد.یافته‌ها: نتایج آزمایشات رفتاری نشان داد که حافظه در گروه آلزایمری کاهش معنی‌داری پیدا کرده است. متابولیت‌های افتراقی بین دو گروه بیمار و سالم با آنالیزهای آماری چند‌متغیره هم‌چون opls و رندوم فارست، مشخص شد. نتایج نشان داد که اختلاف‌هایی در مسیرهای مرتبط با متابولیسم انرژی و متابولیسم آمینواسیدها بین دو گروه کنترل و مدل آلزایمری وجود دارد.نتیجه‌گیری: این پژوهش دریچه‌ای برای شناسایی نشانگرهای زیستی و مسیرهای فیزیولوژیک درگیر در بیماری را می‌گشاید. در این مطالعه متابولیت‌هایی معرفی می‌گردند که با بررسی‌های بیش‌تر می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای زیستی کاندید جهت تشخیص زود‌هنگام بیماری نقش بسزایی را ایفا نمایند.

Survey of potential diagnostic metabolite markers in serum of the rat model of Alzheimer’s disease using nuclear magnatic resonance (1H-NMR) technique

Introduction: The high prevalence of Alzheimer #39;s disease (AD) in today #39;s societies indicates an urgent need for the development of methods that will help the early diagnosis of the disease. In this study, using proton nuclear magnetic resonance spectrometry (1HNMR) metabolomics, identification of altered and distinct metabolites in serum of the rat model of AD was performed compared with healthy controls with the aim of introducing potential markers and to further understand the mechanisms of the AD.Materials and Methods: Serum samples from 25 adult male rats (10 healthy and 15 AD) were collected and their metabolites were extracted and analyzed using 1H-NMR technique. Differential metabolite profile was then determined by multivariate statistical analysis. The behavioral screening of the model rats was performed by the pairedassociated learning method.Results: The results of the behavioral study showed the impairment of memory abilities in AD rats. Differential metabolites between the two groups were identified by multivariate analysis methods such as OPLS and Random Forest. Importantly, the results showed that there were differences in the pathways related to energy and amino acid metabolism between the control group and the Alzheimer #39;s model.Conclusion: This research opens new horizons to identify biomarkers and physiological pathways involved in Alzheimer rsquo;s disease. The introduced metabolites must be confirmed by further studies and might be used as candidate biomarkers for early detection of the disease.