تأثيرات DPTQ، مُعدِّل خيفي إيجابي جديد لمستقبل الدوبامين D1، على معدل رمش العين التلقائي والذاكرة العاملة المكانية في الرئيسيات غير البشرية، الجزء 1

خلاصة

الأساس المنطقي

تعد إشارات الدوبامين (DA) من خلال مستقبل D1 جزءًا لا يتجزأ من جوانب متعددة من الإدراك، بما في ذلك العملية الأساسية للذاكرة العاملة. إن اكتشاف المعدلات التفارغية الإيجابية (PAMs) لمستقبل D1 قد أتاح طرق العلاج التي قد يكون لها فوائد بديلة لمنبهات D1 التقويمية الناشئة عن تآزر العمل مع إشارات مستقبل D1 الوظيفية.

الدوبامين هو ناقل عصبي له تأثيرات مهمة على كيفية عمل الدماغ. إنه يلعب دورًا مهمًا في تنظيم العواطف والأكل والعاطفة والتعلم والذاكرة والعديد من الجوانب الأخرى. وقد وجدت الدراسات الحديثة وجود علاقة قوية بين الدوبامين والذاكرة.

أظهرت الدراسات أن الدوبامين يمكن أن يعزز قدرة الفرد على تذكر المواقف والأحداث. وذلك لأن الدوبامين ينظم التفاعلات بين الخلايا العصبية في الدماغ، مما يجعل تخزين المعلومات ذات الصلة واسترجاعها أسهل. وفي الوقت نفسه، يمكن للدوبامين تقوية الاتصال بين الخلايا العصبية، وتحسين كفاءة النقل بين الخلايا العصبية، وتعزيز تكوين الذاكرة والحفاظ عليها.

في الحياة الواقعية، يمكننا زيادة إفراز الدوبامين بطرق مختلفة لتحسين ذاكرتنا. على سبيل المثال، يمكن أن تعزز ممارسة الرياضة إفراز الدوبامين، لذا فإن ممارسة الرياضة البدنية بانتظام هي وسيلة فعالة لتحسين الذاكرة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الأطعمة مثل الفول والمكسرات وخبز القمح الكامل وغيرها أن تزيد أيضًا من إفراز الدوبامين وتساعدنا على تحسين الذاكرة.

في الدراسة والعمل اليومي، يمكننا أيضًا تحسين الذاكرة عن طريق تحفيز نظام الدوبامين في الدماغ. على سبيل المثال، يمكننا تنشيط نظام الدوبامين من خلال تحديد الأهداف، ومكافأة أنفسنا، وتقديم ردود فعل منتظمة، وبالتالي تحسين ذاكرتنا وفهمنا للمعرفة التي تعلمناها. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الموقف الإيجابي والمزاج الجيد يمكن أن يعزز أيضًا إفراز الدوبامين ويحسن الذاكرة.

خلاصة القول، هناك علاقة وثيقة بين الدوبامين والذاكرة. من خلال الأساليب العلمية والسلوك الصحيح، يمكننا تعزيز إفراز الدوبامين، وتحسين ذاكرتنا، والتعامل بشكل أفضل مع التحديات في الدراسة والعمل. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو. هذه المواد مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحوم أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على ما يكفي من العناصر الغذائية والطاقة، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق معرفة طرق تحسين وظائف المخ

أهداف

للتحقيق في هذه الإمكانية، قمنا بدراسة آثار رواية D1 PAM DPTQ على مهمة الذاكرة العاملة ذات الاستجابة المتأخرة المكانية في قرد الريسوس. أشارت الدراسات الأولية إلى أن DPTQ يرتبط بـ D1R الرئيسيات بدرجة عالية من التقارب والانتقائية ويرفع معدل رمش العين التلقائي في قرود الريسوس بطريقة تعتمد على الجرعة بما يتوافق مع التعرض ليجند البلازما والتنشيط المركزي لـ D1.

نتائج

وبناءً على تلك النتائج، تم اختبار DPTQ عند 2.5 ملجم/كجم في مهمة الذاكرة العاملة. لم يلاحظ أي تأثير حاد بعد ساعة واحدة من الجرعات، ولكن الأداء كان ضعيفًا بعد 48 ساعة. ومن اللافت للنظر أن هذا الخلل أعقبه على الفور تحسن كبير في الإدراك خلال الأيام الثلاثة التالية.

وفي تجربة ثانية تم فيها إعطاء DPTQ في اليومين 1 و5، كان الضعف المبكر أصغر ولم يصل إلى دلالة إحصائية، ولكن لوحظ تحسن ذو دلالة إحصائية في الأداء خلال الأسبوع التالي. كانت الجرعات المنخفضة من 0.1 و1.0 ملغم/كغم قادرة أيضًا على إنتاج هذا التعزيز المطول دون إحداث أي خلل عابر.

الاستنتاجات

يمثل DPTQ فئة من D1PAMs التي قد تكون قادرة على توفير تحسينات طويلة المدى في الذاكرة العاملة.

الكلمات الدالة

المغير التفارغي الإيجابي · الدوبامين · D1 · طرفة العين · الذاكرة العاملة · الاستجابة المتأخرة المكانية · AMP الدوري · اللدونة.

مقدمة
يشارك الدوبامين (DA) بشكل حاسم في العديد من جوانب وظائف المخ بما في ذلك النشاط الحركي واليقظة والإدراك. يعد مستقبل D1 على وجه الخصوص أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الوظائف المعرفية عالية الترتيب في الرئيسيات، بما في ذلك الانتباه والوظيفة التنفيذية والذاكرة العاملة، وهذا المستقبل متوفر بكثرة في قشرة الفص الجبهي لدى الرئيسيات حيث تعد إشاراته جزءًا لا يتجزأ من العملية المعرفية الأساسية للعمل. الذاكرة (Sawaguchi وGoldmanRakic ​​1991؛ Goldman-Rakic ​​et al. 2004).

تعد الذاكرة العاملة مؤشرًا رئيسيًا للنتائج لدى مرضى الفصام وتتضاءل وظيفتها في الشيخوخة والاضطرابات التنكسية العصبية (Bodnar et al. 2008; Rhode and Katz 2017; Zokaei and Husain 2019). وهذه هي المناطق ذات الاحتياجات الطبية العالية غير الملباة. على وجه الخصوص، من المعروف أن استنفاد انتقال الدوبامين (بما في ذلك إشارات مستقبل D1) في الشيخوخة يساهم في التدهور المعرفي المرتبط بالعمر (Roth and Joseph 1994; Volkow et al. 1998; Karrer et al. 2017).

وبالتالي، كانت وظيفة مستقبل D1 موضوعًا لدراسة مكثفة على المستويات السلوكية والخلوية والجزيئية (Muly et al. 1998; Castner et al. 2000; Goldman-Rakic ​​et al. 2000; Dunah and Standaert 2001; Castner and Williams). 2007؛ ليو وآخرون 2017).

لقد شكل تطوير منبهات D1 لتعزيز الإدراك تحديًا صعبًا بسبب الاستجابة للجرعة المقلوبة على شكل حرف U (Williams and Goldman-Rakic ​​1995; Vijayraghavan et al. 2007). بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تحفيز D1 لفترة طويلة بواسطة منبهات عالية الألفة/طويلة المفعول إلى تطوير التسامح (Asin and Wirtshafter 1993; Lewis et al. 1998; Gulwadi et al. 2001; Smith et al. 2002, Ryman-Rasmussen et al. 2007). ).

ومن ثم، فإن الدراسات السريرية التي أجريت على منبهات D1 الكاملة حققت نجاحًا محدودًا (Blanchet et al. 1996; Giardina and Williams 2001; Zang et al. 2009). تم تقديم أساليب أكثر حداثة لتنشيط D1 بما في ذلك منبهات الدوبامين الجزئية D1 (Roberts et al. 2010; Balice-Gordon et al. 2020; Kozak et al. 2020; Riesenberg et al. 2020).

قد يكون النهج البديل هو تطوير مُعدِّل تفارغي إيجابي (PAM) للمستقبل D1، استنادًا إلى فرضية مفادها أن نشاط PAM سيعتمد على نغمة الدوبامين الذاتية، مما يعزز الدوبامين متى وأين يتم إطلاقه. وهذا من شأنه أن يوفر نهجًا فسيولوجيًا أكثر يمكن أن يوفر هامشًا علاجيًا أفضل، وربما تجنب الاستجابة للجرعة المقلوبة على شكل حرف U وتطور التحمل الذي شوهد مع بعض منبهات D1. في الآونة الأخيرة، تم الإبلاغ عن العديد من D1PAMs الانتقائية من الطبقة الهيكلية رباعي هيدرويسوكوينولين وتم إنشاء تمايز دوائي من منبهات D1 في سلسلة من الدراسات في المختبر وفي الجسم الحي (Svensson et al. 2017; Bruns et al. 2018; Hao et al. 2019؛ ميلتزر وآخرون 2019 وسفينسون وآخرون 2019).

نظرًا لاختلاف الأنواع في ارتباط D1 بـ D1PAMs، تم إجراء هذه الدراسات الكيميائية العصبية والسلوكية في فأر معدّل وراثيًا حيث تم استبدال مستقبل D1 الفأري بمكافئه البشري (الماوس hD1). بشكل عام، دعمت البيانات الإمكانات المعرفية لهذا النهج (Bruns et al. 2018 and Meltzer et al. 2019). بالنسبة لهذه الدراسة، اخترنا D1PAM DPTQ (Hao et al. 2019)، وهو نظير بنيوي وثيق للأداة الدوائية التي تم الإبلاغ عنها مسبقًا DETQ والمرشح السريري LY3154207 (الحائز على الميدالية؛ Hao et al. 2019؛ Wilbraham et al. 2021، Biglan). وآخرون 2022 ومكارثي وآخرون 2022).

يحتوي DPTQ على EC50 يبلغ 76 نانومتر لتعزيز الزيادة الناجمة عن الدوبامين في cAMP في الخلايا المستنسخة D1 البشرية المنقولة بشكل ثابت ويمتلك خصائص فيزيائية كيميائية مناسبة مع اختراق مقبول للدماغ بعد الجرعات الجهازية (Hao et al. 2019).

كانت أهدافنا الرئيسية من هذه الدراسة هي إنشاء نشاط ديناميكي دوائي مركزي واستكشاف الفعالية المحتملة على الإدراك باستخدام D1PAM في الأنواع الأعلى، وهو قرد الريص. سبق أن ثبت أن أعضاء سلسلة رباعي هيدروسوكينولين D1PAM لديهم انجذاب كبير لهذا النوع، على غرار البشر (Svensson et al. 2017, Wang et al. 2018 Hao et al. 2019).

بالنسبة للاختبار الدوائي الديناميكي الأولي، اخترنا نموذج معدل رمش العين التلقائي في قرد الريسوس لتحديد الجرعات اللازمة لتحقيق استجابة D1 مركزية لـ DPTQ في الأنواع الأعلى. من المعروف أن منبهات D1 تزيد من معدل رمش العين في هذا النموذج (Elsworth et al. 1991; Jutkiewicz and Bergman 2004). بالإضافة إلى ذلك، انخفض لدى مرضى مرض باركنسون معدل رمش العين التلقائي (Deuschl and Goddemeier 1998; Karson et al 1982).

على الرغم من وجود العديد من أنظمة الناقلات العصبية التفاعلية المشاركة في معدل رمش العين التلقائي، إلا أنه يمكن استخدام هذا النموذج كعلامة لتنشيط مستقبل الدوبامين D1 المركزي (Jutkiewicz and Bergman 2004) وقد يعكس أيضًا التأثيرات على الإدراك (Taylor et al. 1999; Jongkees and كولزاتو 2016). أظهرت دراسة سابقة أجريت على DETQ معدلًا معززًا لرمش العين التلقائي، على الرغم من وجود استجابة أقل من تلك التي لوحظت مع ناهض D1 SKF82958 (Bruns et al., 2018).

بالنسبة للاختبار المعرفي لدى القرد الريسوسي، اخترنا مهمة الاستجابة المتأخرة المكانية (روبرتس وآخرون، 2010)، وهو مقياس ترجمة راسخ للذاكرة العاملة المكانية التي ثبت أنها تشغل نفس الدوائر العصبية في الرئيسيات البشرية وغير البشرية (جونيدس) وآخرون، 1993؛ غولدمانراكيك، 1996؛ مكارثي وآخرون، 1996؛ بوستل وآخرون، 2000).

طُرق

في الاختبار المختبري في فحص cAMP

تم استنساخ مستقبل D1 البشري أو القرد الريسوسي أو الكلب أو الفأر في نظام ناقل Jump-In (Life Technologies Corp، CA) وتم نقله عابرًا إلى خلايا HEK293. تم قياس الزيادات في cAMP بواسطة DPTQ (قاعدة حرة، Eli Lilly) في وجود تركيز EC20 من الدوبامين. يتم عرض قيم EC50 لكل نوع إلى جانب٪ الحد الأقصى للتحفيز (حيث يساوي تحفيز الدوبامين الأقصى 100٪) في الجدول 1. وقد أجريت هذه الدراسات المختبرية في شركة Eli Lilly and Company، إنديانابوليس، في الولايات المتحدة الأمريكية. لمزيد من التفاصيل حول قياس التأثيرات على تراكم cAMP في هذه الخلايا المنقولة عابرًا، انظر Hao et al. (2019).

معدل وميض العين التلقائي في قرد الريسوس

الحيوانات

تم تضمين أحد عشر قردًا ريسوسًا يبلغ من العمر 5 - 6- عامًا (تشنغدو بينغ، قاعدة أبحاث وتربية الحيوانات، مقاطعة سيتشوان، الصين) بمتوسط ​​وزن 4.83 كجم في الدراسة. تم تقسيم الحيوانات عشوائيًا إلى ثلاث مجموعات، مجموعة الجرعة التراكمية الأعلى DPTQ (ن =4)؛ مجموعة الجرعة التراكمية المنخفضة DPTQ (n =3)؛ والمركبة (20٪ كابتيسول (CyDex Pharmaceuticals، Inc.، KS) في NaPO4 المخزن المؤقت) مجموعة (n =4).

تم تضمين ناهض D1 SKF82958 كعنصر تحكم إيجابي؛ تم مؤخرًا نشر نتائج هذا المركب (غير موضحة هنا) مع بيانات D1PAM مختلفة (DETQ، راجع Bruns et al. 2018). تم شراء المضاد الانتقائي D1 SCH39166 هيدروبروميد (رقم القط: 2299، رقم الدفعة: 3A/129719) من Tocris، MN، وتم تحضيره في ماء نقي من Millipore بحجم حقن قدره 0.2 مل / كجم. تم إعطاء جرعات المضاد D1 قبل 15 دقيقة من السيارة أو DPTQ (عدد =4 من الحيوانات لكل مجموعة).

تم إيواء القرود بشكل فردي في حوض يتم التحكم فيه بالمناخ (22-24 درجة) والرطوبة (40-70٪). كانت دورة الضوء لمدة 12 ساعة / 12 ساعة مظلمة سارية المفعول (يتم تشغيل الضوء من الساعة 7 صباحًا حتى 7 مساءً). كان لدى القرود إمكانية الوصول غير المحدود إلى المياه وحصلت على حصة يومية من طعام القرد عالي البروتين، مكملاً بالفاكهة كل يوم. قبل تناول الدواء المركب وأثناء ساعات الاختبار، لم يتم إطعام القرود بالفواكه أو الطعام.

تم إجراء دراسة معدل رمش العين التلقائي في ChemPartner، شنغهاي، الصين. تم اعتماد إسكان القردة في منشأة الحيوانات الكبيرة Shanghai ChemPartner بالكامل من قبل AAALAC. تم إسكان الحيوانات اجتماعيًا في قفصين مترابطين، مما أتاح التواصل البصري واللفظي مع القرود المجاورة بالإضافة إلى الرؤية الذاتية من مرآة معلقة في كل قفص. كان أبعاد القفص لكل قرد 0.9 (L) × 0.9 (W) × 2 (H) م، مع وجود قرع أو كرة علف أو كرة مضغ بالداخل.

تضمن برنامج الإثراء برامج تلفزيونية 2-3 مرات أسبوعيًا وموسيقى خلفية لعدة ساعات كل يومين. تم فحص الحالة الصحية للحيوانات بشكل دوري من قبل الطبيب البيطري المعالج ويوميًا من قبل طاقم رعاية الحيوان لمعرفة (1) مظهرها وشعرها وذيلها؛ (2) البراز والتبول. و (3) السلوك الجسيم واستهلاك الطعام وعلامات المرض. تمت الموافقة على جميع بروتوكولات التدريب والاختبار من خلال المبادئ التوجيهية المؤسسية لرعاية الحيوان IACUC ولجنة السياسات في ChemPartner (شنغهاي، الصين).

الجهاز والبروتوكول التجريبي

تم قياس معدل رمش العين التلقائي خلال تجارب المراقبة التي أجريت على كرسي قرد مصمم خصيصًا (Mason et al. 2019). تم استخدام لوحة عنق على شكل حرف U ساعدت في تثبيت اتجاه الرأس لتسهيل مراقبة استجابة معدل وميض العين. تم وضع كاميرا فيديو مدمجة (Panasonic/wv-cp480/CH) على حامل ثلاثي القوائم أمام القرد الجالس. تم دمج صورتين للكاميرا بواسطة أداة تجميع الفيديو (نظام Color QUAD) وتم نقلهما إلى برنامج EthoVision (Noldus، Leesburg، VA) على الكمبيوتر للعرض والتسجيل عبر الإنترنت.

قبل أسبوعين من الاختبار، تم تدريب القرود يوميًا على الجلوس على كرسي القرود لمدة 2-ساعتين مع مكافأة غذائية. خلال جلسات اختبار ما بعد التدريب التي تم إجراؤها بين الساعة 9:00 صباحًا و4:30 مساءً كل يوم، تمت دراسة كل قرد لمدة تسع دقائق متتالية 15- دقيقة. تتكون كل كتلة 15- دقيقة من فترة اعتياد 10- دقيقة متبوعة بفترة 5- دقيقة يتم خلالها حساب رمش العين.

The video was displayed on a computer screen to allow continual observation of the subject. Observers blind to the treatment conditions later scored each 5-minute videotaped session. An eye blink was defined as a visible, rapid opening and closing of the eyelid. Two observers independently confirmed the measurement with reliability>90%.

الاختبارات الدوائية

تمت دراسة تأثيرات بروابط D1 المختلفة على معدل رمش العين التلقائي من خلال إجراء الجرعات التراكمية (Jutikiewicz and Bergman 2004). تم إعطاء المركب النشط أو المركبة (Captisol 20٪ w/v NaPO4 buffer) بعد الحصول على تسجيلين أساسيين لرمش العين. تم إعطاء اللجند بترتيب عشوائي لقرود مختلفة من كل مجموعة كما هو موضح أعلاه. لدراسة الاستجابة للجرعة والدورة الزمنية، تم إعطاء جرعات إضافية من DPTQ في نهاية 15-مكونات دقيقة من كل جلسة اختبار.

مواد كيميائية

تم توفير DPTQ (قاعدة مجانية، راجع Hao et al. 2019) بواسطة شركة Eli Lilly. تم تحضير Captisol (رقم الدفعة: NC 0 4A -05034) على النحو التالي: Captisol 2 0٪ w / v NaPO4 buffer 25 mM، pH 8. كان حجم الحقن لـ DPTQ 0.5 مل/كجم في العضل. تمت جرعات DPTQ عند 0.1 مجم / كجم، و0.5 مجم / كجم، و1 مجم / كجم كمحلول واضح، في حين تمت صياغة الجرعات 5 مجم / كجم و10 مجم / كجم كمعلقات دقيقة.

تم تخزين محلول السيارة أعلاه عند درجة حرارة 4 درجات في الثلاجة وإعادته إلى درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام. عند تحضير DPTQ طازجًا يوميًا، تتم إضافة جزء من المركبة (20% كابتيسول) إلى المركب وتقليبه حتى يبلل، يليه إضافة الجزء المتبقي من المركبة والخلط حتى يصبح المحلول متجانسًا. تم بعد ذلك صوتنة التعليق في حمام جليدي لمدة 40 دقيقة لتقليل حجم الجسيمات. تم جرعات الحيوانات أثناء وجودها على الكرسي.

تحليل البيانات لمعدل وميض العين

تم التعبير عن النتائج لكل قرد من خلال متوسط ​​معدل رمش العين (يومض في الدقيقة) خلال كل 5-دقيقة من فترات الاختبار. تم حساب متوسط ​​تأثيرات المركبة وD1 PAM على وميض العين لكل مجموعة من القرود وتم التعبير عنها على أنها متوسط ​​±SE. تم تحليل تأثيرات DPTQ والمركبة باستخدام ANOVA ثنائي الاتجاه (D1 PAM والوقت) متبوعًا باختبار Bonferroni اللاحق (GraphPad Prism، ​​San Diego CA).

مهمة الذاكرة العاملة المكانية

الحيوانات

شارك ستة عشر قردًا من نوع ريسوس ومكاكًا واحدًا في الدراسة (التفاصيل موضحة أدناه) والتي تم إجراؤها في جامعة ييل، نيو هيفن، الولايات المتحدة الأمريكية. تم استخدام الحيوانات ورعايتها بما يتوافق تمامًا مع إرشادات وسياسات IACUC الخاصة بجامعة ييل بالإضافة إلى جميع السياسات واللوائح الفيدرالية الأمريكية. تم إطعام القرود نظامهم الغذائي الطبيعي كل يوم، بما في ذلك البسكويت المغذي بشكل مناسب والعديد من الفواكه والخضروات للتخصيب. تم إجراء الاختبار وأي تدريب قبل تناول وجبة الطعام الرئيسية مباشرة.
يتكون هذا الطعام من البسكويت، الذي يتم توصيله يوميًا، وتتمتع جميع الحيوانات بإمكانية الحصول على الماء لمدة 24-ساعة كاملة. تم ضمان المشاركة في الاختبارات المعرفية من خلال إثراء التحفيز البيئي وتوفير الأطعمة المفضلة للحيوانات كمكافآت في المهمة، بما في ذلك الزبادي والزبيب واللوز والعنب وحلقات الفاكهة والعديد من المواد الغذائية الأخرى (روبرتس وآخرون). 2010).

الاختبار المعرفي

الاستجابة المتأخرة المكانية هي مقياس ترجمة راسخ للذاكرة العاملة المكانية التي ثبت أنها تشغل نفس الدوائر العصبية في الرئيسيات البشرية وغير البشرية (McCarthy et al. 1996). الدوائر المشاركة في هذه الاستجابة هي بشكل حصري تقريبًا "التيار الظهري" الذي يشمل قشرة الفص الجبهي الظهرية الجانبية، وخاصة المنطقة 46، والتلم داخل الجداري الجانبي (GoldmanRakic ​​1996). للحصول على وصف كامل للمهمة المستخدمة هنا، راجع روبرتس وآخرون. (2010). تم اختبار الحيوانات في غرفة مخففة للصوت تتضمن غرفة اختبار. في هذه المهمة، يتم تطعيم أحد مواقع الآبار المتعددة بالطعام المقدم للحيوان، ثم يتم تغطية الآبار بلوحات متطابقة.

يتم بعد ذلك خفض مصراع معتم لواحد من 5 تأخيرات متغيرة ثم رفعه للسماح للحيوان بالاستجابة لأحد مواقع البئر لاسترداد الطعام. تم تكرار كل طول تأخير 4 مرات في توزيع شبه عشوائي عبر تجربتين 0 في كل جلسة اختبار. تم تثبيت كل حيوان قبل البدء في أي إدارة عن طريق الزيادة التدريجية في عدد الآبار (بدءًا من 2 فقط) ومدة التأخير. تم ضبط أطوال التأخير الخمسة المتغيرة على 0 و1 و2 و3 و4 ثوان مضروبة في العامل "N." وبالتالي، تمت زيادة N بمقدار 1 بحد أقصى 10 حتى يتم أداء الموضوع بنسبة 80٪ أو أكثر عبر 3 جلسات اختبار متتالية حيث تمت زيادة عدد الآبار بمقدار 1.

تم تكرار هذه العملية لكل فرد حتى وصل إلى أداء مستقر (65-75% ± أقل من أو يساوي 2.5% صحيح). يسمح هذا المستوى الطبيعي من الأداء بالكشف الحساس عن أي ضعف أو تحسن ناتج عن الظروف التجريبية. بالنسبة للبيانات الأساسية لهذه الدراسة، أخذنا 7 نقاط بيانات متتالية أو أكثر تم جمعها في الأسابيع السابقة والتي تقع ضمن الحدود المستقرة للاختبار. بالنسبة للمجموعة الإجمالية المكونة من 17 حيوانًا مشاركًا في هذه الدراسة، كان متوسط ​​عدد البئر 4 (النطاق من 2 إلى 7) وكانت قيمة N المتوسطة 3 (النطاق من 1 إلى 7). تم اختبار الحيوانات عادة 2 إلى 3 أيام في الأسبوع.

الإدارة المركبة

تم إعداد DPTQ (قاعدة مجانية، Eli Lilly & Co.) كما هو موضح أعلاه لاختبار وميض العين التلقائي. تم تعيين الحيوانات (4 ذكور و 6 إناث، متوسط ​​العمر =22.1 ± 1.7 سنة) في الأصل لتلقي إما مركبة أو DPTQ 2.5 ملغم / كغم IM في تصميم شبه عشوائي. تلقى أحد الحيوانات مركبة ولكن لم يتم تناول جرعة من DPTQ. تم استخدام نفس المجموعة من الحيوانات لاحقًا في دراسة جرعات متكررة باستخدام DPTQ 2.5 ملجم/كجم مقابل مركبة. بعد فترة تبييض طويلة لعدة أشهر، قمنا باختبار الجرعات المنخفضة البالغة 0.1 مجم/كجم و1.0 مجم/كجم بترتيب تصاعدي.

تضمنت هذه المجموعة المكونة من 10 حيوانات 3 من الدراسة السابقة (3 ذكور و7 إناث (بما في ذلك قرد المكاك ذو الذيل الكبير)؛ متوسط ​​العمر =22.6 ± 1.7 سنة). وكان أصغر حيوان في هذه الدراسة يبلغ من العمر 17.3 عامًا. ولم يكن أي من الحيوانات ساذجًا، وقد تم استخدامها جميعًا في دراسات سابقة مع مركبات أخرى. لقد تم إعطاؤهم فترة تطهير مكثفة لأسابيع أو أشهر قبل هذه الدراسة وتم التأكد من أن أداءهم الأساسي طبيعي في المهمة.

أثناء الدراسة، تم غسل الحيوانات بناءً على خصائص PK المعروفة (نصف العمر) لهذا الدواء بالإضافة إلى الأداء الأساسي لكل حيوان. وهذا يعني أن الأداء كان مطلوبًا للعودة إلى خط الأساس قبل البدء في أي حالة أخرى وعادةً ما يتم استخدام فترة غسيل لا تقل عن أسبوعين. تم إجراء الاختبار المعرفي بعد ساعة واحدة من الحقن لمطابقة وقت التأثير الأقصى الذي لوحظ في دراسة وميض العين الأصلية.

تحليل البيانات المعرفية

تم تحليل تأثير إدارة المركبة وكل جرعة من DPTQ باستخدام 1-تحليل طريقة التباين (ANOVA) متبوعًا بمقارنات لاحقة تعتمد على معدل الاكتشاف الخاطئ (FDR)، باستخدام الخطوة المكونة من مرحلتين- طريقة بنياميني وآخرون. (2006؛ غراف باد بريزم 9.1). تم اختيار هذه المنهجية مع الأخذ في الاعتبار العدد الكبير من المجموعات (الأيام) والعدد المحدود من الاختبارات (الحيوانات).

تم استخدام مستوى 0.05 لتحديد الأهمية الإحصائية. بعد الاختبار الأولي لضمان عدم وجود آثار كبيرة للمركبة (انظر "النتائج" أدناه) تم إجراء مقارنات مع خط الأساس (الذي تم حساب متوسطه على مدى عدة جلسات) كعنصر تحكم.

تحليلات التعرض ليجند البلازما

تم جمع عينات البلازما في أنابيب EDTA عند {{0}}، 0.25، 0.50، 1، 2، 4، 8، 12، و 24 ساعة بعد البلعة حقن IM وتخزينه عند -70 درجة مئوية حتى مزيد من التحليل بواسطة LC/MS (لمزيد من التفاصيل، انظر Hao et al. 2019). بالنسبة للجرعة الأقل البالغة 0.1 ملغم/كغم، IM، تم جمع عينات من البلازما من ثلاثة من الحيوانات المشاركة في مهمة الذاكرة العاملة المكانية في جامعة ييل، عند حوالي 1.5 ساعة بعد الجرعات (حوالي 30 دقيقة بعد الانتهاء من جلسة الاختبار السلوكي).

تم تأقلم الحيوانات على الجلوس بحرية على كرسي مخصص وإمساك ساق واحدة لقص الشعر (إذا لزم الأمر)، والمسح بالكحول بنسبة 70٪، وبزل الوريد الصافن باستخدام أنبوب BD Vacutainer داخل حامل الأمان. بالنسبة للجرعة العضلية البالغة 5 ملغم/كغم، تم جمع عينات البلازما في دراسة منفصلة في ثلاثة من قرود المكاك الذكور البالغين في شركة Eli Lilly and Company، إنديانابوليس، إنديانا. اتبعت عملية جمع العينات وتخزينها الإجراء الموضح أعلاه، وتم إجراء تحليل مستويات يجند D1 في شركة Eli Lilly and Company، إنديانابوليس، إنديانا، الولايات المتحدة الأمريكية، باستخدام التحليل اللوني السائل وقياس الطيف الكتلي الترادفي.

نتائج

آثار DPTQ على تراكم cAMP في أربعة أنواع

تم اختبار DPTQ في خلايا HEK293 التي تعبر بشكل عابر عن مستقبلات الدوبامين D1 البشرية والكلاب والقرد الريسوسي والماوس. كانت قيم Potentiator EC50 وEmax لمستقبلات الكلب والقرد الريسوسي D1 مماثلة لتلك الخاصة بمستقبل D1 البشري (الجدول 1). ومع ذلك، تم إزاحة المعزز EC50 لمستقبل الفأر D1 نحو اليمين بحوالي 14- إلى 23- أضعاف مقارنةً بقرد الريسوس والإنسان على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، كان معدل Emax للمستقبل D1 للفأرة 41% فقط، مقارنة بـ 77-88% للأنواع الثلاثة الأخرى.

معدل وميض العين التلقائي

لم يتجاوز متوسط ​​معدلات رمش العين الأساسية قبل الجرعات 10 وميض/دقيقة، وكانت معدلات رمش العين مستقرة نسبيًا عبر جلسات الاختبار ضمن موضوعات فردية بعد حقن السيارة. تم اختبار DPTQ في نظامين للجرعة التراكمية (الشكل 1). أدت الجرعة التراكمية الأعلى من DPTQ (0.5 ملغم / كغم، 5 ملغم / كغم، و 10 ملغم / كغم، IM) إلى أعلى معدلات رمش العين. أظهر تأثير الدورة الزمنية بعد هذه الجرعات الأعلى أن زيادات كبيرة في معدل وميض العين بعد DPTQ حدثت عند 30 دقيقة (ع).<0.01), 45 min (p<0.001), 60 min (p<0.01), and 75 min (p<0.05) (Fig. 1). The lower cumulative dose of DPTQ (0.1 mg/ kg, 1 mg/kg and 5 mg/kg, resulted in small but significant (p < 0.05) increases in rates of eye blinking only at the 45-min and 60-min time points (Fig. 1). During recording and observation, some vehicle group monkeys fell asleep or became drowsy in the monkey chair as time went by. In contrast, all of the DPTQ-treated monkeys remained alert throughout the test period of close to 2.5 hours.

أدت كل من الجرعات التراكمية العالية والمنخفضة من DPTQ إلى درجة معينة من حركة الفم مثل بروز اللسان (البيانات غير معروضة). ومع ذلك، أظهرت الجرعة التراكمية الأعلى فقط تأثيرًا واضحًا بعد 30 دقيقة من تناول DPTQ مقارنةً بمجموعة المركبات. وهذا يتوافق مع تنشيط حركة اللسان بعد تحفيز مستقبل D1 المذكور في القرود (Bédard and Boucher 1989).

أدت إدارة المضاد الانتقائي D1 SCH39166 (0.03 مجم / كجم، IM) وحده إلى انخفاض بسيط في معدل رمش العين، وأشارت الملاحظات البصرية إلى أن الحيوانات كانت مخدرة قليلاً. واستمر هذا التأثير لمدة 15 دقيقة تقريبًا (الشكل 2). أظهرت الحيوانات المعالجة باستخدام SCH39166 فقط نسبة صغيرة وغير مهمة (ص<0.05) increase in eye blink rate induced by higher accumulated doses (0.5, 5, 10 mg/kg) of DPTQ (Fig. 2; compare to Fig. 1).

تحليل مستويات البلازما من DPTQ في القرد

في الدراسة الأولى، تم جمع عينات البلازما في نقاط زمنية مختلفة من ثلاثة حيوانات لمدة تصل إلى 24 ساعة بعد جرعة قدرها 5 ملغم/كغم في العضل (الشكل 7). تم قياس مستويات البلازما الإجمالية العالية لـ DPTQ خلال الساعتين الأوليتين والتي تتراوح من حوالي 9 0 0 0 إلى 1800 نانومتر مع تركيزات بلازما غير منضمة تقدر بـ 674 إلى 125 نانومتر. استنادًا إلى البيانات التي تفيد بأن DPTQ لديه نسبة تركيز دماغ غير منضم مقابل نسبة تركيز بلازما غير منضم تبلغ حوالي 0.3 وجزء يجند غير منضم قدره 0.068 (J. Cramer، بيانات غير منشورة)، فإن تركيزات الدماغ غير المرتبطة المتوقعة لـ DPTQ بعد حقن 5 ملغم / كغم ستتراوح بالتالي من 202 وصولاً إلى 38 نانومتر خلال أول ساعتين بعد الجرعات. تقع هذه التركيزات ضمن نطاق قيمة hD1 EC50 لـ DPTQ في اختبار cAMP الذي تم الإبلاغ عنه عند 76 نانومتر (Hao et al. 2019) وعند أو أعلى من القرد D1 EC50 البالغ 38 نانومتر المُبلغ عنه هنا باستخدام الخلايا المعبر عنها عابرًا (الجدول 1) .

في الدراسة الثانية، تم جمع العينات بعد الجرعة المنخفضة من {{0}}.1 ملغم/كغم، في العضل من ثلاثة حيوانات عند حوالي 1.5 ساعة بعد الجرعات في دراسة الإدراك. كما هو مبين في الشكل 3، أدت الجرعة المنخفضة من 0.1 ملغم/كغم في العضل إلى انخفاض مستويات البلازما بحوالي 50× من DPTQ. تراوحت إجمالي تركيزات البلازما D1 PAM من 56 إلى 91 نانومتر (الشكل 7). باستخدام نفس الافتراضات المذكورة أعلاه بالنسبة لجزء المركب غير المنضم ونسبة الدماغ غير المنضم مقابل نسبة البلازما غير المنضم، فإن تركيزات المركب غير المنضم المقدرة في الدماغ ستكون 1-2 نانومتر عند 1.5 ساعة بعد جرعة IM تبلغ 0.1 مجم/كجم. هذه المستويات أقل بكثير من قيم EC50 للقردة والبشر لتعزيز تنشيط cAMP الناجم عن الدوبامين في الاختبار المختبري.

For more information:1950477648nn@gmail.com