Экспрессия глиальных маркеров, цитокинов и маркеров нейрогенеза в гиппокампе мыши при старении и в ответ на липополисахарид


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. С возрастом происходят процессы снижения нейро- и синаптогенеза и гиперактивация глиальных клеток, что приводит к изменениям морфофункционального состояния нервной ткани гиппокампа и как следствие - к ухудшению когнитивных способностей. Изменение концентрации цитокинов, наблюдаемое при старении, способствуют гиперактивации глиальных клеток и негативно сказывается на процессах нейрональной пластичности, однако к такому же результату может приводить и периферическое воспаление, вызываемое эндотоксином. Целью настоящего исследования был анализ уровней экспрессии глиальных маркеров GFAP, Iba1, про- и противовоспалительных цитокинов, а также маркеров пролиферации и нейрогенеза в гиппокампе мышей трех возрастов: 2-3 дня, 3 мес и 1 год в физиологическом состоянии, а также в случае интраперитонеальной инъекции липополисахарида. Методы. Для определения уровней экспрессии проводили выделение мРНК из ткани гиппокампа мышей инбредной линии C57BL/6, синтез кДНК с последующим проведением ПЦР в реальном времени. Результаты. Уровень экспрессии GFAPувеличивается при старении, в то время как Iba1 - не изменяется. Выявлена общая тенденция к увеличению экспрессии провоспалительных цитокинов с возрастом, уровни экспрессии противовоспалительных цитокинов IL4 и IL10 существенно не изменяются, а IL13 - возрастает. В ответ на инъекцию липополисахарида наблюдалось снижение экспрессии TFNa, IL1fi и IL13у годовалых мышей. Уровень пролиферации клеток гиппокампа существенно снижается у годовалых животных, но возрастает в ответ на липополисахарид. Уровень экспрессии DCXне изменяется с возрастом и в ответ на липополисахарид. Заключение. Исследование изменений, происходящих в нервной ткани с возрастом, а также в ответ на периферическое воспаление, необходимо для создания новых и эффективных моделей развития нейродегенеративных заболеваний, а также для понимания фундаментальных процессов старения мозга.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Егор Борисович Сотников

ФГАОУВО «БФУ им. Иммануила Канта»

Email: sotnikovegor94@gmail.com
аспирант Института живых систем БФУ им. И. Канта.

Наталия Игоревна Патлай

ФГАОУВО «БФУ им. Иммануила Канта»

Email: nataliyapatlay@gmail.com
аспирант

Анастасия Юрьевна Николаева

ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"»

Email: nekol1999@gmail.com
студент Центра биотехнологий Института атомной энергетики

Оксана Павловна Тучина

ФГАОУВО «БФУ им. Иммануила Канта»

Email: otuchina@kantiana.ru. oktuchina@gmail.com
зав. лабораторией синтетической биологии

Список литературы

  1. Encarnacion M.R., Beata B.M., Kenneth D. Causes, consequences, and reversal of immune system aging. The Journal of Clinical Investigation. 2013; 123 (3): 958-65. https://doi.org/10.1172/JCI64096
  2. Tanaka S., Ide M., Shibutani T., Ohtaki H., Numazawa S., Shioda S., Yoshida T Lipopolysaccharide-induced microglial activation induces learning and memory deficits without neuronal cell death in rats. J. of Neuroscience Research. 2006; 83 (4): 557-66. https://doi.org/10.1002/jnr.20752
  3. Banks W. A., Robinson S. M. Minimal penetration of lipopolysaccharide across the murine blood-brain barrier. Brain, Behavior, and Immunity. 2010; 24 (1): 102-9. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2009.09.001
  4. Liddelow S. A., Guttenplan K.A., Clarke L.E., Bennett F.C., Bohlen C.J., Schirmer L., Bennett M.L., Munch A.E., Chung W.S., Peterson T.C., Wilton D.K., Frouin A., Napier B.A., Panicker N., Kumar M., Buckwalter M.S., Rowitch D.H., Dawson V.L., Dawson T.M., Stevens B., Barres B.A. Neurotoxic reactive astrocytes are induced by activated microglia. Nature. 2017; 541 (7638): 481-7. https://doi.org/10.1038/nature21029
  5. Venkateshappa C., Harish G., Mahadevan A., Bharath M.M.S., Shankar S.K. Elevated oxidative stress and decreased antioxidant function in the human hippocampus and frontal cortex with increasing age: implications for neurodegeneration in Alzheimer's disease. Neurochemical Research. 2012; 37 (8): 1601-14. https://doi.org/10.1007/s11064-012-0755-8
  6. Тучина О.П., Адамовская С.С. Региональная гетерогенность астроцитов в отношении экспрессии глиального фибриллярного кислого белка и синтетазы глутамина in vitro. Современные проблемы науки и образования. 2020; 2: 148. https://doi.org/10.17513/spno.29751
  7. Clarke L.E., Liddelow S.A., Chakraborty C., Munch A.E., Heiman M., Barres B.A. Normal aging induces A1-like astrocyte reactivity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2018; 115 (8): 1896-905. https://doi.org/10.1073/pnas.1800165115
  8. Yin Q., Jiang D., Li L., Yang Y., Wu P., Luo Y, Yang R., Li D. LPS promotes vascular smooth muscle cells proliferation through the TLR4/Rac1/Akt Signalling pathway Cellular Physiology and Biochemistry: International Journal of Experimental Cellular Physiology, Biochemistry, and Pharmacology 2017; 44 (6): 2189-200. https://doi.org/10.1159/000486024
  9. Monk B. A., George S.J. The effect of ageing on vascular smooth muscle cell behaviour - a mini-review. Gerontology 2015; 61 (5): 416-26. https://doi.org/10.1159/000368576
  10. Lin Q., Shen F., Zhou Q., Huang P., Lin L., Chen M., Chen X., Jiang S., He S., Zeng H., Deng Y Interleukin-1p disturbs the proliferation and differentiation of neural precursor cells in the hippocampus via activation of Notch signaling in postnatal rats exposed to lipopolysaccharide. ACS Chemical Neuroscience. 2019; 10 (5): 2560-75. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.9b00051

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах