ВЛИЯНИЕ ОБОГАЩЕННОЙ СРЕДЫ НА ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ПАМЯТЬ И ЭКСПРЕССИЮ МАРКЕРОВ АКТИВАЦИИ МИКРОГЛИИ У МЫШЕЙ ЛИНИИ BALB/C



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Обогащение среды обитания лабораторных животных стимулирует процессы нейрональной пластичности, в том числе способствует повышению уровня нейрогенеза в гиппокампе и более эффективному пространственному ориентированию. Кроме того, обогащенная среда оказывает иммуномодулирующий эффект, как на периферические иммунные клетки, так и на резидентные макрофаги мозга – микроглию. Так как иммунные клетки и выделяемые ими молекулы модулируют процессы нейрональной пластичности, актуальным является исследование влияния обогащенной среды на уровень нейрогенеза у грызунов с разным иммунным статусом. По сравнению с C57Bl/6, мыши линии Balb/c характеризуются преобладанием гуморального (Th2), а не клеточного (Th1) типов иммунного ответа, что связано с различиями в участке H2 главного локуса гена гистосовместимости, а также более высоким уровнем тревожности, выявляемом при поведенческом фенотипировании. Целью нашего исследования было оценить влияние ОС на пространственную память, уровень нейрогенеза, а также признаки активации резидентных макрофагов (микроглии) в гиппокампе мышей линии Balb/c. Исследование проводили на 4-месячных самках мышей линии Balb/c. Для оценки пространственной памяти и обучаемости животных использовали лабиринт Барнс, для оценки уровней экспрессии проводили ПЦР реакцию с использованием генспецифичных праймеров для BDNF, CD68, DCX, FGF2, IBA1, IL-1B, IL-10, SOX2, TMEM119, TNF-α, в качестве референсного гена брали GAPDH. Полученные данные позволяют предположить, что содержание мышей линии Balb/c в условиях ОС способствует повышению уровня нейрогенеза в гиппокампе и более эффективному пространственному ориентированию. Анализ экспрессии нейротрофических факторов, а также цитокинов и маркеров активации резидентных макрофагов мозга (микроглии) показал увеличение экспрессии FGF2, TNF-α, Iba1 и TMEM119, в то время, как уровни экспрессии BDNF, IL-1β, IL-10 и CD68 не изменились. Таким образом, у мышей линии Balb/c в условиях ОС не наблюдается повышения экспрессии BDNF и IL-10, что характерно для мышей C57BL/6, однако, это не препятствует пролиферации и дифференциации нейронов в зубчатой извилине, а также успешному пространственному ориентированию в лабиринте Барнс. Микроглиальные клетки у мышей линии Balb/c в условиях ОС вероятно поляризованы по типу М0/М2.

Об авторах

Таисия Павловна Лебедева

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» Министерства науки и высшего образования РФ, г. Калининград, Россия

Email: lptaisiya@kantiana.ru
ORCID iD: 0009-0001-8983-3898
SPIN-код: 9131-2895

магистрант Высшей Школы Живых Систем ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»

Россия, 236041, Калининград, ул. Александра Невского, 14

Екатерина Александровна Курилова

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» Министерства науки и высшего образования РФ, г. Калининград, Россия

Email: ekaterinakuuurilova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0031-116X
SPIN-код: 2724-1531

аспирант Высшей Школы Живых Систем ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»

Россия, 236041, Калининград, ул. Александра Невского, 14

Мария Валерьевна Сидорова

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» Министерства науки и высшего образования РФ, г. Калининград, Россия

Email: masidorova1@kantiana.ru
ORCID iD: 0000-0003-3347-2920
SPIN-код: 7422-7158

старший преподаватель Высшей Школы Живых Систем ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»

Россия, 236041, Калининград, ул. Александра Невского, 14

Оксана Павловна Тучина

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» Министерства науки и высшего образования РФ, г. Калининград, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: oktuchina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1480-1311
SPIN-код: 1916-6206

кандидат биологических наук, доцент Высшей Школы Живых Систем ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»

Россия, 236041, Калининград, ул. Александра Невского, 14

Список литературы

  1. Патлай НИ, Сотников ЕБ, Тучина ОП. Роль микроглиальных цитокинов в модуляции нейрогенеза во взрослом мозге //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2020. – Т.5. – С.15-23. Patlay NI, Sotnikov EB, Tuchina OP. The role of microglial cytokines in the modulation of neurogenesis in the adult brain. Int J Appl Fundam Res. 2020, pp. 15–23 [In Russian]. doi: 10.17513/mjpfi.13062/
  2. 1. Патлай НИ, Сотников ЕБ, Курилова ЕА, Тучина ОП. Ранние изменения реактивного профиля глиальных клеток гиппокампа мыши в ответ на липополисахарид //Современные проблемы науки и образования. – 2020. - Т. 6. – С.72-82. 2. Patlay NN, Sotnikov EB, Kurilova EA, Tuchina OP. Early changes in the reactive profile of mouse hippocampal glial cells in response to lipopolysaccharide. Mod Probl Sci Educ. 2020, pp. 72–82 [In Russian]. doi: 10.17513/spno.30310.
  3. Сотников ЕБ, Патлай НИ, Николаева АЮ, Тучина ОП. Экспрессия глиальных маркеров, цитокинов и маркеров нейрогенеза в гиппокампе мыши при старении и в ответ на липополисахарид //Молекулярная медицина. – 2021. – Т.19 (3). – С. 38–43. Sotnikov EB, Patlay NI, Nikolaeva AY, Tuchina OP. Expression of glial markers, cytokines and markers of neurogenesis in the mouse hippocampus during aging and in response to lipopolysaccharide. Mol Med. 2021, Vol. 19, pp. 38–43 [In Russian]. doi: 10.29296/24999490-2021-03-06.
  4. Ambrogini P, Lattanzi D, Pagliarini M, Di Palma M, Sartini S, Cuppini R, et al. 5HT1AR-FGFR1 Heteroreceptor Complexes Differently Modulate GIRK Currents in the Dorsal Hippocampus and the Dorsal Raphe Serotonin Nucleus of Control Rats and of a Genetic Rat Model of Depression. Int J Mol Sci. 2023, no. 8, pp. 7467. Ambrogini P, Lattanzi D, Pagliarini M, Di Palma M, Sartini S, Cuppini R, et al. 5HT1AR-FGFR1 Heteroreceptor Complexes Differently Modulate GIRK Currents in the Dorsal Hippocampus and the Dorsal Raphe Serotonin Nucleus of Control Rats and of a Genetic Rat Model of Depression. Int J Mol Sci. 2023, no. 8, pp. 7467. doi: 10.3390/ijms24087467.
  5. 3. Brod S, Gobbetti T, Gittens B, Ono M, Perretti M, D’Acquisto F. The impact of environmental enrichment on the murine inflammatory immune response. JCI Insight. 2017, vol. 2, pp. e90723. Brod S, Gobbetti T, Gittens B, Ono M, Perretti M, D’Acquisto F. The impact of environmental enrichment on the murine inflammatory immune response. JCI Insight. 2017, vol. 2, pp. e90723. doi: 10.1172/jci.insight.90723.
  6. Chang W-L, Hen R. Adult Neurogenesis, Context Encoding, and Pattern Separation: A Pathway for Treating Overgeneralization. Adv Neurobiol. 2024, Vol. 38, pp. 163–193. Chang W-L, Hen R. Adult Neurogenesis, Context Encoding, and Pattern Separation: A Pathway for Treating Overgeneralization. Adv Neurobiol. 2024, Vol. 38, pp. 163–193. doi: 10.1007/978-3-031-62983-9_10.
  7. Chen Z, Palmer TD. Differential roles of TNFR1 and TNFR2 signaling in adult hippocampal neurogenesis. Brain Behav Immun. 2013, Vol. 30, pp. 45–53. Chen Z, Palmer TD. Differential roles of TNFR1 and TNFR2 signaling in adult hippocampal neurogenesis. Brain Behav Immun. 2013, Vol. 30, pp. 45–53. doi: 10.1016/j.bbi.2013.01.083.
  8. 4. Mercurio D, Fumagalli S, Schafer MK-H, Pedragosa J, Ngassam LDC, Wilhelmi V, et al. Protein Expression of the Microglial Marker Tmem119 Decreases in Association With Morphological Changes and Location in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury. Front Cell Neurosci. 2022, Vol. 16, pp. 820127. Mercurio D, Fumagalli S, Schafer MK-H, Pedragosa J, Ngassam LDC, Wilhelmi V, et al. Protein Expression of the Microglial Marker Tmem119 Decreases in Association With Morphological Changes and Location in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury. Front Cell Neurosci. 2022, Vol. 16, pp. 820127. doi: 10.3389/fncel.2022.820127
  9. Pocock JM, Kettenmann H. Neurotransmitter receptors on microglia. Trends Neurosci. 2007, Vol. 30: pp. 527–535. Pocock JM, Kettenmann H. Neurotransmitter receptors on microglia. Trends Neurosci. 2007, Vol. 30: pp. 527–535. doi: 10.1016/j.tins.2007.07.007.
  10. Sun J, Lei D. CD200-CD200R Pathway: A Regulator of Microglial Polarization in Postoperative Cognitive Dysfunction. J Inflamm Res. 2024, Vol. 17, pp. 8421–8427. Sun J, Lei D. CD200-CD200R Pathway: A Regulator of Microglial Polarization in Postoperative Cognitive Dysfunction. J Inflamm Res. 2024, Vol. 17, pp. 8421–8427. doi: 10.2147/JIR.S489895.
  11. Szepesi Z, Manouchehrian O, Bachiller S, Deierborg T. Bidirectional Microglia-Neuron Communication in Health and Disease. Front Cell Neurosci. 2018, Vol. 12, pp. 323. Szepesi Z, Manouchehrian O, Bachiller S, Deierborg T. Bidirectional Microglia-Neuron Communication in Health and Disease. Front Cell Neurosci. 2018, Vol. 12, pp. 323. doi: 10.3389/fncel.2018.00323.
  12. Turkin A, Tuchina O, Klempin F. Microglia Function on Precursor Cells in the Adult Hippocampus and Their Responsiveness to Serotonin Signaling. Front Cell Dev Biol. 2021, Vol. 9: pp. 665739. Turkin A, Tuchina O, Klempin F. Microglia Function on Precursor Cells in the Adult Hippocampus and Their Responsiveness to Serotonin Signaling. Front Cell Dev Biol. 2021, Vol. 9: pp. 665739. doi: 10.3389/fcell.2021.665739.
  13. Vinogradova A, Sysova M, Smirnova P, Sidorova M, Turkin A, Kurilova E, et al. Enriched Environment Induces Sex-Specific Changes in the Adult Neurogenesis, Cytokine and miRNA Expression in Rat Hippocampus. Biomedicines. 2023, Vol. 11, no. 5, pp. 1341. Vinogradova A, Sysova M, Smirnova P, Sidorova M, Turkin A, Kurilova E, et al. Enriched Environment Induces Sex-Specific Changes in the Adult Neurogenesis, Cytokine and miRNA Expression in Rat Hippocampus. Biomedicines. 2023, Vol. 11, no. 5, pp. 1341. doi: 10.3390/biomedicines11051341.
  14. Yoshimura S, Takagi Y, Harada J, Teramoto T, Thomas SS, Waeber C, et al. FGF-2 regulation of neurogenesis in adult hippocampus after brain injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001, Vol. 98, pp. 5874–5879. Yoshimura S, Takagi Y, Harada J, Teramoto T, Thomas SS, Waeber C, et al. FGF-2 regulation of neurogenesis in adult hippocampus after brain injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001, Vol. 98, pp. 5874–5879. doi: 10.1073/pnas.101034998.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Лебедева Т.П., Курилова Е.А., Сидорова М.В., Тучина О.П.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах