License for Educational Activities

№ 040793  

Team

Board of Directors

Генеральный директор

Марго Бабак

Исполнительный директор

Петроченко Мария

Совет учредителей

Член Совета учредителей

Марго Бабак

Член Совета учредителей

Елена Николаева

Член Совета учредителей

Александр Николаев

Член Совета учредителей

Петроченко Мария

Начальники подразделений

Психологический тренинг

Елена Николаева

Психологический тренинг

Александр Николаев

Психология жизни

Мария Петроченко

Администрация

Менеджер / Координатор ISPWR

Марина Рыбкина

Начальник отдела делопроизводства

Международный координатор проектов

Сергей Баев

Заместитель директора по связям с общественностью

Организатор деловой программы

СММ

Анна

Региональные представители

Екатеринбург, Урал

Татьяна Бушуева

Екатеринбург, Урал

Анна Белоногова

Внеклеточный S100β нарушает морфологию глии Бергмана и синаптическую передачу в клетках Пуркинье мозжечка

. 2019 12 апр;9(4):80.

doi: 10.3390/brainsci

80.

Ольга С Белозор
¹
, Яковлева Дарья А
²
, Потапенко Илья В
³
, Андрей Н Шуваев
⁴
, Марина В Смольникова
⁵

6
, Алексей Васильев
⁷
, Пожиленкова Елена А
⁸

9
, Шуваев Антон Н
¹⁰

Принадлежности

• ¹ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, кафедра биологической химии, медицинской фармацевтической и токсикологической химии, Партизан Железняк ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ² Сибирский федеральный университет, пр. Свободный, 79, 660041 Красноярск, Россия. [email protected].
• ³ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁴ Сибирский федеральный университет, пр. Свободный, 79, 660041 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁵ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁶ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр» Сибирского отделения Российской академии наук, НИИ медицинских проблем Севера, ул. Партизана Железняка, 3Г, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁷ Институт живых систем Балтийского федерального университета им. И. Канта, ул. Университетская, 2, 236041 Калининград, Россия. [email protected].
• ⁸ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, кафедра биологической химии, медицинской фармацевтической и токсикологической химии, Партизан Железняк ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁹ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ¹⁰ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. шуваевантон[email protected].

• PMID:

  31013844

• PMCID:

  PMC6523464

• DOI:

  10.3390/brainsci

  80

Бесплатная статья ЧВК

Ольга С Белозор и др.

наук о мозге.

2019 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2019 12 апр;9(4):80.

doi: 10. 3390/brainsci

80.

Авторы

Ольга С Белозор
¹
, Яковлева Дарья А
²
, Потапенко Илья В
³
, Андрей Н Шуваев
⁴
, Марина В Смольникова
⁵

6
, Алексей Васильев
⁷
, Пожиленкова Елена А
⁸

9
, Шуваев Антон Н
¹⁰

Принадлежности

• ¹ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, кафедра биологической химии, медицинской фармацевтической и токсикологической химии, Партизан Железняк ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ² Сибирский федеральный университет, пр. Свободный, 79, 660041 Красноярск, Россия. [email protected].
• ³ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁴ Сибирский федеральный университет, пр. Свободный, 79, 660041 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁵ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁶ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр» Сибирского отделения Российской академии наук, НИИ медицинских проблем Севера, ул. Партизана Железняка, 3Г, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁷ Институт живых систем Балтийского федерального университета им. И. Канта, ул. Университетская, 2, 236041 Калининград, Россия. [email protected].
• ⁸ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, кафедра биологической химии, медицинской фармацевтической и токсикологической химии, Партизан Железняк ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ⁹ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. [email protected].
• ¹⁰ Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, ул. 1, 660022 Красноярск, Россия. шуваевантон[email protected].

• PMID:

  31013844

• PMCID:

  PMC6523464

• DOI:

  10.3390/brainsci

  80

Абстрактный

Астроглиоз — патологический процесс, который влияет на плотность, морфологию и функцию астроцитов. Это общий признак травмы головного мозга, аутоиммунных заболеваний и нейродегенерации, включая спиноцеребеллярную атаксию типа 1 (SCA1), плохо изученное нейродегенеративное заболевание. S100β представляет собой Ca ²⁺ связывающий белок. Ранее при SCA1 было продемонстрировано избыточное выделение S100β реактивными астроцитами и его поглощение клетками Пуркинье. При патологических состояниях избыточная внеклеточная концентрация S100β стимулирует продукцию провоспалительных цитокинов и вызывает апоптоз. Мы моделировали астроглиоз с помощью инъекций S100β в кору мозжечка у мышей. Инъекции S100β приводили к значительным изменениям корковой организации глии Бергмана (БГ) и влияли на их процессы. S100β также изменяет морфологию клеток Пуркинье (ПК), вызывая значительное уменьшение длины дендритов. Более того, кратковременная синаптическая пластичность и индуцированное деполяризацией подавление синаптической передачи нарушались после инъекций S100β. Мы предполагаем, что эти эффекты являются результатом Ca ²⁺ — хелатирующие свойства белка S100β. Таким образом, экзогенный S100β-индуцированный астроглиоз в мозжечке может привести к дисфункции нейронов, которая напоминает естественный нейродегенеративный процесс. Мы предполагаем, что астроциты играют существенную роль в патологии SCA1, и что астроциты S100β вносят важный вклад в этот процесс.

Ключевые слова:

передача сигналов Ca2+; клетки Пуркинье; S100β; астроциты; кратковременная пластичность.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

S100β в мозжечке мыши. (…

S100β в мозжечке мыши. ( A ) Конфокальное изображение среза мозжечка…

Рисунок 1

S100β в мозжечке мыши. ( A ) Конфокальное изображение среза мозжечка, которому вводили фосфатно-солевой буфер (PBS). Слева: анти-S100β. Справа: анти-GFAP. Масштабная линейка 1 мм. ( B ) Конфокальное изображение зоны, указанной на ( A ) с большим увеличением. Масштабная линейка 100 мкм. ( C ) и ( D ) такие же, как указано выше, но от мышей, предварительно инъецированных S100β. Масштабная линейка в ( C ) составляет 1 мм, а в ( D ) составляет 100 мкм.

S100β изменяет морфологию Бергмана…

S100β изменяет морфологию глии Бергмана. Микрофотографии показывают иммунореактивность против S100β и против GFAP в…

фигура 2

S100β изменяет морфологию глии Бергмана. На микрофотографиях показана иммунореактивность против S100β и против GFAP в местах инъекций PBS (9). 0680 A ) и S100β ( B ) лечили мышей. Масштабная линейка 50 мкм. ( C ) Сводный график, показывающий толщину отростков БГ в мкм; *** р < 0,001. ( D ) По сравнению с областями, инъецированными PBS, было значительно меньше процессов BG на 100 мк в областях, инъецированных S100β; * р < 0,05. ( E ) Процессы BG были более редкими в областях введения S100β; * р < 0,05. ( F ) Снижение клеточных тел BG, вызванное S100β; ** р < 0,01.

Анализ глиального процесса Бергмана…

Анализ морфологии глиального отростка Бергмана у мышей, которым вводили PBS и S100β. ( А…

Рисунок 3

Анализ морфологии отростков глии Бергмана у мышей, которым вводили PBS и S100β. ( A ) Белые и черные микрофотографии областей коры мозжечка, меченных анти-GFAP, которым вводили PBS (изображения слева) и S100β (изображения справа). Световые изображения содержат цифровые процессы BG, созданные с помощью программного обеспечения ImageJ. Стрелками показаны проксимальные отростки, которые чаще встречались в местах инъекций S100β. Масштабная линейка 50 мкм. ( B ) Максимальное количество отростков на клетку BG не изменилось между областями, инъецированными PBS и S100β. ( C ) Анализ Шолла для клеток BG, инъецированных PBS (светлые кружки) и S100β (темные кружки) (количество пересечений на 10 мкм длины отростков). ** р < 0,01, *** р < 0,001.

Изменяет клетки Пуркинье (ПК)…

Изменяет морфологию клеток Пуркинье (ПК) мозжечка мыши. ( A ) Сравнение…

Рисунок 4

Изменяет морфологию клеток Пуркинье (ПК) мозжечка мыши. ( A ) Сравнение иммунореактивности к анти-кальбиндину (маркер ПК) и анти-GFAP в областях, где инъецировали PBS (верхняя панель) и S100β (нижняя панель). Молекулярный слой выделен белыми пунктирными линиями. Масштабная линейка 50 мкм. ( B ) По сравнению с областями, инъецированными PBS, молекулярный слой был значительно тоньше (79,6%) в областях, инъецированных S100β. ( C ) По сравнению с областями, инъецированными PBS, емкость дендритов и сом ПК, измеренная с помощью зажима напряжения, была значительно меньше в областях, инъецированных S100β. ** р < 0,01, ** р < 0,01, *** р < 0,001.

Изменяет электрофизиологические свойства ПК. (…

Изменяет электрофизиологические свойства ПК. ( A ) Сводный график показывает среднее значение…

Рисунок 5

Изменяет электрофизиологические свойства ПК. ( A ) Сводная диаграмма показывает среднее отношение PPF (вторая амплитуда/первая амплитуда EPSC) в PC из областей введения PBS и S100β, существенных различий не обнаружено. Ниже — репрезентативные следы параллельных волокон (PF)-EPSC. ( B ) На сводном графике показано среднее время нарастания PF-EPSC в PC из областей введения PBS и S100β. По сравнению с областями, инъецированными PBS, время нарастания было значительно больше в областях, инъецированных S100β. Репрезентативные следы PF-EPSC показаны выше. ( C ) По сравнению с областями, инъецированными PBS, время затухания было значительно больше в областях, инъецированных S100β. Представленные следы PF-EPSC показаны выше. * р < 0,05.

Свойства ПК изменены…

Свойства ПК изменены при трехнедельной неклеточно-селективной спиноцеребеллярной атаксии 1…9 типа0003

Рисунок 6

Свойства ПК изменены у трехнедельных мышей с неселективной спиноцеребеллярной атаксией типа 1 (SCA1). ( A ) Среднее отношение PPF (вторая амплитуда / первая амплитуда EPSC) в PC от мышей WT и мышей с нокаутом SCA1 (KI). По сравнению с WT PC, соотношение PPF значительно увеличилось у мышей SCA1 KI. Репрезентативные следы PF-EPSC показаны выше. ( B ) Среднее время нарастания PF-EPSC в PC от мышей WT и SCA1 KI. По сравнению с WT PC время нарастания было значительно больше у животных SCA1 KI. Репрезентативные следы PF-EPSC показаны выше. ( C ) Среднее время затухания PF-EPSC в ПК из областей введения PBS и S100β. Никаких существенных различий. Представленные следы PF-EPSC показаны выше. * р < 0,05.

S100β нарушает вызванную деполяризацию…

S100β нарушает индуцированное деполяризацией подавление возбуждения (DSE) в синапсах PF-PC. (…

Рисунок 7

S100β нарушает индуцированное деполяризацией подавление возбуждения (DSE) в синапсах PF-PC. ( A ) Средняя временная диаграмма амплитуд PF-EPSC до и после деполяризации. Амплитуды ПФ-ВПСТ нормировали до значений до деполяризации. Количество (n) тестируемых ПК и животных (ПК/животные) указано на графике. Пунктирные и черные линии указывают на модель двойной волны, подходящую для групп, которым вводили PBS и S100β, соответственно. Репрезентативные следы PF-EPSC от ПК от мышей, которым вводили PBS и S100β, показаны над диаграммой. Временные точки: до (1) и через 50 с после (2) деполяризации. ( B ) Амплитуды PF-EPSC через 50 с после деполяризации. По сравнению с областями, инъецированными PBS, амплитуда PF-EPSC была значительно выше в областях, инъецированных S100β. * р < 0,05.

Снижение функции астроцитов с помощью…

Снижение астроцитарной функции фторцитратом (FC) влияет на амплитуду и кинетику PF-EPSC…

Рисунок 8

Снижение астроцитарной функции фторцитратом (FC) влияет на амплитуду и кинетику PF-EPSC в синапсах PF-PC. ( A ) Динамика амплитуд PF-EPSC до и после применения 50 мкМ FC. ( B ) Усредненные амплитуды PF-EPSC через 10 минут после применения FC. Эффект FC был примерно одинаковым в срезах, инъецированных S100β и PBS. ( C ) FC значительно изменил время подъема PF-EPSC у животных, которым вводили PBS, и немного увеличил его после введения S100β. ** p < 0,01, Ɨ p < 0,05. ( D ) Репрезентативные следы PF-EPSC, полученные в PC от мышей, которым вводили PBS и S100β, показаны над диаграммой. Временные точки: до (1) и через 50 с после (2) деполяризации. ( E ) Амплитуды PF-EPSC через 50 с после деполяризации. По сравнению с областями, инъецированными PBS, амплитуда PF-EPSC была значительно выше в областях, инъецированных S100β. * p < 0,05 Подавление BG с помощью FC приводит к значительному усилению DSE в ПК, инъецированных PBS. Ɨ < 0,05. ( F ) Среднее время PF-EPSCs до и после деполяризации в срезах, обработанных 50 мкМ FC. Пунктирные и черные линии указывают на модель двойной волны, подходящую для групп, которым вводили PBS и S100β, соответственно.

Ингибирование поглощения глутамата…

Ингибирование захвата глутамата TBOA изменяет кинетику PF-EPSC, но не влияет…

Рисунок 9

Ингибирование поглощения глутамата TBOA изменяет кинетику PF-EPSC, но не влияет на краткосрочную пластичность, опосредованную эндоканнабиноидами. ( A , B ) TBOA продлевает EPSC в тканях, инъецированных PBS и S100β (҂ p <0,05). Обратите внимание, что исходный уровень тау был снижен после применения S100β, но эффект TBOA был сравним с контролем. TBOA оказывал минимальное влияние на соотношение PPF только в срезах животных, которым вводили S100β. * р < 0,05. ( C ) Средняя диаграмма амплитуд PF-EPSC до и через 30 с после деполяризации. Применение TBOA отмечено красной линией. Амплитуды ПФ-ВПСТ нормировали до значений до деполяризации. * р < 0,05. ( D ) Репрезентативные следы PF-EPSC, полученные в PC от мышей, которым вводили PBS и S100β, показаны над диаграммой. Временные точки: до (1) и через 30 с после (2) деполяризации. Среднее время PF-EPSC до и после деполяризации в срезах, обработанных TBOA. Пунктирные и черные линии указывают на модель двойной волны, подходящую для групп, которым вводили PBS и S100β, соответственно.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Хроническая оптогенетическая стимуляция глии Бергмана приводит к дисфункции EAAT1 и гибели клеток Пуркинье, имитируя события, вызванные экспрессией патогенного атаксина-1.

  Шуваев А.Н., Белозор О.С., Можей О., Яковлева Д.А., Потапенко И.В., Шуваев А.Н., Смольникова М.В., Салмин В.В., Салмина А.Б., Хирай Х., Тешемахер А.Г., Каспаров С.

  Шуваев А.Н. и соавт.
  Нейробиол Дис. 2021 июль; 154:105340. doi: 10.1016/j.nbd.2021.105340. Epub 2021 19 марта.
  Нейробиол Дис. 2021.

  PMID: 33753288

• Исследование секвенирования РНК отдельных ядер клеток Пуркинье и глиальных изменений в мозжечке трансгенных мышей со спиноцеребеллярной атаксией 1 типа.

  Боргенхаймер Э., Хамел К., Шилер С., Монкада Ф.Л., Сброкко К., Чжан Ю., Цветанович М.

  Боргенхаймер Э. и др.
  Неврологи передней клетки. 2022 15 ноября; 16:998408. дои: 10.3389/fncel.2022.998408. Электронная коллекция 2022.
  Неврологи передней клетки. 2022.

  PMID: 36457352
  Бесплатная статья ЧВК.

• Прогрессирующее нарушение передачи сигналов mGluR мозжечка и его терапевтический потенциал при мозжечковой атаксии у мышей с моделью спиноцеребеллярной атаксии 1 типа.

  Шуваев А.Н., Хосой Н., Сато Ю., Янагихара Д., Хираи Х.

  Шуваев А.Н. и соавт.
  Дж. Физиол. 2017 янв. 1; 595 (1): 141-164. дои: 10.1113/JP272950. Epub 2016, 15 сентября.
  Дж. Физиол. 2017.

  PMID: 27440721
  Бесплатная статья ЧВК.

• Прогресс в изучении патогенеза спиноцеребеллярной атаксии 1 типа.

  Cummings CJ, Orr HT, Zoghbi HY.

  Каммингс CJ и др.
  Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1999 29 июня; 354 ​​(1386): 1079-81. doi: 10.1098/rstb.1999.0462.
  Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1999.

  PMID: 10434309Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Не слишком волнуйтесь: механизмы глутамат-опосредованной гибели клеток Пуркинье.

  Slemmer JE, De Zeeuw CI, Weber JT.

  Слеммер Дж. Э. и соавт.
  Прог Мозг Res. 2005; 148:367-90. doi: 10.1016/S0079-6123(04)48029-7.
  Прог Мозг Res. 2005.

  PMID: 15661204

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Косвенный негативный эффект мутантного атаксина-1 на краткосрочную и долгосрочную синаптическую пластичность в мышиных моделях спиноцеребеллярной атаксии 1 типа.

  Шуваев А.Н., Белозор О.С., Можей О.И., Шуваев А.Н., Фрицлер Ю.В., Хилажева Э.Д., Мосягина А.И., Хираи Х, Тешемахер А.Г., Каспаров С.

  Шуваев А.Н. и соавт.
  Клетки. 2022 20 июля; 11 (14): 2247. doi: 10.3390/ячейки11142247.
  Клетки. 2022.

  PMID: 35883691
  Бесплатная статья ЧВК.

• Нейропротекторные метаболиты Hericium erinaceus способствуют нейроздоровому старению.

  Рода Э., Приори Э.С., Ратто Д., Де Лука Ф., Ди Иорио С., Анджелоне П., Локателли К.А., Дезидерио А., Гоппа Л., Савино Э., Боттоне М.Г., Росси П.

  Рода Э. и др.
  Int J Mol Sci. 2021 15 июня; 22 (12): 6379. дои: 10.3390/ijms22126379.
  Int J Mol Sci. 2021.

  PMID: 34203691
  Бесплатная статья ЧВК.

• Астроциты мозжечка: гораздо больше, чем пассивные наблюдатели в патофизиологии атаксии.

  Серрато В.

  Серрато В.
  Дж. Клин Мед. 2020 11 марта; 9 (3): 757. doi: 10.3390/jcm

  57.
  Дж. Клин Мед. 2020.

  PMID: 32168822
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

Рекомендации

1. 1. Сунь Ю.-М., Лу С., У З.-Ю. Спиноцеребеллярная атаксия: связь между фенотипом и генотипом — обзор. клин. Жене. 2016;90:305–314. дои: 10.1111/cge.12808.

      —

      DOI

      —

      пабмед

2. 1. Ди Донато С., Мариотти К., Тарони Ф. Спиноцеребеллярная атаксия типа 1. Handb. клин. Нейрол. 2012; 103: 399–421. doi: 10.1016/B978-0-444-51892-7.00025-5.

      —

      DOI

      —

      пабмед

3. 1. Tezenas du Montcel S. , Durr A., ​​Rakowicz M., Nanetti L., Charles P., Sulek A., Mariotti C., Rola R., Schols L., Bauer P., et al. Прогнозирование возраста начала спиноцеребеллярной атаксии 1, 2, 3 и 6 типа. J. Med. Жене. 2014; 51: 479–486. doi: 10.1136/jmedgenet-2013-102200.

      —

      DOI

      —

      ЧВК

      —

      пабмед

4. 1. Орр Х.Т., Зогби Х.Ю. Нарушения тринуклеотидных повторов. Анну. Преподобный Нейроски. 2007; 30: 575–621. doi: 10.1146/annurev.neuro.29.051605.113042.