CC BY
25© Коллектив авторов, 2021 https://doi.org/10.29296/24999490-2021-03-06
ЭКСПРЕССИЯ ГЛИАЛЬНЫХ МАРКЕРОВ, ЦИТОКИНОВ И МАРКЕРОВ НЕЙРОГЕНЕЗА В ГИППОКАМПЕ МЫШИ ПРИ СТАРЕНИИ И В ОТВЕТ НА ЛИПОПОЛИСАХАРИД
Е.Б. Сотников1, Н.И. Патлай1, А.Ю. Николаева2, О.П. Тучина1
1ФГАОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Российская Федерация, 236041, Калининград, ул. Университетская, д. 2; 2ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"», Центр биотехнологий, Институт атомной энергетики, Российская Федерация, 249034, Обнинск, Студенческий городок, д. 1 E-mail: otuchina@kantiana.ru
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Сотников Егор Борисович — аспирант Института живых систем БФУ им. И. Канта. ФГЛОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Лаборатория синтетической биологии, Институт живых систем. Тел.: +7 (952) 790-13-44. E-mail: sotnikovegor94@ gmail.com. ORCID: 0000-0002-6971-7101.
Патлай Наталия Игоревна — аспирант Института живых систем БФУ им. И. Канта. ФГЛОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Лаборатория синтетической биологии, Институт живых систем. Тел.: +7 (999) 255-23-48. E-mail: nataliyapatlay@ gmail.com. ORCID: 0000-0002-3445-7098.
Николаева Анастасия Юрьевна — студент Центра биотехнологий Института атомной энергетики. ФГЛОУ ВО «НИЯУ МИФИ», Центр биотехнологий, Институт атомной энергетики. Тел.: +7 (950) 674-06-17. E-mail: nekol1999@gmail.com. ORCID: 0000-0001-5988-1381.
Тучина Оксана Павловна — зав. лабораторией синтетической биологии Института живых систем БФУ им. И. Канта. ФГЛОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Лаборатория синтетической биологии, Институт живых систем. Доцент, кандидат биологических наук. Тел.: +7 (905) 247-50-63. E-mail: otuchina@kantiana.ru, oktuchina@gmail.com. ORCID: 0000-00031480-1311.
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, IL1ß и IL13у годовалых мышей. Уровень пролиферации клеток гиппокампа существенно снижается у годовалых животных, но возрастает в ответ на липополисахарид. Уровень экспрессии DCX не 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.
Ключевые слова: гиппокамп, нейрогенез, липополисахарид, нейровоспаление
EXPRESSION OF GLIAL MARKERS, CYTOKINES AND MARKERS OF NEUROGENESIS IN THE MOUSE HIPPOCAMPUS DURING AGING AND IN RESPONSE TO LIPOPOLYSACCHARIDE E.B. Sotnikov1, N.I. Patlay1, A.Y. Nikolaeva2, O.P. Tuchina1
1Immanuel Kant Baltic Federal University, ul. Universitetskaya, 2, Kaliningrad, 236041, Russian Federation; 2National Research Nuclear University «Moscow Engineering Physics Institute», Center for Biotechnology, Institute for Nuclear Power Engineering, Studencheskij gorodok, 1, Obninsk, 249034, Russian Federation
E-mail: otuchina@kantiana.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Sotnikov Egor Borisovich — PhD student School of Life Sciences, Immanuel Kant Baltic federal University. Immanuel Kant Baltic Federal University, Laboratory for Synthetic biology, School of Life Sciences. Тел.: +7 (952) 790-13-44. E-mail: sotnikovegor94@gmail. com. ORCID: 0000-0002-6971-7101.
Patlay Natalia Igorevna — PhD student School of Life Sciences, Immanuel Kant Baltic federal University. Immanuel Kant Baltic Federal University, Laboratory for Synthetic biology, School of Life Sciences. Тел.: +7 (999) 255-23-48. E-mail: nataliyapatlay@gmail. com. ORCID: 0000-0002-3445-7098.
Nikolaeva Anastasya Yurievna — student Centerfor Biotechnology, Institutefor Nuclear Power Engineering. NRNUMEPhI, Centerfor Biotechnology, Institute for Nuclear Power Engineering. Тел.: +7 (950) 674-06-17. E-mail: nekol1999@gmail.com. ORCID: 0000-00015988-1381.
Tuchina Oksana Pavlovna — head of laboratory for Synthetic biology, School of Life Sciences, Immanuel Kant Baltic federal University. Immanuel Kant Baltic Federal University, Laboratory for Synthetic biology, School of Life Sciences. Associate Professor, Candidate of Biological Sciences. Тел.: +7 (905) 247-50-63. E-mail: otuchina@kantiana.ru, oktuchina@gmail.com. ORCID: 0000-0003-1480-1311.
Introduction. Aging is associated with a decrease in the neuro- and synaptogenesis as well as hyperactivation of glial cells, which leads to changes in the morphofunctional state of the nervous tissue of the hippocampus and, as a consequence, a deterioration in cognitive abilities. Changes in the concentration of cytokines observed during aging contribute to the hyperactivation of glial cells and negatively affect the processes of neuronal plasticity; however, peripheral inflammation caused by endotoxin can also lead to the same result.
The aim of this study was to analyze the expression levels of glial markers GFAP, Iba1, pro- and anti-inflammatory cytokines, as well as markers of proliferation and neurogenesis in the hippocampus of mice of three ages: 2—3 days, 3 months and 1 year in the physiological state, as well as in the case of intraperitoneal lipopolysaccharide injections.
Methods. To determine the expression levels, mRNA was isolated from the hippocampal tissue of inbred mice C57BL/6, cDNA was synthesized, followed by real-time PCR.
Results. The expression level of GFAP increases with age, while Iba1 does not change. A general tendency to an increase in the expression of proinflammatory cytokines with age was revealed, the expression levels of the anti-inflammatory cytokines IL-4 and IL-10 did not change significantly, and IL-13 increased. In response to injection of lipopolysaccharide, a decrease in the expression of TNF-a, IL-1fi, and IL-13 was observed in 1 year-old mice. The level of proliferation of hippocampal cells is significantly reduced in 1-year-old animals, but increases in response to lipopolysaccharide. DCXexpression level does not change with age and in response to lipopolysaccharide.
Conclusion. The study of changes which occur in the nervous tissue with age, as well as in response to peripheral inflammation, is necessary to create new and effective models for the development of neurodegenerative diseases, as well as to understand the fundamental processes of brain aging.
Key words: hippocampus, neurogenesis, lipopolysaccharide, neuroinflammation
ВВЕДЕНИЕ
С возрастом нервная ткань претерпевает структурные и функциональные изменения. Особый интерес представляет гиппокамп, так как наблюдаемое при нормальном старении снижение нейро- и синаптогенеза и гиперактивация глиальных клеток приводят к атрофии гиппокампа и как следствие — к ухудшению когнитивных способностей. Немаловажную роль в этих процессах, вероятно, играет и нарушение работы иммунной системы. Известно, что с возрастом происходит снижение числа лимфоцитов и изменение цитокинового профиля, что обуславливает замедленную реакцию на инфекции
[1]. Возможно, что изменение концентрации цито-кинов способствует также гиперактивации глиаль-ных клеток в гиппокампе и негативно сказывается на процессах нейрональной пластичности. Периферическое воспаление, вызванное инъекциями липополисахарида (ЛПС) — компонента клеточной стенки грамотрицательных бактерий, изменяет иммунный статус организма и влияет на функционирование нервной ткани, в частности, приводит к нарушению у животных некоторых форм памяти
[2]. Так как только 0,025% ЛПС, введенного внутривенно, проникает в мозг [3], предполагается, что основную роль в формировании воспаление-по-
добных реакций в нервной ткани играют глиальные клетки, в особенности микроглия. Liddelow и соавт. (2017) отмечают, что для приобретения астроцита-ми реактивного нейротоксического фенотипа необходима активация микроглиальных клеток [4], однако механизмы астроцит-микроглиальных и нейроглиальных взаимодействий остаются предметом дискуссий.
Целью настоящего исследования был анализ уровней экспрессии глиальных маркеров про- и противовоспалительных цитокинов, а также маркеров пролиферации и нейрогенеза в гиппокампе мышей разного возраста в физиологическом состоянии, а также в случае интраперитонеальной инъекции ЛПС. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
♦ определить уровни экспрессии маркера астро-цитов — глиального фибриллярного кислого белка ^БАР) и маркера микроглии — ионизированной молекулы-адаптера связывания кальция 1 (1Ьа1);
♦ оценить уровни экспрессии провоспалитель-ных цитокинов фактора некроза опухолей-а (ТБКа), интерлейкинов-1р и-6 (^1р и ^6) и противовоспалительных цитокинов интерлей-кина-4, -10, -13 (^4, Ш0, Ш3);
♦ определить уровни экспрессии маркера пролиферации Ki-67 и маркеров нейрогенеза Sox2 и DCX.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследовании были использованы мыши ин-бредной линии C57BL/6 разных возрастных групп: Р — 2—3 дня (n=10); 3 m — 3 мес (n=28; 14 самцов, 14 самок); 1 y.o. — 1 год (n=14; 7 самцов, 7 самок). Животных содержали в стандартных условиях вивария при световом режиме 12/12, доступе к корму и воде ad libitum. Эксперименты проводили в соответствии с этическими правилами работы с животными (Приказ Министерства здравоохранения РФ от 01.04.2016 №199н «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики» и European Convention for the Protection of Vertebral Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. CETS No. 123). Для индуцирования периферического воспаления использовали интраперитонеальные инъекции ЛПС (E. coli 026: B6, Sigma-Aldrich, США) в концентрации 50 мкг/кг. Животным из контрольной группы вводили 0,9% NaCl. Спустя 1 ч после инъекции проводили цервикальную дислокацию, декапитацию, выделение гиппокампа, после чего помещали ткань в RNAlater (Sigma-Aldrich, США) для последующего выделения РНК. Для определения уровней экспрессии цитоки-нов, а также маркеров глиальных клеток проводили выделение мРНК из ткани гиппокампа, проверку качества РНК с помощью гель-электрофореза, синтез кДНК и ПЦР в реальном времени. Выделение РНК проводили с использованием коммерческого реактива ExtractRNA («Евроген», кат. #BC032, Россия) в соответствии с инструкцией. Количество полученной мРНК измеряли методом флуориметрии, а качество — электрофорезом в агарозном геле. На полученной мРНК проводили реакцию обратной транскрипции при помощи набора для обратной транскрипции MMLV RT kit (Евроген, кат. #SK021, Россия) в соответствии с инструкцией с использованием ДНК-амплификатора C1000 Touch 96 Reaction Module (BioRad, США). На полученной кДНК проводили ПЦР в реальном времени. Праймеры подобраны с использованием системы Primer-BLAST — NCBI: GFAP (F: ACA CTG AAA CAG GAG AGA GG, R: TAA GAT GAC TGA GCG GAT GG), IBA1 (F: AAG GGA ATG AGT GGA AAG GG, R: CAG ACG CTG GTT GTC TTA GG), Ki-67 (F: AGG ACA AGA CGT GGG AAA G, R: TTG CGG GAT CGC ATA GTT), SOX2 (F: TGC AGT ACA ACT CCA TGA CC, R: CGG ACT TGA CCA CAG AGC), DCX (F: CAG CAT CTC CAC CCA ACC, R: AAG TCC ATT CAT CCG TGA CC), ФНОа (F: TCA GTG TCT TCA CCA AAG GG, R: GCA GTG GAC CAT CTA ACT CG), IL1p (F: AAA GCT CTC CAC CTC AAT GG, R: TGT CGT TGC TTG GTT CTC C), IL6 (F: ATC CAG TTG CCT TCT TGG G, R: GTC TGT TGG GAG TGG TAT CC), IL4 (F: CAC AGC AAC GAA GAA CAC C, R: AAA TAT GCG AAG CAC CTT GG), IL10 (F: GCC CTT TGC TAT GGT GTC C, R: TCT CCC
TGG TTT CTC TTC CC), IL13 (F: GAG CAA CAT CAC ACA AGA CC, R: CCA GGG CTA CAC AGA ACC). Для проведения ПЦР использовали готовую смесь qPCRmix-HS SYBR («Евроген», кат. #PK147, Россия) в соответствии с инструкцией. Результаты были проверены при помощи электрофореза в агарозном геле. Полученные данные были проанализированы с помощью ACt метода с последующим тестом ANOVA и критерием Манна—Уитни. Статистически значимыми считали значения p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ уровней экспрессии глиальных маркеров в контрольных группах животных разного возраста показал, что GFAP экспрессируется существенно выше у 3-месячных мышей по сравнению с 3-дневными (р<0,0001), а также в группе годовалых мышей по сравнению с 3-дневными и 3-месячными (р<0,0001) (рис. 1). Это согласуется с данными исследований об увеличении экспрессии GFAP при старении в связи с реакцией астроцитов на окислительный стресс в гиппокампе [5]. Известно, что экспрессия GFAP обладает региональной гетерогенностью как in vitro [6], так и in vivo [7]. Так, Clarke et al. (2018) продемонстрировали, что при нормальном старении для астроцитов из гиппокампа и полосатого тела характерно повышение экспрессии GFAP и генов, связанных с формированием реактивного фенотипа, в то время как, например, в церебральной коре таких изменений с возрастом не наблюдается [7]. В то же время Clarke et al. (2018) и Liddelow et al. (2017) отмечают существенную роль микроглии в формировании реактивного фенотипа астроцитов, как при старении, так и в ответ на ЛПС. Согласно нашим результатам, уровень экспрессии Iba1 в клетках гиппокампа существенно не изменяется с возрастом (р>0,9), а интраперито-нальная инъекция ЛПС в концентрации 50 мкг/кг спустя 1 ч не приводит к статистически значимым изменениям экспрессии GFAP и Iba1 в гиппокампе. Возможно, для формирования реактивного фенотипа астроцитов и микроглии в гиппокампе в ответ на ЛПС требуется значительно больше времени.
Анализ экспрессии провоспалительных цитоки-нов в контрольных группах животных разного возраста показал общую тенденцию к увеличению экспрессии с возрастом для IL10 (р<0,0001) и IL6 (р<0,0001), в то время как экспрессия TFNa значимо повышается только у годовалых животных (р=0,0011) (рис. 2). Спустя 1 ч после введения ЛПС статистически значимые изменения в уровне экспрессии наблюдались только для TFNa (р=0,0021) и IL10 (р=0,0014) у годовалых мышей, при этом происходило снижение экспрессии цитокинов в ответ на эндотоксин. Уровень экспрессии противовоспалительных цитокинов IL4 и IL10 в гиппокампе существенно не изменяется с возрастом, а также под действием ЛПС. В то время как экспрессия IL13 снижается в ответ на введение ЛПС (р<0,0001). Изменения в экспрессии цитокинов в ответ на ЛПС у годовалых животных могут быть связа-
ны с дизрегуляцией иммунной системы с возрастом: уровень провоспалительных цитокинов значительно выше, чем у молодых животных, однако, в ответ на введение ЛПС классической провоспалительной реакции не наблюдается.
Анализ экспрессии Ki-67 показал, что уровень пролиферации клеток гиппокампа существенно снижается у годовалых животных по сравнению с 3-дневными и 3-месячными (р<0,0001). При этом введение ЛПС приводит к значительному увеличению экспрессии Ki-67 (р<0,0001). Так как этот маркер является неспецифическим индикатором пролиферации, а уровни экспрессии Sox2 и DCX у годовалых мышей не изменяются при введении ЛПС (можно предположить тенденцию к снижению экспрессии), наблюдаемые изменения, вероятно, не связаны с процессами нейрогенеза. Увеличение уровня экспрессии Ki-67 в ответ на ЛПС может быть результатом пролиферации глиальных клеток, однако, так как экспрессии GFAP и Ibal существенно не изменяются, наиболее вероятным представляется пролиферация эндотели-альных или гладкомышечных клеток кровеносных сосудов. Yin et al. (2017) продемонстрировали, что ЛПС в концентрации 10 мг/мл стимулирует пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов in vitro через сигнальные пути TLR4/Rac1/Akt [8]. Известно, что пролиферация и миграция гладкомышечных клеток — один из признаков атеросклероза, риск развития которого повышается с возрастом [9]. Возможно, этим объясняется отсутствие изменений в экспрессии Ki-67 в ответ на ЛПС у молодых животных.
Уровень экспрессии маркера нейрогенеза Sox2 статистически значимо повышается у годовалых животных по сравнению с 3-дневными (р=0,0088), при этом введение ЛПС приводит к значимому повышению экспрессии Sox2 у 3-месячных мышей (р=0,0008), в то время как у годовалых животных изменений не наблюдается. Анализ уровней экспрессии DCX не показал существенных изменений, можно предположить тенденцию к снижению экспрессии у годовалых животных в ответ на ЛПС. Известно, что увеличение экспрессии провоспалительных ци-токинов, в частности IL1P, инги-бирует нейрогенез и способствует глиогенезу. IL1P снижает пролиферацию нервных стволовых клеток гиппокампа in vitro, снижает экспрессию DCX, повышая при этом экспрессию GFAP [10]. Возможно, что изменения, наблюдаемые у годовалых мышей, связаны с общим повышением уровней провоспалительных цитокинов в гиппокампе с возрастом. Несмотря на то, что основным источником цитокинов в нервной ткани
является микроглия, уровень экспрессии 1Ьа1 существенно не изменяется. Это позволяет предположить, что микроглия не участвует в формировании и(или) поддержании реактивного фенотипа астроцитов в гиппокампе, и тогда источником провоспалительных цитокинов являются астроциты или, в случае нарушения функционирования гематоэнцефалического барьера с возрастом, — иммунные клетки крови. Раскрытие молекулярных механизмов нейроиммунных взаимодействий необходимо для создания новых и эффективных моделей развития нейродегенератив-ных заболеваний, а также для понимания фундаментальных процессов старения мозга.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Уровень экспрессии GFAP увеличивается при старении, предположительно в связи с реакцией астроцитов на окислительный стресс в гиппокам-пе, в то время как уровень экспрессии 1Ьа1 в клетках гиппокампа существенно не изменяется с возрастом. Ни в одной из возрастных групп не происходит изменения экспрессии глиальных маркеров в ответ на инъекцию ЛПС.
Продемонстрирована общая тенденция к увеличению экспрессии провоспалительных цитокинов TFNa, Юр и 1Ь6 в гиппокампе с возрастом, в то время как уровни экспрессии противовоспалительных цитокинов 1Ь4 и Ю0 в гиппокампе существенно не изменяются, а 1Ы3 — возрастает. В ответ на инъекцию ЛПС наблюдается снижение экспрессии TFNa, Юр и 1Ь13, что может быть связано с дисрегуляцией иммунной системы при старении.
Уровень пролиферации клеток гиппокампа существенно снижается у годовалых животных по сравнению с 3-дневными и 3-месячными, но возрастает в ответ на инъекцию ЛПС, что предположительно является следствием деления эндоте-
Рис. 1. Экспрессия GFAP (а) и Ibal (б) у животных разного возраста (P2_3, 3 m, 1 y.o.) спустя 1 ч после введения ЛПС (штриховка) и в соответствующих контрольных группах
Примечание. # — статистически значимая разница с P контрольной группой животных.
Fig. 1. GFAP (a) and Ibal (b) expression in animals of different ages (P2_3, 3 m, 1 y.o.) 1 hour after LPS injection and in the corresponding control groups Note. # — statistically significant difference with P control group of animals.
Рис. 2. Экспрессия про- и противовоспалительных цитокинов (а, б, в, г, д, е), маркеров пролиферации (ж) и нейрогенеза (з, и) у животных разного возраста (P2_3, 3 m, 1 y.o.) спустя 1 час после введения ЛПС (штриховка) и в соответствующих контрольных группах
Примечание. # — статистически значимая разница с P контрольной группой животных; * — статистически значимая разница между экспериментальной группой животных с введением ЛПС и соответствующей контрольной группой.
Fig. 2. Expression of pro- and anti-inflammatory cytokines (a, b, c, d, e, f), proliferation (g) and neurogenesis (h, i) markers in animals of different ages (P2_3, 3 m,1 y.o.) 1 hour after LPS injection and in the corresponding control groups Note. # — statistically significant difference with P control group of animals; * — statistically significant difference between experimental and control groups of animals.
а (а)
-с
TFNa
с С с iE ce сс с сг S
4 се
5 а о Œ
0 -2 -4 -6 -8
**
±0
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
б (b)
-С
о
С
о
Œ
се сс
о
сг S
4 св
5 а
о
Œ
ILlß
**
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
в (c)
-С
IL6
о
С
о
Œ
се сс
о
сг S
4
се
5 а
о
Œ
В"
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
г (d)
IL4
£ %
о
с
о
Œ
се сс
о
СГ
S
4
се
5 а
о
Œ
0 -2 -4 -6 -8 10
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
д (e)
IL10
•S
о
с
о
Œ
се сс
о
СГ
S
ч
се %
а о
Œ
0 -2 -4 -6
-8
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
e (f)
■В %
о
с
о
Œ
се сс
о
СГ
S
4
се
5 а
о
Œ
IL13
****
pq..
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
ж (g)
-С
Ki-67
о
с
о
Œ
се сс
о
СГ
S
4
се
5 а
о
Œ
0 -2 -4 -6 -8
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
з (h)
-С
о
С
о
Œ
се сс
о
СГ
S
4
се
5 а
о
Œ
2 0 -2 -4
SOX2
Гт „
Ä i Ё э 1 в ç
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
и (i)
-С
DCX
о
с
о
Œ
се сс
о
СГ
S
4
се
5 а
о
Œ
т
I
NaCl ЛПС NaCl ЛПС NaCl ЛПС
3 m
1 у.о.
3 m
1 у.о.
3 m
1 у.о.
лиальных или гладкомышечных клеток. Уровень экспрессии маркера незрелых нейронов DCX не изменяется с возрастом, а также в ответ на ЛПС, то есть изменений в уровне нейрогенеза в гиппокампе не происходит. Повышение экспрессии Sox2 в ответ на ЛПС у 3-месячных мышей может быть связано с активацией процессов нейрогенеза, однако так как экспрессия маркера незрелых нейронов DCX не изменяется, для подтверждения этого предположения необходимо детальное гистологическое исследование.
* * *
Статья написана при поддержке программы повышения конкурентоспособности БФУ им. И. Канта на 2016-2020 годы (Проект 5-100).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
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
(Tuchina O. P., Adamovskaya S. S.Regional heterogeneity of astrocytes in respect to glial fibrillary acidic protein and glutamine synthetase expression in vitro. Sovremen-nye problemy nauki i obrazovanija. 2020; 2: 148. https://doi.org/10.17513/spno.29751 (in Russian)]
7. Clarke L.E., Liddelow S.A., Chakraborty C., Münch 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
Для цитирования: Сотников Е.Б., Патлай Н.И., Николаева А.Ю., Тучина О.П. Экспрессия глиальных маркеров, цитокинов и маркеров нейрогенеза в гиппокампе мыши при старении и в ответ на липополисахарид. Молекулярная медицина. 2021; 19 (3): 38-43. https://doi.org/10.29296/2499949Q-2021-03-06
Поступила 31 июля 2020 г.
For citation: Sotnikov E.B., Patlay N.I., Nikolaeva A.Y., Tuchina O.P Expression of glial markers, cytokines and markers of neurogenesis in the mouse hippocampus during aging and in response to lipopolysaccha-ride. Molekulyarnaya meditsina. 2021; 19 (3): 38-43 (in Russian). https:// doi.org/10.29296/24999490-2021-03-06
