CC BY
0УДК 611.81.013
ИНАКТИВАЦИЯ РЕЦЕПТОРА PDGFRß В КОРЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИВОДИТ К НАРУШЕНИЯМ МИГРАЦИИ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ НЕЙРОНОВ
DOI 10.24412/CL-37228-2024-50-52 Х. К. Целис Суэскун1, Н. С. Хорева1, В. С. Тарабыкин2
'Научно-исследовательский институт нейронаук, лаборатория генетики развития мозга, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия 2Institute of Cell Biology and Neurobiology, Charite-Universitätsmedizin, Берлин, Германия E-mail: juancamilo1297@gmail.com
Аннотация. Исследование доказывает роль PDGFRß в процессах миграции и определение клеточной судьбы развивающихся нейронов коры головного мозга. С помощью метода in utero электропорации, проводили эксперименты по повышенной экспрессии, а также инактивации PDGFRß что приводили к изменениям доли Satb2+ и Ctip2+ клеток, а также к нарушениям миграции и распределения нейронов по слоям коры головного мозга.
Ключевые слова: нейрогенез, кора головного мозга, in utero электро-порация.
В процессе развития коры головного мозга фосфорилирова-ние белков играет важную роль в сигнальных путях, контролирующих многие клеточные процессы, включая регуляцию клеточного цикла, пролиферацию, дифференцировку, метаболизм и апоптоз. В предыдущих экспериментах in vitro с использованием библиотеки ингибиторов киназ рецептор тромб оцитарного фактора роста бета (PDGFRß) был идентифицирован как потенциальный регулятор клеточной судьбы развивающихся нейронов [1]. В связи с этим была проведена серия экспериментов с применением метода in utero электропорации (IUE) для изучения роли PDGFRß в развитии коры головного мозга и определении клеточной судьбы.
С целью исследования влияния повышенной экспрессии (OverExpression, OE) PDGFRß в процессе нейрогенеза нами был создан генетический конструкт рCAG-PDGFRß-IRES-eGFP. IUE
проводилась на стадии е14.5 эмбрионального развития до начала спецификации нейрональных клеток верхних слоев с последующим анализом на стадии е18.5. Эксперименты проводились на линии мышей BALB/c. В качестве контроля использовались конструкты с флуоресцентными белками — pCAG-eGFP и pCAG-Venus. Повышенная экспрессия PDGFRp в нейронах коры головного мозга после IUE приводила к значительному снижению количества нейронов верхних слоев коры (Satb2+). В то же время наблюдалось значительное увеличение количества нейронов глубоких слоев коры (Ctip2+). Кроме того, повышенная экспрессия PDGFRp привела к изменению распределения нейронов по слоям коры, значительно увеличивая количество еGFP+ клеток в нижних слоях, что свидетельствует о нарушении миграции нейронов.
Для изучения роли PDGFRp in vivo были проведены эксперименты по ингибированию (Knock-Out, КО) PDGFRp с помощью конструкта, кодирующего shPHK ("short-hairpin"). Аналогично PDGFRp OE, IUE проводилась на стадии е14.5, и дальнейший анализ — на стадии е18.5 на линии мышей BALB/c. В качестве контроля использовался конструкт, кодирующий неактивную (scramble) shPHK вместе с pCAG-eGFP и pCAG-Venus. Ингибирование PDGFRp приводило к изменению доли Satb2+ клеток, а также к нарушению миграции нейронов. РНК интерференция PDGFRp приводит к значительному увеличению количества Satb2+ нейронов, в то время как общее количество Ctip2+ нейронов остается практически неизменным. Послойное распределение eGFP+ нейронов демонстрирует два выраженных варианта распределения PDGFRp KO клеток. С одной стороны, нейроны чаще находятся в глубоких слоях неокортекса, с другой — значительно увеличено количество клеток, находящихся в верхних слоях коры по сравнению с контрольной группой. Данное распределение клеток может свидетельствовать о нарушении механизмов миграции.
Полученные нами результаты in vivo коррелируют между собой. При PDGFRp OE наблюдалось значительное уменьшение Satb2+ клеток коре, в то время как PDGFRp KO приводила к противоположному эффекту, демонстрируя возможную роль данной киназы в отрицательной регуляции экспрессии Satb2 в развивающихся нейронах. Также полученные данные in vivo предполагают, что PDGFRp играет важную роль в процессах образования сложной цитоархи-тектуры коры посредством контроля механизмов миграции и определения клеточной судьбы нейронов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
(проект № FSWR-2023-0029).
Список литературы
1. Ambrozkiewicz M. C., Bessa P., Salazar-Lazaro A., Salina V., Taraby-kin V. Satb2(Cre/+) mouse as a tool to investigate cell fate determination in the developing neocortex // J. Neurosci. Methods. — 2017. — No 291. — P. 113-121.
INACTIVATION OF THE PDGFRp RECEPTOR IN THE CEREBRAL CORTEX LEADS TO IMPAIRED MIGRATION AND DIFFERENTIATION
OF NEURONS
Abstract. The study proves the role of PDGFRp in migration processes and the determination of the cellular fate of developing neurons in the cerebral cortex. Using the in utero electroporation method, experiments were conducted on increased expression and inactivation of PDGFRp, which led to changes in the proportion of Satb2+ and Ctip2+ cells, as well as to disturbances in the migration and distribution of neurons across the layers of the cerebral cortex.
Key words: neurogenesis, cerebral cortex, in utero electroporation.
