Замораживающий раствор с использованием агара для длительного криосохранения срезов мозга негибернирующих животных
- Авторы: Мокрушин А.А1
-
Учреждения:
- Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН
- Выпуск: Том 68, № 2 (2023)
- Страницы: 360-368
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/144433
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923020151
- EDN: https://elibrary.ru/CCKFGL
- ID: 144433
Цитировать
Аннотация
Ранее нами было обнаружено, что функционирование глутаматергических ионотропных механизмов АМПА (а-амино-3-гидрокси-5-метилизоксазол-4-пропионовой кислоты) и НМДА (N-метил-D-аспартата) нарушались после длительного криосохранения срезов головного мозга крыс при - 10°С в течение 30-50 сут. Для выяснения причин криоповреждения АМПА- и НМДА-зависимых механизмов мы исследовали криосохранение срезов обонятельной коры мозга крыс в растворах, состоящих из искусственной цереброспинальной жидкости и агара в различных концентрациях (33, 44 и 50%). После криосохранения срезы отогревались до 37°С и в них были проанализированы изменения амплитуд АМПА- и НМДА-потенциалов, которые отражают активности АМПА- и НМДА-механизмов, по сравнению с значениями до криосохранения. Обнаружено, что АМПА- и НМДА-потенциалы изменялись различно в зависимости от концентрации агара в искусственной цереброспинальной жидкости. В растворах, содержащих 33% агара, амплитуда АМПА-потенциалов увеличивалась на 60%, напротив, амплитуда НМДА-потенциалов была равна значениям до криосохранения. При концентрации агара 44% в растворе наблюдалось увеличение амплитуд АМПА и НМДА на 70 и 80% соответственно. Полное восстановление активностей АМПА- и НМДА-механизмов удалось получить после криосохранения в замораживающем растворе с концентрацией агара 50%. При этих условиях апмлитуды АМПА- и НМДА-потенциалов соответствовали их значениям до криосохранения. Таким образом, полученные результаты показывают, что агар, добавленный в раствор искусственной цереброспинальной жидкости, является криопротектором, защищающий АМПА- и НМДА-зависимые механизмы от криоповреждений. Разработанный нами замораживающий раствор (искусственная цереброспинальная жидкость и агар) для криосохранения эксплантантов мозга негибернирующих животных будет использован для создания криобанка нервной ткани.
Об авторах
А. А Мокрушин
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН
Email: mok@inbox.ru
Санкт-Петербург, Россия
Список литературы
- S. J. Paynter, Brain Res. Bull., 75, 1 (2008).
- S. Bojic, A. Murray, and B. L. Bentley, BMC Biol., 19 (1), 56 (2021).
- S. S. Parker, A. Moutal, and S. Cai, eNeuro, 5, 0135 (2018).
- F Pischedda, C. Montani, and J. Obergasteiger, Front. Cell Neurosci., 12, 81 (2018).
- J. Fang and Z. X. Zhang, Cryobiology, 29, 267 (1992).
- D. Petite and M. C. Calvet, Brain Res., 747,279 (1997).
- T. J. Collier, M. J. Gallagher, and C. D. Sladek, Brain Res., 623, 249 (1993).
- S. Jensen, T. Sorensen, and J. Zimmer, Cryobiology, 24, 120 (1987).
- А. А. Мокрушин и С. Е. Боровиков, Междунар. журн. прикл. фунд. исслед. 2 (2), 214 (2017).
- A. A. Mokrushin, Biol. Bull., 47, 71 (2020).
- T.P. Obrenovitch and J. Urenjak, Progr. Neurobiol., 51, 39 (1997).
- S. F Traynelis and S. D. Cull-Candy, Nature, 345, 347 (1990).
- Ю. И. Пичугин, Теоретические и практические аспекты современной криобиологии (Москва, 2013).
- A. G. E. Day, K. S. Bhangra, and C. Murray-Dunning, Tissue Engineering: Part C Methods, 23, 575 (2017).
- C. Zhang, Y. Zhou, and L. Zhang, Int. J Mol. Sci., 19, 3330 (2018).
- E. E. Benson, K. Harding, and M. Ryan, Cryoletters, 39, 14 (2018).
- S. Schneider and H. H. Klein, Eur. J. Med. Res., 16, 396 (2011).
- М. И. Митюшов, Н. А. Емельянов, А. А. Мокрушин и др., Переживающий срез мозга как объект нейрофизиологического и нейрохимического исследования (Наука, Л., 1986).
- А. А. Мокрушин, Биофизика, 66 (5), 954 (2021).
- B. Wowk, https://www.alcor.org (2007).
- K. Matsumura, F Hayashi, and T. Nagashima, Commun. Mater., 2, 15 (2021).
- D. Pegg, Cryopreservation in Essentials of Tissue Banking, Ed. by G. Galea (Springer Netherlands, 2010).
- P. J. Stiff, A. J. Murgo, and C. G. Zaroulis, Cryobiology, 20, 17 (1983).
- A. Stolzing, Y. Naaldijk, and V. Fedorova, Transfus. Apher. Sci., 46, 137 (2012).
- Б. П. Шипунов и В. И. Маркин, Химия растительного сырья, № 1, 73 (2020).
- А. И. Усов, Химия растительного сырья, № 2, 7 (2021).
- A. I. Usov, Adv. Carbohydrate Chem. Biochem., 65, 115 (2011).
- C. Delattre, T. A. Fenoradosoa, and P. Michaud, Brazil. Arch. Biol. Technol., 54 (6), 1075 (2011).
- A. M. Sousa, J. Borges, and A. F. Silva, Carbohydrate Polymers, 96 (1), 163 (2013).
- T. Matsuhashi, Agar/Food Gels, Ed. by Harris (Dordrecht, 1990).
- В. А. Евтушенко и Г. В. Варфаломеева, Высокомолекуляр. соединения, 5, 1867 (1963).
- Б. П. Шипунов, В. Е. Коптев, и В. И. Маркин, Химия растительного сырья, № 1, 53 (2018).
- A. I. Usov, Food Hydrocolloids, 12 (3), 301 (1998).
- Е. А. Анциферов, Е. В. Кудрявцева и А. А. Соболева, Вестн. Иркутского гос. техн. ун-та, 6 (46), 171 (2010).
- О. А. Максимова и В. В. Митин, Пищевая промышленность, 7, 45 (2013).
![](/img/style/loading.gif)