Уровни мРНК генов миелинизации в спинном мозге крыс с нокаутом гена обратного захвата дофамина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Синдром дефицита внимания и гиперактивности — одно из самых распространенных нервно-психических заболеваний у детей. Несмотря на большую социальную значимость данного синдрома, этиология заболевания не установлена. Одно из возможных звеньев патогенеза этого заболевания — нарушение миелинизации нервных волокон. Крысы с нокаутом гена транспортера дофамина (dopamine transporter gene knockout, DAT-KO) представляют наиболее распространенную модель синдрома дефицита внимания и гиперактивности, поскольку демонстрируют симптомы, сходные с таковыми у детей с заболеванием: повышенную двигательную активность, когнитивные нарушения и компульсивное поведение. Данная работа позволит определить наличие нарушений миелинизации в спинном мозге крыс линии DAT-KO, что расширит понимание этиологии и патогенеза синдрома.

Цель — определение уровня мРНК генов, кодирующих белки, участвующие в процессе миелинизации, в спинном мозге крыс DAT-KO при их естественном развитии.

Материалы и методы. Работа выполнена на 72 крысятах (DAT-KO, DAT-HET, DAT-WT), полученных в результате скрещивания 12 пар половозрелых крыс DAT-HET. Крысят декапитировали на 7, 14, 21-й дни постнатального развития, после чего в шейном и поясничном отделе спинного мозга методом обратной транскрипции полимеразной цепной реакции в реальном времени измеряли уровни мРНК основных генов-маркеров миелинизации.

Результаты. Уровни мРНК генов mag, olig2 и plp1 существенно отличались в шейном и поясничном отделах спинного мозга крыс DAT-KO по сравнению с животными DAT-WT. Значимое повышение уровня мРНК гена mag у животных DAT-HET и DAT-KO наблюдалось на 14-й и 21-й день постнатального развития. У этих животных также был повышен уровень мРНК гена olig2 на 21-й день постнатального развития. Уровень мРНК гена plp1 у животных DAT-KO был повышен на 14-й и понижен на 21-й день постанального развития.

Заключение. Нарушение миелинизации нервных волокон спинного мозга крыс DAT-KO — одно из последствий нокаута гена транспортера дофамина, а также одна из возможных причин наблюдаемых поведенческих изменений — гиперактивности, когнитивных нарушений и компульсивного поведения.

Об авторах

Екатерина Денисовна Куликова

Институт экспериментальной медицины

Email: kulikovaekaterina77@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-3218-1494

лаборант-исследователь физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Дмитрий Сергеевич Трактиров

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: ds.traktirov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0424-6545

младший научный сотрудник физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Марина Николаевна Карпенко

Институт экспериментальной медицины

Email: mnkarpenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1082-0059
SPIN-код: 6098-2715

д-р биол. наук, заведующая лабораторией нейрохимии физиологического отдела им. И.П. Павлова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Adinolfi A., Zelli S., Leo D., et al. Behavioral characterization of DAT-KO rats and evidence of asocial-like phenotypes in DAT-HET rats: The potential involvement of norepinephrine system // Behav Brain Res. 2019. Vol. 359. P. 516–527. doi: 10.1016/j.bbr.2018.11.028
  2. Bongarzone E.R., Howard S.G., Schonmann V., Campagnoni A.T. Identification of the dopamine D3 receptor in oligodendrocyte precursors: potential role in regulating differentiation and myelin formation // J Neurosci. 1998. Vol. 18, N 14. P. 5344–5353. doi: 10.1523/JNEUROSCI.18-14-05344.1998
  3. Howard S., Landry C., Fisher R., et al. Postnatal localization and morphogenesis of cells expressing the dopaminergic D2 receptor gene in rat brain: expression in non-neuronal cells // J Comp Neurol. 1998. Vol. 391, N 1. P. 87–98. doi: 10.1002/(sici)1096-9861(19980202)391:1<87::aid-cne8>3.0.co;2-n
  4. Choi M.H., Na J.E., Yoon Y.R., et al. Role of dopamine D2 receptor in stress-induced myelin loss // Sci Rep. 2017. Vol. 7, N 1. P. 11654. doi: 10.1038/s41598-017-10173-9
  5. Aberg K., Saetre P., Jareborg N., Jazin E. Human QKI, a potential regulator of mRNA expression of human oligodendrocyte-related genes involved in schizophrenia // Proc Natl Acad Sci USA. 2006. Vol. 103, N 19. P. 7482–7487. doi: 10.1073/pnas.0601213103
  6. Fan X., Bruno K.J., Hess E.J. Rodent models of ADHD // Curr Top Behav Neurosci. 2012. Vol. 9. P. 273–300. doi: 10.1007/7854_2011_121
  7. Pestereva N.S., Traktirov D.S., Nazarov I.R., et al. Influence of the DAT gene knockout on early rats development [abstract]. In: Proceedings of the 29th International Annual ISBS “Stress and Behavior” Neuroscience and Biological Psychiatry Conference. 18–19 May 2023. P. 23.
  8. Jones E.G., Schreyer D.J., Wise S.P. Growth and maturation of the rat corticospinal tract // Prog Brain Res. 1982. Vol. 57. P. 361–379. doi: 10.1016/S0079-6123(08)64137-0
  9. Cinque S., Zoratto F., Poleggi A., et al. Behavioral phenotyping of dopamine transporter knockout rats: compulsive traits, motor stereotypies, and anhedonia // Front Psychiatry. 2018. Vol. 9. P. 43. doi: 10.3389/fpsyt.2018.00043
  10. McKerracher L., David S., Jackson D.L., et al. Identification of myelin-associated glycoprotein as a major myelin-derived inhibitor of neurite growth // Neuron. 1994. Vol. 13, N 4. P. 805–811. doi: 10.1016/0896-6273(94)90247-x
  11. McKerracher L., Rosen K.M. MAG, myelin and overcoming growth inhibition in the CNS // Front Mol Neurosci. 2015. Vol. 8. P. 51. doi: 10.3389/fnmol.2015.00051
  12. Lu J., Lian G., Zhou H., et al. OLIG2 over-expression impairs proliferation of human Down syndrome neural progenitors // Hum Mol Genet. 2012. Vol. 21, N 10. P. 2330–2340. doi: 10.1093/hmg/dds052
  13. Marshall C.A., Novitch B.G., Goldman J.E. Olig2 directs astrocyte and oligodendrocyte formation in postnatal subventricular zone cells // J Neurosci. 2005. Vol. 25, N 32. P. 7289–7298. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1924-05.2005
  14. Mayer J.A., Larsen E.C., Kondo Y., Duncan I.D. Characterization of a PLP-overexpressing transgenic rat, a model for the connatal form of Pelizaeus-Merzbacher disease // Neurobiol Dis. 2011. Vol. 44, N 2. P. 231–238. doi: 10.1016/j.nbd.2011.07.007
  15. Leo D., Sukhanov I., Zoratto F., et al. Pronounced hyperactivity, cognitive dysfunctions, and BDNF dysregulation in dopamine transporter knock-out rats // J Neurosci. 2018. Vol. 38, N 8. P. 1959–1972. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1931-17.2018
  16. Narayan S., Kass K.E., Thomas E.A. Chronic haloperidol treatment results in a decrease in the expression of myelin/oligodendrocyte-related genes in the mouse brain // J Neurosci Res. 2007. Vol. 85, N 4. P. 757–765. doi: 10.1002/jnr.21161
  17. Savchenko A., Müller C., Lubec J., et al. The lack of dopamine transporter is associated with conditional associative learning impairments and striatal proteomic changes // Front Psychiatry. 2022. Vol. 13. P. 799433. doi: 10.3389/fpsyt.2022.799433

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Уровни мРНК гена mag в клетках шейного (a) и поясничного (b) отделов спинного мозга крысят линий DAT-HET и DAT-KO на 7, 14 и 21-й день постнатального развития. Горизонтальной линией обозначен уровень мРНК крыс DAT-WT, принятый за единицу. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение (n = 8 для всех групп); * p < 0,05, ** p < 0,01 по сравнению с группой DAT-WT; 2-way ANOVA

Скачать (99KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Уровни мРНК гена olig2 в клетках шейного (a) и поясничного (b) отделов спинного мозга крысят линий DAT-HET и DAT-KO на 7, 14 и 21-й день постнатального развития. Горизонтальной линией обозначен уровень мРНК крыс DAT-WT, принятый за единицу. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение (n = 8 для всех групп); * p < 0,05, ** p < 0,01 по сравнению с группой DAT-WT; 2-way ANOVA

Скачать (103KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Уровни мРНК гена plp1 в клетках шейного (a) и поясничного (b) отделов спинного мозга крысят DAT-HET и DAT-KO на 7, 14 и 21-й день постнатального развития. Горизонтальной линией обозначен уровень мРНК крыс DAT-WT, принятый за единицу. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение (n = 8 для всех групп); * p < 0,05, ** p < 0,01 по сравнению с группой DAT-WT; 2-way ANOVA

Скачать (93KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».