Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии, 2023, T. 40, № 6, стр. 456-462

Пространственная организация компонентов серотонинергической системы в раннем развитии мыши

В. С. Фролова a*, А. Д. Иванова a, М. С. Конорова a, Ю. Б. Шмуклер b, Д. А. Никишин ab

a Московской государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет
119234 Москва, Россия

b Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
119334 Москва, Россия

* E-mail: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru

Поступила в редакцию 17.04.2023
После доработки 25.07.2023
Принята к публикации 02.08.2023

Аннотация

Серотонин является регулятором раннего эмбрионального развития и имеет полноценную функциональную систему в доимплантационных эмбрионах млекопитающих. В данной работе было проведено описание пространственного внутриклеточного распределения серотонина, везикулярного транспортера моноаминов VMAT2 и рецепторов серотонина 5-HT1D и 5-HT2A на разных стадиях раннего эмбрионального развития мыши. Серотонин, транспортер VMAT2 и рецептор 5-HT1D визуализируются в кортикальном компартменте клеток, тогда как рецептор 5-HT2A имеет более равномерное распределение по всей цитоплазме. Сравнение размеров иммунореактивных частиц показало, что статистически значимые различия между серотонином и транспортером VMAT2 отсутствуют, что говорит в пользу наличия везикул, в которых серотонин накапливается при участии VMAT2 для дальнейшей межклеточной сигнализации. Кроме того, паттерны иммунореактивности рецепторов 5-HT1D и 5-HT2A существенно различались, что может свидетельствовать о выполнении каждым из этих серотониновых рецепторов разных функций в раннем эмбриогенезе.

Ключевые слова: мышь, нейротрансмиттеры, доимплантационные эмбрионы, серотонин, серотонинергическая система

Список литературы

  1. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L. 2000. Molecular cell biology: Neurotransmitters, synapses, and impulse transmission (4th ed.). New York: W. H. Freeman. 1184 p.

  2. Torres G., Gainetdinov R., Caron M. 2003. Plasma membrane monoamine transporters: Structure, regulation and function. Nat. Rev. Neurosci. 4, 13–25.

  3. Xing L., Huttner W.B. 2020. Neurotransmitters as modulators of neural progenitor cell proliferation during mammalian neocortex development. Front. Cell Dev. Biol. 8, 391.

  4. Yamamoto K., Vernier P. 2011. The evolution of dopamine systems in chordates. Front. Neuroanat. 5, 21.

  5. Buznikov G.A., Chudakova I.V., Zvezdina N.D. 1964. The role of neurohumours in early embryogenesis. I. Serotonin content of developing embryos of sea urchin and loach. Development. 12 (4), 563–573.

  6. Бузников Г.А. 1967. Низкомолекулярные регуляторы зародышевого развития. М.: Наука. 265 с.

  7. Бузников Г.А. 1987. Нейротрансмиттеры в эмбриогенезе. М.: Наука. 232 с.

  8. Бузников Г.А. 2007. Донервные трансмиттеры как регуляторы эмбриогенеза. Современное состояние проблемы. Онтогенез. 38(4), 262–270.

  9. Shmukler Y.B., Nikishin D.A. 2022. Non-neuronal transmitter systems in bacteria, non-nervous eukaryotes, and invertebrate embryos. Biomolecules. 12 (2), 271.

  10. Dubé F., Amireault P. 2007. Local serotonergic signaling in mammalian follicles, oocytes and early embryos. Life Sci. 81 (25–26), 1627–1637.

  11. Buznikov G.A., Shmukler Y.B., Lauder J.M. 1996. From oocyte to neuron: Do neurotransmitters function in the same way throughout development? Cell. Mol. Neurobiol. 16, 533–559.

  12. Amireault P., Dubé F. 2005. Serotonin and its antidepressant-sensitive transport in mouse cumulus-oocyte complexes and early embryos. Biol. Reprod. 73 (2), 358–365.

  13. Basu B., Desai R., Balaji J., Chaerkady R., Sriram V., Maiti S., Panicker M.M. 2008. Serotonin in pre-implantation mouse embryos is localized to the mitochondria and can modulate mitochondrial potential. Reproduction. 135 (5), 657.

  14. Amireault P., Dube F. 2005. Intracellular cAMP and calcium signaling by serotonin in mouse cumulus–o-ocyte complexes. Mol. Pharmacol. 68 (6), 1678–1687.

  15. Никишин Д.А., Храмова Ю.В., Багаева Т.С., Семёнова М.Л., Шмуклер Ю.Б. 2018. Экспрессия компонентов серотонинергической системы в фолликулогенезе и доимплантационном развитии мыши. Онтогенез. 49 (3), 208–216.

  16. Il’kova G., Rehak P., Vesela J., Čikoš S., Fabian D., Czikková S., Koppel J. 2004. Serotonin localization and its functional significance during mouse preimplantation embryo development. Zygote. 12, 205–213.

  17. Никишин Д.А., Храмова Ю.В., Алешина Н.М., Мальченко Л.А., Шмуклер Ю.Б. 2021. Опосредованное ооцитом влияние серотонина на функциональный статус клеток гранулезы. Онтогенез. 52 (2), 120–128.

  18. Shmukler Y., Nikishin D. 2012. Transmitters in blastomere interactions. Cell Interactions. 31–65.

  19. Kamal M., Jockers R. 2011. Biological significance of GPCR heteromerization in the neuro-endocrine system. Front. Endocrinol. 2, 2.

  20. Bader M. 2019. Serotonylation: Serotonin signaling and epigenetics. Front. Mol. Neurosci. 12, 288.

Дополнительные материалы отсутствуют.