1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 58, № 7, 2022

Генетика, 2022, T. 58, № 7, стр. 773-785

Генетический контроль поведения крыс НИСАГ в тесте открытого поля

О. Е. Редина 1, *, С. Э. Смоленская 1, А. Л. Маркель 1

1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
630090 Новосибирск, Россия

* E-mail: oredina@ngs.ru

Поступила в редакцию 23.09.2021
После доработки 18.01.2022
Принята к публикации 20.01.2022

Полный текст (PDF)

Аннотация

Исследовали генетический контроль поведения крыс НИСАГ (ISIAH) с наследуемой индуцированной стрессом артериальной гипертензией в тесте открытого поля. Сканирование генома (QTL-анализ) проведено в группе самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте шести месяцев с помощью 149 микросателлитных полиморфных маркеров. Изучены признаки: латентный период начала движения, двигательная активность (ДА) в первую минуту первого теста открытого поля, ДА на периферии площадки открытого поля, вертикальные стойки (rearing) и “умывание” (grooming) на периферии площадки открытого поля, дефекация. Показан полигенный контроль всех изученных признаков. Показаны различные эффекты аллелей крыс НИСАГ в найденных QTLs: в некоторых локусах присутствие аллелей крыс НИСАГ приводит к увеличению значения признака, в других – к его снижению, а для ряда локусов эффекты на фенотип показаны в гетерозиготном варианте. Среди найденных локусов 11 были описаны впервые: три из них (на хромосомах 5, 11 и 18) ассоциированы с признаком двигательная активность в первую минуту первого теста открытого поля; один локус (на хромосоме 14) ассоциирован с двигательной активностью на периферии открытого поля; один локус (на хромосоме 17) ассоциирован с grooming на периферии открытого поля; два локуса (на хромосомах 17 и 18) ассоциированы с rearing на периферии открытого поля; четыре локуса (на хромосомах 11, 12, 14 и 19) ассоциированы с уровнем дефекации. Выявлены общие локусы, асcоциированные как с поведением, так и с ранее изученными признаками, которые могут оказывать влияние на поведение. На хромосоме 5 описан общий локус, ассоциированный с двумя признаками поведения и с базальной концентрацией кортикостерона в плазме крови. На хромосоме 8 найден общий локус, ассоциированный с двигательной активностью на периферии площадки открытого поля и с концентрацией дофамина в стволе мозга. На хромосоме 18 найден общий локус для четырех признаков поведения и уровня норадреналина в гипоталамусе. Полученные результаты вносят вклад в функциональную аннотацию генома крыс.

Ключевые слова: поведение, QTL-анализ, тест открытого поля, линия крыс НИСАГ.

Воздействие неблагоприятных эндогенных и внешних факторов приводит к изменению уровня гормонов и нейротрансмиттеров, вызывая тревогу и стрессовые состояния, что может сказываться на функции висцеральных органов, когнитивных способностях и поведении человека [1, 2]. Одной из адаптивных реакций организма в ответ на воздействие эмоционального стресса является повышение уровня артериального давления (АД). Показано, что тревога и депрессия являются частыми расстройствами у пациентов с артериальной гипертензией [3, 4]. Метаанализ связи между тревожными расстройствами и гипертонией показал, что тревога может предшествовать гипертонии, что имеет клиническое значение для ранней диагностики и лечения как тревожности, так и гипертонии [5]. На модели крыс со спонтанной гипертонией (SHR) было показано изменение эндокринного статуса и поведения крыс при стрессе, и было сделано предположение о существовании общих механизмов контроля для данных признаков [6].

Признаки поведения являются количественными и, как правило, контролируются многими генами. Хорошо известно, что генетические факторы играют важную роль в проявлении поведенческих реакций, в том числе тревожности и стресс-реактивности. Кроме того, тревожность и расстройства, ассоциированные со стрессом, рассматриваются как сложные наследственные фенотипы, демонстрирующие генетические корреляции с фенотипическими признаками других полигенных заболеваний [7]. Известно, что эмоциональный стресс активирует симпатическую нервную систему и гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальную ось, приводя к повышению уровня глюкокортикоидов и адреналина в плазме крови [8, 9]. В свою очередь, нейроэндокринные изменения, вызванные стрессом, могут влиять на уровень АД, вес тела, а также приводить к изменению морфометрических показателей ряда органов-мишеней [10–12] и поведения [13]. Несмотря на то что на изучение генетического контроля особенностей поведения, связанного с повышенной тревожностью, направлены усилия большого числа исcледователей, генетические основы тревожных и связанных со стрессом расстройств изучены недостаточно.

Для изучения генетического контроля поведения было создано несколько линий мышей и крыс, различающихся по локомоторной активности, по уровню дефекации, по эмоциональности и тревожности (reviewed in [14]). Для изучения генетических основ полигенных признаков, в том числе тревожности и поведения, часто и успешно используют QTL (Quantitative Trait Locus) анализ, позволяющий находить ассоциации полиморфных маркеров в геномах сравниваемых линий с изучаемыми количественными признаками и выявлять генетические локусы, контролирующие эти признаки. QTL-анализ был использован для определения генетических локусов многих физиологических признаков, в том числе поведения у мышей [15, 16] и крыс [17, 18].

Одной из адекватных животных моделей для изучения молекулярно-генетических механизмов тревожности и ассоциированных с ней физиологических состояний является линия крыс НИСАГ (ISIAH). Селекция крыс НИСАГ проводилась на резкое повышение уровня артериального давления в условиях мягкого эмоционального стресса [19]. В результате была получена высокоинбредная [20] линия крыс с наследуемой индуцированной стрессом артериальной гипертензией, стресс-реактивность которой определяется особенностями функционирования ее гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем [9]. Анализ поведения крыс НИСАГ показал, что двигательная и исследовательская активность крыс НИСАГ в незнакомой обстановке достоверно выше, чем у крыс контрольной линии. Однако спонтанная двигательная активность крыс НИСАГ, измеренная в домашней клетке, была понижена по сравнению с нормотензивными крысами линии WAG, что позволило сделать заключение о наличии гиперреактивности крыс НИСАГ в условиях незнакомой обстановки. Таким образом, крысы линии НИСАГ отличаются от нормотензивных крыс WAG как по величинам артериального давления, так и по характеристикам поведения [21].

Ранее нами был проведен QTL-анализ для картирования генетических локусов, ассоциированных с проявлением нескольких ключевых признаков, характеризующих гипертензивный статус крыс НИСАГ. Работа была проведена на двух группах самцов гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте 3–4-х и шести месяцев. Были определены генетические локусы, ассоциированные с артериальным давлением в покое и при эмоциональном (рестрикционном) стрессе, весом тела, массой органов мишеней (почки, надпочечники, сердце), концентрацией кортикостерона в плазме крови в покое и при эмоциональном (рестрикционном) стрессе [22, 23]. В группе крыс в возрасте шести месяцев были картированы также такие признаки как масса селезенки [24], концентрация дофамина в стволе мозга [25] и концентрация норадреналина в гипоталамусе [26]. Было показано, что генетический контроль и соответственно результаты картирования локусов зависят от возраста животных, что хорошо согласуется с результатами работ зарубежных исследователей [27, 28].

Ранее мы показали, что двигательная активность в тестах открытого поля у крыс НИСАГ в возрасте 3–4-х месяцев ассоциирована с локусами на хромосомах 2 и 16 [29]. Однако взросление крыс НИСАГ сопровождается процессом развития патологического состояния. При этом картина ассоциации генетических локусов с фенотипическими признаками, функционально связанными с гипертензивным состоянием, может изменяться, что было показано как в наших предыдущих публикациях [22, 23], так и в работах зарубежных коллег [27, 28, 30]. В настоящей работе было проведено картирование генетических локусов, контролирующих поведение в нескольких тестах открытого поля у крыс НИСАГ в возрасте шести месяцев. Кроме того, были описаны генетические локусы, ассоциированные как с признаками поведения, так и с признаками концентрация кортикостерона в плазме крови, концентрация дофамина в стволе мозга и концентрация норадреналина в гипоталамусе, которые ассоциированы с функциональным статусом симпатической нервной системы и могут участвовать в регуляции поведения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Животные. В работе использовали гипертензивных крыс линии НИСАГ/Icgn (с наследуемой индуцированной стрессом артериальной гипертонией) и нормотензивных крыс линии WAG/GSto-Icgn (Wistar Albino Glaxo). QTL (Quantitative Trait Locus) анализ проводили на самцах-гибридах F2 (НИСАГ × × WAG) в возрасте шести месяцев (n = 126). Крыс содержали в стандартных условиях вивария ИЦиГ СО РАН (Новосибирск, Россия) со свободным доступом животных к корму и воде. Эксперименты выполнены в соответствии с международными Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных и одобрены биоэтическим комитетом ИЦиГ СО РАН по работе с экспериментальными животными (протокол № 69 заседания комиссии по Биоэтике от 20.01.2021 г.).

Тестирование поведения. За неделю до начала опытов крыс рассаживали в одиночные клетки. Тест открытого поля проводили на самцах как описано ранее [29]. Для этого использовали ярко освещенную огороженную прямоугольную площадку (140 × 70 см), расчерченную на квадраты 10 × 10 см (всего – 98 квадратов). 12 квадратов в центре площадки были очерчены темно-синим цветом. Освещалась площадка двумя электрическими лампами по 75 Вт каждая, которые располагались с двух коротких сторон площадки на высоте 75 см над ней и на равном удалении (по 30 см) от каждой из трех соответствующих сторон площадки.

Тест продолжался 6 мин. В анализе использовали следующие характеристики поведения крыс в тесте открытого поля: 1) двигательная активность в первую минуту первого теста открытого поля (число пересеченных квадратов, шт.); 2) двигательная активность на периферии площадки открытого поля (сумма пересеченных квадратов за четыре теста, шт.); 3) груминг (grooming) на периферии площадки открытого поля (число актов груминга за четыре теста, шт.); 4) вставание на задние лапы (rearing) на периферии площадки открытого поля (число вставаний за четыре теста, шт.); 5) величина дефекации (число болюсов за четыре теста, шт.); 6) латентный период (время от помещения на площадку до начала локомоции, сумма за четыре теста, с). Крысы тестировались на протяжении четырех последовательных дней. Взятые в анализ показатели поведения выбраны на основе предыдущих исследований [31] как наиболее информативные. Сумма значений за 4 дня дает интегральную оценку поведения, которая в значительной степени нивелирует влияние случайных факторов на столь лабильный показатель, каковым является поведение. Двигательная активность в первую минуту первого теста анализировалась отдельно от общей двигательной активности, так как локомоторная активность крысы в первую минуту в основном соответствует реакции избегания незнакомой обстановки, в отличие от двигательной активности в конце первого и в последующих тестах, которая дает вклад главным образом в компоненту, ассоциированную с исследовательским поведением [31]. Учитывая то, что проявлений смещенной активности (grooming) в центре площадки открытого поля не наблюдалось, этот признак охарактеризован в работе как grooming на периферии площадки открытого поля. Межлинейные различия изучаемых параметров поведения крыс НИСАГ и WAG и их гибридов F2 (НИСАГ × WAG) приведены в табл. 1 [29].

Таблица 1.

Сравнительная характеристика поведения самцов линий НИСАГ, WAG и самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) при проведении теста открытого поля

№ п/п Поведение НИСАГ
M ± m
(n = 10) 		WAG
M ± m
(n = 14) 		F2 (6 мес.)
M ± m
(n = 126)
1 Двигательная активность в первую мин первого теста (число пересеченных квадратов), шт. 46 ± 3.7** 23 ± 4.6 47.3 ± 1.9
2 Двигательная активность на периферии (сумма пересеченных квадратов за 4 теста), шт. 552 ± 71*** 207 ± 25.4 237.3 ± 9.8
3 Grooming на периферии (число актов груминга за 4 теста), шт. 12 ± 2.2* 5.6 ± 1.5 5.4 ± 0.5
4 Rearing на периферии (число вставаний за 4 теста), шт. 61 ± 11.7** 21 ± 3.94 18.7 ± 0.9
5 Дефекация (число болюсов за 4 теста), шт. 16 ± 2.3 15 ± 2.8 12.8 ± 0.6
6 Латентный период (время от помещения крысы на площадку до начала движения, сумма за 4 теста), с 20 ± 3.5** 65 ± 12 85.0 ± 5.9

* p < 0.05; ** p < 0.01; *** p < 0.001 у крыс НИСАГ по сравнению с крысами WAG.

Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 6.0 (Stat Soft, Tulsa, USA). Достоверность различий между средними значениями оценивали с помощью t‑критерия Стьюдента. Для нормализации распределения признаки – груминг на периферии, вставание на задние лапы (rearing) на периферии и латентное время были логарифмированы (ln).

QTL (Quantitative Trait Locus) анализ группы крыс F2 (НИСАГ × WAG) проведен с использованием 149 полиморфных микросателлитных маркеров. Их список приведен на сайте ИЦиГ СО РАН (http://icg.nsc.ru/isiah/en/category/qtl/). Положение маркеров на хромосомах определялось по базе данных RGSC Genome Assembly v 5.0 и выражалось в миллионах нуклеотидов (мегабазах, Mb) от начала хромосомы.

Геномную ДНК выделяли из ткани печени с использованием протеиназы К и фенольной экстракции по стандартной методике [32]. Далее ДНК переосаждали и растворяли в деионизированной воде. Генотипирование с помощью ПЦР проводили по стандартной описанной ранее методике [23].

Анализ сцепления проводили с помощью программ MAPMAKER/EXP 3.0 и MAPMAKER/QTL 1.1 [33]. Границы локусов определялись в соответствии с изменением LOD-балла на единицу. Для расчета пороговых значений достоверности LOD-балла использовали программу QTL Cartographer Version 1.17, JZmapqtl (statgen.ncsu.edu) [34, 35]. Уровень статистической значимости рассчитывали методом случайных перестановок экспериментальных данных с репликацией 1000 раз (пермутационный тест) [36]. Сцепление считали достоверным, если экспериментально полученный LOD-балл превышал 5%-ное пороговое значение при анализе генома (experiment-wisethreshold) [37]; сцепление считали вероятным, если экспериментально полученный LOD-балл превышал 5%-ное пороговое значение при проведении пермутационного теста для отдельно взятой хромосомы (chromosome-wise threshold).

Для сравнения генетических локусов, найденных в настоящей работе, с результатами исследования других линий крыс использовали базу данных Rat Genome Database (RGD, http://rgd.mcw.edu/).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Хромосомная локализация QTL, ассоциированных с проанализированными признаками поведения самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте шести месяцев, представлена на рис. 1. Найденные локусы расположены на 15 хромосомах, при этом на восьми из них находятся два и более QTL. Большинство локусов ассоциированы только с одним из изучаемых признаков, но несколько локусов являются общими для нескольких признаков поведения. Наибольшее число QTL найдено на хромосоме 18. Описание найденных QTLs дано в табл. 2.

Рис. 1.

Расположение локусов, ассоциированных с поведением самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в тесте открытого поля. Серые прямоугольники показывают протяженность локусов, цифры около них обозначают признаки, с которыми ассоциированы локусы: 1 – двигательная активность в первую минуту первого теста открытого поля; 2 – двигательная активность на периферии открытого поля; 3 – grooming на периферии открытого поля; 4 – rearing на периферии открытого поля; 5 – дефекация; 6 – латентный период. Схематическое изображение хромосом получено с сайта https://oct2014.archive.ensembl.org/Rattus_norvegicus/Location/Genome.

Таблица 2.

Генетические локусы и эффекты аллелей для признаков поведения самцов гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в тесте открытого поля

Хромосома: маркер в пике локуса (Mb) Протяженность локуса, Mb LOD-балл Генотип Пересекается с QTLs, ассоциированными с поведением у других линий крыс.
Название локуса;
описание признака; линия крыс; ссылка
Н/Н
M ± m
n		 Н/W
M ± m
n		 W/W
M ± m
n
Двигательная активность в первую минуту первого теста открытого поля
1: D1Rat150
(17.5) 		0–54 2.57 58.2 ± 3.2*†††
31 		43.0 ± 2.8
61 		45.7 ± 3.6
32 		Despr8 (Despair related QTL 8); locomotor behavior trait; F344; [44]
5: D5Rat188
(22.8) 		0–40 1.96 46.8 ± 3.3
31 		43.0 ± 2.7
61 		56.7 ± 4.0††
32 		novel
5: D5Rat85
(92.7) 		72–104 2.29 38.0 ± 3.7††
31 		53.0 ± 2.3
59 		46.6 ± 4.3
34 		Anxrr21 (Anxiety related response QTL 21); fear/anxiety-related behavior trait; RHA; [17]
6: D6Rat80
(1.1) 		0–34 1.58 37.3 ± 4.5*†
24 		49.2 ± 2.7
65 		51.4 ± 3.1
35 		Despr12 (Despair related QTL 12); locomotor behavior trait; F344; [44]
Stresp10 (Stress response QTL 10); stress-related behavior trait; F344; [18]
11: D11Rat87
(1.0) 		0–26 2.28 51.3 ± 3.3**
32 		50.7 ± 2.7
62 		36.7 ± 4.0††
30 		novel
18: D18Rat106
(13.2) 		0–24 2.44 37.3 ± 3.8*††
30 		51.5 ± 2.6
56 		49.6 ± 3.6
38 		novel
Двигательная активность на периферии открытого поля
5: D5Rat93
(157.4) 		122–168 2.44 206.2 ± 17.6†
28 		256.2 ± 13.3
73 		225.7 ± 23.9
23 		Anxrr 4 (Anxiety related response QTL 4); exploratory behavior trait; SHR; [43]
8: D8Rat21
(89.1) 		40–108 2.55 218.9 ± 18.0**
33 		222.1 ± 12.9
61 		296.4 ± 22.3††
30 		Anxrr9 (Anxiety related response QTL 9); exploratory behavior trait; SHR; [43]
14: D14Rat18
(86.0) 		72–115.1 1.69 252.7 ± 22.3*
31 		258.1 ± 14.1
59 		194.2 ± 15.4††
34 		novel
18: D18Rat106
(13.2) 		0–44 1.60 205.6 ± 18.6†
30 		267.5 ± 15.0
56 		224.2 ± 17.4
38 		Anxrr11 (Anxiety related response QTL 11); exploratory behavior trait; SHR; [43]
Grooming на периферии открытого поля
3: D3Rat130
(55.2) 		38–86 1.96 4.0 ± 0.8†
36 		6.8 ± 0.8
60 		4.5 ± 0.8†
28 		Despr11 (Despair related QTL 11); locomotor behavior trait; F344; [44]
Anxrr10 (Anxiety related response QTL 10); exploratory behavior trait; SHR; [43]
4: D4Rat57
(196.6) 		188–206 2.77 7.4 ± 1.1***
37 		5.5 ± 0.6
65 		2.2 ± 0.5†††
22 		Anxrr51 (Anxiety related response QTL 51); exploratory behavior trait; SHR; [62]
17: D17Mgh3
(45.5) 		40–50 2.64 7.2 ± 0.8**†
50 		4.4 ± 0.7
60 		4.1 ± 1.0
14 		novel
Rearing на периферии открытого поля
5: D5Rat93
(157.4) 		148–177.2 1.71 16.1 ± 2.1†
30 		21.2 ± 1.2
66 		16.9 ± 1.8
28 		Anxrr4 (Anxiety related response QTL 4); exploratory behavior trait; SHR; [43]
10: D10Rat17
(93.6) 		72–110.6 1.65 21.7 ± 1.4††
57 		16.1 ± 1.2
50 		18.5 ± 3.0
16 		Anxrr22 (Anxiety related response QTL 22); fear/anxiety-related behavior trait; RHA; [17]
17: D17Mgh3
(45.5) 		34–50 1.87 22.1 ± 1.4*†
50 		17.1 ± 1.4
60 		16.2 ± 2.1
14 		novel
18: D18Rat106
(13.2) 		0–28 2.56 14.9 ± 1.6††
30 		22.0 ± 1.4
56 		18.0 ± 1.7
38 		novel
Дефекация
2: D2Rat194
(47.8) 		18–58 3.05§ 15.0 ± 1.0††
33 		10.8± 0.8
61 		15.4 ± 1.3††
30 		Anxrr3 (Anxiety related response QTL 3); exploratory behavior trait; SHR; [43]
7: D7Rat42
(92.9) 		76–114 2.19 11.7 ± 1.0**
35 		12.1±0.9
56 		16.2 ± 1.2††
33 		Anxrr8 (Anxiety related response QTL 8); exploratory behavior trait; SHR; [43]
8: D8Rat53
(21.9) 		0–36 1.69 15.9 ± 1.2†
24 		12.1±0.9
65 		13.0 ± 1.1
35 		Despr4 (Despair related QTL 4); locomotor behavior trait; F344; [44]
11: D11Rat38
(66.3) 		0–88 1.77 14.4 ± 1.3*
37 		13.6±08
59 		10.0 ± 1.2†
28 		novel
12: D12Rat2
(13.8) 		0–20 2.52 13.6 ± 1.2
34 		11.3±0.8
62 		16.3 ± 1.1†††
28 		novel
14: D14Rat5
(11.9) 		0–22 3.37§ 10.3 ± 0.9*†††
51 		15.0± 0.9
58 		14.7 ± 1.5
15 		novel
18: D18Rat1
(86.1) 		68–86.3 2.20 10.3 ± 1.1**
33 		13.3±0.9
59 		15.5 ± 1.1
32 		Anxrr11 (Anxiety related response QTL 11); exploratory behavior trait; SHR; [43]
19: D19Rat47
(24.4) 		14–30 2.41 13.3 ± 1.1
27 		11.3±0.9
62 		16.0 ± 1.1††
34 		novel
Латентный период
1: D1Rat131
(159.2) 		148–250 2.17 69.0 ± 9.6†
30 		101.4 ± 9.8
60 		66.8 ± 9.8†
33 		Anxrr14 (Anxiety related response QTL 14); locomotor behavior trait; HEP; [63]
Despr9 (Despair related QTL 9); locomotor behavior trait; F344; [44]
2: D2Rat75
(100.3) 		88–176 2.32 91.1 ± 10.5
35 		90.0 ± 8.0
60 		65.9 ± 15.4
29 		Despr10 (Despair related QTL 10); locomotor behavior trait; F344; [44]
Anxrr7 (Anxiety related response QTL 7); exploratory behavior trait; SHR; [43]
18: D18Mgh1
(47.7) 		8–60 2.30 102.3 ± 10.6††
31 		66.4 ± 6.7
54 		96.0 ± 14.0
39 		Anxrr11 (Anxiety related response QTL 11); exploratory behavior trait; SHR; [43]

* p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 у крыс с двумя аллелями НИСАГ по сравнению с крысами, имеющими два аллеля WAG. † p < 0.05, †† p < 0.01, ††† p < 0.001 у крыс с двумя аллелями НИСАГ или WAG по сравнению с гетерозиготой. § LOD-балл превышал 5%-ное пороговое значение при анализе генома (experiment-wise threshold). Mb – мегабазы, т.е. положение маркера на хромосоме, выраженное в миллионах нуклеотидов от начала хромосомы. Н/Н и W/W – гомозиготы по аллелям крыс НИСАГ и WAG, Н/W – гетерозигота.

Полученные результаты подтверждают участие многих локусов в генетическом контроле всех взятых в анализ признаков поведения. Для признака двигательная активность в первую минуту первого теста найдено шесть локусов. В двух локусах присутствие аллелей НИСАГ приводит к увеличению двигательной активности, а в двух – к снижению. Двигательная активность на периферии площадки открытого поля контролируется четырьмя локусами. Присутствие двух аллелей крыс НИСАГ в локусе на хромосоме 8 ассоциировано со снижением двигательной активности крыс, а в локусе на хромосоме 14 – с увеличением двигательной активности. Присутствие двух аллелей НИСАГ в локусах на хромосомах 4 и 17 увеличивает груминг на периферии, при этом присутствие аллелей НИСАГ в локусе маркера D17Mgh3 ассоциировано с увеличением не только груминга, но и rearing на периферии. Наибольшее число локусов (8 локусов) было выявлено при анализе признака дефекация. Присутствие двух аллелей НИСАГ в одном из них (на хромосоме 11) ассоциировано с увеличением значения признака, а в трех локусах (на хромосомах 7, 14 и 18) – со снижением значения признака. Два локуса, ассоциированных с признаком дефекация (на хромосомах 2 и 14), были охарактеризованы наиболее высокими значениями LOD-балла среди всех локусов, представленных в табл. 2. Для каждого из изученных признаков были найдены локусы, в которых значение признака достоверно изменяется у гетерозиготных животных.

Большинство найденных в нашей работе локусов, ассоциированных с изучаемыми признаками, перекрывается с QTLs, описанными для признаков поведения при анализе других линий крыс, в том числе гипертензивных, однако ассоциация некоторых локусов с признаками поведения была описана нами впервые. Всего мы описали 11 новых локусов, ассоциированных с генетическим контролем фенотипического проявления пяти изучаемых нами признаков поведения крыс в тесте открытого поля (см. последний столбец в табл. 2).

Некоторые локусы, ассоциированные с признаками поведения, перекрываются с ранее описанными нами локусами, ассоциированными с базальной концентрацией кортикостерона в плазме крови на хромосоме 5 (рис. 2,а), с концентрацией дофамина в стволе мозга на хромосоме 8 (рис. 2,б) и с концентрацией норадреналина в гипоталамусе на хромосоме 18 (рис. 2,в). Характеристика локусов, ассоциированных с этими ранее изученными признаками, которые могут оказывать эффект на поведение, представлена в табл. 3.

Рис. 2.

Общие локусы, ассоциированные: а – с двумя признаками поведения и с концентрацией кортикостерона в плазме крови в покое; б – с двигательной активностью на периферии площадки открытого поля и с концентрацией дофамина в стволе мозга; в – с пятью признаками поведения и с концентрацией норадреналина в гипоталамусе.

Таблица 3.

Генетические локусы и эффекты аллелей для признаков концентрация кортикостерона в плазме крови в покое, концентрация дофамина в стволе мозга и концентрация норадреналина в гипоталамусе, которые перекрываются с локусами, ассоциированными с признаками поведения самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в тесте открытого поля

Маркер в пике локуса (Mb) Протя-женность локуса, Mb LOD-балл Генотип Локусы подробно описаны нами в
Н/Н
M ± SEM
n		 Н/W
M ± SEM
n		 W/W
M ± SEM
n
Концентрация кортикостерона в плазме крови в покое, мкг/100 мл
D5Rat93
(157.4) 		140–164 2.06 1.43 ± 0.20††
30 		2.53 ± 0.33
68 		1.66 ± 0.33
28 		[22]
Концентрация дофамина в стволе мозга, нг/мг ткани
D8Rat149–D8Rat21
(58.3–89.1) 		46–90 6.50 0.87 ± 0.05***†††
36 		1.33 ± 0.05
60 		1.19 ± 0.07
30 		[25]
Концентрация норадреналина в гипоталамусе, нг/мг ткани
D18Rat106
(13.2) 		0–50 2.91 2.21 ± 0.15**
29 		1.97 ± 0.10
56 		1.65 ± 0.11
38 		[26]

Примечание. Н/Н и W/W – гомозиготы по аллелям крыс НИСАГ и WAG, Н/W – гетерозигота.

В локусе на хромосоме 5 (рис. 2,а) все три признака достоверно увеличивают значение у гетерозиготных животных. В локусе на хромосоме 8 (рис. 2,б) значения обоих признаков достоверно снижены у животных, гомозиготных по аллелям крыс НИСАГ. Присутствие аллелей НИСАГ в локусе хромосомы 18 (рис. 2,в) ассоциировано с высокодостоверным увеличением концентрации норадреналина в гипоталамусе и со снижением двигательной активности крыс в первую минуту теста открытого поля. Остальные признаки поведения, ассоциированные с локусом на хромосоме 18, достоверно изменялись у гетерозиготных по данному локусу животных: двигательная активность и число вертикальных стоек на периферии открытого поля возрастали, а латентный период снижался (табл. 2).

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящей работе представлены результаты QTL-анализа, проведенного с целью определения генетических локусов, ассоциированных с проявлением шести признаков поведения крыс НИСАГ в тесте открытого поля: двигательная активность (ДА) в первую минуту первого теста открытого поля, ДА на периферии площадки открытого поля, rearing (число вертикальных стоек) и grooming на периферии площадки открытого поля, дефекация и латентный период. Работу проводили в группе самцов гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте шести месяцев.

Поведение крыс в тестах открытого поля связывают в первую очередь с мотивациями тревожности, страха и исследования [31, 38–40]. Крысы НИСАГ характеризуются снижением реакции проявления страха и гиперреактивностью в незнакомой обстановке, а также наличием повышенной исследовательской активности по сравнению с контрольными крысами линии WAG [21, 29]. Имеющиеся межлинейные различия поведения позволили успешно применить QTL-анализ и выявить генетические локусы, ассоциированные с каждым из параметров поведения.

Ранее высокая эффективность метода QTL была показана и на других линиях крыс при изучении генетического контроля различных поведенческих признаков, таких как общая двигательная активность [41], тревожность [17], поведение, связанное с эмоциональностью [42].

Полученные в нашей работе результаты QTL-анализа указывают на полигенный генетический контроль проявления всех изученных признаков поведения. Ранее полигенный контроль проявления этих признаков поведения был нами показан и в группе более молодых самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте 3–4-х месяцев [29]. Эти результаты хорошо согласуются и с результатами других групп исследователей, изучающих генетику поведения, связанного с двигательной активностью, тревожностью и эмоциональностью [43, 44].

Большинство локусов, описанных в настоящей работе, ассоциированы только с одним из шести изучаемых признаков, но некоторые локусы являются общими для нескольких признаков поведения (рис. 1). Многие найденные нами в настоящей работе локусы, ассоциированные с поведением крыс НИСАГ, перекрываются с локусами, ранее описанными для других линий крыс. Ссылки на основные публикации представлены в табл. 2. Этот результат предполагает частичное сходство генетического контроля сходных поведенческих признаков у разных линий крыс, что хорошо согласуется с нашими ранее полученными результатами, которые продемонстрировали частичное сходство генотипа крыс НИСАГ с генотипом крыс SHR при сравнении SNPs у крыс НИСАГ и других гипертензивных линий крыс [45].

Наибольшее число перекрывающихся локусов было найдено для признаков, охарактеризованных как “locomotor behavior trait” при изучении поведения крыс линии F344 и как “exploratory behavior trait” при изучении поведения крыс SHR со спонтанно развивающейся гипертонией. В двух случаях найдены перекрывающиеся локусы с QTLs, охарактеризованными как “fear/anxiety-related behavior trait”, которые были описаны ранее при генетическом картировании поведения у крыс RHA и RLA (Roman high avoidance и Roman low avoidance), которые были селектированы по дифференциальной реакции на проявление страха [17]. Следует отметить, что большинство из локусов, связанных с поведением при анализе других линий крыс и перекрывающихся с локусами, описанными в данной работе, охарактеризованы как локусы, ассоциированные с тревожностью и страхом (Anxiety related response QTL и Despair related QTL). Этот результат хорошо согласуется с представлениями о том, что поведенческие признаки в тесте открытого поля могут рассматриваться как интегральная характеристика проявления тревожности, страха и исследовательской активности, но с различным вкладом этих составляющих в каждый из изучаемых признаков [31]. Результат нашей работы позволил в масштабе генома определить локусы, специфически ассоциированные с каждым из взятых в анализ признаков поведения крыс НИСАГ, а также локусы, которые могут давать вклад в формирование интегрального фенотипического ответа.

Однако нами были выявлены и локусы, специфические для линии крыс НИСАГ. Они отмечены в табл. 2 как novel. Всего впервые были описаны 11 локусов для пяти из проанализированных признаков: три из них (на хромосомах 5, 11 и 18) ассоциированы с признаком двигательная активность в первую минуту первого теста открытого поля; один локус (на хромосоме 14) ассоциирован с двигательной активностью на периферии открытого поля; один локус (на хромосоме 17) ассоциирован с grooming на периферии открытого поля; два локуса (на хромосомах 17 и 18) ассоциированы с вертикальной активностью (rearing) на периферии открытого поля; и 4 локуса (на хромосомах 11, 12, 14 и 19) ассоциированы с уровнем дефекации. Новизна описанных локусов определялась по базе данных Rat Genome Database (RGD, https://rgd.mcw.edu/), в которой систематически собирается вся представленная в научной литературе информация о функциональной аннотации генома крысы с помощью QTL-метода. Наличие значительного числа впервые описанных локусов может быть связано со специфичностью селекционного процесса при создании линии крыс НИСАГ.

Известно, что процесс адаптации организма к воздействию стрессовых факторов опосредуется согласованным действием гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем, что обеспечивается сложной системой прямых и обратных связей между их функциональными центрами (паравентрикулярным ядром гипоталамуса и группами моноаминсинтезирующих клеток в стволе мозга) и периферическими органами и тканями. В ответ на воздействие стрессирующих факторов происходит активация норадренергических ядер ствола мозга, через нервные окончания которых значительное количество норадреналина поступает в ядра гипоталамуса, что является пусковым механизмом активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГГНС) и секреции кортикостерона в надпочечниках [46]. Секреция кортикостерона является важным звеном в организации защиты и поддержании гомеостаза, однако неадекваная регуляция его секреции может влиять на многочисленные физиологические процессы и поведение, связанное с эмоциональностью [47], а также приводить к физиологическим и психологическим патологиям [48]. Показано, что активация ГГНС приводит к активации поведения не только у крыс [49], но связана с повышенной тревожностью и депрессией у человека [50, 51].

Как мы уже упоминали выше, особенности селекции крыс НИСАГ привели к созданию линии, характеризующейся резким увеличением уровня артериального давления в условиях мягкого эмоционального стресса, а также гиперреактивностью при измерении характеристик поведения в незнакомой обстановке [19, 21]. Стресс-реактивность крыс НИСАГ определяется особенностями функционирования их гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем [9]. У крыс НИСАГ в гипоталамусе достоверно увеличена концентрация норадреналина [26], а в гипофизе увеличен синтез проопиомеланокортина [9]. Эти эндокринные изменения могут оказывать влияние на функционирование периферических органов-мишеней. Ранее при картировании с помощью QTL-анализа признаков артериального давления и весовых параметров органов-мишеней в нашей работе были найдены общие локусы, ассоциированные с базальной концентрацией кортикостерона в плазме крови и с массой надпочечников на хромосоме 11 [22] и с массой сердца на хромосоме 1 [23]. На хромосоме 18 нами был описан общий локус, ассоциированный с весом сердца и концентрацией норадреналина в гипоталамусе [26]. Общность локусов для разных признаков может указывать на то, что признаки находятся в тесной физиологической связи, могут либо контролироваться разными, но тесно сцепленными генами, либо геном с плейо-тропным влиянием на эти признаки.

В настоящей работе мы описали общие локусы, ассоциированные как с признаками, характеризующими функциональный статус гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем, так и с признаками поведения.

На хромосоме 5 был выявлен общий локус, ассоциированный как с базальной концентрацией кортикостерона в плазме крови, так и с поведением крыс в двух тестах открытого поля (рис. 2,а). Ранее этот локус при изучении поведения крыс SHR был ассоциирован с исследовательским поведением и реакцией тревожности (exploratory behavior trait, Anxiety related response QTL 4) [43].

На хромосоме 8 были найдены перекрывающиеся локусы, ассоциированные с концентрацией дофамина в стволе мозга, а также с двигательной активностью крыс на периферии площадки открытого поля (рис. 2,б). При изучении поведения крыс SHR этот локус был описан как локус исследовательского поведения и реакции тревожности (exploratory behavior trait, Anxiety related response QTL 9) [43].

Наиболее статистически высокодостоверный локус, ассоциированный с уровнем норадреналина в гипоталамусе, перекрывается с несколькими локусами, ассоциированными с признаками поведения крыс в тесте открытого поля (рис. 2,в). Существование связи между уровнем норадреналина в гипоталамусе и двигательной активностью животных отмечалось и ранее. Было показано, что при SART стрессе (specific alternation of rhythm in temperature), который получают в результате повторных воздействий на животных холодом, наблюдали как повышение уровня норадреналина в гипоталамусе [52], так и повышение двигательной активности крыс, а также увеличение числа стоек на задних лапах (rearing) в тесте открытого поля [53]. Наличие связи между концентрацией норадреналина в гипоталамусе и двигательной активностью отмечалось и в исследовании свободно бегающих крыс [54]. Результаты настоящей работы хорошо согласуются с этими данными и предполагают, что совместное проявление признака концентрация норадреналина в гипоталамусе и нескольких признаков поведения (двигательная активность в первую минуту первого теста, двигательная активность на периферии и rearing на периферии площадки открытого поля) может контролироваться генами (или геном), локализованными в описанном нами локусе на хромосоме 18.

Согласно данным базы RGD в разделах Neurological Disease Portal и Cardiovascular Disease Portal на 18-й хромосоме крысы в интервале 8–64 Мb находятся локусы Anxrr11 (anxiety related response QTL 11) и Anxrr20 (anxiety related response QTL 20), связанные с тревожностью. Локус Anxrr11, характеризующий исследовательское поведение крыс линии RI (BN.Lx × SHR), перекрывается со всеми, найденными нами на 18-й хромосоме локусами, ассоциированными с поведением в тестах открытого поля и концентрацией норадреналина в гипоталамусе [43]. Локус Anxrr20 (Rear3), характеризующий координацию движения тела [55], частично перекрывается с локусом признака rearing на периферии, описанным в настоящей работе. У мышей в районе синтении с 18-й хромосомой крыс также описаны локусы, ассоциированные с изменением двигательной активности [56].

Локус, описанный нами ранее в центральной части хромосомы 18 в районе маркера D18Mgh1 [26] и ассоциированный с концентрацией норадреналина в гипоталамусе и массой сердца, по результатам, представленным в настоящей работе, перекрывается с локусом, ассоциированным с признаком латентный период (рис. 2,в). В этом же районе хромосомы 18 наблюдается и увеличение значения LOD-балла для признака rearing на периферии площадки открытого поля.

Полученные данные показали, что генетический контроль изучаемых признаков поведения в группе самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) в возрасте шести месяцев значительно отличается от генетического контроля тех же признаков поведения в группе более молодых животных (в возрасте 3–4 месяцев) [29]. В группе более молодых животных наиболее высокодостоверные локусы, ассоциированные с двигательной активностью крыс в тесте открытого поля, были найдены для признака двигательная активность на периферии площадки открытого поля. Они были локализованы в дистальной части хромосомы 2 и в проксимальной части хромосомы 16. Эти локусы были также ассоциированы с признаками rearing на периферии и с концентрацией кортикостерона в плазме крови при воздействии рестрикционного стресса (ограничение подвижности крысы в течение 30 мин в тесной проволочной клетке). Кроме того, в дистальной части хромосомы 16 был описан локус, ассоциированный с двигательной активностью крыс в первую минуту первого теста открытого поля [29]. Как можно видеть из рис. 1, у крыс в возрасте шести месяцев на хромосоме 2 не было найдено локусов, ассоциированных с признаками двигательная активность на периферии площадки открытого поля и rearing на периферии площадки открытого поля, а на хромосоме 16 не было определено ни одного QTL.

Наличие разницы в генетическом картировании признаков поведения в двух группах самцов-гибридов F2 (НИСАГ × WAG) разного возраста хорошо согласуется с полученными нами ранее результатами. Ранее при проведении картирования других полигенных признаков в этих же группах животных – уровень артериального давления в покое и при стрессе, вес тела, весовые параметры органов-мишеней (почки, надпочечники, сердце), уровень кортикостерона в плазме крови в покое и при стрессе – также были найдены специфические для каждого возраста QTLs, ассоциированные с каждым из признаков [22, 23]. Найденные различия могут отражать онтогенетические изменения в генетическом контроле физиологических признаков у крыс НИСАГ [22, 23] и, как показала настоящая работа, поведение не является исключением.

Эти результаты хорошо согласуются с представлениями о том, что фенотип, контролируемый многими генами, может находиться под влиянием разных генетических локусов в разных возрастных периодах, о чем сообщалось многими авторами при изучении крыс [27, 28, 30], цыплят [57], а также человека [58].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, полученные нами данные по картированию признаков поведения хорошо совпадают с результатами работ, проведенных на других модельных животных. Безусловно, следует понимать, что в связи с протяженностью локусов, ассоциированных с признаками, каждый QTL может содержать несколько тесно сцепленных генов [59], либо даже кластеры функционально связанных генов [60]. Тем не менее, учитывая результативность сочетания QTL-анализа и современных подходов анализа экспрессии генов [61], полученные нами данные могут быть полезны для определения в найденных локусах генов-кандидатов, в том числе и обладающих плейотропным действием на фенотипическое проявление изучаемых признаков, ассоциированных как с повышенной активностью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем, так и с особенностями поведения крыс гипертензивной линии НИСАГ.

Работа по генотипированию образцов поддержана бюджетным проектом FWNR-2022-0019. Математическая обработка полученных данных и подготовка результатов к публикации поддержана грантом РФФИ № 20-04-00119а.

Все применимые международные, национальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены.

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Список литературы

  1. Kvetnansky R., Sabban E.L., Palkovits M. Catecholaminergic systems in stress: structural and molecular genetic approaches // Physiol. Rev. 2009. V. 89. № 2. P. 535–606. https://doi.org/10.1152/physrev.00042.2006

  2. Deshpande R.P., Babu P.P. Anxiety, stress, and neurological dysfunction: from basic biology to present therapeutic interventions // Application of Biomedical Engineering in Neuroscience. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2019. P. 401–413.

  3. Bussotti M., Sommaruga M. Anxiety and depression in patients with pulmonary hypertension: impact and management challenges // Vasc. Health Risk Manag. 2018. V. 14. P. 349–360. https://doi.org/10.2147/VHRM.S147173

  4. Hamam M.S., Kunjummen E., Hussain M.S. et al. Anxiety, depression, and pain: considerations in the treatment of patients with uncontrolled hypertension // Curr. Hypertens. Rep. 2020. V. 22. № 12. P. 106. https://doi.org/10.1007/s11906-020-01117-2

  5. Lim L.F., Solmi M., Cortese S. Association between anxiety and hypertension in adults: A systematic review and meta-analysis // Neurosci. Biobehav. Rev. 2021. V. 131. P. 96–119. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2021.08.031

  6. Roman O., Seres J., Pometlova M., Jurcovicova J. Neuroendocrine or behavioral effects of acute or chronic emotional stress in Wistar Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive (SHR) rats // Endocr. Regul. 2004. V. 38. № 4. P. 151–155.

  7. Meier S.M., Trontti K., Purves K.L. et al. Genetic variants associated with anxiety and stress-related disorders: A genome-wide association study and mouse-model study // JAMA Psychiatry. 2019. V. 76. № 9. P. 924–932. https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry.2019.1119

  8. Lin W., Wang W., Shao F. New animal model of emotional stress: Behavioral, neuroendocrine and immunological consequences // Chinese Sci. Bulletin. 2003. V. 48. № 15. P. 1565–1568. https://doi.org/10.1007/BF03183962

  9. Markel A.L., Redina O.E., Gilinsky M.A. et al. Neuroendocrine profiling in inherited stress-induced arterial hypertension rat strain with stress-sensitive arterial hypertension // J. Endocrinol. 2007. V. 195. № 3. P. 439–450. https://doi.org/10.1677/JOE-07-0254

  10. Markel A.L., Maslova L.N., Shishkina G.T. et al. Developmental influences on blood pressure regulation in ISIAH rats // Development of the Hypertensive Phenotype: Basic and Clinical Studies. Amsterdam; Lausann; N.Y.; Oxford; Shannon; Singapore; Tokyo: Elsevier, 1999. P. 493–526.

  11. Tamashiro K.L., Nguyen M.M., Ostrander M.M. et al. Social stress and recovery: implications for body weight and body composition // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2007. V. 293. № 5. P. R1864–R1874. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00371.2007

  12. de Souza D.B., Silva D., Silva C.M.C. et al. Effects of immobilization stress on kidneys of Wistar male rats: A morphometrical and stereological analysis // Kidney Blood Press Res. 2011. V. 34. № 6. P. 424–429. https://doi.org/10.1159/000328331

  13. Bohus B., Benus R.F., Fokkema D.S. et al. Neuroendocrine states and behavioral and physiological stress responses // Prog. Brain Res. 1987. V. 72. P. 57–70. https://doi.org/10.1016/s0079-6123(08)60196-x

  14. Mormede P., Courvoisier H., Ramos A. et al. Molecular genetic approaches to investigate individual variations in behavioral and neuroendocrine stress responses // Psychoneuroendocrinology. 2002. V. 27. № 5. P. 563–583. https://doi.org/10.1016/s0306-4530(01)00093-2

  15. Flint J. Animal models of anxiety and their molecular dissection // Semin. Cell Dev. Biol. 2003. V. 14. № 1. P. 37–42. https://doi.org/10.1016/s1084-9521(02)00170-2

  16. Bailey J.S., Grabowski-Boase L., Steffy B.M. et al. Identification of quantitative trait loci for locomotor activation and anxiety using closely related inbred strains // Genes Brain Behav. 2008. V. 7. № 7. P. 761–769. https://doi.org/10.1111/j.1601-183x.2008.00415.x

  17. Fernandez-Teruel A., Escorihuela R.M., Gray J.A. et al. A quantitative trait locus influencing anxiety in the laboratory rat // Genome Res. 2002. V. 12. № 4. P. 618–626. https://doi.org/10.1101/gr.203402

  18. Ahmadiyeh N., Churchill G.A., Solberg L.C. et al. Lineage is an epigenetic modifier of QTL influencing behavioral coping with stress // Behav. Genet. 2005. V. 35. № 2. P. 189–198. https://doi.org/10.1007/s10519-004-1018-5

  19. Markel A.L. Development of a new strain of rats with inherited stress-induced arterial hypertension // Genetic Hypertension. Paris: Colloque INSERM, 1992. P. 405–407.

  20. Адаричев В.А., Корохов Н.П., Остапчук В. и др. Характеристика линий крыс с нормотензивным и гипертензивным статусом методом геномного фингерпринтинга // Генетика. 1996. V. 32. № 12. P. 1669–1677.

  21. Meshkov I.O., Alekhina T.A., Moreva T.A., Markel A.L. Behavioral characterictics of ISIAH rat strain // Zh. Vyssh. Nerv. Deiat. Im. I.P. Pavlova. 2012. V. 62. № 2. P. 233–242.

  22. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Maslova L.N., Markel A.L. Genetic control of the corticosterone level at rest and under emotional stress in ISIAH rats with inherited stress-induced arterial hypertension // Clin. Exp. Hypertens. 2010. V. 32. № 6. P. 364–371. https://doi.org/10.3109/10641961003628502

  23. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Maslova L.N., Markel A.L. The genetic control of blood pressure and body composition in rats with stress-sensitive hypertension // Clin. Exp. Hypertens. 2013. V. 35. № 7. P. 484–495. https://doi.org/10.3109/10641963.2012.758274

  24. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Abramova T.O., Markel A.L. Genetic loci for spleen weight and blood pressure in ISIAH rats with inherited stress-induced arterial hypertension // Mol. Biol. 2014. V. 48. № 3. P. 351–358. https://doi.org/10.1134/S0026893314030169

  25. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Markel A.L. Dopamine level in the medulla oblongata is under the control of chromosome 8 locus in ISIAH rats // Dokl. Biol. Sci. 2010. V. 431. P. 100–102. https://doi.org/10.1134/s0012496610020080

  26. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Polityko Y.K. et al. Hypothalamic norepinephrine concentration and heart mass in hypertensive ISIAH rats are associated with a genetic locus on chromosome 18 // J. Pers. Med. 2021. V. 11. № 2. P. 67. https://doi.org/10.3390/jpm11020067

  27. Samani N.J., Gauguier D., Vincent M. et al. Analysis of quantitative trait loci for blood pressure on rat chromosomes 2 and 13. Age-related differences in effect // Hypertension. 1996. V. 28. № 6. P. 1118–1122. https://doi.org/10.1161/01.hyp.28.6.1118

  28. Kovacs P., van den Brandt J., Kloting I. Effects of quantitative trait loci for lipid phenotypes in the rat are influenced by age // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1998. V. 25. № 12. P. 1004–1007. https://doi.org/10.1111/j.1440-1681.1998.tb02174.x

  29. Redina O.E., Smolenskaya S.E., Maslova L.N. et al. The characteristics of motor activity in ISIAH rats in an open field test are controlled by genes on chromosomes 2 and 16 // Neurosci. Behav. Physiol. 2009. V. 39. № 1. P. 57–64. https://doi.org/10.1007/s11055-008-9100-8

  30. Garrett M.R., Dene H., Rapp J.P. Time-course genetic analysis of albuminuria in Dahl salt-sensitive rats on low-salt diet // J. Am. Soc. Nephrol. 2003. V. 14. № 5. P. 1175–1187. https://doi.org/10.1097/01.asn.0000060572.13794.58

  31. Markel A.L., Galaktionov Yu K., Efimov V.M. Factor analysis of rat behavior in an open field test // Neurosci. Behav. Physiol. 1989. V. 19. № 4. P. 279–286. https://doi.org/10.1007/BF01236015

  32. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor: CSHL Press, 1989. 1659 p.

  33. Lander E.S., Green P., Abrahamson J. et al. MAPMAKER: An interactive computer package for constructing primary genetic linkage maps of experimental and natural populations // Genomics. 1987. V. 1. № 2. P. 174–181. https://doi.org/10.1016/0888-7543(87)90010-3

  34. Basten C.J., Weir B.S., Zeng Z.-B. Zmap-a QTL cartographer // Proc. 5th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production: Computing Strategies and Software. Guelph, Ontario, Canada: Organizing Committee, 1994. P. 65–66.

  35. Basten C.J., Weir B.S., Zeng Z.-B. QTL Cartographer. Version 1.17 // Department of Statistics, North Carolina State Univ. Raleigh, NC. 2004.

  36. Churchill G.A., Doerge R.W. Empirical threshold values for quantitative trait mapping // Genetics. 1994. V. 138. P. 963–971. https://doi.org/10.1093/genetics/138.3.963

  37. Lander E., Kruglyak L. Genetic dissection of complex traits: guidelines for interpreting and reporting linkage results // Nat. Genet. 1995. V. 11. № 3. P. 241–247. https://doi.org/10.1038/ng1195-241

  38. Gray J.A., Flint J., Dawson G.R., Fulker D.W. A strategy to home-in on polygenes influencing susceptibility to anxiety // Hum. Psychopharmacol. Clin. Exp. 1999. V. 14. № S1. P. S3–S10. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1077(199908)14: 1+<S3::AID-HUP111>3.0.CO;2-8

  39. Sousa N., Almeida O.F., Wotjak C.T. A hitchhiker’s guide to behavioral analysis in laboratory rodents // Genes Brain Behav. 2006. V. 5. Suppl. 2. P. 5–24. https://doi.org/10.1111/j.1601-183X.2006.00228.x

  40. Nosek K., Dennis K., Andrus B.M. et al. Context and strain-dependent behavioral response to stress // Behav. Brain Funct. 2008. V. 4. P. 23. https://doi.org/10.1186/1744-9081-4-23

  41. Moisan M.P., Courvoisier H., Bihoreau M.T. et al. A major quantitative trait locus influences hyperactivity in the WKHA rat // Nat. Genet. 1996. V. 14. № 4. P. 471–473. https://doi.org/10.1038/ng1296-471

  42. Ramos A., Moisan M.P., Chaouloff F. et al. Identification of female-specific QTLs affecting an emotionality-related behavior in rats // Mol. Psychiatry. 1999. V. 4. № 5. P. 453–462. https://doi.org/10.1038/sj.mp.4000546

  43. Conti L.H., Jirout M., Breen L. et al. Identification of quantitative trait loci for anxiety and locomotion phenotypes in rat recombinant inbred strains // Behav. Genet. 2004. V. 34. № 1. P. 93–103. https://doi.org/10.1023/B:BEGE.0000009479.02183.1f

  44. Solberg L.C., Baum A.E., Ahmadiyeh N. et al. Sex- and lineage-specific inheritance of depression-like behavior in the rat // Mamm. Genome. 2004. V. 15. № 8. P. 648–662. https://doi.org/10.1007/s00335-004-2326-z

  45. Редина О.Е., Девяткин В.А., Ершов Н.И., Маркель А.Л. Генетический полиморфизм экспериментально воспроизводимых форм артериальной гипертонии // Генетика. 2020. T. 56. № 2. C. 211–224. https://doi.org/10.31857/S0016675820020101

  46. Coll A.P., Challis B.G., Yeo G.S. et al. The effects of proopiomelanocortin deficiency on murine adrenal development and responsiveness to adrenocorticotropin // Endocrinology. 2004 V. 145. № 10. P. 4721–4727. https://doi.org/10.1210/en.2004-0491

  47. Mitra R., Sapolsky R.M. Acute corticosterone treatment is sufficient to induce anxiety and amygdaloid dendritic hypertrophy // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. № 14. P. 5573–5578. https://doi.org/10.1073/pnas.0705615105

  48. Burford N.G., Webster N.A., Cruz-Topete D. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis modulation of glucocorticoids in the cardiovascular system // Int. J. Mol. Sci. 2017. V. 18. № 10. P. pii: E2150. https://doi.org/10.3390/ijms18102150

  49. Sutton R.E., Koob G.F., Le Moal M. et al. Corticotropin releasing factor produces behavioural activation in rats // Nature. 1982. V. 297. № 5864. P. 331–333. https://doi.org/10.1038/297331a0

  50. Boyer P. Do anxiety and depression have a common pathophysiological mechanism? // Acta. Psychiatr. Scand. Suppl. 2000. № 406. P. 24–29.

  51. Binder E.B., Nemeroff C.B. The CRF system, stress, depression and anxiety-insights from human genetic studies // Mol. Psychiatry. 2010. V. 15. № 6. P. 574–588. https://doi.org/10.1038/mp.2009.141

  52. Hata T., Kita T., Kamanaka Y. et al. Catecholamine levels in the brain of SART (repeated cold)-stressed rats // J. Auton. Pharmacol. 1987. V. 7. № 3. P. 257–266. https://doi.org/10.1111/j.1474-8673.1987.tb00154.x

  53. Hata T., Nishimura Y., Kita T. et al. The abnormal open-field behavior of SART-stressed rats and effects of some drugs on it // Jpn. J. Pharmacol. 1988. V. 48. № 4. P. 479–490. https://doi.org/10.1254/jjp.48.479

  54. Lambert G.W., Jonsdottir I.H. Influence of voluntary exercise on hypothalamic norepinephrine // J. Appl. Physiol. (1985). 1998. V. 85. № 3. P. 962–966. https://doi.org/10.1152/jappl.1998.85.3.962

  55. Baum A.E., Solberg L.C., Churchill G.A. et al. Test- and behavior-specific genetic factors affect WKY hypoactivity in tests of emotionality // Behav. Brain. Res. 2006. V. 169. № 2. P. 220–230. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2006.01.007

  56. Eisener-Dorman A.F., Grabowski-Boase L., Steffy B.M. et al. Quantitative trait locus and haplotype mapping in closely related inbred strains identifies a locus for open field behavior // Mamm. Genome. 2010. V. 21. № 5–6. P. 231–246. https://doi.org/10.1007/s00335-010-9260-z

  57. Carlborg O., Kerje S., Schütz K. et al. A global search reveals epistatic interaction between QTL for early growth in the chicken // Genome Res. 2003. V. 13. № 3. P. 413–421. https://doi.org/10.1101/gr.528003

  58. Beck S.R., Brown W.M., Williams A.H. et al. Age-stratified QTL genome scan analyses for anthropometric measures // BMC Genet. 2003. V. 4. Suppl. 1. P. S31. https://doi.org/10.1186/1471-2156-4-S1-S31

  59. Legare M.E., Bartlett F.S., Frankel W.N. A major effect QTL determined by multiple genes in epileptic EL mice // Genome Res. 2000. V. 10. № 1. P. 42–48.

  60. Morel L., Blenman K.R., Croker B.P., Wakeland E.K. The major murine systemic lupus erythematosus susceptibility locus, Sle1, is a cluster of functionally related genes // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2001. V. 98. № 4. P. 1787–1792. https://doi.org/10.1073/pnas.031336098

  61. Yagil C., Hubner N., Monti J. et al. Identification of hypertension-related genes through an integrated genomic-transcriptomic approach // Circ. Res. 2005. V. 96. № 6. P. 617–625. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000160556.52369.61

  62. Izídio G.S., Oliveira L.C., Oliveira L.F. et al. The influence of sex and estrous cycle on QTL for emotionality and ethanol consumption // Mamm. Genome. 2011. V. 22. № 5–6. P. 329–340. https://doi.org/10.1007/s00335-011-9327-5

  63. Terenina-Rigaldie E., Moisan M.P., Colas A. et al. Genetics of behaviour: phenotypic and molecular study of rats derived from high- and low-alcohol consuming lines // Pharmacogenetics. 2003. V. 13. № 9. P. 543–554. https://doi.org/10.1097/01.fpc.0000054120.14659.8c

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал