Нейрохимия, 2022, T. 39, № 2, стр. 153-159

Прижизненное окрашивание моноаминергических нейронов с помощью 4-[4-(диметиламино)стирил]-N-метилпиридиний иодида как инструмент для изучения их топографии и функции

В. Е. Блохин 1, Т. С. Пронина 1, С. А. Сурков 1, А. Р. Муртазина 1, М. В. Угрюмов 1

1 Лаборатория нервных и нейроэндокринных регуляций, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
Москва, Россия

Поступила в редакцию 24.11.2021
После доработки 23.12.2021
Принята к публикации 18.01.2022

Аннотация

Изучение топографии и функциональной активности центральных и периферических моноаминергических нейронов является одним из приоритетов нейронаук, поскольку эти нейроны играют ключевую роль в регуляции важнейших функций мозга и внутренних органов. После разработки в 60–80-е годы методов обнаружения моноаминергических нейронов (гистофлуоресценция, иммуноцитохимия) были проведены многочисленные морфологические исследования по картированию моноаминергических нейронов и оценке их фенотипа в головном мозге и на периферии. Принципиально новые возможности для исследования моноаминергических нейронов появились в последнее десятилетие, когда был синтезирован флуоресцирующий лиганд мембранных транспортеров моноаминов – 4-[4-(диметиламино)стирил]-N-метилпиридиний иодид (4-ди-2-АСП или АСП+), который позволяет прижизненно окрашивать моноаминергические нейроны. Целью данной работы явилось расширение спектра использования АСП+ в исследованиях центральных и периферических моноаминергических нейронов. В процессе выполнения этой работы мы (1) разработали метод окрашивания с помощью АСП+ живых дофаминергических нейронов в первичной культуре мезенцефалона эмбрионов мыши, который может быть использован для тестирования антипаркинсонических лекарственных средств на клеточных моделях болезни Паркинсона; (2) разработали с использованием АСП+ метод оценки проницаемости ликвор-энцефалического барьера для моноаминов и картирования моноаминергических нейронов, участвующих в обмене моноаминов между ликвором и мозгом; (3) показали, что при системном введении АСП+ возможно прижизненное картирование периферических моноаминергических нейронов и клеток периферических органов, экспрессирующих транспортеры моноаминов; (4) показали, что АСП+ нельзя использовать для оценки формирования гемато-энцефалического барьера в онтогенезе.

Ключевые слова: мозг, культура клеток, ликвор-энцефалический барьер, АСП+

Список литературы

  1. Girault J.-A., Greengard P. // Arch. Neurol. 2004. V. 61. P. 641–644.

  2. Klein M.O., Battagello D.S., Cardoso A.R., Hauser D.N., Bittencourt J.C., Correa R.G. // Cell Mol. Neurobiol. 2019. V. 39. P. 31–59.

  3. Moore K.E. // Biol Reprod. 1987. V. 36. P. 47–58.

  4. Voogt J.L., Lee Y., Yang S., Arbogast L. // Prog. Brain Res. 2001. V. 133. P. 173–185.

  5. Hodaie M., Neimat J.S., Lozano A.M. // Neurosurgery. 2007. V. 60. P. 17–30.

  6. Fitzgerald P., Dinan T.G. // J. Psychopharmacol. 2008. V. 22. P. 12–19.

  7. Agid Y. // Lancet. 1991. V. 337. P. 1321–1324.

  8. Crosignani P.G., // Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2006. V. 125. P. 152–164.

  9. Liu X., Tang C., Wen G., Zhong C., Yang J., Zhu J., Ma C. // Front. Endocrinol. 2019. V. 9. P. 768.

  10. Jankovic J., Tan E.K. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2020. V. 91. P. 795–808.

  11. Ugrumov M.V. // CNS Neurosci. Ther. 2020. V. 26. P. 997–1009.

  12. Goldstein D.S. // Compr. Physiol. 2014. V. 4. P. 805–826.

  13. Hökfelt T. // Prog. Neurobiol. 2010. V. 90. P. 101–18.

  14. Mehrens T., Lelleck S., Çetinkaya I., Knollmann M., Hohage H., Gorboulev V., Bokník P., Koepsell H., Schlatter E. // J. Am. Soc. Nephrol. 2000. V. 11. P. 1216–1224.

  15. Blakely R.D., DeFelice L.J. // Mol. Pharmacol. 2007. V. 71. P. 1206–1208.

  16. Zapata A., Kivell B., Han Y., Javitch J.A. et al. // J. Biol. Chem. V. 282. P. 35842–35854.

  17. Babu D.K., Diaz A., Samikkannu T. Rao K.K., Madhavan N. // Clin. Exp. Res. 2009. V. 33. P. 1731–1738.

  18. Mayer F.P., Schmid D., Holy M., Yang J.-W., Salzer I., Boehm S., Chiba P., Sitte H.H. // BMC Pharmacology and Toxicology 2012. V. 13. P. 80.

  19. Inyushin M.U., Arencibia-Albite F., de la Cruz A., Vázquez-Torres R., Colon K., Sanabria P., Jiménez-Rivera C. // J. Neurosci. Neuroeng. 2013. V. 2. P. 98–103.

  20. Urra J.A., Villaroel-Espíndola F., Covarrubias A.A., Rodríguez-Gil J.E., Ramírez-Reveco A., Concha I.I. // PLoS One. 2014. V. 9. P. 1–11.

  21. Pruszak J., Just L., Isacson O., Nikkhah G. // In: Current Protocols in Stem Cell Biology, 1st Edition. John Wiley & Sons Inc., 2D.5.1-2D.5.21.

  22. Сурков С.А., Мингазов Э.Р., Стурова А.И., Блохин В.Е., Угрюмов М.В. // Цитология. 2019. Т. 61. № 12. С. 978–986.

  23. Smitsö S.M., Peter J., Burbach H., Smidt M.P. // Progress in Neurobiology. 2006. V. 78. P. 1–16.

  24. Onaka T., Palmer J.R., Yagi K. // Neurosci. Res. 1996. V. 1. P. 67–75.

  25. Charnay Y., Brain L.L. // Dialogues Clin. Neurosci. 2010. V. 12. P. 471–487.

  26. Fuller R.W., Wong D.T., Robertson D.W. // Med. Res. Rev. 1991. V. 11. P. 17–34.

  27. Scheinin M. // Med. Biol. 1985. V. 63. P. 1–17.

  28. Муртазина А.Р., Бондаренко Н.С., Пронина Т.С., Чандран К.И., Богданов В.В., Дильмухаметова Л.К., Угрюмов М.В. // Acta Naturae. 2021. V. 4.

  29. Bjorefeldt A., Illes S., Zetterberg H. et al. // Front. Neural. Circuits. 2018. V. 12. P. 1–12.

  30. Amann J.F., Constantinescu G.M. // Semin. Vet. Med. Surg. Small Anim. 1990. V. 1. P. 4–11.

  31. Julius S., Valentini M. // Blood Press Suppl. 1998. V. 3. P. 5–13.

  32. DiBona G.F. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2000. V. 279. P. 1517–1524.

  33. Tóth I.E., Vizi E.S., Hinson J.P., Vinson G.P. // Microsc. Res. Tech. 1997. V. 36. P. 534–545.

  34. Lau C., Ross L.L., Whitmore W.L., Slotkin T.A. // Neuroscience. 1987. V. 3. P. 1067–1075.

  35. Ugrumov M.V. // Int. J. Dev. Biol. 1997. V. 41. P. 809–816.

  36. Gaspar P., Cases O., Maroteaux L. // Nat. Rev. Neurosci. 2003. V. 4. P. 1002–1012.

  37. Ugrumov M.V. // Neurochem. Res. 2010. V. 6. P. 837–850.

  38. Loizou L.A. // Br. J. Pharmac. 1970. V. 40. P. 800–813.

Дополнительные материалы отсутствуют.