MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39883810.17816/morph.398838ArticlesСтатьиReview ArticleA SYNAPTIC MARKER SYNAPTOPHYSINМАРКЕР СИНАПТИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ - СИНАПТОФИЗИНKolosYe. A.КолосЕлена Андреевна

лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии

GrigoriyevI. P.ГригорьевИгорь Павлович

лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии

KorzhevskiyD. E.КоржевскийДмитрий Эдуардович

лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии

iemmorphol@yandex.ruRAS North-Western Branch Institute of Experimental MedicineНаучно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН150220151471VOL 147, NO1 (2015)ТОМ 147, №1 (2015)788209052023Copyright ©; 2015, Eco-VectorCopyright ©; 2015, Эко-Вектор2015Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398838

The review summarizes the current data on synaptophysin (SYP), its functional role in the cell and the use of SYP immunocytochemistry for labeling the synaptic contacts. SYP is a transmembrane glycoprotein found in small presynaptic vesicles of the nerve cells and in microvesicles of the neuroendocrine cells. Literature data and the authors’ own experience suggest that currently SYP is an important synaptic marker, which allows, with the use of light and confocal laser microscopy, to obtain the reliable data on the morphological organization of the synaptic structures in the central nervous system. It is also indispensable in the study of the efferent innervation of the internal organs. Applicatioin of the quantitative analysis of SYP-immunopositive structures using light and confocal laser microscopy allows to solve some problems that previously could be solved only by using electron microscopy.

В обзоре обобщены современные данные о синаптофизине (СФ), его функциональной роли в клетке и использовании иммуноцитохимической реакции на этот белок для маркирования синаптических контактов. СФ - это трансмембранный гликопротеин мелких пресинаптических пузырьков нервных клеток и некоторых микровезикул в нейроэндокринных клетках. Приведенные литературные данные и собственный опыт авторов дают основания для заключения, что на сегодняшний день СФ является важнейшим маркером, позволяющим при помощи световой и конфокальной лазерной микроскопии получать достоверные данные о структурной организации синаптических структур ЦНС. Он незаменим также при исследовании эфферентной иннервации внутренних органов. Использование количественного анализа СФ-иммунопозитивных структур при помощи световой и конфокальной лазерной микроскопии позволяет решать ряд задач, которые ранее можно было решить только с использованием электронной микроскопии.

neuroendocrine cellsneuronssynapsessynaptophysinнейроэндокринные клеткинейронысинапсысинаптофизинГилерович Е. Г., Сухорукова Е. Г., Кирик О. В. и др. Выявление специализированных синаптических групп (гломерул) в мозжечке человека при помощи иммуноцитохимической реакции на синаптофизин и конфокальной лазерной микроскопии // Морфология. 2014. Т. 146, вып. 5. С. 73-77.Григорьев И. П. Ультраструктурные перестройки в коре большого мозга после введения аскорбиновой кислоты в ликвор желудочков // Арх. анат. 1988. Т. 75, вып 11. С. 26-32.Гусельникова В. В., Сухорукова Е. Г., Федорова Е. А. и др. Метод одновременного выявления тучных клеток и нервных терминалей в тимусе лабораторных млекопитающих // Морфология. 2014.Т. 145, вып. 2. С. 70-73.Кирик О. В., Петрова Е. С., Григорьев И. П., Колос Е. А. Маркеры дифференциации клеток, применяемые при изучении органов нервной системы // Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии: руководство. СПб.: СпецЛит, 2014. С. 68-89.Колос Е. А., Коржевский Д. Э. Изучение нейроногенеза в спинномозговых ганглиях крысы с помощью иммуногистохимических маркеров дифференцировки // Функциональная межполушарная асимметрия и пластичность мозга. М.: НЦ РАМН, 2012. С. 293-296.Коржевский Д. Э., Сухорукова Е. Г., Гилерович Е. Г. и др. Преимущества и недостатки цинк-этанол-формальдегида как фиксатора для иммуноцитохимических исследований и конфокальной лазерной микроскопии // Морфология. 2013. Т. 143, вып. 2. С. 81-85.Кучеренко Р. П., Отеллин В. А. Ультраструктура серотонинергической системы двигательной области коры большого мозга // Арх. анат. 1990. Т. 98, вып. 6. С. 26-29.Московский А. В. Идентификация клеток с нейральными маркерами в пульпе зуба в норме и патологии // Морфология. 2007. Т. 131, вып. 3. С. 37-40.Мыцик А. В., Акулинин В. А., Степанов С. С., Ларионов П. М. Возможности морфометрической характеристики синапсов неокортекса человека при иммуногистохимической верификации // Сибирский мед. журн. 2013. Т. 118, № 3. С. 66-69.Отеллин В. А., Кучеренко Р. П., Гилерович Е. Г. и др. Морфологические перестройки в головном мозге, вызванные снижением уровня катехоламинов // Журн. невропатол. и психиатр. 1984. Т. 84, № 7. С. 978-981.Отеллин В. А., Хожай Л. И., Шишко Т. Т. Реакции межнейронных синапсов головного мозга крыс на воздействие гипоксии в ранний период новорожденности // Морфология. 2014. Т. 145, вып. 1. С. 7-12.Сырцова М. А., Сухорукова Е. Г., Коржевский Д. Э. Нейроэпителиальные тельца легкого у крысы // Морфология. 2014. Т. 145, вып. 1. С. 60-62.Хожай Л. И., Отеллин В. А. Синаптогенез в дорсальном ядре шва продолговатого мозга крысы в условиях дефицита серотонина // Морфология. 2012. Т. 142, вып. 6. С. 20-24.Чумасов Е. И., Ворончихин П. А., Коржевский Д. Э. Иннервация сердечной поперечнополосатой мышечной ткани легочных вен крысы // Морфология. 2011. Т. 140, вып. 6. С. 53-55.Чумасов Е. И., Ворончихин П. А., Коржевский Д. Э. Эфферентная иннервация сосудов и бронхов легкого крысы (иммуногистохимическое исследование) // Морфология. 2012. Т. 142, вып. 4. С. 49-53.Чумасов Е. И., Майстренко Н. А., Петрова Е. С. и др. Морфологическое исследование поджелудочной железы при хроническом панкреатите с использованием иммуногистохимических маркеров // Мед. акад. журн. 2013. Т. 13, № 2. С. 71-77.Чумасов Е. И., Петрова Е. С., Коржевский Д. Э. Иннервация сердца крысы (иммуногистохимическое исследование) // Морфология. 2009. Т. 135, вып. 2. С. 33-37.Чумасов Е. И., Петрова Е. С., Коржевский Д. Э. Распределение и структурная организация автономных нервных аппаратов в поджелудочной железе крысы ( иммуногистохимическое исследование) // Морфология. 2011. Т. 139, вып. 3. С. 51-57.Чумасов Е. И., Петрова Е. С., Сухорукова Е. Г., Коржевский Д. Э. Распределение PGP9.5-иммунопозитивных нервных волокон в сердце человека // Мед. акад. журн. 2013. Т. 13, № 1. С. 61-66.Arthur C. P., Stowell M. H. Structure of synaptophysin: a hexameric MARVEL-domain channel protein // Structure. 2007. Vol. 15, № 6. P. 707-714.Becher A., Drenckhahn A., Pahner I. et al. The synaptophysinsynaptobrevin complex: a hallmark of synaptic vesicle maturation // J. Neurosci. 1999. Vol. 19, № 6. P. 1922-1931.Böttner M., Harde J., Barrenschee M. et al. GDNF induces synaptic vesicle markers in enteric neurons // Neurosci. Res. 2013. Vol. 77, № 3. P. 128-136.Calhoun M. E., Jucker M., Martin L. J. et al. Comparative evaluation of synaptophysin-based methods for quantification of synapses // J. Neurocytol. 1996. Vol. 25, № 12. P. 821-828.Cassiman D., Van Pelt J., De Vos R. et al. Synaptophysin: A novel marker for human and rat hepatic stellate cells // Am. J. Pathol. 1999. Vol. 155, № 6. P. 1831-1839.De Camilli P., Jahn R., Pathways to regulated exocytosis in neurons // Annu. Rev. Physiol. 1990. Vol. 52. Р. 625-645.De Camilli P., Vitadello M., Canevini M. P. et al. The synaptic vesicle proteins synapsin I and synaptophysin (protein P38) are concentrated both in efferent and afferent nerve endings of the skeletal muscle // J. Neurosci. 1988. Vol. 8, № 5. P. 1625-1631.Dechesne C. J., Kauff C., Stettler O., Tavitian B. Rab3Aimmunolocalization in the mammalian vestibular end-organs during development and comparison with synaptophysin expression // Brain Res. Dev. Brain. Res. 1997. Vol. 99, № 1. P. 103-111.Demêmes D., Seoane A., Venteo S., Desmadryl G. Efferent function of vestibular afferent endings? Similar localization of N-type calcium channels, synaptic vesicle and synaptic membrane-associated proteins // Neuroscience. 2000. Vol. 98, № 2. P. 377-384.El Far O., Betz H. Synaptophysins: vesicular cation channels // J. Physiol. 2002. Vol. 539, № 2. P. 332.Ghosh F., Taylor L., Arnér K. Exogenous glutamate modulates porcine retinal development in vitro // Dev. Neurosci. 2012. Vol. 34, № 5. P. 428-439.He S., Yang J. Maturation of neurotransmission in the developing rat cochlea: immunohistochemical evidence from differential expression of synaptophysin and synaptobrevin 2 // Eur. J. Histochem. 2011. Vol. 55, № 1. P. 5-10.Hendrickson A., Possin D., Vajzovic L., Toth C. A. Histologic development of the human fovea from midgestation to maturity // Am. J. Ophthalmol. 2012. Vol. 154, № 5. P. 767-778.Jahn R., Schiebler W., Ouimet C., Greengard P. A 38,000-dalton membrane protein (p38) present in synaptic vesicles // Proc. Natl. Acad.Sci. USA. 1985. Vol. 82, № 12. P. 4137-4141.Jensen S. M., Gazdar A. F., Cuttitta F. et al. A comparison of synaptophysin, chromogranin, and L-dopa decarboxylase as markers for neuroendocrine differentiation in lung cancer cell lines // Cancer Res. 1990. Vol. 50, № 18. P. 6068-6074.Kasprzak A., Zabel M., Biczysko W. Selected markers (chromogranin A, neuron-specific enolase, synaptophysin, protein gene product 9.5) in diagnosis and prognosis of neuroendocrine pulmonary tumours // Pol. J. Pathol. 2007. Vol. 58, № 1. P. 23-33.Kwon S. E., Chapman E. R. Synaptophysin regulates the kinetics of synaptic vesicle endocytosis in central neurons // Neuron. 2011. Vol. 70, № 5. P. 847-854.Lahr G., Gratzl M. Membrane proteins as markers for normal and neoplastic endocrine cells // Molecular diagnostics of cancer. Berlin, New York, Springer-Verlag, 1993. P. 117-129.Leclerc N., Beesley P. W., Brown I. et al. Synaptophysin expression during synaptogenesis in the rat cerebellar cortex // J. Comp. Neurol. 1989. Vol. 280. P. 197-212.Lowe A. W., Madeddu L., Kelly R. B. Endocrine secretory granules and neuronal synaptic vesicles have three integral mem brane proteins in common // J. Cell. Biol. 1988. Vol. 106, № 1. P. 51-59.McMahon H. T., Bolshakov V. Y., Janz R. et al. Synaptophysin, a major synaptic vesicle protein, is not essential for neurotransmitter release // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93, № 10. P. 4760-4764.Molenaar W. M., Baker D. L., Pleasure D. et al. The neuroendocrine and neural profiles of neuroblastomas, ganglioneuroblastomas, and ganglioneuromas // Am. J. Pathol. 1990. Vol. 136, № 2. P. 375-382.Nag T. C., Wadhwa S. Differential expression of syntaxin-1 and synaptophysin in the developing and adult human retina // J. Biosci. 2001. Vol. 26, № 2. P. 179-191.Navone F., Jahn R., Di Gioia G. et al. Protein p38: an integral membrane protein specific for small vesicles of neurons and neuroendocrine cells // J. Cell Biol. 1986. Vol. 103, № 6. P. 2511-2527.Obendorf D., Schwarzenbrunner U., Fischer-Colbrie R. et al. In adrenal medulla synaptophysin (protein p38) is present in chromaffin granules and in a special vesicle population // J. Neurochem. 1988. Vol. 51, № 5, р.1573-1580.Redecker P., Jörns A., Jahn R., Grube D. Synaptophysin immunoreactivity in the mammalian endocrine pancreas // Cell Tissue Res. 1991. Vol. 264, № 3. P. 461-467.Rollenhagen A., Sätzler K., Rodríguez E. P. et al. Structural determinants of transmission at large hippocampal mossy fiber synapses // J. Neurosci. 2007. Vol. 27, № 39. P. 10434-10444.Sarnat H. B. Clinical neuropathology practice guide 5-2013: markers of neuronal maturation // Clin. Neuropathol. 2013. Vol. 32, № 5. P. 340-369.Scarfone E., Demêmes D., Jahn R. et al. Secretory function of the vestibular nerve calyx suggested by presence of vesicles, synapsin I, and synaptophysin // J. Neurosci. 1988. Vol. 8, № 12. P. 4640-4645.Scarfone E., Demêmes D., Sans A. Synapsin I and Synaptophysin expression during ontogenesis of the mouse peripheral vestibular system // J. Neurosci. 1991. Vol. 11, № 5. P. 1173- 1181.Schmidle T., Weiler R., Desnos C. Synaptin/synaptophysin, p65 and SV2: their presence in adrenal chromaffin granules and sympathetic large dense core vesicles // Biochim. Biophys. Acta. 1991. Vol. 1060, № 3. P. 251-256.Shenton F. C., Pyner S. Expression of transient receptor potential channels TRPC1 and TRPV4 in venoatrial endocardium of the rat heart // Neuroscience. 2014. Vol. 267. P. 195-204.Spiwoks-Becker I., Vollrath L., Seeliger M. W. et al. Synaptic vesicle alterations in rod photoreceptors of synaptophysindeficient mice // Neuroscience. 2001. Vol. 107, № 11. P. 127-142.Tarsa L., Goda Y. Synaptophysin regulates activity-dependent synapse formation in cultured hippocampal neurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99, № 2. P. 1012-1016.Thiel G. Synapsin I, synapsin II, and synaptophysin: marker proteins of synaptic vesicles // Brain Pathol. 1993. Vol. 3, № 1. P. 87-95.Thiele C., Hannah M. J., Fahrenholz F., Huttner W. B. Cholesterol binds to synaptophysin and is required for biogenesis of synaptic vesicles // Nat. Cell Biol. 2000. Vol. 2, № 1. P. 42-49.Thomas-Reetz A. C., De Camilli P. A role for synaptic vesicles in non-neuronal cells: clues from pancreatic beta cells and from chromaffin cells // FASEB J. 1994. Vol. 8, № 2. P. 209-216.Tosios K. I., Nikolakis M., Prigkos A. C. et al. Nerve cell bodies and small ganglia in the connective tissue stroma of human submandibular glands // Neurosci. Lett. 2010. Vol. 475, № 1. P. 53-55.Valtorta F., Pennuto M., Bonanomi D., Benfenati F. Synaptophysin: leading actor or walk-on role in synaptic vesicle exocytosis // Bioessays. 2004. Vol. 26, № 4. P. 445-453.Wiedenmann B., Franke W. W. Identification and localization of synaptophysin, an integral membrane glycoprotein of Mr 38,000 characteristic of presynaptic vesicles // Cell. 1985. Vol. 41, №3. P. 1017-1028.Winkler H. The adrenal chromaffin granule: a model for large dense core vesicles of endocrine and nervous tissue // J. Anat. 1993. Vol. 183, № 2. P. 237-252.Wu H., Mei L. Morphological analysis of neuromuscular junctions by immunofluorescent staining of whole-mount mouse diaphragms // Methods Mol. Biol. 2013. Vol. 1018. P. 277-285.Xu-Friedman M. A., Regehr W.G. Ultrastructural contributions to desensitization at cerebellar mossy fiber to granule cell synapses // J. Neurosci. 2003. Vol. 23, № 6. P. 2182-2192.