ЭКСПРЕССИЯ НЕСТИНА В КЛЕТКАХ ЭПЕНДИМЫ БОКОВЫХ ЖЕЛУДОЧКОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫСЫ ПРИ СТАРЕНИИ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Известно, что при развитии головного мозга по мере дифференцировки эпендимоцитов из радиальных глиоцитов происходит прекращение синтеза нестина. Однако показано, что нестин в эпендиме боковых желудочков головного мозга начинает синтезироваться в ответ на ишемическое повреждение. Цель настоящего исследования состояла в проверке гипотезы о возможности восстановления экспрессии нестина в эпендиме при старении. Работа выполнена на крысах-самцах линии Вистар в возрасте 4 (n=4) и 28 мес (n=3). У старых животных установлена экспрессия нестина в эпендиме боковых желудочков головного мозга, причем в области медиальной и верхней стенок бокового желудочка обнаружены участки эпендимы, в которых все клетки имели интенсивную окраску цитоплазмы. Причины обнаруженного факта остаются неясными.

Полный текст

Нестин - белок промежуточных филаментов VI типа - нередко используют как маркер нейральных стволовых клеток. Известно, что при повреждении головного мозга нестин начинают синтезировать астроциты [4], что, как полагают некоторые авторы, отражает сохранение у этих клеток нейрогенных свойств [6]. В отношении таких же свойств у эпендимы боковых желудочков головного мозга мнения исследователей противоречивы. Большинство авторов не склоннысчитать эпендимные клетки нейрогенными, тем не менее, было показано, что в составе эпендимы присутствуют нейральные стволовые клетки[5]. Известно, что при развитии головного мозга, по мере дифференцировки эпендимоцитов из радиальных глиоцитов, происходит прекращение синтеза нестина [1], однако после транзисторной ишемии головного мозга эпендима боковых желудочков вновь приобретает способность синтезировать этот белок [2]. Вопрос о возможности синтеза нестина в эпендимоцитах стареющего мозга, когда наблюдаются возрастная нейродегенерация и глиоз, до настоящего времени не решен. Цель настоящего исследования состояла в проверке гипотезы о возможности восстановления экспрессии нестина в эпендиме боковых желудочков головного мозга крысы при старении. Материал и методы. Работа выполнена на крысах-самцах (n=7) линии Вистар, которых содержали в виварии Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН. Контролем служили 4-месячные животные (n=4). В группу старых животных (n=3) входили крысы в возрасте 28 мес. Содержание животных и их умерщвление осуществляли с учетом «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Головной мозг фиксировали в цинк-этанол-формальдегиде, обезвоживали и заливали в парафин общепринятым способом. Морфологическому исследованию подвергали фронтальные срезы конечного мозга. Для иммуноцитохимического выявления белка промежуточных филаментов - нестина - были использованы мышиные моноклональные антитела (клон Rat-401; BD Pharmingen, США) в разведении 1:400 [3]. Для увеличения чувствительности иммуноцитохимической реакции проводили тепловое демаскирование антигена в модифицированном цитратном буфере pH 6,1 (S1700, Dako, Дания). В качестве вторичных реагентов использовали реактивы из набора EnVision+ HRP/DAB (Dako, Дания). Внутренним положительным контролем служили клетки субвентрикулярной пролиферативной зоны. После постановки иммуноцитохимических реакций часть срезов докрашивали гематоксилином. Фотосъемку выполняли, используя микроскоп Leica DM750 и фотокамеру ICC50 (Leica, Германия). Результаты исследования. Во всех изученных препаратах селективность иммуноцитохимической реакции не вызывала сомнений. Неспецифическая фоновая реакция была минимальной. У контрольных животных нестин-иммунопозитивными преимущественно были клетки, расположенные в субвентрикулярной пролиферативной зоне. Очень слабая положительная реакция регистрировалась по периметру просветов кровеносных капилляров различных отделов головного мозга. У двух контрольных животных была обнаружена слабая реакция на нестин в единичных клетках в составе эпендимы нижней части медиальной и латеральной стенок боковых желудочков. У двух других крыс реакция на нестин в эпендиме была отрицательной. В группе старых животных у всех трех изученных крыс были обнаружены значительные участки нестин-иммунопозитивной эпендимы, в которых все клетки имели интенсивную окраску цитоплазмы (рисунок). Эти участки преимущественно локализовались в области медиальной и верхней стенок бокового желудочка. При этом, в эпендимной выстилке латеральной стенки бокового желудочка обнаруживались лишь единичные клетки, дающие сравнительно слабую реакцию на нестин. Клетки субвентрикулярной зоны были иммунопозитивными, однако интенсивность реакции на нестин в их перинуклеарной цитоплазме и отростках была меньше, чем в эпендимоцитах медиальных стенок боковых желудочков. Обсуждение полученных данных. В результате проведенного исследования было обнаружено, что эпендима боковых желудочков у старых крыс содержит нестин. Специфичность иммуноцитохимической реакции подтверждается ее выявлением в эндотелии части кровеносных сосудов головного мозга, что согласуется с данными о наличии нестина в эндотелии [7]. Интенсивность реакции на нестин в эпендимоцитах была сопоставима с реакцией эпендимы, наблюдаемой при ишемическом инфаркте головного мозга [2]. Усиление экспрессии нестина в эпендимоцитах при старении нуждается в объяснении, которое в настоящее время отсутствует. Можно предполагать, что эпендимоциты, являясь резервной популяцией прогениторных клеток, активируются при возрастных нарушениях функционирования головного мозга и начинают синтезировать нестин, как это происходит с астроцитами при их постишемической актива ции [4]. Не исключено и то, что благодаря особым антиапоптотическим свойствам нестина [8] его синтез усиливается в эпендиме с целью защиты медленно обновляющейся популяции эпендимоцитов от повреждения. Наличие слабой реакции на нестин в единичных эпендимоцитах у животных из контрольной группы не вполне согласуется с полученными нами ранее данными об отстутствии нестина в эпендиме у интактных половозрелых крыс, использованных в контрольных сериях проводившихся экспериментов [2, 4]. Вероятно, присутствие в составе эпендимы у этих животных нестиниммунопозитивных клеток не регистрировалось из-за меньшей чувствительности применявшегося нами ранее варианта иммуноцитохимического метода. Использование теплового демаскирования исследованного антигена в модифицированном цитратном буфере позволило повысить чувствительность иммуноцитохимической реакции и выявить эпендимоциты, содержащие незначительное количество нестина. Таким образом, проведенное исследование подтвердило гипотезу о восстановлении экспрессии нестина в эпендиме головного мозга крысы при старении. Причины обнаруженного факта остаются неясными.
×

Об авторах

Дмитрий Эдуардович Коржевский

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: dek2@yandex.ru
лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Ольга Викторовна Кирик

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: olga_kirik@mail.ru
лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Ольга Сергеевна Алексеева

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН; Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН

лаборатория сравнительной физиологии дыхания 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12; 194223, Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44

Список литературы

  1. Гиляров А.В, Коржевский Д. Э. и Отеллин В. А. Изменение состава промежуточных филаментов в клетках конечного мозга крыс в ранний постнатальный период онтогенеза. Журн. эволюц. биохим., 2009, т. 45, № 1, с. 130-137.
  2. Кирик О. В., Власов Т. Д. и Коржевский Д. Э. Маркеры нейральных стволовых клеток нестин и Musashi-1 в клетках конечного мозга крысы после транзиторной фокальной ишемии. Морфология, 2012, т. 142, вып. 4, с. 19-24.
  3. Коржевский Д. Э. и Гиляров А. В. Оптимизация метода иммуноцитохимического выявления нестина на парафиновых срезах головного мозга крысы. Морфология, 2006, т. 130, вып. 6, с. 77-79.
  4. Коржевский Д. Э., Ленцман М. В., Гиляров А. В. и др. Индукция синтеза нестина в клетках головного мозга крысы под влиянием ишемического повреждения. Морфология, 2007, т. 131, вып. 1, с. 23-26.
  5. Coskun V., Wu H., Blanchi B. et al. CD133+ neural stem cells in the ependyma of mammalian postnatal forebrain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008, v. 105, № 3, p. 1026-1031.
  6. Gonzalez-Perez O. and Quinones-Hinojosa A. Astrocytes as neural stem cells in the adult brain. J. Stem Cells, 2012, v. 7, № 3, p. 181-188.
  7. Krüger K., Stefansson I. M., Collett K. et al. Microvessel proliferation by co-expression of endothelial nestin and Ki-67 is associated with a basal-like phenotype and aggressive features in breast cancer. Breast, 2013, v. 22, № 3, p. 282-288.
  8. Park D., Xiang A. P., Mao F. F. et al. Nestin is required for the proper self-renewal of neural stem cells. Stem Cells, 2010, v. 28, № 12, p. 2162-2171.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2014


Периодический печатный журнал зарегистрирован как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): № 0110212 от 08.02.1993.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС 77 - 84733 от 10.02.2023.