MORPHOLOGICAL PECULIARITIES OF NEUROPEPTIDE Y-ERGIC INNERVATION OF THE HEART IN POSTNATAL ONTOGENESIS



如何引用文章

全文:

详细

Neuropeptide Y (NPY)-containing fibers and intramural ganglionic neurons, as well as Y 1 and Y 2 receptors to NPY were detected in the myocardium of rats during postnatal ontogenesis using immunohistochemical methods. The data obtained suggest age-dependent changes of the NPY-mediated heart innervation. The density of NPY-positive fibers was the least in newborn animals and increased during first 20 days of life. Y 1 and Y 2 receptors were found in the heart of newborn and more adult rats. Y 1 receptors were observed in the coronary heart arteries, arterioles and cardiomyocytes from the moment of birth. The density of NPY Y 2 receptors was very low in the cardiac muscle of young (prior to the 2 nd month of age) and adult (up to 1 year-old) rats but substantially increased in aged animals. During the postnatal ontogenesis? all the intramural ganglionic neurons were Y 1-positive and Y 2-negative.

全文:

Нейропептид Y (НПY) и его рецепторы участ-весьма распространен в автономной нервной вуют в разнообразных функциях нервной систе-системе и в большом количестве обнаруживамы, включая регуляцию насыщения, эмоциональ-ется в волокнах, иннервирующих сердце, короного состояния, сосудистого тонуса, секреции нарные и мозговые артерии, аорту, сосуды кожи желез желудочно-кишечного тракта [1, 3]. НПY и скелетных мышц у крысы, кошки, морской свинки, человека. Примерно две трети нейронов симпатических узлов у млекопитающих, помимо норадреналина, содержат этот пептид [2, 3, 7]. В интрамуральных узлах сердца в подавляющем большинстве нейронов (свыше 80%) выявляется НПY, причем 100% НПY-позитивных нейронов одновременно содержат ацетилхолин [11]. К настоящему моменту идентифицированы 6 типов рецепторов НПY (Y1-Y6). Наиболее изученными являются рецепторы Y1-и Y2-типов [5, 8]. Рецепторы Y1, как правило, расположены постсинаптически. Пресинаптические эффекты НПY осуществляются, главным образом, за счет рецепторов типа Y2 (тем не менее, встречаются и постсинаптические Y2-рецепторы, например в миокарде). Y2-рецепторы идентифицированы в симпатической, парасимпатической и метасимпатической нервной системе. Возбуждение пресинаптических рецепторов Y2 вызывает подавление высвобождения различных нейротрансмиттеров из синаптической терминали: в симпатических нервах - норадреналина, аденозинтрифосфата и самого НПY, в парасимпатических - ацетилхолина, в афферентных - вещества Р и пептида, связанного с кальцитониновым геном [3, 5, 11]. В симпатических узлах НПY определяется с момента рождения. В онтогенгезе доля НПYпозитивных нейронов возрастает в течение 1-го месяца жизни [2, 7]. Тем не менее, возрастные аспекты синаптической передачи в автономной нервной системе с участием нейропептида Y остаются неясными, в том числе и степень экспрессии различных типов рецепторов НПY в постнатальном онтогенезе. Цель настоящей работы - выявление возрастных изменений НПY-позитивных волокон и нейронов интрамуральных узлов, иннервирующих сердце, а также рецепторов НПY типов Y1 и Y2 в миокарде. Материал и методы. Исследование проведено на 35 белых крысах-самках линии Вистар в возрасте 1, 10, 20, 30, 60 сут, 1 и 2 лет жизни с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 775 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Эвтаназию животных осуществляли под уретановым наркозом (3 г/кг, внутрибрюшинно) путем транскардиальной перфузии фосфатносолевого буфера (PBS) с гепарином (5 ЕД/л), затем 4% параформальдегида на 0,1 М PBS. Исследованию подвергали миокард правого предсердия и левого желудочка. Материал помещали на 2 ч в указанный выше фиксатор, после чего промывали 3-кратно в PBS в течение 30 мин и оставляли в 30% растворе сахарозы на 24 ч. Из фиксированного материала на криостате готовили серии срезов толщиной 14 мкм. Выявление структур, содержащих НПY, Y1-и Y2-рецепторы НПY, проводили при помощи меченых антител по ранее описанной методике [2, 4]. Для выявления НПY использовали первичные антитела овцы (Abcam, США, разведение 1:500), вторичные антитела были конъюгированы с флюорохромом - флюоресцеин-изотиоцианатом (FITC, разведение 1:100, Jackson Immunoresearch, США), дающим зеленую флюоресценцию. Для определения Y1-и Y2-рецепторов использовали первичные антитела кролика (Abcam, США, разведение 1:500), вторичные антитела были конъюгированы с флюорохромом индокарбоцианином (Cy3, Jackson, США, разведение 1:100), дающим красную флюоресценцию. Срезы преинкубировали в течение 30 мин при комнатной температуре в PBS с добавлением 10% сыворотки, 1% тритон X-100, 0,1% бычьего сывороточного альбумина, 0,05% тимерозола. Затем срезы инкубировали с первичными антителами в течение 24 ч при комнатной температуре. После кратковременной промывки в PBS срезы инкубировали с вторичными антителами в течение 2 ч, отмывали в PBS и заключали в среду для иммунофлюоресценции (VectaShield, Vector Laboratories, США). Анализ препаратов проводили с помощью флюоресцентного микроскопа Olympus BX43 (Olympus, Япония) с соответствующим набором светофильтров и охлаждаемой цифровой CCD-камерой Tucsen TCC 6.1ICE c программным обеспечением ISCapture 3.6 (Китай). На цифровых изображениях гистологических препаратов миокарда с помощью квадратно-сетчатой вставки при увеличении 200, используя программу Image J (NIH, США), подсчитывали число НПYиммунопозитивных волокон на площади 0,05 мм2. Статистический анализ включал определение среднего арифметического значения и его стандартной ошибки. О значимости различий судили по величине t-критерия Стьюдента и считали их значимыми при P<0,05. Результаты исследования. НПY-содержащие волокна и нейроны в миокарде у крыс обнаруживались уже с момента рождения и на протяжении остальных изучаемых возрастных периодов (рис. 1, 2). У новорожденных животных плотность расположения НПY-иммунопозитивных волокон была наименьшей и возрастала с момента рождения в течение первых 20 сут жизни, далее существенно не изменялась, в том числе и у старых 2-летних животных (таблица). Рецепторы НПY типа Y1 и Y2 обнаруживались в сердце у новорожденных и более взрослых животных. Y1-рецепторы в виде мелких зерен в сердце располагались довольно густо в коронарных артериях, артериолах и кардиомиоцитах. Иммунопозитивные Y1-рецепторы обнаруживалась также во всех нейронах интрамуральных узлов с момента рождения. В различных возрастных группах значимых различий плотности расположения Y1-рецепторов выявлено не было. Плотность расположения рецепторов Y2 в миокарде юных (до 2 мес жизни) и взрослых животных до 1 года была очень мала, выявлялись лишь одиночные зернистые структуры. Однако число Y2-рецепторов значительно возрастало у старых 2-летних крыс (см. рис. 2). Все нейроны интрамуральных узлов на протяжении постнатального онтогенеза оставались Y2-иммунонегативными. Обсуждение полученных данных. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о наличии смешанной парасимпатической НПY-ергической регуляции сердца к моменту рождения и подтверждают более ранние сведения о наличии НПY-содержащих симпатических волокон, иннервирующих сердце у новорожденных крысят [7]. Значимых различий плотности расположения НПY-иммунопозитивных волокон в предсердиях и желудочках нами не обнаружено. В онтогенезе размеры нейронов узлов автономной нервной системы возрастают [6]. Увеличение доли НПY-позитивных нейронов интрамуральных узлов и плотности расположения НПY-иммунопозитивных волокон в первые 20 сут жизни коррелирует с возрастанием числа НПYиммунопозитивных нейронов в звездчатых узлах у крысы в эти возрастные периоды [2, 7]. Есть работы, свидетельствующие о трофической роли НПY в нервной и сердечно-сосудистой системе. НПY вызывает гипертрофию миокарда и обладает ангиогенным свойством [9, 13]. Главным образом стимулирующее влияние на васкуляризацию осуществляется за счет Y1-, Y2-и Y5-рецепторов [13]. НПY стимулирует активацию, миграцию, пролиферацию эндотелиоцитов. Установлено, что НПY требуется для возрастного развития кальциевых каналов L-типа в миокарде [10]. Есть данные об увеличении под влиянием НПY плотности расположения α-и β-адренорецепторов в сердечной мышце [12], что, важно для становления симпатической иннервации сердца. Таким образом, у крыс НПY-ергическая иннервация сердца присутствует с момента рождения. В раннем постнатальном онтогенезе происходит увеличение плотности расположения НПY-позитивных волокон, в старости выявляется увеличение экспрессии Y2-рецепторов. Вероятно, указанные изменения связаны с трофическим действием НПY.
×

作者简介

P. Masliukov

Yaroslavl’ State Medical Academy

Email: mpm@yma.ac.ru

A. Yemanuilov

Yaroslavl’ State Medical Academy

A. Bulibin

Yaroslavl’ State Medical Academy

A. Zverev

Kazan’ Federal University

Email: Alekcei5@rambler.ru

T. Anikina

Kazan’ Federal University

Email: Tania57vg1@rambler.ru

参考

  1. Королева С. В. и Ашмарин И. П. Нейропептид Y: многообразие и кажущаяся противоречивость функций. Анализ возможных опосредованных эффектов. Успехи физиол. наук, 2000, т. 31, № 1, с. 31-46.
  2. Маслюков П. М., Ноздрачев А. Д. и Timmermans J. P. Возрастные особенности нейротрансмиттерного состава нейронов звездчатого узла. Росс. физиол. журн. им. И. М. Сеченова, 2006, т. 92, № 2, с. 214-221.
  3. Ноздрачев А. Д. и Маслюков П. М. Нейропептид Y и автономная нервная система. Журн. эволюц. биох. и физиол., 2011, т. 47, № 2, с. 105-112.
  4. Порсева В. В., Шилкин В. В., Корзина М. Б. и др. Особенности возрастных изменений НФ200+-нейронов чувствительных узлов различных сегментарных уровней при химической деафферентации. Морфология, 2012, т. 142, вып. 4, с. 37-42.
  5. Hodges G. J., Jackson D. N., Mattar L. et al. Neuropeptide Y and neurovascular control in skeletal muscle and skin. Am. J. Physiol. Regulatory Integrative Comp. Physiol., 2009, v. 297, p. 546-555.
  6. Masliukov P. M. Sympathetic neurons of the cat stellate ganglion in postnatal ontogenesis: morphometric analysis. Auton. Neurosci., 2001, v. 89, № 1-2, p. 48-53.
  7. Masliukov P. M., Konovalov V. V., Emanuilov A. I. and Nozdrachev A. D. Development of neuropeptide Y-containing neurons in sympathetic ganglia of rats. Neuropeptides, 2012, v. 46, № 6, p. 345-352.
  8. Michel M. C., Beck-Sickinger A., Cox H. et al. XVI. International Union of Pharmacology recommendations for the nomenclature of neuropeptide Y, peptide YY, and pancreatic polypeptide receptors. Pharmacol. Rev., 1998, v. 50, p. 143-150.
  9. Millar B. C., Schluter K. D., Zhou X. J. et al. Neuropeptide Y stimulates hypertrophy of adult ventricular cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 1994, v. 266, 5 Pt 1, C1271-C1277.
  10. Protas L., Barbuti A., Qu J. et al. Neuropeptide Y is an essential in vivo developmental regulator of cardiac ICa, L. Circ. Res., 2003, v. 93, p. 972-979.
  11. Richardson R. J., Grkovic I. and Anderson C. R. Immuno histochemical analysis of intracardiac ganglia of the rat heart. Cell Tissue Res., 2003, v. 314, p. 337-350.
  12. Rocha-Singh K. J., Matsuo R. and Karliner J. S. Prolonged incubation with neuropeptide Y upregulates beta-adrenoceptors yet does not cause supersensitivity of beta-adrenoceptor signaling. Eur. J. Pharmacol., 1995, v. 288, p. 349-353.
  13. Zukowska-Grojec Z., Karwatowska-Prokopczuk E., Rose W. et al. Neuropeptide Y: a novel angiogenic factor from the sympathetic nerves and endothelium. Circ. Res., 1998, v. 83, p. 187-195.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Eco-Vector, 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.