ВОЗРАСТНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В ИЗМЕНЕНИИ ЦИТОФЕНОТИПОВ МИКРОГЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК ЧЕРНОЙ СУБСТАНЦИИ МОЗГА КРЫС, ВЫЗЫВАЕМЫХ СТЕРЕОТАКСИЧЕСКИМ ВВЕДЕНИЕМ БАКТЕРИАЛЬНОГО ЭНДОТОКСИНА
Ключевые слова:
микроглиальный фенотип, нейровоспаление, старение, нейродегенерация
Аннотация
Для количественной характеристики морфологии микроглиоцитов черной субстанции мозга крыс линии Вистар разного возраста в норме и в ответ на стереотаксическое введение в эту область липополисахарида определяли их фрактальную (дробную) размерность и некоторые традиционные морфометрические показатели: общая длина ветвей, число конечных ветвей и точек ветвления, площадь ядра и цитоплазмы. На основе этих количественных критериев предложена классификация из 4 микроглиоцитарных цитофенотипов. Показано достоверное различие в соотношении цитофенотипов у молодых (4 недели) и старых (32 недели) крыс как в норме, так и после введения в черную субстанцию липополисахарида. Только у старых животных введение эндотоксина вызывало гибель нейронов и интенсивное нейровоспаление с появлением фагоцитирующих форм микроглиоцитов.
Литература
1. Garvey L.J., Pavese N., Politis M. et al. Increased microglia activation in neurologically asymptomatic HIV-infected patients receiving effective ART; an 11C-PK11195 PET study // AIDS. 2013. Vol. 28. P. 67-72.
2. Ding T., Zhou X., Kouadir M. et al. Cellular prion protein participates in the regulation of inflammatory response and apoptosis in BV2 Microglia during infection with mycobacterium bovis // J MolNeurosci. 2013. Vol. 51. P. 118-126.
3. Dellacasa-Lindberg I., Fuks J.M., Arrighi R.B. et al. Migratory activation of primary cortical microglia upon infection with Toxoplasma gondii // Infect Immun. 2011.Vol. 79. P. 3046-3052.
4. Sugama S., Takenouchi T., Fujita M. et al. Corticosteroids limit microglial activation occurring during acute stress // Neuroscience. 2012. Vol. 232. P. 13-20.
5. Kopp B.L., Wick D., Herman J.P. Differential effects of homotypic vs. heterotypic chronic stress regimens on microglial activation in the prefrontal cortex // PhysiolBehav. 2013. Vol. 122. P. 246-252.
6. Morrison H.W., Filosa J.A. A quantitative spatiotemporal analysis of microglia morphology during ischemic stroke and reperfusion // J Neuroinflammation. 2013. Vol. 10. P. 4-12.
7. Gulyas B., Toth M., Schain M. et al. Evolution of microglial activation in ischaemic core and peri-infarct regions after stroke: a PET study with the TSPO molecular imaging biomarker [(11)C] vinpocetine // J Neurol Sci. 2012. Vol. 320. P. 110-117.
8. Smith C., Gentleman S.M., Leclercq P.D. et al. The neuroinflammatory response in humans after traumatic brain injury // NeuropatholApplNeurobiol. 2012. Vol. 39. P. 654-666.
9. Kettenmann H., Hanisch U.K., Noda M., Verkhratsky A. Physiology of microglia // Physiol Rev. 2011. Vol. 91. P. 461-553.
10. Graeber M.B., Streit W.J. Microglia: biology and pathology // Acta Neuropathol. 2010. Vol. 119. P. 89-105.
11. Stence N., Waite M., Dailey M.E. Dynamics of microglial activation: a confocal time-lapse analysis in hippocampal slices // Glia. 2001. Vol. 33. P. 256-266.
12. Soltys Z., Ziaja M., Pawlinski R., Setkowicz Z., Janeczko K. Morphology of reactive microglia in the injured cerebral cortex. Fractal analysis and complementary quantitative methods // J Neurosci Res. 2001. Vol. 63. P. 90-97.
13. Karperien A., Ahammer H., Jelinek H.F. Quantitating the subtleties of microglial morphology with fractal analysis // Front Cell Neurosci. 2013. Vol. 7. P. 3-8.
14. Stence N., Waite M., Dailey M.E. Dynamics of microglial activation: a confocal time-lapse analysis in hippocampal slices // Glia. 2001. Vol. 33. P. 256-266.
15. Sheng J.G., Mrak R.E., Griffin W.S.Neuritic plaque evolution in Alzheimer’s disease is accompanied by transition of activated microglia from primed to enlarged to phagocytic forms //ActaNeuropathol. 1997. Vol. 94. P. 1-5.
16. Norden D.M., Godbout J.P. Review: microglia of the aged brain: primed to be activated and resistant to regulation // NeuropatholApplNeurobiol. 2013. Vol. 39. P. 19-34.
17. Goldberger A.L. Fractal variability versus pathological periodicity: complexity and stereotypy in disease // Perspect. Biol.Med. 1997. Vol. 40. P. 543-561.
18. Исаева В.В., Чернышев А.В., Шкуратов Д.Ю. Фракталы и хаос в биологическом морфогенезе. Владивосток: Дальнаука, 2004. 162 с.
19. Kniffki K.-D., Pawlak M., Vahle-Hinz C. Fractal dimensions and dendritic branching of neurons in the somatosensory thalamus // Fractals in biology and medicine. Basel: Birkhäuser. 1994. P. 221-229.
20. Jelinek H.F., Spence I. Categorization of physiologically characterized non-α/non-β cat retinal ganglion cells using fractal geometry // Fractals. 1997. Vol. 5. P. 673-684.
21. Fernandez E., Bolea J.A., Ortega G., Louis E. Are neurons multifractals? // J. Neurosci. Meth. 1999. Vol. 89. P. 151-157.
22. Исаева В.В., Пущина Е.В., Каретин Ю.А. Изменения морфометрических показателей и фрактальной размерности нейронов спинного мозга в онтогенезе симы Oncorhynchus Masou // Биология моря. 2006. Т. 32, № 2. С. 125-133.
23. Frank M.G., Barrientos R.A., Biedenkapp J.C. et al. MRNA up-regulation of MHC II and pivotal pro-inflammatory genes in normal brain aging // Neurobiology of Aging. 2006. Vol. 27. P. 717-722.
24. Godbout J.P., Chen J., Abraham J. et al. Exaggerated neuroinflammation and sickness behavior in aged mice after activation of the peripheral innate immune system // Faseb Journal. 2005. Vol. 19. P. 1329-1331.
2. Ding T., Zhou X., Kouadir M. et al. Cellular prion protein participates in the regulation of inflammatory response and apoptosis in BV2 Microglia during infection with mycobacterium bovis // J MolNeurosci. 2013. Vol. 51. P. 118-126.
3. Dellacasa-Lindberg I., Fuks J.M., Arrighi R.B. et al. Migratory activation of primary cortical microglia upon infection with Toxoplasma gondii // Infect Immun. 2011.Vol. 79. P. 3046-3052.
4. Sugama S., Takenouchi T., Fujita M. et al. Corticosteroids limit microglial activation occurring during acute stress // Neuroscience. 2012. Vol. 232. P. 13-20.
5. Kopp B.L., Wick D., Herman J.P. Differential effects of homotypic vs. heterotypic chronic stress regimens on microglial activation in the prefrontal cortex // PhysiolBehav. 2013. Vol. 122. P. 246-252.
6. Morrison H.W., Filosa J.A. A quantitative spatiotemporal analysis of microglia morphology during ischemic stroke and reperfusion // J Neuroinflammation. 2013. Vol. 10. P. 4-12.
7. Gulyas B., Toth M., Schain M. et al. Evolution of microglial activation in ischaemic core and peri-infarct regions after stroke: a PET study with the TSPO molecular imaging biomarker [(11)C] vinpocetine // J Neurol Sci. 2012. Vol. 320. P. 110-117.
8. Smith C., Gentleman S.M., Leclercq P.D. et al. The neuroinflammatory response in humans after traumatic brain injury // NeuropatholApplNeurobiol. 2012. Vol. 39. P. 654-666.
9. Kettenmann H., Hanisch U.K., Noda M., Verkhratsky A. Physiology of microglia // Physiol Rev. 2011. Vol. 91. P. 461-553.
10. Graeber M.B., Streit W.J. Microglia: biology and pathology // Acta Neuropathol. 2010. Vol. 119. P. 89-105.
11. Stence N., Waite M., Dailey M.E. Dynamics of microglial activation: a confocal time-lapse analysis in hippocampal slices // Glia. 2001. Vol. 33. P. 256-266.
12. Soltys Z., Ziaja M., Pawlinski R., Setkowicz Z., Janeczko K. Morphology of reactive microglia in the injured cerebral cortex. Fractal analysis and complementary quantitative methods // J Neurosci Res. 2001. Vol. 63. P. 90-97.
13. Karperien A., Ahammer H., Jelinek H.F. Quantitating the subtleties of microglial morphology with fractal analysis // Front Cell Neurosci. 2013. Vol. 7. P. 3-8.
14. Stence N., Waite M., Dailey M.E. Dynamics of microglial activation: a confocal time-lapse analysis in hippocampal slices // Glia. 2001. Vol. 33. P. 256-266.
15. Sheng J.G., Mrak R.E., Griffin W.S.Neuritic plaque evolution in Alzheimer’s disease is accompanied by transition of activated microglia from primed to enlarged to phagocytic forms //ActaNeuropathol. 1997. Vol. 94. P. 1-5.
16. Norden D.M., Godbout J.P. Review: microglia of the aged brain: primed to be activated and resistant to regulation // NeuropatholApplNeurobiol. 2013. Vol. 39. P. 19-34.
17. Goldberger A.L. Fractal variability versus pathological periodicity: complexity and stereotypy in disease // Perspect. Biol.Med. 1997. Vol. 40. P. 543-561.
18. Исаева В.В., Чернышев А.В., Шкуратов Д.Ю. Фракталы и хаос в биологическом морфогенезе. Владивосток: Дальнаука, 2004. 162 с.
19. Kniffki K.-D., Pawlak M., Vahle-Hinz C. Fractal dimensions and dendritic branching of neurons in the somatosensory thalamus // Fractals in biology and medicine. Basel: Birkhäuser. 1994. P. 221-229.
20. Jelinek H.F., Spence I. Categorization of physiologically characterized non-α/non-β cat retinal ganglion cells using fractal geometry // Fractals. 1997. Vol. 5. P. 673-684.
21. Fernandez E., Bolea J.A., Ortega G., Louis E. Are neurons multifractals? // J. Neurosci. Meth. 1999. Vol. 89. P. 151-157.
22. Исаева В.В., Пущина Е.В., Каретин Ю.А. Изменения морфометрических показателей и фрактальной размерности нейронов спинного мозга в онтогенезе симы Oncorhynchus Masou // Биология моря. 2006. Т. 32, № 2. С. 125-133.
23. Frank M.G., Barrientos R.A., Biedenkapp J.C. et al. MRNA up-regulation of MHC II and pivotal pro-inflammatory genes in normal brain aging // Neurobiology of Aging. 2006. Vol. 27. P. 717-722.
24. Godbout J.P., Chen J., Abraham J. et al. Exaggerated neuroinflammation and sickness behavior in aged mice after activation of the peripheral innate immune system // Faseb Journal. 2005. Vol. 19. P. 1329-1331.
Поступила в редакцию
2015-09-10
Опубликована 2015-12-25
Опубликована 2015-12-25