Spatial Organization of the Components of the Serotonergic System in the Early Mouse Development

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Serotonin is a regulator of early embryonic development and has a fully functional system in preimplantation mammalian embryos. In this work, we described the spatial distribution of serotonin, the vesicular monoamine transporter VMAT2, and the serotonin receptors 5-HT1D and 5-HT2A at different stages of early mouse embryonic development. Serotonin, the VMAT2 transporter, and the 5-HT1D receptor are visualized in the cortical compartment of cells, whereas the 5-HT2A receptor has a more uniform distribution throughout the cytoplasm. Comparison of the sizes of the immunoreactive particles showed that there are no statistically significant differences between serotonin and the VMAT2 transporter, which may indicate the presence of specific vesicles containing serotonin. In addition, the two serotonin receptors, 5-HT1D and 5-HT2A, showed a markedly different pattern of immunoreactivity, which may indicate that they simultaneously serve different functions in early embryogenesis.

About the authors

V. S. Frolova

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru
Russia, 119234, Moscow

A. D. Ivanova

Lomonosov Moscow State University

Email: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru
Russia, 119234, Moscow

M. S. Konorova

Lomonosov Moscow State University

Email: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru
Russia, 119234, Moscow

Yu. B. Shmukler

Koltzov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of Sciences

Email: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru
Russia, 119334, Moscow

D. A. Nikishin

Lomonosov Moscow State University; Koltzov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of Sciences

Email: frolova.veronika.2014@post.bio.msu.ru
Russia, 119234, Moscow; Russia, 119334, Moscow

References

  1. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L. 2000. Molecular cell biology: Neurotransmitters, synapses, and impulse transmission (4th ed.). New York: W. H. Freeman. 1184 p.
  2. Torres G., Gainetdinov R., Caron M. 2003. Plasma membrane monoamine transporters: Structure, regulation and function. Nat. Rev. Neurosci. 4, 13–25.
  3. Xing L., Huttner W.B. 2020. Neurotransmitters as modulators of neural progenitor cell proliferation during mammalian neocortex development. Front. Cell Dev. Biol. 8, 391.
  4. Yamamoto K., Vernier P. 2011. The evolution of dopamine systems in chordates. Front. Neuroanat. 5, 21.
  5. Buznikov G.A., Chudakova I.V., Zvezdina N.D. 1964. The role of neurohumours in early embryogenesis. I. Serotonin content of developing embryos of sea urchin and loach. Development. 12 (4), 563–573.
  6. Бузников Г.А. 1967. Низкомолекулярные регуляторы зародышевого развития. М.: Наука. 265 с.
  7. Бузников Г.А. 1987. Нейротрансмиттеры в эмбриогенезе. М.: Наука. 232 с.
  8. Бузников Г.А. 2007. Донервные трансмиттеры как регуляторы эмбриогенеза. Современное состояние проблемы. Онтогенез. 38(4), 262–270.
  9. Shmukler Y.B., Nikishin D.A. 2022. Non-neuronal transmitter systems in bacteria, non-nervous eukaryotes, and invertebrate embryos. Biomolecules. 12 (2), 271.
  10. Dubé F., Amireault P. 2007. Local serotonergic signaling in mammalian follicles, oocytes and early embryos. Life Sci. 81 (25–26), 1627–1637.
  11. Buznikov G.A., Shmukler Y.B., Lauder J.M. 1996. From oocyte to neuron: Do neurotransmitters function in the same way throughout development? Cell. Mol. Neurobiol. 16, 533–559.
  12. Amireault P., Dubé F. 2005. Serotonin and its antidepressant-sensitive transport in mouse cumulus-oocyte complexes and early embryos. Biol. Reprod. 73 (2), 358–365.
  13. Basu B., Desai R., Balaji J., Chaerkady R., Sriram V., Maiti S., Panicker M.M. 2008. Serotonin in pre-implantation mouse embryos is localized to the mitochondria and can modulate mitochondrial potential. Reproduction. 135 (5), 657.
  14. Amireault P., Dube F. 2005. Intracellular cAMP and calcium signaling by serotonin in mouse cumulus–o-ocyte complexes. Mol. Pharmacol. 68 (6), 1678–1687.
  15. Никишин Д.А., Храмова Ю.В., Багаева Т.С., Семёнова М.Л., Шмуклер Ю.Б. 2018. Экспрессия компонентов серотонинергической системы в фолликулогенезе и доимплантационном развитии мыши. Онтогенез. 49 (3), 208–216.
  16. Il’kova G., Rehak P., Vesela J., Čikoš S., Fabian D., Czikková S., Koppel J. 2004. Serotonin localization and its functional significance during mouse preimplantation embryo development. Zygote. 12, 205–213.
  17. Никишин Д.А., Храмова Ю.В., Алешина Н.М., Мальченко Л.А., Шмуклер Ю.Б. 2021. Опосредованное ооцитом влияние серотонина на функциональный статус клеток гранулезы. Онтогенез. 52 (2), 120–128.
  18. Shmukler Y., Nikishin D. 2012. Transmitters in blastomere interactions. Cell Interactions. 31–65.
  19. Kamal M., Jockers R. 2011. Biological significance of GPCR heteromerization in the neuro-endocrine system. Front. Endocrinol. 2, 2.
  20. Bader M. 2019. Serotonylation: Serotonin signaling and epigenetics. Front. Mol. Neurosci. 12, 288.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (112KB)
3.

Download (2MB)
4.

Download (741KB)

Copyright (c) 2023 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».