Микроглия и макрофаги в шишковидной железе человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. В последние два десятилетия было показано, что воспалительные реакции в центральной нервной системе (ЦНС) вовлечены в этиологию большинства неврологических и психиатрических заболеваний, а также старения. Наиболее важными иммунными клетками в ЦНС являются клетки микроглии и макрофаги. На сегодняшний день микроглия и макрофаги изучены в различных частях ЦНС, но не в шишковидной железе человека.

Цель исследования — изучить морфологические особенности, типы и локализацию клеток микроглии эпифиза человека с помощью метода иммуногистохимии.

Материалы и методы. Работа проведена на образцах эпифиза человеческого мозга, взятых от лиц в возрасте от 16 лет до 61 года (n=7). На срезах эпифиза проводили иммуногистохимическую реакцию с использованием антител к Iba1 и TMEM119, избирательным маркерам микроглиоцитов. Частоту встречаемости иммуноокрашенных клеток анализировали статистическими методами.

Результаты. Установлено, что большинство выявленных с помощью иммуногистохимической реакции фагоцитирующих клеток относятся к микроглии, а не к макрофагам. Микроглия при этом представлена как покоящимися формами, так и активированными. Микроглия в шишковидной железе человека, как правило, локализуется в соединительно-тканных трабекулах, как у кровеносных сосудов, так и вдали от них. Микроглиоциты также встречаются в паренхиме эпифиза среди гормон-синтезирующих клеток пинеалоцитов. Отмечено статистически значимое уменьшение числа Iba1- и особенно — TMEM119-иммунореактивных клеток при старении.

Заключение. Настоящее исследование представляет собой первую работу, в которой изучали клетки микроглии и макрофаги в шишковидной железе человека. Установлено превалирование микроглиальных клеток над макрофагами. Морфологические особенности и локализация выявленных типов клеток микроглии свидетельствуют об их участии преимущественно в иммунной защите, а также, вероятно, в регуляции функций пинеалоцитов. Кроме того, получены данные, свидетельствующие об участии микроглиальных клеток в развитии воспаления в эпифизе человека в ходе старения.

Об авторах

Дина Азатовна Суфиева

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: dinobrione@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0048-2981
SPIN-код: 3034-3137

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Елена Анатольевна Фeдорова

Институт экспериментальной медицины

Email: el-fedorova2014@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0190-885X
SPIN-код: 5414-4122
Scopus Author ID: 36901775900
ResearcherId: B-1671-2012

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Владислав Станиславович Яковлев

Институт экспериментальной медицины

Email: 1547053@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2136-6717
SPIN-код: 7524-9870
Россия, Санкт-Петербург

Игорь Павлович Григорьев

Институт экспериментальной медицины

Email: ipg-iem@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3535-7638
SPIN-код: 1306-4860

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Дмитрий Эдуардович Коржевский

Институт экспериментальной медицины

Email: dek2@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2456-8165
SPIN-код: 3252-3029
Scopus Author ID: 12770589000
ResearcherId: C-2206-2012

д-р мед. наук, профессор РАН

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Norman A.W., Henry H.L. The pineal gland // Hormones. 3rd ed. London, England: Academic Press, 2015. P. 351–361. doi: 10.1016/B978-0-08-091906-5.00016-1
  2. Markus R.P., Fernandes P.A., Kinker G.S., et al. Immune-pineal axis — acute inflammatory responses coordinate melatonin synthesis by pinealocytes and phagocytes // Br J Pharmacol. 2018. Vol. 175, N 16. P. 3239–3250. doi: 10.1111/bph.14083
  3. Duvernoy H.M., Parratte B., Tatu L., Vuillier F. The human pineal gland: relationships with surrounding structures and blood supply // Neurol Res. 2000. Vol. 22, N 8. P. 747–790. doi: 10.1080/01616412.2000.11740753
  4. Wolf S.A., Boddeke H.W., Kettenmann H. Microglia in physiology and disease // Annu Rev Physiol. 2017. Vol. 79. P. 619–643. doi: 10.1146/annurev-physiol-022516-034406
  5. Gao C., Jiang J., Tan Y., Chen S. Microglia in neurodegenerative diseases: mechanism and potential therapeutic targets // Signal Transduct Target Ther. 2023. Vol. 8, N 1. P. 359. doi: 10.1038/s41392-023-01588-0
  6. Jurga A.M., Paleczna M., Kuter K.Z. Overview of general and discriminating markers of differential microglia phenotypes // Front Cell Neurosci. 2020. Vol. 14. P. 198. doi: 10.3389/fncel.2020.00198
  7. Гусельникова В.В., Федорова Е.А., Сафрай А.Е., и др. Особенности распределения трансмембранного белка TMEM-119 в микроглиоцитах коры головного мозга человека при формировании амилоидных бляшек // Биологические мембраны. 2021. Т. 38, № 5. С. 340–350. EDN: IVUNUM doi: 10.31857/S0233475521040058
  8. Muñoz E.M. Microglia in circumventricular organs: the pineal gland example // ASN Neuro. 2022. Vol. 14. P. 17590914221135697. doi: 10.1177/17590914221135697
  9. DePaula-Silva A., Gorbea C., Doty D.J., et al. Differential transcriptional profiles identify microglial- and macrophage-specific gene markers expressed during virus-induced neuroinflammation // J Neuroinflammation. 2016. Vol. 16, N 1. P. 152. doi: 10.1186/s12974-019-1545-x
  10. González Ibanez F., Picard K., Bordeleau M., et al Immunofluorescence staining using IBA1 and TMEM119 for microglial density, morphology and peripheral myeloid cell infiltration analysis in mouse brain // J Vis Exp. 2019. N 152. doi: 10.3791/6449 Erratum in: J Vis Exp. 2019. N 152. doi: 10.3791/60510
  11. Kenkhuis B., Somarakis A., Kleindouwel L.R.T., et al. Co-expression patterns of microglia markers Iba1, TMEM119 and P2RY12 in Alzheimer's disease // Neurobiol Dis. 2022. Vol. 167. P. 105684. doi: 10.1016/j.nbd.2022.105684
  12. Satoh J., Kino Y., Asahina N., et al. TMEM119 marks a subset of microglia in the human brain // Neuropathology. 2016. Vol. 36, N 1. P. 39–49. doi: 10.1111/neup.12235
  13. Bisht K., Okojie K.A., Sharma K., et al. Capillary-associated microglia regulate vascular structure and function through PANX1-P2RY12 coupling in mice // Nat Commun. 2021. Vol. 12, N 1. P. 5289. doi: 10.1038/s41467-021-25590-8
  14. Ibañez Rodriguez M.P., Noctor S.C., Muñoz E.M. Cellular basis of pineal gland development: Emerging role of microglia as phenotype regulator // PLoS One. 2016. Vol. 11, N 11. P. e0167063. doi: 10.1371/journal.pone.0167063
  15. Суфиева Д.А., Фeдорова Е.А., Яковлев В.С., Григорьев И.П. Иммуногистохимическое исследование сосудов эпифиза человека // Медицинский академический журнал. 2023. Т. 23, № 2. C. 109–118. EDN: RETHOC doi: 10.17816/MAJ352563
  16. Crapser J.D., Arreola M.A., Tsourmas K.I., Green K.N. Microglia as hackers of the matrix: sculpting synapses and the extracellular space // Cell Mol Immunol. 2021. Vol. 18, N 11. P. 2472–2488. doi: 10.1038/s41423-021-00751-3
  17. Nguyen P.T., Dorman L.C., Pan S., et al. Microglial remodeling of the extracellular matrix promotes synapse plasticity // Cell. 2020. Vol. 182, N 2. P. 388–403. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.050
  18. Tsai S.Y., McNulty J.A. Microglia in the pineal gland of the neonatal rat: characterization and effects on pinealocyte neurite length and serotonin content // Glia. 1997. Vol. 20, N 3. P. 243–253. doi: 10.1002/(sici)1098-1136(199707)20:3<243::aid-glia8>3.0.co;2-8
  19. Tsai S.Y., O'Brien T., McNulty J. Microglia play a role in mediating the effects of cytokines on the structure and function of the rat pineal gland // Cell Tissue Res. 2001. Vol. 303, N 3. P. 423–431. doi: 10.1007/s004410000330
  20. Maheshwari U., Huang S.F., Sridhar S., Keller A. The interplay between brain vascular calcification and microglia // Front Aging Neurosci. 2022. Vol. 14. P. 848495. doi: 10.3389/fnagi.2022.848495

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Преимущественная локализация микроглии/макрофагов в трабекулах эпифиза мозга человека. Иммуногистохимическая реакция на Iba1 (a, c, d) и TMEM119 (b); ядра окрашены квасцовым гематоксилином; a, b — разница в количестве Iba1- и TMEM119-иммунопозитивных клеток на последовательных срезах эпифиза; c, d — разные морфотипы микроглии: одиночной стрелкой (d) указана периваскулярная микроглия, двойной стрелкой — отростчатая микроглия, головки стрелок — амёбоидная микроглия. Масштабный отрезок равен 200 мкм (a, b); 50 мкм (c) и 20 мкм (d).

Скачать (623KB)
3. Рис. 2. Микроглия эпифиза человека. Иммуногистохимическая реакция на TMEM119 (a, b, d) и Iba-1 (c, e, f). Ядра окрашены квасцовым гематоксилином. Стрелки указывают на периваскулярную микроглию (a, b); микроглию, примыкающую к кальцификатам — К (c, d); микроглию, локализующуюся на границе трабекулы и паренхимы (f); головки стрелок указывают на фагоцитирующую микроглию (b, e). Масштабный отрезок равен 20 мкм.

Скачать (329KB)
4. Рис. 3. Возрастная динамика изменения количества Iba1- и TMEM119-иммунореактивных клеток в эпифизе человека. Данные представлены в виде среднего ± ошибка среднего; * p <0,05.

Скачать (91KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


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».