Влияние сверхэкспрессии 5-НТ1А рецепторов во фронтальной коре на аутистически-подобное поведение и экспрессию 5-HT7 рецепторов и BDNF у мышей линии BTBR

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Расстройства аутистического спектра (РАС) являются наиболее распространенными нарушениями нервного развития, однако их механизмы все еще плохо изучены. Серотонин (5-HT) и нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) известны как ключевые игроки в регуляции пластичности мозга и поведения. Среди множества 5-НТ-рецепторов наибольший интерес представляет 5-HT1A-рецептор, который является основным регулятором 5-HT-системы головного мозга. В данной работе исследовали влияние сверхэкспрессии 5-HT1A-рецептора во фронтальной коре, вызванной введением аденоассоциированного вируса AAV-Syn-HTR1A-eGFP мышам линии BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR), которые являются моделью аутизма, на аутистически-подобное поведение и на экспрессию транскрипционного фактора гена Htr1a – Freud-1 (кодируется геном Cc2d1a), его внутриклеточного посредника ERK1/2 (кодируется геном Mapk3), 5-HT7-рецепторов, зрелого BDNF, proBDNF, TrkB и p75NTR рецепторов. Сверхэкспрессия 5-HT1A-рецептора не оказала влияния на время в центре и двигательную активность в тесте “открытое поле”, на социальное поведение в трехкамерном тесте, время неподвижности в тесте “подвешивание за хвост” и ассоциативное обучение в парадигме “оперантная стенка”, однако усилила выраженность стереотипного поведения в тесте “закапывание шариков”. Сверхэкспрессия 5-HT1A-рецептора во фронтальной коре не повлияла на уровни мРНК и белка 5-HT7-рецепторов, зрелого BDNF, proBDNF, TrkB и p75NTR-рецепторов в коре и гиппокампе мышей BTBR. Однако сверхэкспрессия вызвала повышение уровня белка транскрипционного фактора Freud-1 в гиппокампе без изменения уровня мРНК Cc2d1a во фронтальной коре и гиппокампе. Не было обнаружено изменения соотношения pERK/ERK ни в одной из исследованных структур. Таким образом, результаты данной работы указывают на возможное нарушение взаимодействий: 5-НТ1А-рецепторов с нижестоящими внутриклеточными посредниками; 5-НТ-системы, BDNF и TrkB-рецепторов; 5-HT1А и 5-НТ7-рецепторов во фронтальной коре мышей линии BTBR.

Об авторах

Е. М. Кондаурова

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Ю. Д. Григорьева

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

И. И. Белокопытова

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Е. А. Куликова

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

А. С. Цыбко

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Н. В. Хоцкин

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Т. В. Ильчибаева

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Н. К. Попова

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

В. С. Науменко

Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: chudabest@gmail.com
Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. Masi A., DeMayo M.M., Glozier N., Guastella A.J. // Neurosci Bull. 2017. V. 33. № 2. P. 183–193.
  2. Rylaarsdam L., Guemez-Gamboa A. // Front. Cell. Neurosci. 2019. V. 13. № P. 385.
  3. Christensen D.L., Baio J., Van Naarden Braun K., Bilder D., Charles J., Constantino J.N., Daniels J., Durkin M.S., Fitzgerald R.T., Kurzius-Spencer M., Lee L.C., Pettygrove S., Robinson C., Schulz E., Wells C., Wingate M.S., Zahorodny W., Yeargin-Allsopp M., Centers for Disease C., Prevention // MMWR Surveill. Summ. 2016. V. 65. № 3. P. 1–23.
  4. Amaral D.G., Anderson G.M., Bailey A., Bernier R., Bishop S., Blatt G., Canal-Bedia R., Charman T., Dawson G., de Vries P.J., Dicicco-Bloom E., Dissanayake C., Kamio Y., Kana R., Khan N.Z., Knoll A., Kooy F., Lainhart J., Levitt P., Loveland K., et al. // Autism Res. 2019. V. 12. № 5. P. 700–714.
  5. Yenkoyan K., Grigoryan A., Fereshetyan K., Yepremyan D. // Behav. Brain Res. 2017. V. 331. № P. 92–101.
  6. Popova N.K., Naumenko V.S. // Expert Opin Ther Targets. 2019. V. 23. № 3. P. 227–239.
  7. Harro J., Oreland L. // Eur. Neuropsychopharmacol. 1996. V. 6. № 3. P. 207–223.
  8. Duman R.S., Heninger G.R., Nestler E.J. // Arch Gen Psychiatry. 1997. V. 54. № 7. P. 597–606.
  9. Jans L.A., Riedel W.J., Markus C.R., Blokland A. // Mol. Psychiatry. 2007. V. 12. № 6. P. 522–543.
  10. Popova N.K., Naumenko V.S. // Rev. Neurosci. 2013. V. 24. № 2. P. 191–204.
  11. Donaldson Z.R., Piel D.A., Santos T.L., Richardson-Jones J., Leonardo E.D., Beck S.G., Champagne F.A., Hen R. // Neuropsychopharmacol. 2014. V. 39. № 2. P. 291–302.
  12. Larke R.H., Maninger N., Ragen B.J., Mendoza S.P., Bales K.L. // Horm Behav. 2016. V. 86. № P. 71–77.
  13. Lefevre A., Richard N., Mottolese R., Leboyer M., Sirigu A. // Autism Res. 2020. V. 13. № 11. P. 1843–1855.
  14. Mao Y., Xing Y., Li J., Dong D., Zhang S., Zhao Z., Xie J., Wang R., Li H. // Am. J. Transl. Res. 2021. V. 13. № 5. P. 4040–4054.
  15. Johnston A.L., File S.E. // Pharmacol. Biochem. Behav. 1986. V. 24. № 5. P. 1467–1470.
  16. Overstreet D.H., Commissaris R.C., De La Garza R., 2nd, File S.E., Knapp D.J., Seiden L.S. // Stress. 2003. V. 6. № 2. P. 101–110.
  17. Toth M. // Eur J Pharmacol. 2003. V. 463. № 1–3. P. 177–184.
  18. Bader L.R., Carboni J.D., Burleson C.A., Cooper M.A. // Pharmacol. Biochem. Behav. 2014. V. 122. № P. 182–190.
  19. Glikmann-Johnston Y., Saling M.M., Reutens D.C., Stout J.C. // Front. Pharmacol. 2015. V. 6. № P. 289.
  20. Stiedl O., Pappa E., Konradsson-Geuken A., Ogren S.O. // Front Pharmacol. 2015. V. 6. № P. 162.
  21. Shillingsburg M.A., Hansen B., Wright M. // Behav. Modif. 2019. V. 43. № 2. P. 288–306.
  22. Tsai C.H., Chen K.L., Li H.J., Chen K.H., Hsu C.W., Lu C.H., Hsieh K.Y., Huang C.Y. // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 20509.
  23. Bove M., Schiavone S., Tucci P., Sikora V., Dimonte S., Colia A.L., Morgese M.G., Trabace L. // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2022. V. 117. P. 110560.
  24. Rodnyy A.Y., Kondaurova E.M., Tsybko A.S., Popova N.K., Kudlay D.A., Naumenko V.S. // Rev. Neurosci. 2024. V. 35. № 1. P. 1–20.
  25. Lacivita E., Niso M., Mastromarino M., Garcia Silva A., Resch C., Zeug A., Loza M.I., Castro M., Ponimaskin E., Leopoldo M. // ACS Chem. Neurosci. 2021. V. 12. № 8. P. 1313–1327.
  26. Dunn J.T., Mroczek J., Patel H.R., Ragozzino M.E. // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2020. V. 23. № 8. P. 533–542.
  27. Ogren S.O., Eriksson T.M., Elvander-Tottie E., D’Addario C., Ekstrom J.C., Svenningsson P., Meister B., Kehr J., Stiedl O. // Behav. Brain. Res. 2008. V. 195. № 1. P. 54–77.
  28. Oblak A., Gibbs T.T., Blatt G.J. // Autism Res. 2013. V. 6. № 6. P. 571–583.
  29. Lefevre A., Mottolese R., Redoute J., Costes N., Le Bars D., Geoffray M.M., Leboyer M., Sirigu A. // Cereb. Cortex. 2018. V. 28. № 12. P. 4169–4178.
  30. Todd R.D., Ciaranello R.D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. V. 82. № 2. P. 612–616.
  31. Khatri N., Simpson K.L., Lin R.C., Paul I.A. // Psychopharmacol. (Berl). 2014. V. 231. № 6. P. 1191–1200.
  32. Wang C.C., Lin H.C., Chan Y.H., Gean P.W., Yang Y.K., Chen P.S. // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2013. V. 16. № 9. P. 2027–2039.
  33. Tao X., Newman-Tancredi A., Varney M.A., Razak K.A. // Neurosci. 2023. V. 509. № P. 113–124.
  34. Albert P.R., Lemonde S. // Neuroscientist. 2004. V. 10. № 6. P. 575–593.
  35. McGee S.R., Rajamanickam S., Adhikari S., Falayi O.C., Wilson T.A., Shayota B.J., Cooley Coleman J.A., Skinner C., Caylor R.C., Stevenson R.E., Quaio C., Wilke B.C., Bain J.M., Anyane-Yeboa K., Brown K., Greally J.M., Bijlsma E.K., Ruivenkamp C.A.L., Politi K., Arbogast L.A., et al. // Hum. Mol. Genet. 2023. V. 32. № 3. P. 386–401.
  36. Belokopytova, I.I., Kondaurova E.M., Kulikova E.A., Ilchibaeva T.V., Naumenko V.S., Popova N.K. // Biochemistry (Mosc). 2022. V. 87. № 10. P. 1206–1218.
  37. Renner U., Zeug A., Woehler A., Niebert M., Dityatev A., Dityateva G., Gorinski N., Guseva D., Abdel-Galil D., Frohlich M., Doring F., Wischmeyer E., Richter D.W., Neher E., Ponimaskin E.G. // J Cell. Sci. 2012. V. 125. № Pt 10. P. 2486–2499.
  38. Kulikov A.V., Gainetdinov R.R., Ponimaskin E., Kalueff A.V., Naumenko V.S., Popova N.K. // Expert Opin. Ther. Targets. 2018. V. 22. № 4. P. 319–330.
  39. Rodnyy A.Y., Kondaurova E.M., Bazovkina D.V., Kulikova E.A., Ilchibaeva T.V., Kovetskaya A.I., Baraboshkina I.A., Bazhenova E.Y., Popova N.K., Naumenko V.S. // J. Neurosci. Res. 2022. V. 100. № 7. P. 1506–1523.
  40. Naumenko V.S., Popova N.K., Lacivita E., Leopoldo M., Ponimaskin E.G. // CNS Neurosci. Ther. 2014. V. 20. № 7. P. 582–590.
  41. Kondaurova E.M., Belokopytova I.I., Kulikova E.A., Khotskin N.V., Ilchibaeva T.V., Tsybko A.S., Popova N.K., Naumenko V.S. // Behav. Brain Res. 2023. V. 438. № P. 114168.
  42. Brunoni A.R., Lopes M., Fregni F. // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2008. V. 11. № 8. P. 1169–1180.
  43. Nibuya M., Morinobu S., Duman R.S. // J. Neurosci. 1995. V. 15. № 11. P. 7539–7547.
  44. Itoh T., Tokumura M., Abe K. // Eur. J. Pharmacol. 2004. V. 498. № 1–3. P. 135–142.
  45. Rogoz Z., Legutko B. // Pharmacol. Rep. 2005. V. 57. № 6. P. 840–844.
  46. Hellweg R., Ziegenhorn A., Heuser I., Deuschle M. // Pharmacopsychiatry. 2008. V. 41. № 2. P. 66–71.
  47. Lee H.Y., Kim Y.K. // Neuropsychobiol. 2008. V. 57. № 4. P. 194–199.
  48. Sen S., Duman R., Sanacora G. // Biol. Psychiatry. 2008. V. 64. № 6. P. 527–532.
  49. Tsai S.J. // Med. Hypotheses. 2005. V. 65. № 1. P. 79–82.
  50. Reim D., Schmeisser M.J. // Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. 2017. V. 224. № P. 121–134.
  51. Nishimura K., Nakamura K., Anitha A., Yamada K., Tsujii M., Iwayama Y., Hattori E., Toyota T., Takei N., Miyachi T., Iwata Y., Suzuki K., Matsuzaki H., Kawai M., Sekine Y., Tsuchiya K., Sugihara G., Suda S., Ouchi Y., Sugiyama T., et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007. V. 356. № 1. P. 200–206.
  52. Stephenson D.T., O’Neill S.M., Narayan S., Tiwari A., Arnold E., Samaroo H.D., Du F., Ring R.H., Campbell B., Pletcher M., Vaidya V.A., Morton D. // Mol. Autism. 2011. V. 2. № 1. P. 7.
  53. Gould G.G., Hensler J.G., Burke T.F., Benno R.H., Onaivi E.S., Daws L.C. // J. Neurochem. 2011. V. 116. № 2. P. 291–303.
  54. Родный А.Я., Куликова Е.А., Кондаурова Е.М., Науменко В.С. // Нейрохимия. 2021. Т. 38. № 1. С. 43–51.
  55. Kondaurova E.M., Plyusnina A.V., Ilchibaeva T.V., Eremin D.V., Rodnyy A.Y., Grygoreva Y.D., Naumenko V.S. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 24.
  56. Grimm D., Kay M.A., Kleinschmidt J.A. // Mol. Ther. 2003. V. 7. № 6. P. 839–850.
  57. Slotnick B.M., Leonard C.M. // A stereotaxic atlas of the albino mouse forebrain, Rockville, Maryland: U.S. Dept. of Health, Education and Welfare, 1975.
  58. Khotskin N.V., Plyusnina A.V., Kulikova E.A., Bazhenova E.Y., Fursenko D.V., Sorokin I.E., Kolotygin I., Mormede P., Terenina E.E., Shevelev O.B., Kulikov A.V. // Behav. Brain Res. 2019. V. 359. № P. 446–456.
  59. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikov V.A. // J Neurosci Methods. 2008. V. 170. № 2. P. 345–351.
  60. Kulikov A.V., Naumenko V.S., Voronova I.P., Tikhonova M.A., Popova N.K. // J. Neurosci. Methods. 2005. V. 141. № 1. P. 97–101.
  61. Naumenko V.S., Kulikov A.V. // Mol Biol (Mosk). 2006. V. 40. № 1. P. 37–44.
  62. Naumenko V.S., Osipova D.V., Kostina E.V., Kulikov A.V. // J. Neurosci. Methods. 2008. V. 170. № 2. P. 197–203.
  63. Llado-Pelfort L., Assie M.B., Newman-Tancredi A., Artigas F., Celada P. // Br. J. Pharmacol. 2010. V. 160. № 8. P. 1929–1940.
  64. Assie M.B., Bardin L., Auclair A.L., Carilla-Durand E., Depoortere R., Koek W., Kleven M.S., Colpaert F., Vacher B., Newman-Tancredi A. // Int. J. Neuropsychopharmacol. 2010. V. 13. № 10. P. 1285–1298.
  65. Albert P.R., Vahid-Ansari F., Luckhart C. // Front. Behav. Neurosci. 2014. V. 8. № P. 199.
  66. Goodfellow N.M., Benekareddy M., Vaidya V.A., Lambe E.K. // J. Neurosci. 2009. V. 29. № 32. P. 10094–10103.
  67. Ou X.M., Lemonde S., Jafar-Nejad H., Bown C.D., Goto A., Rogaeva A., Albert P.R. // J. Neurosci. 2003. V. 23. № 19. P. 7415–7425.
  68. Faridar A., Jones-Davis D., Rider E., Li J., Gobius I., Morcom L., Richards L.J., Sen S., Sherr E.H. // Mol. Autism. 2014. V. 5. № P. 57.
  69. Cheng N., Alshammari F., Hughes E., Khanbabaei M., Rho J.M. // PLoS One. 2017. V. 12. № 6. P. e0179409.
  70. Seese R.R., Maske A.R., Lynch G., Gall C.M. // Neuropsychopharmacol. 2014. V. 39. № 7. P. 1664–1673.
  71. Adayev T., El-Sherif Y., Barua M., Penington N.J., Banerjee P. // J. Neurochem. 1999. V. 72. № 4. P. 1489–1496.
  72. Higuchi Y., Tada T., Nakachi T., Arakawa H. // Neuropharmacol. 2023. V. 237. № P. 109634.
  73. Попова Н.К., Понимаскин Е.Г., Науменко В.С. // Росс. Физиол. Журн. им. И.М. Сеченова. 2015. Т. 101. № 11. С. 1270–1278.
  74. Kondaurova E.M., Bazovkina D.V., Naumenko V.S. // Mol. Biol. (Mosk). 2017. V. 51. № 1. P. 157–165.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».