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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).