Оценка ангиогенеза и ремоделирования микрососудов в субвентрикулярной зоне головного мозга мышей при экспериментальной болезни Альцгеймера
- Авторы: Аверчук А.С.1, Рязанова М.В.1, Ставровская А.В.1, Новикова С.В.1, Салмина А.Б.1
-
Учреждения:
- Научный центр неврологии
- Выпуск: Том 105, № 2 (2024)
- Страницы: 231-239
- Тип: Экспериментальная медицина
- Статья получена: 19.06.2023
- Статья одобрена: 25.01.2024
- Статья опубликована: 01.04.2024
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/501749
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ501749
- ID: 501749
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Актуальность. Под воздействием внешних факторов (обучение) в нейрогенной нише происходят процессы ремоделирования микроциркуляторного русла для обеспечения метаболических потребностей активированных клеток, но каким образом эти механизмы пластичности мозга нарушаются при нейродегенерации, остаётся невыясненным.
Цель. Изучить особенности экспрессии маркёров ангиогенеза и ремоделирования микрососудов в субвентрикулярной зоне головного мозга при обучении животных, в том числе на фоне развития у них нейродегенерации альцгеймеровского типа.
Материал и методы. Исследования проводили на мышах линии C57BL/6 в возрасте 8 мес. Моделирование болезни Альцгеймера осуществляли интрагиппокампальным введением 2 мкл 1 мМ раствора β-амилоида Аβ25-35. Для оценки когнитивного дефицита использовали тест условно-пассивного избегания с применением аверсивного раздражителя. Оценивали экспрессию LC3B, ZO1, VEGFR2, VEGFR3, CD146, ICAM2, Dll4, Tie2 в субвентрикулярной зоне в расчёте на 100 DAPI-позитивных клеток. Результаты тестов обрабатывали с использованием однофакторного анализа ANOVA и теста Фишера, критерия U-теста Манна–Уитни, результаты считали значимыми при p <0,05.
Результаты. На 9-е сутки после введения β-амилоида, до применения аверсивного стимула, зафиксировано увеличение уровня экспрессии LC3 (7,95±5,83%, р=0,045), CD146 (18,35±0,01%, р=0,045), а также VEGFR3 (17,13±5,05%, р=0,045), который продолжает возрастать после предъявления раздражителя (26,61±0,01%, р=0,045). К началу регистрации когнитивных нарушений (38-е сутки эксперимента) повышается уровень экспрессии VEGFR2 (20,61±2,8%, р=0,045) и ICAM2 (126,61±41,28%, р=0,045), снижается содержание Dll4 (29,66±8,72%, р=0,045) и Tie2 (36,39±7,8%, р=0,045) у животных с экспериментальной болезнью Альцгеймера.
Вывод. Аверсивный раздражитель стимулирует механизмы ремоделирования микрососудов в субвентрикулярной зоне головного мозга животного, но при воздействии β-амилоида эти процессы существенно нарушаются.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Антон Сергеевич Аверчук
Научный центр неврологии
Автор, ответственный за переписку.
Email: antonaverchuk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1284-6711
SPIN-код: 7276-8713
Scopus Author ID: 57204197597
ResearcherId: I-1075-2018
канд. биол. наук, доц., н.с. лаборатории нейробиологии и тканевой инженерии, Институт мозга
Россия, г. МоскваМария Владимировна Рязанова
Научный центр неврологии
Email: mashenka.ryazanova@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-0700-4912
асп., лаб. нейробиологии и тканевой инженерии, Институт мозга
Россия, г. МоскваАлла Вадимовна Ставровская
Научный центр неврологии
Email: alla_stav@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8689-0934
канд. биол. наук, руководитель, лаборатория экспериментальной патологии нервной системы, Институт мозга
Россия, г. МоскваСветлана Викторовна Новикова
Научный центр неврологии
Email: levik_82@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-3905-1928
м.н.с., лаборатория нейробиологии и тканевой инженерии, Институт мозга
Россия, г. МоскваАлла Борисовна Салмина
Научный центр неврологии
Email: allasalmina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4012-6348
докт. мед. наук, проф., главный научный сотрудник, руководитель, лаборатория нейробиологии и тканевой инженерии, Институт мозга
Россия, г. МоскваСписок литературы
- Bogorad MI, DeStefano JG, Linville RM, Wong AD, Searson PC. Cerebrovascular plasticity: Processes that lead to changes in the architecture of brain microvessels. J Cereb Blood Flow Metab. 2019;39(8):1413–1432. doi: 10.1177/0271678X19855875.
- Ryazanova MV, Averchuk AS, Novikova SV, Salmina AB. Molecular mechanisms of angiogenesis: Brain is in the focus. Opera Medica et Physiologica. 2022;9(2):54–72. doi: 10.24412/2500-2295-2022-2-54-72.
- Tregub PP, Averchuk AS, Baranich TI, Ryazanova MV, Salmina AB. Physiological and pathological remodeling of cerebral microvessels. Int J Mol Sci. 2022;23(20):12683. doi: 10.3390/ijms232012683.
- Cutler RR, Kokovay E. Rejuvenating subventricular zone neurogenesis in the aging brain. Curr Opin Pharmacol. 2020;50:1–8. doi: 10.1016/j.coph.2019.10.005.
- Lin R, Cai J, Nathan C, Wei X, Schleidt S, Rosenwasser R, Iacovitti L. Neurogenesis is enhanced by stroke in multiple new stem cell niches along the ventricular system at sites of high BBB permeability. Neurobiol Dis. 2015;74:229–239. doi: 10.1016/j.nbd.2014.11.016.
- Steinman J, Sun HS, Feng ZP. Microvascular alterations in Alzheimer's disease. Front Cell Neurosci. 2021;14:618986. doi: 10.3389/fncel.2020.618986.
- Dong X, Wang YS, Dou GR, Hou HY, Shi YY, Zhang R, Ma K, Wu L, Yao LB, Cai Y, Zhang J. Influence of Dll4 via HIF-1α-VEGF signaling on the angiogenesis of choroidal neovascularization under hypoxic conditions. PLoS One. 2011;6(4):e18481. doi: 10.1371/journal.pone.0018481.
- Аверчук А.С., Рязанова М.В., Баранич Т.И., Ставровская А.В., Розанова Н.А., Новикова С.В., Салмина А.Б. Нейротоксическое действие бета-амилоида сопровождается изменением митохондриальной динамики и аутофагии нейронов и клеток церебрального эндотелия в экспериментальной модели болезни Альцгеймера. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2023;175(3):291–297. doi: 10.47056/0365-9615-2023-175-3-291-297.
- Amsellem V, Dryden NH, Martinelli R, Gavins F, Almagro LO, Birdsey GM, Haskard DO, Mason JC, Turowski P, Randi AM. ICAM-2 regulates vascular permeability and N-cadherin localization through ezrin-radixin-moesin (ERM) proteins and Rac-1 signalling. Cell Commun Signal. 2014;12:12. doi: 10.1186/1478-811X-12-12.
- Pang D, Wang L, Dong J, Lai X, Huang Q, Milner R, Li L. Integrin α5β1-Ang1/Tie2 receptor cross-talk regulates brain endothelial cell responses following cerebral ischemia. Exp Mol Med. 2018;50(9):1–12. doi: 10.1038/s12276-018-0145-7.
- Wang X, Bove AM, Simone G, Ma B. Molecular bases of VEGFR-2-mediated physiological function and pathological role. Front Cell Dev Biol. 2020;8:599281. doi: 10.3389/fcell.2020.599281.
- Heinolainen K, Karaman S, D'Amico G et al. VEGFR3 modulates vascular permeability by controlling VEGF/VEGFR2 signaling. Circ Res. 2017;120(9):1414–1425. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.310477.
- Moritz F, Schniering J, Distler JHW et al. Tie2 as a novel key factor of microangiopathy in systemic sclerosis. Arthritis Res Ther. 2017;19(1):105. doi: 10.1186/s13075-017-1304-2.
- González-Salinas S, Medina AC, Alvarado-Ortiz E, Antaramian A, Quirarte GL, Prado-Alcalá RA. Retrieval of inhibitory avoidance memory induces differential transcription of arc in striatum, hippocampus, and amygdala. Neuroscience. 2018;382:48–58. doi: 10.1016/j.neuroscience.2018.04.031.
- Lobov I, Mikhailova N. The role of Dll4/notch signaling in normal and pathological ocular angiogenesis: Dll4 controls blood vessel sprouting and vessel remodeling in normal and pathological conditions. J Ophthalmol. 2018;2018:3565292. doi: 10.1155/2018/3565292.
Дополнительные файлы
