В центральной нервной системе млекопитающих имеются специализированные области — нейрогенные ниши, в которых в постнатальном периоде наблюдается нейрогенез. В составе нейрогенных ниш значительная роль в регуляции процессов нейрогенеза отводится астроцитам, в связи с чем они рассматриваются в качестве перспективной “мишени” для возможного управления процессами нейрогенеза, в том числе с применением методов оптогенетики. В рамках данной работы нами была сформирована модель нейрогенной ниши in vitro, состоящая из клеток церебрального эндотелия, астроцитов и нейросфер. Астроциты в модели нейрогенной ниши экспрессировали каналородопсин ChR2 и подвергались фотоактивации. Воздействие фотоактивированных астроцитов на экспрессионный профиль клеток нейрогенной ниши оценивали с помощью методов иммуноцитохимического анализа. Было установлено, что интактные астроциты в составе нейрогенной ниши способствуют нейрональной дифференцировке стволовых клеток, а также активация астроглии, экспрессирующей фоточувствительные белки, изменяет экспрессию молекул, характеризующих межклеточные взаимодействия пулов покоящихся и пролиферирующих клеток в составе нейрогенной ниши с участием NAD+ (Cx43, CD38, CD157), лактата (MCT1). Зарегистрированные изменения отражают: (a) нарушение паракринных межклеточных взаимодействий двух субпопуляций клеток, одна из которых выступает в качестве источника NAD+, а вторая — в качестве потребителя NAD+ для обеспечения процессов внутриклеточной сигнальной трансдукции; (б) изменение механизмов транспорта лактата за счёт аберрантной экспрессии лактатного транспортера MCT1 в клетках, образующих пул клеток, развивающихся по нейрональному пути дифференцировки. В целом, при фотостимуляции нишевых астроцитов суммарная пролиферативная активность возрастает преимущественно за счёт нейрональных прогениторных клеток, но не нейрональных стволовых клеток. Таким образом, оптогенетическая активация астроцитов может стать перспективным инструментом управления активностью процессов нейрогенеза и формирования локального пронейрогенного микроокружения в модели нейрогенной ниши in vitro.
Загрузить PDF:
Ключевые слова: нейрогенез, оптогенетика, астроциты, нейрогенная ниша, нейрональные стволовые клетки
Цитирование:
Хилажева Е.Д., Моргун А.В., Бойцова Е.Б., Мосягина А.И., Шуваев А.Н., Малиновская Н.А., Успенская Ю.А., Пожиленкова Е.А., Салмина А.Б. (2021) Особенности экспрессионного профиля клеток в модели нейрогенной ниши гиппокампа in vitro при оптогенетической стимуляции. Биомедицинская химия, 67(1), 34-41.
Хилажева Е.Д. и др. Особенности экспрессионного профиля клеток в модели нейрогенной ниши гиппокампа in vitro при оптогенетической стимуляции // Биомедицинская химия. - 2021. - Т. 67. -N 1. - С. 34-41.
Хилажева Е.Д. и др., "Особенности экспрессионного профиля клеток в модели нейрогенной ниши гиппокампа in vitro при оптогенетической стимуляции." Биомедицинская химия 67.1 (2021): 34-41.
Хилажева, Е. Д., Моргун, А. В., Бойцова, Е. Б., Мосягина, А. И., Шуваев, А. Н., Малиновская, Н. А., Успенская, Ю. А., Пожиленкова, Е. А., Салмина, А. Б. (2021). Особенности экспрессионного профиля клеток в модели нейрогенной ниши гиппокампа in vitro при оптогенетической стимуляции. Биомедицинская химия, 67(1), 34-41.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750821030057
