Развитие признаков болезни Альцгеймера у крыс Oxys сопровождается снижением экспрессии дофаминового нейротрофического фактора мозга (CDNF) и не компенсируется его сверхэкспрессией

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Болезнь Альцгеймера (БА) – самое распространенное нейродегенеративное заболевание, приводящее к сенильной деменции. Известно, что процессы нейродегенерации тесно связаны с нейротрофическим обеспечением. В этой работе, проведенной на модели БА – линии быстростареющих крыс OXYS, впервые был выявлен дефицит CDNF в гиппокампе, а также предпринята попытка его компенсации путём индукции сверхэкспрессии с помощью аденоассоциированного вирусного конструкта. Конструкты были введены в область дорсального гиппокампа крыс в возрасте трёх месяцев. Через 15 месяцев после введения конструкта нами была показана сверхэкспрессия CDNF в целевой структуре, но не было выявлено ее эффекта на обучение и память животных в водном лабиринте Морриса, а также на накопление Aβ и Tau-белка и экспрессию генов, вовлеченных в реакцию несвернутых белков (UPR).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Я. П. Каминская

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

Т. В. Ильчибаева

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

Т. А. Козлова

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

Н. Г. Колосова

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

В. С. Науменко

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

А. С. Цыбко

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: antoncybko@mail.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Knopman D.S., Amieva H., Petersen R.C., Chételat G., Holtzman D.M., Hyman B.T. et al. // Nature Reviews Disease Primers. 2021. V. 7. № 1. P. 33.
  2. Appel S.H. // Annals of Neurology, John Wiley & Sons. 1981. V. 10. № 6. P. 499–505.
  3. J. Allen S., J. Watson J., Dawbarn D. // Curr Neuropharmacol. 2011 V. 9. P. 559–73.
  4. Pentz R., Iulita M.F., Ducatenzeiler A., Bennett D.A., Cuello A.C. // Mol Psychiatry. 2021. V. 26. № 10. P. 6023–37.
  5. Claudio Cuello A., Pentz R., Hall H. // Front Neurosci. 2019. V. 13. № 2.
  6. Du Y., Wu H.T., Qin X.Y., Cao C., Liu Y., Cao Z.Z. et al. // Journal of Molecular Neuroscience. 2018. V. 65. P. 289–300.
  7. Buchman A.S., Yu L., Boyle P.A., Schneider J.A., De Jager P.L., Bennett D.A. // Neurology. 2016. V. 86. P. 735–41.
  8. Jiao F., Jiang D., Li Y., Mei J., Wang Q., Li X. // Cells. 2022. V. 11. № 20. P. 0–16.
  9. Amadoro G., Latina V., Balzamino B.O., Squitti R., Varano M., Calissano P. et al. // Frontiers in Neuroscience. 2021. V. 15. P. 1–17.
  10. Lennon M.J., Rigney G., Raymont V., Sachdev P. // Journal of Alzheimer’s Disease. 2021. V. 84. № 2. P. 491–504.
  11. Tuszynski M.H., Thal L., Pay M., Salmon D.P., Sang U.H., Bakay R. et al. // Nat Med. 2005. V. 11. № 5. P. 551–5.
  12. Eriksdotter-Jönhagen M., Linderoth B., Lind G., Aladellie L., Almkvist O., Andreasen N. et al. // Dement Geriatr Cogn Disord. 2012. V. 33. № 1. P. 18–28.
  13. Rafii M.S., Tuszynski M.H., Thomas R.G., Barba D., Brewer J.B., Rissman R.A. et al. // JAMA Neurol. 2018. V. 75. № 7. P. 834–41.
  14. Pakarinen E., Lindholm P. // Front Psychiatry. 2023. V. 14.
  15. Lõhelaid H., Saarma M., Airavaara M. // Pharmacol. Ther. 2024. V. 254. P. 108594.
  16. Huttunen H.J., Saarma M. // Cell Transplantation. 2019. V. 28. № 4. P. 349–66.
  17. Kemppainen S., Lindholm P., Galli E., Lahtinen H.-M.M., Koivisto H., Hämäläinen E. et al. // Behavioural Brain Research. 2015. V. 291. P. 1–11.
  18. Zhou W., Chang L., Fang Y., Du Z., Li Y., Song Y. et al. // Neuroscience Letters. 2016. V. 633. P. 40–6.
  19. Stefanova N.A., Kozhevnikova O.S., Vitovtov A.O., Maksimova K.Y., Logvinov S.V., Rudnitskaya E.A. et al. // Cell Cycle. 2014. V. 13 № 6. P. 898–909.
  20. Гуляева Н.В., Бобкова Н.В., Колосова Н.Г., Самохин А.Н., Степаничев М.Ю., Стефанова Н.А. // Биохимия. 2017. T. 82. C. 1427–43.
  21. Рудницкая Е.А., Колосова Н.Г., Стефанова Н.А. // Биохимия. 2017. Т. 82. С. 460–9.
  22. Alsallum M., Kaminskaya Y.P., Tsybko A.S., Kolosova N.G., Naumenko V.S. // Advances in Gerontology. 2024. V. 13. № 2. P. 84–93.
  23. Rao Y.L., Ganaraja B., Murlimanju B. V., Joy T., Krishnamurthy A., Agrawal A. // 3 Biotech. 2022. V. 12. № 2. P. 55.
  24. Grimm D., Kay M.A., Kleinschmidt J.A. // Mol Ther. 2003. V. 7. № 6. P. 839–50.
  25. Rodnyy A.Y., Kondaurova E.M., Bazovkina D. V., Kulikova E.A., Ilchibaeva T. V., Kovetskaya A.I. et al. // J. Neurosci. 2022. V.100. № 7. P. 1506–23.
  26. Kulikov A.V., Naumenko V.S., Voronova I.P., Tikhonova M.A., Popova N.K. // Journal of Neuroscience Methods. 2005. V. 141. № 1. P. 97–101.
  27. Naumenko V.S., Kulikov A. V. // Molecular Biology. 2006. V. 40. № 1. P. 30–6.
  28. Naumenko V.S., Osipova D.V., Kostina E.V., Kulikov A.V. // Journal of Neuroscience Methods. 2008. V. 170. № 2. P. 197–203.
  29. Wegmann S., Biernat J., Mandelkow E. // Curr Opin Neurobiol. 2021. V. 69. P. 131–8.
  30. Joshi H., Shah J., Abu-Hijleh F.A., Patel V., Rathbone M., Gabriele S. et al. // Alzheimer Dis Assoc Disord. 2022. V. 36. № 3. P. 269–71.
  31. Eremin D.V., Ilchibaeva T.V., Tsybko A.S. // Biochemistry Moscow. 2021. V. 86. № 7. P. 852–866.
  32. Ajoolabady A., Lindholm D., Ren J., Pratico D. // Cell Death and Disease. 2022. V. 13. № 8. P. 1–15.
  33. Katayama T., Imaizumi K., Honda A., Yoneda T., Kudo T., Takeda M. et al. // Journal of Biological Chemistry. 2001. V. 276. № 46. P. 43446–43454.
  34. Kaminskaya Y.P., Ilchibaeva T.V., Khotskin N.V., Naumenko V.S., Tsybko A.S. // Biochemistry Moscow. 2023. V. 88. № 8. P. 1070–91.
  35. Eesmaa A., Yu L.-Y.Y., Göös H., Danilova T., Nõges K., Pakarinen E. et al. // International Journal of Molecular Sciences. 2022. V. 23. № 16. P. 9489.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дизайн эксперимента

Скачать (91KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспрессия CDNF в гиппокампе крыс линии OXYS и Вистар в возрасте 20 дней, 3.5 месяца и 18 месяцев: а - уровень мРНК гена Cdnf; б – количественная оценка интенсивности хемилюминесцентного сигнала для белка CDNF и результат иммуноблота на мембране. Число копий кДНК гена отнесено на 100 копий кДНК rPol2a. Уровни белка представлены в относительных единицах, нормализованных на соответствующий уровень GAPDH. * p < 0.05; ** p < 0.01 – по сравнению с контролем

Скачать (172KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сверхэкспрессия CDNF в гиппокампе крыс OXYS. а – совместная локализация кальретикулина и трансдуцированного CDNF в CA1-области гиппокампа (масштабная линейка – 100 мкм). Срезы гиппокампа подвергали иммуногистохимическому окрашиванию для обнаружения CDNF (зелёный) и кальретикулина (красный) с последующей конфокальной микроскопией. Ядра показаны синим цветом. Колокализация показана жёлтым цветом. б – уровень мРНК гена Cdnf; в – количественная оценка интенсивности хемилюминесцентного сигнала для белка CDNF и результат иммуноблота на мембране. Число копий кДНК гена отнесено на 100 копий кДНК rPol2a. Уровни белка представлены в относительных единицах, нормализованных на соответствующий уровень GAPDH. * p < 0.05; *** p < 0.005 – по сравнению с контролем

Скачать (599KB)
Метаданные
5. Рис. 4. а – Латентное время нахождения платформы в тесте “водный лабиринт Морриса” для животных со сверхэкспрессией CDNF и животных контрольной группы; б – Контрольное тестирование для проверки качества формирования пространственной памяти. Время (%), проведённое в целевом секторе (Ц.): по сравнению с противоположным сектором (Пр.) и по сравнению с 25%-ной вероятностью случайного нахождения в целевом секторе (обозначено пунктирной линией). ** p < 0.01; * p < 0.05 – для группы AAV-CDNF по сравнению с AAV-EGFP

Скачать (110KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Экспрессия генов Mapt (a), App (г), Cdk5 (е). Уровень мРНК представлен как число копий гена, отнесённое на 100 копий rPol2. Количественная оценка интенсивности хемилюминесцентного сигнала для белка, а также результаты иммуноблота на мембранах для TAU (б), pTAU (в), APP (д), CDK5 (ж), pCDK5 (Tyr15) (з), pCDK(Ser159) (и). Уровни белка представлены в относительных единицах, нормализованных на соответствующий уровень GAPDH

Скачать (360KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024