Ekstrasinapticheskie NMDA retseptory reguliruyut protsess sozrevaniya dofaminergicheskikh neyronov cheloveka

Abstract

Full Text

Получение дофаминергических (ДА) нейронов путем направленной дифференцировки индуцированых плю-рипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека открывает уникальные возможности для изучения патогенеза болезни Паркинсона in vitro. В настоящее время, созревание пост-митотических нейронов человека рассматривается как длительный автономный процесс, зависящий, главным образом, от времени дифференцировки. В этой связи, изучение механизмов, координирующих созревание ДА нейронов является актуальной задачей, и может способствовать увеличению эффективности существующих методов нейрональной дифференцировки ИПСК. NMDA рецепторы (NMDA-R) являются доминантным типом ионотропных глутаматных рецепторов в развивающейся нервной системе, и вовлечены в управление процессом дифференцировки многих типов нейронов. В данной работе с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания было обнаружено, что субъединицы Glun1 и Glun2A NMDA-R экспрессируются в сомах и проксимальных участках нейритов иммунопозитивных к тирозингидрок-силазе (TH+) ДА нейронов, получаемых из различных линий ИПСК. Ранее нами было показано, что в ДА нейронах на 15-30 день дифференцировки in vitro NMDA-R являются функциональными, поскольку их активация приводит к возникновению транзиторного низкоамплитудного увеличения внутриклеточной концентрации Ca2+. Ультраструктурный анализ ДА нейронов на данном этапе дифференцировки не выявил наличия синаптических контактов, что свидетельствует об экстрасинаптической локализации NMDA-R в изучаемых клетках. Установлено, что ДА нейроны, дифференцирующиеся в среде, содержащей селективный антагонист NMDA-R MK-801 в концентрации 10 |jM, имеют выраженные морфологические отличия от контроля. Размер сомы (67,7±26,2 jm2) в TH+ клетках был достоверно ниже по сравнению с контрольными значениями (121,9±46,2 jm2). Кроме того, в присутствии MK-801 наблюдалась тенденция к уменьшению числа бифуркаций нейритов (2±2) по сравнению с контролем (4±2). Полученные данные свидетельствуют об участии экс-трасинаптических NMDA-R в регуляции роста ДА нейронов человека при их дифференцировке. Это позволяет предпологать, что модуляция NMDA-R может являться потенциальным инструментом для управления процессом созревания ДА нейронов in vitro.