Морфологические особенности микроглиальных клеток в мышиной модели болезни Альцгеймера 5xFAD
- Авторы: Охальников А.Д.1,2, Гавриш М.С.1, Бабаев А.А.1
-
Учреждения:
- Научно-исследовательский институт нейронаук Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского
- Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
- Выпуск: Том 18, № 4 (2023)
- Страницы: 369-379
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 12.07.2023
- Статья одобрена: 04.10.2023
- Статья опубликована: 15.12.2023
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/546020
- DOI: https://doi.org/10.23868/gc546020
- ID: 546020
Цитировать
Полный текст
![Открытый доступ](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Аннотация
Обоснование. Старение — неизбежный и необратимый процесс, связанный с повышенным риском развития различных нейродегенеративных заболеваний, одним из которых является болезнь Альцгеймера. В настоящее время активно изучается роль глиальных клеток, в частности микроглии, в патогенезе болезни Альцгеймера. Однако лишь в немногих исследованиях коррелировались морфологические особенности микроглии и их пространственное расположение по отношению к β-амилоидным бляшкам.
Цель — описать основные морфологические параметры микроглии в мышиной модели болезни Альцгеймера 5xFAD на поздней стадии развития патологии.
Методы. В качестве исследуемого объекта были выбраны мыши линии 5xFAD в возрасте 15–16 мес как модель ускоренного амилоидоза. Иммуногистохимическое окрашивание для изучения морфологического разнообразия микроглии проводили на срезах коры головного мозга мыши. Полученные конфокальные изображения анализировали при помощи приложения ImageJ с использованием плагинов Skeleton, AnalyzeSkeleton (2D/3D) и FracLac.
Результаты. В ходе исследования мышей линии 5xFAD разделили на две группы (n=3 в каждой). Носители трансгенов app и psen1 были отнесены в группу «FAD», мыши дикого типа — в группу «Wt» (контроль). От каждой мыши нами проанализировано 3–4 сагиттальных среза (50 мкм) головного мозга. Полученные результаты показали, что микроглиальные клетки мышей с признаками болезни Альцгеймера имеют меньшие фрактальную размерность, лакунарность и ветвление.
Заключение. Наличие β-амилоидных бляшек способствует миграции микроглии в очаг воспаления, её пролиферации и переходу в фагоцитирующий и дистрофический подтип. По данным фрактального анализа, происходит статистически значимое (р ≤0,05) уменьшение среднего ветвления микроглиальных отростков, снижение фрактальной размерности и лакунарности.
Ключевые слова
Полный текст
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Об авторах
Александр Дмитриевич Охальников
Научно-исследовательский институт нейронаук Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского; Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: a11o20@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3244-6034
SPIN-код: 1895-6675
Россия, Нижний Новгород; Томск
Мария Сергеевна Гавриш
Научно-исследовательский институт нейронаук Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского
Email: mary_gavrish@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7867-8837
SPIN-код: 8116-0326
Россия, Нижний Новгород
Алексей Александрович Бабаев
Научно-исследовательский институт нейронаук Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского
Email: alexisbabaev@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-8150-6649
SPIN-код: 5705-7846
к.б.н., доцент
Россия, Нижний НовгородСписок литературы
- Garaschuk O. Understanding normal brain aging // Pflugers Arch. 2021. Vol. 473, N 5. Р. 711–712. doi: 10.1007/s00424-021-02567-6
- Salas I.H., Burgado J., Allen N.J. Glia: victims or villains of the aging brain? // Neurobiol Dis. 2020. Vol. 143. P. 105008. doi: 10.1016/j.nbd.2020.105008
- Hou Y., Dan X., Babbar M., et al. Ageing as a risk factor for neurodegenerative disease // Nat Rev Neurol. 2019. Vol. 15, N 10. P. 565–581. doi: 10.1038/s41582-019-0244-7
- Chen Z.Y., Zhang Y. Animal models of Alzheimer’s disease: applications, evaluation, and perspectives // Zool Res. 2022. Vol. 43, N 6. P. 1026–1040. doi: 10.24272/j.issn.2095-8137.2022.289
- Gurdona B., Kaczorowskia C. Pursuit of precision medicine: systems biology approaches in Alzheimer’s disease mouse models // Neurobiol Dis. 2021. Vol. 161. P. 105558. doi: 10.1016/j.nbd.2021.105558
- Panza F., Lozupone M., Logroscino G., Imbimbo B.P. A critical appraisal of amyloid–β–targeting therapies for Alzheimer disease // Nat Rev Neurol. 2019. Vol. 15, N 2. P. 73–88. doi: 10.1038/s41582-018-0116-6
- Nakai T., Yamada K., Mizoguchi H. Alzheimer’s disease animal models: elucidation of biomarkers and therapeutic approaches for cognitive impairment // Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22, N 11. P. 5549. doi: 10.3390/IJMS22115549
- Augusto-Oliveira M., Arrifano G.P., Delage C.I., et al. Plasticity of microglia // Biol Rev Camb Philos Soc. 2022. Vol. 97, N 1. P. 217–250. doi: 10.1111/brv.12797
- Xu Y., Jin M.Z., Yang Z.Y., Jin W.L. Microglia in neurodegenerative diseases // Neural Regen Res. 2021. Vol. 16, N 2. P. 270–280. doi: 10.4103/1673-5374.290881
- Zhang L., Cao Y., Zhang X., et al. The origin and repopulation of microglia // Dev Neurobiol. 2021. Vol. 82, N 1. P. 112–124. doi: 10.1002/dneu.22862
- Kwon H.S., Koh S.H. Neuroinflammation in neurodegenerative disorders: the roles of microglia and astrocytes // Transl Neurodegener. 2020. Vol. 9, N 1. P. 42. doi: 10.1186/s40035-020-00221-2
- Miedema A., Wijering M.H.C., Eggen B.J.L., Kooistra S.M. High-resolution transcriptomic and proteomic profiling of heterogeneity of brain-derived microglia in multiple sclerosis // Front Mol Neurosci. 2020. Vol. 13. P. 583811. doi: 10.3389/fnmol.2020.583811
- Tan Y.L., Yuan Y., Tian L. Microglial regional heterogeneity and its role in the brain // Mol Psychiatry. 2020. Vol. 25, N 2. P. 351–367. doi: 10.1038/s41380-019-0609-8
- Farland K., Chakrabarty P. Microglia in Alzheimer’s disease: a key player in the transition between homeostasis and pathogenesis // Neurotherapeutics. 2022. Vol. 19, N 1. P. 186–208. doi: 10.1007/s13311-021-01179-3
- Takata K., Ginhoux F., Shimohama S. Roles of microglia in Alzheimer’s disease and impact of new findings on microglial heterogeneity as a target for therapeutic intervention // Biochem Pharmacol. 2021. Vol. 192. P. 114754. doi: 10.1016/j.bcp.2021.114754
- Streit W.J., Khoshbouei H., Bechmann I. Dystrophic microglia in late-onset Alzheimer’s disease // Glia. 2020. Vol. 68, N 4. P. 845–854. doi: 10.1002/glia.23782
- Verkhratsky A., Sun D., Tanaka J. Snapshot of microglial physiological functions // Neurochem Int. 2021. Vol. 144. P. 104960. doi: 10.1016/j.neuint.2021.104960
- Qin Q., Teng Z., Liu C., et al. TREM2, microglia, and Alzheimer’s disease // Mech Ageing Dev. 2021. Vol. 195. P. 111438. doi: 10.1016/j.mad.2021.111438
- Chen Y., Colonna M. Microglia in Alzheimer’s disease at single-cell level. Are there common patterns in humans and mice? // J Exp Med. 2021. Vol. 218, N 9. P. e20202717. doi: 10.1084/jem.20202717
- Parakalan R., Jiang B., Nimmi B., et al. Transcriptome analysis of amoeboid and ramified microglia isolated from the corpus callosum of rat brain // BMC Neurosci. 2012. Vol. 13. P. 64. doi: 10.1186/1471-2202-13-64
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)