Характеристика фенотипов мышей с признаками эпилепсии, полученных посредством ENU-мутагенеза
- Авторы: Рыбакова В.П.1,2, Митина Н.Н.1,2, Бабаев А.А.1, Тарабыкин В.С.3
-
Учреждения:
- Научно-исследовательский институт нейронаук, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
- Институт клеточной биологии и нейробиологии клиники Шарите
- Выпуск: Том 18, № 4 (2023)
- Страницы: 548-549
- Раздел: Материалы конференции
- Статья получена: 13.11.2023
- Статья одобрена: 16.11.2023
- Статья опубликована: 15.12.2023
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/623266
- DOI: https://doi.org/10.17816/gc623266
- ID: 623266
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Эпилепсия — хроническое невралгическое расстройство, характеризующееся спонтанными повторяющимися приступами, сопровождаемыми различными нарушениями двигательных, чувствительных, вегетативных и психических функций, обусловленными чрезмерной электрической активностью нейронов. Улучшить понимание механизмов эпилептогенеза можно путём выявления и последующего описания мутаций, вызывающих данную патологию.
Цель исследования. Характеристика мутантной линии мышей S8-3, для которой характерна индуцированная эпилептиформная активность в ответ на аудиогенную стимуляцию.
Для проведения исследования были сгенерированы мышиные мутанты путём химического мутагенеза N-этил-N-нитрозомочевиной (ENU). Было произведено 3 серии ENU-инъецирования 29 самцов мышей линии С3Н с дозой 90 мг/кг. Выявление и отбор мышиных мутантов с повышенной склонностью к эпилептическим припадкам осуществлялось на 21 день после рождения (Р21) с применением методики Крушинского, учитывающей степень проявления аудиогенных судорог. Создание линий с рецессивной мутацией проводилось с отбором животных, показывающих аберрантный фенотип во второй раз. Наследование аберрантного фенотипа подтверждалось в G5-поколении мышей. Для характеристики полученных эпилептических линий использовали базовое поведенческое фенотипирование, которое включает в себя проведение тестирований на память, способность к обучению, моторно-двигательные реакции и оценку эмоционального статуса. Также были проведены in vitro эксперименты для оценки спонтанной кальциевой активности с использованием первичных нейрональных культур коры головного мозга, полученных от мышей линии S8-3 на 1 день постнатального развития. В данном эксперименте был использован индикатор Ca2+ Oregon Green 488 BAPTA-1 AM.
В результате скрининга 60 линий мышей на чувствительность к аудиогенной стимуляции были выявлены 12 линий, проявивших признаки эпилептиформной активности. Для создания мутантной линии была выбрана группа S8-3, так как проявление признака среди потомства (G3) было наиболее частым по сравнению с остальными группами. Комплекс поведенческих исследований у линии S8-3 выявил более интенсивный показатель акустической реакции вздрагивания по сравнению с контрольной гибридной группой животных. Также в условиях методики «открытого поля» по показателям среднего пройденного расстояния двигательная активность мышей линии S8-3 была выше, чем у контроля, но при этом уровень тревожности был понижен и определялся меньшим количеством вертикальных стоек, количеством мочевых точек и числом болюсов. При оценке когнитивных функций с применением теста УРПИ мутантные особи показали высокую способность к обучению.
В ходе in vitro экспериментов было выявлено повышение частоты спонтанных кальциевых событий в первичных культурах клеток коры головного мозга мышей линии S8-3.
Ключевые слова
Полный текст
Эпилепсия — хроническое невралгическое расстройство, характеризующееся спонтанными повторяющимися приступами, сопровождаемыми различными нарушениями двигательных, чувствительных, вегетативных и психических функций, обусловленными чрезмерной электрической активностью нейронов. Улучшить понимание механизмов эпилептогенеза можно путём выявления и последующего описания мутаций, вызывающих данную патологию.
Цель исследования. Характеристика мутантной линии мышей S8-3, для которой характерна индуцированная эпилептиформная активность в ответ на аудиогенную стимуляцию.
Для проведения исследования были сгенерированы мышиные мутанты путём химического мутагенеза N-этил-N-нитрозомочевиной (ENU). Было произведено 3 серии ENU-инъецирования 29 самцов мышей линии С3Н с дозой 90 мг/кг. Выявление и отбор мышиных мутантов с повышенной склонностью к эпилептическим припадкам осуществлялось на 21 день после рождения (Р21) с применением методики Крушинского, учитывающей степень проявления аудиогенных судорог. Создание линий с рецессивной мутацией проводилось с отбором животных, показывающих аберрантный фенотип во второй раз. Наследование аберрантного фенотипа подтверждалось в G5-поколении мышей. Для характеристики полученных эпилептических линий использовали базовое поведенческое фенотипирование, которое включает в себя проведение тестирований на память, способность к обучению, моторно-двигательные реакции и оценку эмоционального статуса. Также были проведены in vitro эксперименты для оценки спонтанной кальциевой активности с использованием первичных нейрональных культур коры головного мозга, полученных от мышей линии S8-3 на 1 день постнатального развития. В данном эксперименте был использован индикатор Ca2+ Oregon Green 488 BAPTA-1 AM.
В результате скрининга 60 линий мышей на чувствительность к аудиогенной стимуляции были выявлены 12 линий, проявивших признаки эпилептиформной активности. Для создания мутантной линии была выбрана группа S8-3, так как проявление признака среди потомства (G3) было наиболее частым по сравнению с остальными группами. Комплекс поведенческих исследований у линии S8-3 выявил более интенсивный показатель акустической реакции вздрагивания по сравнению с контрольной гибридной группой животных. Также в условиях методики «открытого поля» по показателям среднего пройденного расстояния двигательная активность мышей линии S8-3 была выше, чем у контроля, но при этом уровень тревожности был понижен и определялся меньшим количеством вертикальных стоек, количеством мочевых точек и числом болюсов. При оценке когнитивных функций с применением теста УРПИ мутантные особи показали высокую способность к обучению.
В ходе in vitro экспериментов было выявлено повышение частоты спонтанных кальциевых событий в первичных культурах клеток коры головного мозга мышей линии S8-3.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант № FSWR-2023-0029).
Об авторах
В. П. Рыбакова
Научно-исследовательский институт нейронаук, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: verunya.rubackova@mail.ru
Россия, Нижний Новгород; Томск
Н. Н. Митина
Научно-исследовательский институт нейронаук, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук
Email: verunya.rubackova@mail.ru
Россия, Нижний Новгород; Томск
А. А. Бабаев
Научно-исследовательский институт нейронаук, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: verunya.rubackova@mail.ru
Россия, Нижний Новгород
В. С. Тарабыкин
Институт клеточной биологии и нейробиологии клиники Шарите
Email: verunya.rubackova@mail.ru
Германия, Берлин
Список литературы
Дополнительные файлы
