Пьявченко Геннадий Александрович - кандидат медицинских наук, доцент кафедры анатомии и гистологии человека.
Ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119048
Gennadii A. Piavchenko - Cand. of Sci. (Medicine), Associate Professor, Human Anatomy and Histology Department.
8/2, Trubetskaya str., Moscow, 119048
Покидова Ксения Сергеевна - стажер-исследователь кафедры анатомии и гистологии человека.
Ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119048
Ksenia S. Pokidova - research intern, Human Anatomy and Histology Department.
8/2, Trubetskaya str., Moscow, 119048
Кузьмин Егор Александрович - стажер-исследователь, кафедра анатомии и гистологии человека.
Ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119048
Egor A. Kuzmin - research intern, Human Anatomy and Histology Department.
8/2, Trubetskaya str., Moscow, 119048
Венедиктов Артем Андреевич - аспирант, ассистент кафедры анатомии и гистологии человека.
Ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119048
Artem A. Venediktov - postgraduate student, Assistant Professor, Human Anatomy and Histology Department.
8/2, Trubetskaya str., Moscow, 119048
Кузнецов Сергей Львович - член-корр. РАН, д-р мед. наук, профессор кафедры анатомии и гистологии человека.
Ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119048
Sergey L. Kuznetsov - Corresponding Member of RAS, Dr. of Sci. (Medicine), Professor, Human Anatomy and Histology Department.
8/2, Trubetskaya str., Moscow, 119048
Aim. To study morphological and developmental changes in the structure of mice’s limbic system, which overexpress 70 kDa heat shock proteins (HSP70) and co-express mutant fused-in-sarcoma (FUS) protein with amyotrophic lateral sclerosis (ALS).
Materials and methods. The study was based on mice (n = 36; six for each group) of six lines either without FUS mislocalization: C57Bl/6 (wild-type); extracellular (HSP70out) or intracellular (HSP70in) overexpression of HSP70 family 1A protein; or with FUS mislocalization: transgenic mice with ALS-FUS (FUS[1-359]); and double transgenic animals (FUS[1-359]/HSP70out and FUS[1-359]/HSP70in). All FUS expressing mice were symptomatic with myasthenia up to limb paralysis in some animals. When the mice were 20 weeks old, they were killed by staining histological slides of their brain using hematoxylin and eosin, toluidine blue by Nissl, immunofluorescent antibodies for the neuronal nuclear marker (NeuN) of the caudoputamen, septal nuclei, and hippocampus, as well as glial fibrillar acid protein (GFAP), S100β protein, and synaptophysin for the hippocampus. The number of neurons and the number of cells with a positive reaction to antibodies were counted. The statistical processing included ANOVA and were compared with the results from the Tukey test for.
Results. Statistically significant differences were observed for the FUS-expressing groups compared to FUS-negative groups: (1) a reduction in the number of neurons and NeuN+-cells in the caudoputamen and amygdala, especially for FUS[1-359]/HSP70out group; (2) an increase in the number of hyperchromic neurons in the subiculum, cornu Ammonis (CA1), and dentate gyrus, with a significantly greater increase for FUS[1-359] and FUS[1-359]/HSP70out groups compared to FUS[1-359]/HSP70in group; (3) an increase in the number of GFAP+and S100β+-cells in the hippocampus, with the most pronounced change for the FUS[1-359] and FUS[1-359]/HSP70out groups compared to с FUS[1-359]/HSP70in group.
Conclusion. An overexpression of HSP70 family 1A protein and co-expression of mutant FUS protein in the cytoplasm is accompanied by mitigated neurodegeneration in the structure of the limbic system compared with the expression of mutant FUS protein alone.
Цель. Изучить морфологические изменения в структурах лимбической системы у мышей с гиперэкспрессией белков теплового шока молекулярной массой 70 кДа (70 kDa heat shock proteins, HSP70) и экспрессией мутантного белка fused-in-sarcoma («слитый при саркоме»; FUS) с развитием бокового амиотрофического склероза.
Материалы и методы. Объектом исследования служили мыши (n = 36) линии C57Bl/6 (wild-type) и трансгенных линий, разделенные на 6 групп по 6 мышей в каждой. Три группы были FUS-отрицательные: контрольная, с вне и внутриклеточной гиперэкспрессией белка 1А семейства HSP70: HSP70out и HSP70in; три группы – FUS-положительные: FUS[1-359], FUS[1-359]/HSP70out и FUS[1-359]/HSP70in. У всех FUS положительных мышей развивалась мышечная слабость вплоть до паралича. На 20-й неделе жизни мышей выводили из эксперимента, гистологические препараты головного мозга окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим по Нисслю или иммунофлуоресцентными антителами к нейрональному ядерному маркеру (NeuN) для препаратов каудопутамена, септальных ядер и гиппокампа, а также к глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP), белку S100β и синаптофизину для препаратов гиппокампа; подсчитывали количество клеток. Сравнение средних значений между группами проводили при помощи однофакторного дисперсионного анализа и теста Тьюки.
Результаты. В группах с экспрессией FUS наблюдались статистически значимые различия по сравнению с FUS отрицательными группами: (1) снижение количества нейронов и NeuN+-клеток в каудопутамене и миндалевидном теле, наиболее выраженное изменение отмечено в группе FUS[1-359]/HSP70out; (2) увеличение количества гиперхромных нейронов в основании гиппокампа, зоне Аммонова рога (CA1) и зубчатой извилине, прирост был значимо больше в группах FUS[1-359] и FUS[1-359]/HSP70out по сравнению с FUS[1-359]/ HSP70in; (3) рост количества GFAP+и S100β+-клеток в гиппокампе, увеличение было значимо больше в группах FUS[1-359] и FUS[1-359]/HSP70out по сравнению с FUS[1-359]/HSP70in.
Заключение. Одновременная гиперэкспрессия белка 1А семейства HSP70 и экспрессия мутантного белка FUS в цитоплазме клеток сопровождается меньшей выраженностью нейродегенеративных изменений в структурах лимбической системы по сравнению с экспрессией только мутантного белка FUS.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.