Аннотация
Введение. Микроглия является инициатором и ключевым участником процесса нейровоспаления, которое в настоящее время рассматривается как один из главных механизмов нейродегенерации при болезни Альцгеймера. Цель исследования – анализ морфофункциональных особенностей микроглии в гиппокампе и коре больших полушарий головного мозга у мышей 5xFAD разного возраста. Материал и методы. Материалом для исследований служили образцы головного мозга мышей линии 5xFAD в возрасте 4 (n=3) и 8 (n=3) мес. В качестве контроля использованы образцы головного мозга мышей линии C57BL6/SJL (n=3). Для одновременного выявления микроглии и амилоидных бляшек применяли оригинальный методический подход, состоящий в постановке иммуногистохимической реакции на маркерный белок микроглии Iba1 с последующим окрашиванием срезов фталоцианиновым красителем альциановым синим для идентификации амилоидных бляшек. При сравнении групп применяли непараметрический критерий Краскела–Уоллиса и апостериорный критерий Данна. Значимыми считали различия групп при p<0,05. Результаты. В гиппокампе и коре больших полушарий головного мозга у мышей линии 5xFAD наблюдается активация микроглии, которая усиливается с возрастом. Площадь, занимаемая микроглией, статистически достоверно выше у мышей линии 5xFAD в возрасте 8 мес по сравнению с контролем. Все амилоидные бляшки, выявленные при использовании альцианового синего, окружены активированной микроглией. Помимо этого, в коре и гиппокампе у мышей 5xFAD присутствуют группы микроглиальных клеток, которые не ассоциированы с амилоидными скоплениями, но демонстрируют выраженные признаки активации. Заключение. Исследование выявило новые аспекты возрастной патологии в модели 5xFAD, связанные со структурно-функциональным статусом микроглии в гиппокампе и коре больших полушарий.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
https://elibrary.ru/ahzqaz
В.В. Гусельникова, Д.А. Суфиева, Д.Э. Коржевский
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт экспериментальной медицины» (ФГБНУ «ИЭМ»), Российская Федерация, 197022, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12
Литература
Mukherjee P., Roy S., Ghosh D., Nandi S.K. Role of animal models in biomedical research: a review. Lab Anim Res. 2022; 38 (1): 18. DOI: 10.1186/s42826-022-00128-1
Oakley H., Cole S.L., Logan S., Maus E., Shao P., Craft J., Guillozet-Bongaarts A. et al. Intraneuronal beta-amyloid aggregates, neurodegeneration, and neuron loss in transgenic mice with five familial Alzheimer’s disease mutations: potential factors in amyloid plaque formation. J Neurosci. 2006; 26 (40): 10129–40. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1202-06.2006
. Forner S., Kawauchi S., Balderrama-Gutierrez G., Kramár E.A., Matheos D.P., Phan J., Javonillo D.I. et al. Systematic phenotyping and characterization of the 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease. Sci Data. 2021; 8 (1): 270. DOI: 10.1038/s41597-021-01054-y
O’Leary T.P., Brown R.E. Age-related changes in species-typical behaviours in the 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease from 4 to 16 months of age. Behav Brain Res. 2024; 465: 114970. DOI: 10.1016/j.bbr.2024.114970
. Smith S., Hopp S.C. The 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease displays age-dependent deficits in habituation to a novel environment. Aging Brain. 2023; 3: 100078. DOI: 10.1016/j.nbas.2023.100078
. Westi E.W., Molhemi S., Hansen C.T., Skoven C.S., Knopper R.W., Ahmad D.A., Rindshøj M.B. et al. Comprehensive Analysis of the 5xFAD Mouse Model of Alzheimer’s Disease Using dMRI, Immunohistochemistry, and Neuronal and Glial Functional Metabolic Mapping. Biomolecules. 2024; 14 (10): 1294. DOI: 10.3390/biom14101294
. Erdag E., Haskologlu I.C. Microglial Neuroinflammation in Alzheimer’s Disease: Mechanisms and Therapies. J. Dement. Alzheimer’s Dis. 2025; 2 (3): 29. DOI: https://doi.org/10.3390/jdad2030029
. Венедиктов А.А., Кузьмин Е.А., Покидова К.С., Оганесян Д.М., Степаньян А.Т., Боронихина Т.В., Пьявченко Г.А. и соавт. Маркеры GFAP, Iba1, TNF-α и каспаза-3 в цингулярной коре большого мозга у мышей после внутрибрюшинного введения липополисахарида. Молекулярная медицина. 2025; (6): 14–20. DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2025-06-03. [Venediktov A.A., Kuzmin E.A., Pokidova K.S., Oganesyan D.M., Stepanian A.T., Boronikhina T.V., Piavchenko G.A. et al. Levels of GFAP, Iba1, TNF-α, and caspase-3 in the cingulate cerebral cortex of mice after intraperitoneal lipopolysaccharide. Molekulyarnaya meditsina. 2025; (6): 14–20. DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2025-06-03 (in Russian)]
Nosova O., Guselnikova V., Korzhevskii D. The application of alcian blue to identify astrocyte-associated amyloid plaques by using fluorescence and confocal microscopy. Journal of Neuroscience Methods. 2023; 387: 109797. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2023.109797
Охальников А.Д., Гавриш М.С., Бабаев А.А. Морфологические особенности микроглиальных клеток в мышиной модели болезни Альцгеймера 5xFAD. Гены и клетки. 2023. 18 (4): 369–79. DOI: https://doi.org/10.23868/gc546020 [Okhalnikov A.D., Gavrish M.S., Babaev A.A. Morphological features of microglial cells in a 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease. Genes and Cells. 2023; 18 (4): 369–79. DOI: https://doi.org/10.23868/gc546020 (in Russian)]
. Bolmont T., Haiss F., Eicke D., Radde R., Mathis C.A., Klunk W.E., Kohsaka S. et al. Dynamics of the microglial/amyloid interaction indicate a role in plaque maintenance. J. Neurosci. 2008; 28 (16): 4283–92. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4814-07.2008
. Гусельникова В.В., Федорова Е.А., Сафрай А.Е., Рукавишникова А.А., Коржевский Д.Э. Особенности распределения трансмембранного белка TMEM-119 в микроглиоцитах коры головного мозга человека при формировании амилоидных бляшек. Биологические мембраны. 2021; 38 (5): 340–50. DOI: 10.31857/S0233475521040058 [Guselnikova V.V., Fedorova E.A., Safray A.E., Rukavishnikova A.A., Korzhevskii D.E. distribution of transmembrane protein 119 (TMEM-119) in microgliocytes of human cerebral cortex with amyloid plaques. Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. 2021; 38 (5): 340–50. DOI: 10.31857/S0233475521040058 (in Russian)]
. Vidal-Itriago A., Radford R.A.W., Aramideh J.A., Maurel C., Scherer N.M., Don E.K., Lee A. et al. Microglia morphophysiological diversity and its implications for the CNS. Front. Immunol. 2022; 13: 997786. DOI: 10.3389/fimmu.2022.997786
. Xie Z., Meng J., Wu Z., Nakanishi H., Hayashi Y., Kong W., Lan F. et al. The Dual Nature of Microglia in Alzheimer’s Disease: A Microglia-Neuron Crosstalk Perspective. Neuroscientist. 2023; 29 (5): 616–38. DOI: 10.1177/10738584211070273
15. Miao J., Ma H., Yang Y., Liao Y., Lin C., Zheng J., Yu M. et al. Microglia in Alzheimer’s disease: pathogenesis, mechanisms, and therapeutic potentials. Front. Aging Neurosci. 2023; 15: 1201982. DOI: 10.3389/fnagi.2023.1201982
. Huang Y., Happonen K.E., Burrola P.G., O’Connor C., Hah N., Huang L., Nimmerjahn A. et al. Microglia use TAM receptors to detect and engulf amyloid β plaques. Nat Immunol. 2021; 22 (5): 586–94. DOI: 10.1038/s41590-021-00913-5
. Leng F., Edison P. Neuroinflammation and microglial activation in Alzheimer disease: where do we go from here? Nat Rev Neurol. 2021; 17 (3): 157–72. DOI: 10.1038/s41582-020-00435-y
. Saminathan P., McArdle S., Corey M., Nadig N., Fang C., Gibbons A., Rayadurgam M. et al. Unmasking early microglial remodeling in an Alzheimer’s disease mouse model. Front Cell Neurosci. 2026; 19: 1720382. DOI: 10.3389/fncel.2025.1720382.
. Мирзаева Л.М., Лобзина А.С., Голдобин В.В., Юшко М.В., Бубнова П.Д., Лалова М.Ю., и др. Связь COVID-19 и дебюта нейродегенеративного заболевания: клинический случай. Врач. 2025; (4): 24–30. doi:10.29296/25877305-2025-04-05. [Mirzaeva L.M., Lobzina A.S., Goldobin V.V., Yushko M.V., Bubnova P.D., Lalova M.Yu. et al. The association between COVID-19 and the onset of neurodegenerative disease: a clinical case. Vrach. 2025 (4): 24–30. doi:10.29296/25877305-2025-04-05 (in Russian)].