Аннотация
Целью настоящего исследования являлось определение влияния транскардиальной перфузии, а также социальной иерархии у самцов мышей на уровень экспрессии генов в церебральной коре мышей на примере провоспалительного цитокина ИЛ-1β. Материал и методы. Исследование проводили на нелинейных самцах мышей в возрасте 3 мес, 10 из которых были подвергнуты стрессированию по протоколу единого пролонгированного стресса. Формирование стрессового расстройства было подтверждено поведенческими тестами в лабиринтах «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт». Группа контроля состояла из 10 мышей, на которых не было оказано никакого воздействия. Затем из каждой группы 5 мышам проводили транскардиальную перфузию, остальных анестезировали и умерщвляли без перфузии. Для определения уровней экспрессии проводили выделение мРНК из церебральной коры, синтез кДНК с последующим проведением полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты: мыши, стрессированные по протоколу единого пролонгированного стресса, демонстрировали жесткую социальную иерархию, при этом поведение доминирующих самцов в лабиринтах «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт» существенно отличалось от поведения подчиненных. В результате стрессирования у мышей значимо повышается уровень экспрессии ИЛ-1β в церебральной коре по сравнению с контрольными животными, как в случае проведения транскардиальной перфузии, так и без нее. В группе контрольных мышей между перфузированными и неперфузированными животными наблюдалась тенденция к более низкому уровню экспрессии ИЛ-1β у перфузированных животных, но не было статистической значимости. В группе стресса уровень экспрессии ИЛ-1β был значительно выше у неперфузированных животных по сравнению с перфузированными. Заключение: Наше исследование показало, что стрессирование самцов мышей приводит к обострению конфликтов на фоне жесткой социальной иерархии с четким выделением доминирующего и подчиненных самцов. При этом поведение доминирующих самцов в лабиринтах «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт» существенно отличается от поведения подчиненных, что отражается на статистике исследования. Также при оценке уровней экспрессии интерлейкинов в мозге рекомендуется проведение транскардиальной перфузии с целью удаления клеток крови из сосудов мозга, так как уровень экспрессии отличается у перфузированных и неперфузированных животных.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
Г.М. Джобадзе, А.А. Брузгина, Е.А. Курилова, О.П. Тучина
ФГАОУ ВО «БФУ им. Иммануила Канта», Образовательно-научный кластер «Институт медицины
и наук о жизни (МЕДБИО)», Высшая школа живых систем, Лаборатория синтетической биологии,
Российская Федерация, 236041, Калининград, ул. Университетская, д. 2
Литература
Liberzon I., Krstov M., Young E.A. Stress-restress: Effects on ACTH and fast feedback. Psychoneuroendocrinology. 1997; 443–53. DOI:10.1016/s0306-4530(97)00044-9
Lisieski M.J., Eagle A.L., Conti A.C., Liberzon I., Perrine S.A. Single-Prolonged Stress: A Review of Two Decades of Progress in a Rodent Model of Post-traumatic Stress Disorder. Front Psychiatry. 2018; 9: 196.
Tanaka K.-I., Yagi T., Nanba T., Asanuma M. Application of Single Prolonged Stress Induces Post-traumatic Stress Disorder-like Characteristics in Mice. Acta Med Okayama. 2018; 72: 479–85.
Tuchina O.P., Sidorova M.V., Turkin A.V., Shvaiko D.A., Shalaginova I.G., Vakolyuk I.A. Molecular mechanisms of neuroinflammation initiation and development in a model of post-traumatic stress disorder. Genes Cells. 2018; 13: 47–55.
Vaido A., Shiryaeva N., Pavlova M., Levina A., Khlebaeva D., Lyubashina O. et al. Selected Rat Strains Ht, Lt As A Model For The Study Of Dysadaptation States Dependent On The Level Of Excitability Of The Nervous System. Laboratornye Zhivotnye dlya nauchnych issledovanii (Laboratory Animals for Science). 2018. DOI:10.29296/2618723x-2018-03-02
Shalaginova I.G., Tuchina O.P., Sidorova M.V., Levina A.S., Khlebaeva D.A.-A., Vaido A.I. et al. Effects of psychogenic stress on some peripheral and central inflammatory markers in rats with the different level of excitability of the nervous system. PLoS One. 2021; 16: e0255380.
Patlay N.N., Sotnikov E.B., Kurilova E.A., Tuchina O.P. Early changes in the reactive profile of mouse hippocampal glial cells in response to lipopolysaccharide. Современные проблемы науки и образования (Mod Probl Sci Educ). 2020; 72 https://elibrary.ru/item.asp?id=44595567
Patlay N.I., Sotnikov E.B., Tuchina O.P. The role of microglial cytokines in the modulation of neurogenesis in the adult brain. Nematology. 2020; 15–23.
Besnard A., Sahay A. Adult Hippocampal Neurogenesis, Fear Generalization, and Stress. Neuropsychopharmacology. 2016; 41: 24–44.
Kurilova E., Sidorova M., Tuchina O. Single Prolonged Stress Decreases the Level of Adult Hippocampal Neurogenesis in C57BL/6, but Not in House Mice. Curr Issues Mol Biol. 2023; 45: 524–37.
Nahvi R.J., Nwokafor C., Serova L.I., Sabban E.L. Single Prolonged Stress as a Prospective Model for Posttraumatic Stress Disorder in Females. Front Behav Neurosci. 2019; 13: 17.
Gilles Y.D., Polston E.K. Effects of social deprivation on social and depressive-like behaviors and the numbers of oxytocin expressing neurons in rats. Behav Brain Res. 2017; 328: 28–38.
Ma Y.-K., Zeng P.-Y., Chu Y.-H., Lee C.-L., Cheng C.-C., Chen C.-H. et al. Lack of social touch alters anxiety-like and social behaviors in male mice. Stress. 2022; 25: 134–44.
Seibenhener M.L., Wooten M.C. Use of the Open Field Maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice. J. Vis Exp. 2015; e52434.
Walf A.A., Frye C.A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2007; 2: 322–8.
Deslauriers J., Powell S., Risbrough V.B. Immune signaling mechanisms of PTSD risk and symptom development: insights from animal models. Curr Opin Behav Sci. 2017; 14: 123–32.
Newton K., Dixit V.M. Signaling in innate immunity and inflammation. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012; 4. DOI: 10.1101/cshperspect.a006049
Mogensen T.H. Pathogen recognition and inflammatory signaling in innate immune defenses. Clin Microbiol Rev. 2009; 22: 240–73. Table of Contents.