Онтогенез норадренергической системы мозга и его модификация глюкокортикоидами

• Автор: Калинина, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 240 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Норадреиергическап система мозга в условиях нормального и модифицированного глюкокортикондами развития

1.1. Морфофункциональная организация норадренергической системы мозга

1.1.1. Метаболизм норадреналина в нейроне

1.1.2. Тирозингидроксилаза структура гена, белка, локализация.

1.1.3. Регуляция экспрессии тирозингидроксилазы

1.1.4. Строение, локализация, механизмы трансдукции альфа2адренорецепторов мозга основных регуляторов выброса норадреналина.

1.1.5. Регуляция экспрессии альфа2адрснорецепторов

1.2. Норадренергическая система мозга в онтогенезе.

1.2.1. Морфогенез норадренергической системы.

1.2.2. Экспрессия тирозингидроксилазы головного мозга в онтогенезе
1.2.3. Уровень норадреналина головного мозга в онтогенезе
1.2.4. Экспрессия в онтогенезе альфа2Аадренорсцепторов
1.2.5. Значение норадренергической системы мозга в раннем
онтогенезе.
1.3. Влияние глюкокортикоидов на формирование и функцию норадренергической системы.
1.3.1. Глюкокортикоиды рецепторы, механизм действия, онтогенез
1.3.2. Действие глюкокортикоидов на общее развитие мозга и организма.
1.3.3.Действие глюкокортикоидов на развивающуюся норадренергическую систему.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Животные
2.2. Экспериментальные воздействия.
2.2.1.Введение глюкокортикоидов
2.2.2. Введение 6гидроксидофамина.
2 Введение сиквенсспецифичного антисмыслового олигонуклеотида к альфа2 Аадренорецепторам
2.3. Диссекция отделов мозга.
2.4. Определение уровня мРНК исследуемых генов в ткани мозга.
2.4.1. Выделение суммарной РНК.
2.4.2. Синтез кДНК.
2 Определение уровня мРНК методом полуколичественной ПЦР
2.4.4. Определение уровня мРНК методом ПЦР в реальном времени
2.5. Определение в мозге содержания ДНК и белка
2.6. Определение индекса фрагментации ДНК
2.7. Определение активности тирозингидроксилазы i vi.
2.8. Определение активности ферментов биосинтеза моноаминов i viv
2.9. Определение плотности альфа2адренорецепторов.
2 Определение содержания моноаминов в ткани мозга
. Флюориметрическое определение катехоламинов
. Определение моноаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией
2 Определение содержания кортикостерона в плазме крови методом конкурентного белкового связывания
2 Реактивы.
2 Статистическая обработка данных
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Закономерности формирования норадренергической системы мозга крыс в онтогенезе
3.1.1. Норадреналин
3.1.2. Тирозингидроксилаза.
3.1.3. Альфа2Аадренорецепторы.
3.1.4. Поиск периодов активного формирования норадренергической системы мозга.
3.1.5. Поиск периодов установки внутрисистемных регуляторных взаимосвязей норадренергической системы мозга.
3.1.5.1. Регуляция норадренапином экспрессии альфа2ААР в онтогенезе
3.1.5.2. Регуляция альфа2Аадренорецепторами уровня норадреналина
3.2. Онтогенез норадренергической системы мозга после повышения глюкокортикоидов в период внутриутробного развития.
3.2.1. Влияние пренатального введения глюкокортикоидов на общее развитие животных
3.2.2. Активность ТГ и содержание медиаторов мозга после повышения уровня гормонов в пренатальном онтогенезе
3.3. Эффекты глюкокортикоидов на норадренергическую систему мозга в период внутриутробного развития
3.3.1. Действие глюкокортикоидов на развитие плодов крыс линии Вистар.
3.3.2. Действие глюкокортикоидов на активность процессов морфогенетического формирования мозга
3.3.2.1. Уровень мРНК каспазы3 в головном мозге крыс в онтогенезе
3.3.2.2. Действие глюкокортикоидов на уровень мРНК каспазы3 в
пренатальном онтогенезе.
3.3 Действие глюкокортикоидов на фрагментацию ДНК в пренатальном онтогенезе.
3 Действие глюкокортикоидов на экспрессию ТГ в мозге плодов
3.4. Эффекты глюкокортикоидов на норадренергическую систему мозга в ранний постнатальный период развития.
3.4.1. Влияние глюкокортикоидов на вес тела, мозга и надпочечников в неонатальном онтогенезе
3.4.2. Влияние глюкокортикоидов на процессы, связанные с морфогенезом мозга в раннем постнатальном онтогенезе
3.4.3. Влияние глюкокортикоидов на экспрессию ТГ в раннем постнатальном онтогенезе.
3.5. Действие глюкокортикоидов на активность норадренергической системы мозга плодов генетически различных животных
3.6. Действие глюкокортикоидов на активность норадренергической системы мозга генетически различных взрослых животных
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Активность ТГ отражает активность норадренергических нейронов , i, i . Известно два основных пути регуляции ферментативной активности быстрый фосфорилирование белка, аллостерические изменения конформации и ингибирование продуктами синтеза и медленный, включающий в себя изменения экспрессии гена ТГ транскрипции, стабильности мРНК, трансляции белка , V, . Все катехоламины ингибируют активность ТГ по механизму отрицательной обратной связи, нарушая сродство фермента к кофактору. Активность ТГ снижается при усилении обратного захвата медиаторов и увеличивается при повышенном выбросе в синаптическую щель. Вещества, регулирующие обмен катехоламинов, такие как амфетамин, 6гидроксидофамин и резерпин, повышают активность фермента , V, . Кроме того, на активность фермента влияют такие факторы, как недостаток тетрагидробиоптерина или ферментов его биосинтеза, в частности, циклогидролазы . Аллостерические изменения конформации белковой молекулы ТГ при взаимодействии с полианионами, гепарином, фосфолипидами снижают Км и, следовательно, повышают активность фермента . V, . Модификация имеющихся в нейроне молекул ТГ регулируется обратимыми реакциями фосфорилирования дефосфоршшрования . ТГ имеет сайты фосфорилирования 3мя классами протеинкиназ цАМФзависимыми . V, i, i . Vi . ГМФзависимыми i, i, . Основными сайтами фосфорилирования являются 8, , и регуляторного домена белка , V, . V,
В большинстве случаев, увеличению количества молекул фермента с повышением максимальной скорости ферментативной реакции, предшествует усиление транскрипции гена ТГ и увеличение числа его мРНК ii, , , , i i. Транскрипционная регуляция гена ТГ является комплексной и в большой степени варьирует в различных тканях, в соответствии с гетерогенным распространением транкрипционных факторов в клетках , V, i . Экспрессия гена регулируется позитивными и негативными регуляторными элементами i . В промоторной области гена фермента расположены множественные сайты регуляции транскрипции АР1, 1, АР2, два цАМФзависимых элемента , мотив, xбивалент и другие i, , , i . Описан базальный промоторный элемент, находящийся между ТАТАбоксом и 1, работающий однонаправлено с АР1 и , но автономно не влияющий на транскрипцию . Помимо тканевой и клеточной специфичности, вклад каждого из регуляторных сайтов в транскрипцию гена ТГ детерминирован стадией онтогенеза . Наибольший вклад в регуляцию транскрипции ТГ вносят АР1 5 5 и элементы промотора. Через активацию АР1 сайта транскрипцию фермента регулируют белки семейства и , , , , нейротрофины ii, i, , производные форболового эфира активаторы протеинкиназы С i . Активация в клетках любых цАМФзависимых процессов, в частности, под действием секретина, вазопрессина, пептидгистидинизолейцина, цАМФактивирующего белка гипофиза РАСАР, форсколина и т. ТГ . АМФсвязывающего белка . Известно усиление транскрипции гена ТГ при действии цАМФ в клетках феохромоцитомы крыс i , i . При этом, для максимального ответа гена ТГ на цАМФ необходим второй цАМФзависимый сайт, расположенный в области 2 и . АМФ, на . Известно, что делеция цАМФзависимого сайта гена ТГ предотвращает вызванную форсколином активацию ТГ . Глюкокортикоиды индуцируют экспрессию ТГ в культурах симпатического ганглия и феохромоцитомы i . Последовательность, сходная с глюкокортикоид зависимым сайтом была обнаружена на расстоянии около пн от старта транскрипции. Однако подтвердить его функциональность долгое время не удавалось. В году на расстоянии пн от старта транскрипции обнаружен глюкокортикоид зависимый сайт в гене ТГ мыши . При активации протеинкиназы С вовлекаются как АР1, так и элементы промотора ТГ i . В целом, АР1 и сайты необходимы как для базальной экспрессии гена ТГ в мозгу взрослых животных . ТГ при различных физиологических воздействиях. Наличие в 5области гена ТГ сайтов АР1 и высококонсервативно и обнаружено у всех исследованных на сегодняшний день видов . Сайт xбивалент, перекрывающий сайт АР1, представляет собой шпилечную структуру, и участвует в детерминации тканеспецифичной экспрессии ТГ , iii, .