Изменение митохондриальной динамики в нейрогенной нише гиппокампа при гипоксии

Рябова М.С., Егорова А.В., Федорова Е.Н., Подопригора В.В., Скворцова К.А., Баранич Т.И., Воронков Д.Н., Глинкина В.В., Сухоруков В.С.
В книге: Материалы IX Молодежной школы-конференции по молекулярной и клеточной биологии Института цитологии РАН. Санкт-Петербург, 2024. С. 209-211
Введение: Гипоксия вызывает структурно-функциональные изменения в нескольких областях мозга, в частности в гиппокампе, играющем ключевую роль в процессах формирования памяти. В субгранулярной зоне зубчатой извилины расположена уникальная нейрогенная ниша, где фиксируются явления нейрогенеза в постнатальном периоде. Экспериментальные работы последних лет демонстрируют изменение баланса митохондриальной динамики в нейронах при гипоксии. Данная модификация является важным регуляторным параметром развития стволовых популяций. В этой связи актуальным остается вопрос: какую роль играет изменение митохондриальной динамики в модуляции процессов нейрогенеза в условиях гипоксии.
Цель исследования: Оценить взаимоотношения между маркерами митохондриальной динамики и нейрогенеза в нейронах зубчатой извилины гиппокампа при экзогенной гипоксии. Материалы и методы: Умеренной гипобарической (5000 м) гипоксии подвергали 2 группы крыс: 8 и 12 эпизодов по 60 мин ежедневно. Контролем служили интактные крысы. Иммунофлуоресцентным методом выявляли: даблкортин (DCX, маркер незрелых нейронов) и активатор деления митохондрий Drp1 в нейронах разных слоев гиппокампа. С помощью программы ImageJ оценивали интенсивность окрашивания. Статистическую обработку выполняли в программе GraphPad Prism, используя дисперсионный анализ.
Результаты: В субгранулярной зоне, где фиксируются процессы нейрогенеза, при 8 эпизодах гипоксии количество DCX+ клеток 208 достоверно не отличалось от контроля; только после двенадцатикратного воздействия наблюдалось значимое сокращение количества незрелых нейронов. Полученные данные, с одной стороны, свидетельствуют о снижении интенсивности нейрогенеза, с другой – могут быть связаны с ускорением созревания нейронов. Экспрессия Drp1 увеличилась в гранулярном и субгранулярном слоях, что может объясняться индуцирующим влиянием гипоксии на деление митохондрий. Выводы: Наши результаты показывают, что критическое действие гипоксии на дифференцировку нейральных предшественников в гиппокампе может быть опосредовано изменениями в них митохондриальной динамики.