Биология

Ученые исследуют участие фермента урокиназы в росте аксонов и миграции нервных клеток

Jawahar Swaminathan and MSD staff at the European Bioinformatics Institute

Коллективом исследователей факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова и ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» установлено, что фермент урокиназа принимает участие в росте аксонов нервных клеток и их ветвлении. Работа проводилась в Лаборатории генных и клеточных технологий факультета фундаментальной медицины МГУ и была опубликована в журнале European Journal of Cell Biology.

«В нашей работе показано участие фермента урокиназы (uPA) и его рецептора (uPAR) в регуляции направленной миграции нервных клеток и выборе траектории роста и ветвления аксонов, — рассказывает Ксения Рубина, старший научный сотрудник факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова. — На трехмерной модели эксплантов (группы клеток, отделенной от материнского организма) спинальных ганглий (спинномозговых нервов) мыши в Матригеле при блокировании урокиназы продемонстрировано снижение способности аксонов к росту и ветвлению. Блокирование связывания uPA с ее рецептором подавляет миграцию нервных клеток из эксплантов в Матригель. Блокирование как урокиназы, так и ее рецептора практически полностью подавляет рост аксонов из ганглий в Матригель».

Для исследования использовались методы культивирования спинальных ганглий мыши в трехмерном геле (Матригель), методы культивирования клеток нейробластомы, иммунофлуоресцентное окрашивание, конфокальная микроскопия, вестерн блот (аналитический метод, используемый для определения специфичных белков в образце) и ПЦР (полимеразная цепная реакция).

«Работа состояла из двух частей. На следующем этапе работы мы использовали линию клеток нейробластомы (злокачественная опухоль симпатической нервной системы) мыши (N2a) с подавленной экспрессией uPAR и контрольные клетки с нативной (не модифицированной) экспрессией uPAR, — продолжает Ксения Рубина. — Введение uPA вызывало усиленный рост нейритов, а ингибитор uPA полностью подавлял его. Блокирование или выключение экспрессии uPAR приводило к новообразованию нейритов, а также усиливало ветвление уже имеющихся».

В результате работы был сделан вывод о том, что uPA и uPAR регулируют скорость роста нейритов и определяют направленный рост аксона. «В дальнейшем планируется оценить участие урокиназы и ее рецептора, как хемотактических агентов,в формировании нервной системы у мыши. Также планируется охарактеризовать вклад урокиназной системы в развитие когнитивных функций мозга на трансгенных мышах дефицитных по урокиназе и ее рецептору», — подводит итог Ксения Рубина.