-Эффект морфологической перестройки астроцитов на функции мозга
Последние исследования указывают на то, что морфологические изменения астроцитов лежат в основе развития мозга, его старения и различных физиологических и патологических процессов (Verkhratsky et al., 2021; Verkhratsky et al., 2022). Однако молекулярные механизмы морфологических изменений астроцитов остаются мало изученными. Обычно для идентификации астроцитов используют иммуногистохимическую окраску на глиальный фибриллярный кислый белок (glial fibrillary acidic protein, GFAP). Другим астроцит-специфичным белком, представляющим интерес с точки зрения изучения морфологии, является эзрин, располагающийся в тонких астроцитарных отростках (листочках) и соединяющий клеточную мембрану с цитоскелетом. В настоящее время роль эзрина в морфологическом перестроении астроцитов остается неизвестной. Для изучения молекулярных механизмов, приводящих к морфологическим перестройкам астроцитов необходимо выбрать адекватную экспериментальную модель. Мы оценим, влияет ли депрессия на морфологию астроцитов и может ли антидепрессивный эффект акупунктуры восстановить морфологические изменения астроцитов, вызванные депрессией. Далее мы проверим, связан ли этот механизм с работой пуринергических рецепторов P2X7, являющихся потенциальной терапевтической мишенью для лечения депрессии. Таким образом, мы сосредоточимся на решении следующих вопросов: (1) Каким образом эзрин участвуют в морфологических перестройках астроцитов? (2) Какова роль морфологических перестроек астроцитов в модели хронического непредсказуемого умеренного стресса (chronic unpredictable mild stress (CUMS), приводящей к депрессивно-подобному поведению? (3) Опосредован ли антидепрессивный эффект акупунктуры морфологическими перестройками астроцитов? (4) Какова роль пуринергических рецепторов P2X7 в области медиальной префронтальной коры (medial prefrontal cortex, mPFC)? Мы применим мультидисциплинарный экспериментальный подходы, комбинируя методы наук о поведении животных, морфометрию, фармакологию, исследование электрофизиологии и молекулярно-биологические методы. Конкретные методы будут включать проведение поведенческих тестов, иммунофлуоресцентное окрашивание, трехмерную реконструкцию морфологического профиля астроцитов, количественную ПЦР, вестерн-блоттинг, патч-кламп, двухфотонную визуализацию генетически кодируемых сенсоров, генетический нокдаун и оверэкспрессию, генетический нокаут и введение лигандов различных рецепторов (агонистов и антагонистов). В рамках реализации проекта мы планируем организовать консорциум в области исследования морфологического перестроения астроцитов, в который войдут исследовательские лаборатории из России и Китая или лаборатории из стран БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай и Южная Африка). Мы рассчитываем, что этот консорциум продолжит свою работу после окончания проекта и сможет заложить фундамент для плодотворного и долгосрочного сотрудничества.
January 6, 2023 December 31, 2025
List of publications
- (2023). Electroacupuncture prevents astrocyte atrophy to alleviate depression. Cell Death Dis 14 (5), 343
- (2025). Study of Brain Cells in Neurodegenerative Diseases: Raman Microspectroscopy and Scanning Ion-Conductance Microscopy. Sovrem Tekhnologii Med 17 (1), 27–37
- (2025). Modelling of astrocyte morphology with space colonization algorithm. Computer Research and Modeling 17 (3), 465–481
- (2025). Fast marching to branching morphologies. Chaos Solitons Fractals 201,
- (2025). Astrocyte morphology: complex or trivial? Biophys Rev 18 (2), 477–497

