МЕДЛАЙН.РУ
Содержание журнала

Архив

Редакция
Учредители

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук


ООО "ИЦ КОМКОН"

Адрес редакции и реквизиты

192012, Санкт-Петербург, ул.Бабушкина, д.82 к.2, литера А, кв.378

ISSN 1999-6314


Фундаментальные исследования • Патологическая анатомия

Том: 19
Статья: « 21 »
Страницы:. 281-306
Опубликована в журнале: 10 апреля 2018 г.
English version

Морфологическое исследование телоцитов в различных отделах нормального головного мозга взрослого человека

Митрофанова Л.Б.¹, Хазратов А.О.¹, Красношлык П.В.¹, Воробьева О.М.¹, Горшков А.Н.¹², Гуляев Д.А.¹

1 - ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова», Санкт-Петербург, 197143
2 - ФГБУ "НИИ гриппа им. А.А. Смородинцева" Санкт-Петербург, 197376


Резюме
Введение: телоциты обладают противовоспалительными, регенераторными и пейсмекерными свойствами, образуют 3D-сеть практически во всех органах и являются координаторами межклеточных взаимоотношений за счет множественных разнообразных контактов и микровезикул. Доказано их наличие в твердой мозговой оболочке и сосудистом сплетении желудочков головного мозга. Цель исследования: морфологическое исследование телоцитов в различных отделах нормального головного мозга. Материалы и методы: материалом исследования послужили различные отделы головного мозга женщины 53 лет и 2 мужчин 64 и 67 лет; 2 фрагмента нормальной ткани полушарий мозжечка и 2 фрагмента твердой мозговой оболочки мужчин 45 и 39 лет (операционный материал перифокальной зоны астроцитомы и глиобластомы). Методы включали: гистологическое и иммуногистохимическое исследование с CD117, NeuroD1, коктейлями NeuroD1/connexin43 и CD34/connexin43; электронную микроскопию и иммуноцитохимию с CD117; выделение культур телоцитов; фазово-контрастную микроскопию и конфокальную лазерную сканирующую микроскопию культур. Результаты: в твердой мозговой оболочке (до 24,5% от всех клеток), сосудистом сплетении желудочков (до 28% от всех клеток), коре больших полушарий (до 1%), подкорковых ядрах (до 77% в некоторых зонах), продолговатом мозге (до 14%), мосту (до 12%), мозолистом теле (до 95%), гиппокампе (от 0,0001 до 90% в различных слоях), мозжечке нормального головного мозга (от 6 до 90% в различных отделах) взрослых выявлены CD117-позитивные клетки. С помощью ультраструктурного анализа и конфокальной микроскопии выделенных культур определены клетки с характеристиками телоцитов, экспрессирующие NeuroD1. Заключение: обнаружение телоцитов с экспрессией NeuroD1 во многих отделах головного мозга может свидетельствовать о возможном участии этих клеток в развитии центральной нервной системы. Дальнейшее понимание функций и происхождения телоцитов, изучение их роли в онкогенезе опухолей головного мозга может привести к новым целенаправленным методам лечения не только нейрососудистых заболеваний, но и новообразований.


Ключевые слова
телоциты головного мозга, иммуногистохимическое исследование, электронная микроскопия и иммуноцитохимия, выделение культур


(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)



открыть статью в новом окне

Список литературы

1. Popescu L.M., Ciontea S.M., Cretoiu D. Interstitial Cajal-like cells in human uterus and fallopian tube. Ann N Y Acad Sci. 2007;1101: 139-165.


2. Popescu L.M., Faussone-Pellegrini M.S. Telocytes - a case of serendipity: the winding way from interstitial cells of cajal (ICC), via interstitial cajal-like cells (ICLC) to telocytes. J Cell Mol Med. 2010; 14: 729-740.


3. Popescu L.M. The Tandem: Telocytes - Stem Cells. Int. j biol and biomed. Engineering. 2011;5(2): 83-92.


4. Bei Y., Wang F., Yang C., Xiao J. Telocytes in regenerative medicine. Journal of cellular and molecular medicine. 2015; 19(7): 1441-1454.


5. Kostin S., Popescu L.M. A distinct type of cell in myocardium: interstitial Cajal-like cells (ICLCs). J Cell Mol Med. 2009; Vol. 13: 295-308.


6. Ratajczak M. Z., Ratajczak D., Pedziwiatr D. Extracellular microvesicles (ExMVs) in cell to cell communication: a role of telocytes. Telocytes. - Springer, Singapore. 2016: 41-49.


7. Popescu B. O., Gherghiceanu M., Kostin S., Ceafalan L., Popescu, L. M. Telocytes in meninges and choroid plexus.?Neuroscience letters. 2012;?516(2): 265-269.


8. Cantarero I., Luesma M.J., Junquera C. The primary cilium of telocytes in the vasculature: electron microscope imaging. J Cell Mol Med . 2011; 15: 2594-2600.


9. Zheng Y., Bai C., Wang X. Potential significance of telocytes in the pathogenesis of lung diseases. Expert review of respiratory medicine. 2012; 6 (1): 45-49.


10. Zheng Y. Cretoiu D., Yan G. et al. Comparative proteomic analysis of human lung telocytes with fibroblasts. Journal of cellular and molecular medicine. 2014; 18 (4): 568-589.


11. Manole C. G., Cismasiu V., Gherghiceanu M. et al. Experimental acute myocardial infarction: telocytes involvement in neoangiogenesis. J Cell Mol Med. 2011; Vol. 15: 2284-2289.


12.Popescu L.M., Gherghiceanu M., Suciu L.C. et al. Telocytes and putative stem cells in the lungs: electron microscopy, electron tomography and laser scanning microscopy. Cell Tissue Res. 2011a; 345: 391-403.


13. Harhun M. I., Gordienko D.V., Povstyan O.V. et al. Function of interstitial cells of Cajal in the rabbit portal vein. Circ Res. 2004; 95(6): 619-26.


14. Smythies J, Edelstein L. Telocytes, exosomes, gap junctions and the cytoskeleton: the makings of a primitive nervous system? Front Cell Neurosci. 2014; 7: 278.


15. Popescu L. M., Fertig E. T., Gherghiceanu M. Reaching out: junctions between cardiac telocytes and cardiac stem cells in culture. Journal of cellular and molecular medicine. 2016; 20(2): 370-380.


16. Popescu L. M., Manole E., Serboiu C.S., Manole C.G. et al. Identification of telocytes in skeletal muscle interstitium: implication for muscle regeneration. J Cell Mol Med. 2011; 15: 1379-1392.


17. Cretoiu S. M., Cretoiu D. A. et al. Telocytes: ultrastructural, immunohistochemical and electrophysiological characteristics in human myometrium. Reproduction. 2013; 145(4): 357-370.


18. Milia A. F., Ruffo M., Manetti M. et al. Telocytes in Crohn's disease. Journal of cellular and molecular medicine. - 2013; 17(12): 1525-1536.


19. Oyama K., Sanno N., Teramoto A., Osamura, R. Y. Expression of neuro D1 in human normal pituitaries and pituitary adenomas.?Modern Pathology. 2001;14(9); 892.


20. Pataskar A., Jung J., Smialowski P., Noack, F. et al. NeuroD1 reprograms chromatin and transcription factor landscapes to induce the neuronal program.?The EMBO journal,?2016; 35(1): 24-45.


21. Liu M., Pereira F. A., Price S. D., Chu M. J., Shope C. et al. Essential role of BETA2/NeuroD1 in development of the vestibular and auditory systems.?Genes & development. 2000; 14(22): 2839-2854.


22. Bell G. I., Polonsky K. S. Diabetes mellitus and genetically programmed defects in β-cell function.?Nature. 2001;?414(6865): 788.


23. Cerf M. E. Transcription factors regulating β-cell function.?European Journal of Endocrinology. 2006;?155(5): 671-679.


24. Lee J. E., Hollenberg S. M., Snider L., Turner D. L., Lipnick N. Weintraub H. Conversion of Xenopus ectoderm into neurons by NeuroD, a basic helix-loop-helix protein. Science. 1995; 268(5212): 836-844.


25. Popescu L.M., Manole C.G., Gherghiceanu M. et al. Telocytes in human epicardium. J Cell Mol Med. 2010; Vol. 14: 2085-2093.


26. Dore-Duffy P., Cleary K. Morphology and properties of pericytes. Methods Mol Biol. 2011; 686: 49-68.


27. Tilton R. G., Miller E. J., Kilo C., Williamson, J. R. Pericyte form and distribution in rat retinal and uveal capillaries.?Investigative ophthalmology & visual science. 1985;?26(1): 68-73.


28. Frank, R. N., Turczyn, T. J., Das, A. Pericyte coverage of retinal and cerebral capillaries.?Investigative ophthalmology & visual science. 1990;?31(6): 999-1007.


29. Lindahl P., Johansson B. R., Levéen P., Betsholtz C. Pericyte loss and microaneurysm formation in PDGF-B-deficient mice.?Science. 1997;?277(5323): 242-245.


30. Winkler E. A., Bell R. D., Zlokovic B. V. Pericyte-specific expression of PDGF beta receptor in mouse models with normal and deficient PDGF beta receptor signaling.?Molecular neurodegeneration. 2010;?5(1): 32.


31. Ozerdem U., Grako K. A., Dahlin‐Huppe K. et al. NG2 proteoglycan is expressed exclusively by mural cells during vascular morphogenesis.?Developmental dynamics: an official publication of the American Association of Anatomists. 2001;?222(2):218-227.


32. Trost A., Schroedl F., Lange S., Rivera F. J., Tempfer H. et al. Neural crest origin of retinal and choroidal pericytes.?Investigative ophthalmology & visual science. 2013;?54(13): 7910-7921.


33. Kunz J., Krause D., Kremer M., Dermietzel R. The 140‐kDa protein of blood‐brain barrier‐associated pericytes is identical to aminopeptidase N.?Journal of neurochemistry. 1994;?62(6): 2375-2386.


34. Bondjers C., He L., Takemoto M., Norlin J., Asker N. et al. Microarray analysis of blood microvessels from PDGF-B and PDGF-Rβ mutant mice identifies novel markers for brain pericytes.?The FASEB journal. 2006;?20(10): 1703-1705.


35. Мазуренко Н. Н., Цыганова И. В. Молекулярно-генетические особенности и маркеры гастроинтестинальных стромальных опухолей. Успехи молекулярной онкологии. 2015; (2): 29-40.


36. Armulik A., Genové G, Mae M., Nisancioglu M. H., et al. Pericytes regulate the blood-brain barrier. Nature, 2010; 468: 557-561.


37. Liu S, Agalliu D, Yu C, Fisher M. The role of pericytes in blood-brain barrier function and stroke. Curr Pharm Des. 2012; 18(25): 3653-62.


38. Rustenhoven J, Jansson D, Smyth LC, Dragunow M. Brain Pericytes As Mediators of Neuroinflammation.Trends Pharmacol Sci. 2017; 38(3): 291-304.


39. Diaz-Flores L., Gutierrez R., Madrid J. F., Varela H., Valladares F. et al. Pericytes. Morphofunction, interactions and pathology in a quiescent and activated mesenchymal cell niche.?Histology and histopathology. 2009;?24(7): 909-969.


40. Dore-Duffy P., Katychev A., et al. CNS microvascular pericytes exhibit multipotential stem cell activity.?Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2006; 26(5): 613-624.


41. Paul G., ozen I., Christophersen N. S., Reinbothe T. et al. The adult human brain harbors multipotent perivascular mesenchymal stem cells.?PloS one. 2012;?7(4):1-11.


42. Canfield A. E., Sutton A. B., Hoyland J. A., Schor A. M. Association of thrombospondin-1 with osteogenic differentiation of retinal pericytes in vitro.?Journal of cell science. 1996;?109(2): 343-353.


43. Doherty M. J., Ashton B. A., Walsh S., Beresford J. N., Grant M. E., Canfield A. E. Vascular pericytes express osteogenic potential in vitro and in vivo.?Journal of Bone and Mineral Research. 1998;?13(5): 828-838.


44. Farrington-Rock C., Crofts N. J., Doherty M. J., Ashton, B. A. et al. Chondrogenic and adipogenic potential of microvascular pericytes.?Circulation. 2004;?110(15): 2226-2232.


45. Ratajczak M. Z., Jadczyk T, Pędziwiatr D, Wojakowski W. New advances in stem cell research: practical implications for regenerative medicine. Pol Arch Med Wewn. 2014; 124(7-8): 417-26.


46. Krawczyk A., Jaworska-Adamu J. Synantocytes: the fifth type of glia? In comparison with astrocytes. Folia Histochemica et Cytobiologica 2010; 48 (2): 173-177.


47. Nakano M., Tamura Y., Yamato M., Kume S. et al. NG2 glial cells regulate neuroimmunological responses to maintain neuronal function and survival.?Scientific reports. 2017;?7: 42041.


48. Kang S. H., Li Y., Fukaya M., Lorenzini I., Cleveland D. W. et al. Degeneration and impaired regeneration of gray matter oligodendrocytes in amyotrophic lateral sclerosis.?Nature neuroscience. 2013;?16(5): 571.


49. Kremer D., Gottle P., Hartung H. P., Kury P. Pushing forward: remyelination as the new frontier in CNS diseases.?Trends in neurosciences. 2016;?39(4); 246-263.


50. Caplan A.I. Mesenchymal stem cells. J Orthop Res 1991; 9: 641-650.


51. Haynesworth S. E., Goshima J., Goldberg V. M. et al. Characterization of cells with osteogenic potential from human marrow. Bone 1992; 13: 81-88.


52. Caplan A. I. Mesenchymal stem cells: time to change the name!?Stem cells translational medicine. 2017; 6(6): 1445-1451.