Naviják - Reeler

Navíjecí myš.

A naviják je myš mutant, tak pojmenovaný kvůli jeho charakteristickému „navíjení“ chůze. To je způsobeno hlubokým nedostatečným rozvojem myši mozeček, část mozku odpovědná za pohyb. Mutace je autosomální a recesivní, a brání typickému mozečku folia od tváření.

Kortikální neurony se generují normálně, ale jsou abnormálně umístěné, což vede k dezorganizaci kortikálních laminárních vrstev v centrální nervový systém. Důvodem je nedostatek Navinout, an extracelulární matrix glykoprotein, který je během kortikogeneze vylučován hlavně Cajal-Retziusovy buňky V navíjecím neokortexu jsou neurony kortikální ploténky zarovnány prakticky obráceně („„ ven-dovnitř “). V komorové zóně kůry bylo zjištěno, že méně neuronů má radiální gliové procesy.[1] V zubatý gyrus z hipokampus, není vytvořeno žádné charakteristické radiální gliové lešení a není kompaktní buňka granule vrstva je vytvořena.[2] Navíjecí myš proto představuje dobrý model, který umožňuje zkoumat mechanismy vytváření přesné neuronové sítě během vývoje.

Typy navijáků

Existují dva typy mutací navíječe:

  • Albany2 mutace (Reln (rl-Alb2)[3]
  • Orleans mutace (Reln-rl-orl nebo rl-orl),[4] ve kterém reelin postrádá C-koncovou oblast a část osmého reelinového opakování. To brání sekreci proteinu z buňky.

Aby bylo možné rozmotat signální řetězec navijáku, jsou provedeny pokusy oříznutí signálu za navijákem, ponechání reelinového výrazu beze změny, ale vytvoření navijáku fenotyp, někdy částečný fenotyp, což potvrzuje roli molekul po proudu. Mezi příklady patří:

Mozkové plátky divokých myší a navíjecích myší.

Klíčové patologické nálezy ve struktuře mozku Reelera

Kortikogeneze u myší divokého typu. První neurony, které zaujmou své místo, jsou dílčí deska neurony (žluté). Dále přicházejí kortikální deskové neurony (černé), které migrují za úroveň subplate. Neurony generované později byly vykresleny, aby byly stále jasnější.
Kortikogeneze u navíjecí mutantní myši. Všimněte si takzvané „obrácené kůry“, dezorganizované buněčné vrstvy, šikmé úhly radiálu glia vlákna.
  • Inverze kortikálních vrstev.
    • Subplate buňky se abnormálně nacházejí v subpiální zóně nad kortikální deskou. To omezuje jejich funkci při vytváření přechodových obvodů mezi příchozími thalamský axony a buňky vrstvy IV kortikální desky. Thalamické axony musí růst kolem kortikální desky, aby se dostaly do nesprávně umístěných buněk subplate v tzv. superplata a pak se otočit dolů a kontaktovat jejich příslušné cíle.[8][9][10] To vytváří zvědavé „smyčkové“ thalamokortikální spojení pozorované v mozku dospělého navijáku.
  • Disperze neuronů v kortikálních vrstvách.
  • Snížení mozeček velikost.
  • Selhání preplate rozdělit
  • Nepodařilo se vytvořit zřetelnou vrstvu granulovaných buněk v zubatém gyrusu. Normální zubatý gyrus vykazuje jasnou segregaci buněk granulí a veselých mechových buněk, které jsou identifikovány podle jejich exprese calbindin a kalretinin.[11] V navíječi DG se oba typy buněk prolíná.[12]
  • Narušený růst dendritů.[13]
  • V jedné studii bylo prokázáno, že navíjecí myši oslabily metamfetaminem indukovanou hyperlokomoci, která byla také snížena cíleným narušením aktivity navijáku u myší divokého typu. Reeler myši ve stejné studii prokázaly pokles dopaminergních funkcí zprostředkovaných D1 a D2 receptory společně se sníženým počtem D1D2 receptorů. [14]

Heterozygotní navíjecí myš

Heterozygotní navíjecí myši, také známé jako HRM, i když postrádají zjevný fenotyp pozorovaný u homozygotního navíječe, vykazují také některé mozkové abnormality způsobené deficitem navijáku.

Heterozygotní (rl / +) myši exprimují reelin na 50% hladin divokého typu a mají hrubě normální mozek, ale vykazují progresivní ztrátu během stárnutí neuronového cíle působení reelinu, Purkyňovy buňky.[15]

Myši mají sníženou hustotu parvalbumin -obsahující interneurony v ohraničených oblastech striatum, podle jedné studie.[16]

Studie odhalily 16% deficit v počtu buněk Purkinje u 3měsíčních (+ / rl) a 24% u 16měsíčních zvířat: překvapivě je tento deficit přítomen pouze u (+ / rl) samců zatímco ženy jsou ušetřeny.

Historie výzkumu

První zmínka o mutaci myší navijáku pochází z roku 1951.[17] V pozdějších letech histopatologické studie odhalily, že cívka navíječe se dramaticky zmenšila a normální laminární organizace nalezený v několika oblastech mozku je narušen (Hamburgh, 1960). V roce 1995 byl gen RELN a navinout protein byl objeven na chromozomu 7q22 Tomem Curranem a kolegy.[18]

Viz také

Reference

  1. ^ Hartfuss E, Forster E, Bock HH, Hack MA, Leprince P, Luque JM, Herz J, Frotscher M, Gotz M (2003). „Reelinová signalizace přímo ovlivňuje morfologii radiálních glií a biochemické zrání“. Rozvoj. 130 (19): 4597–609. doi:10,1242 / dev.00654. PMID  12925587.
  2. ^ Weiss KH, Johanssen C, Tielsch A, Herz J, Deller T, Frotscher M, Förster E (2003). "Malformace radiálního gliového lešení v zubatém gyrusu navíjecích myší, scramblerových myší a myší s deficitem ApoER2 / VLDLR". J. Comp. Neurol. 460: 56–65. doi:10.1002 / cne.10644. PMID  12687696.
  3. ^ Royaux I, Bernier B, Montgomery JC, Flaherty L, Goffinet AM (1997). "Reln (rl-Alb2), alela navijáku izolovaná z obrazovky chlorambucilu, je způsobena vložením IAP s přeskakováním exonu". Genomika. 42 (3): 479–82. doi:10.1006 / geno.1997.4772. PMID  9205121.
  4. ^ Lalonde R, Hayzoun K, Derer M, Mariani J, Strazielle C (2004). „Neurobehaviorální hodnocení mutantních myší Reln-rl-orl a korelace s aktivitou cytochromoxidázy“. Neurosci. Res. 49 (3): 297–305. doi:10.1016 / j.neures.2004.03.012. PMID  15196778.
  5. ^ Trommsdorff M, Gotthardt M, Hiesberger T, Shelton J, Stockinger W, Nimpf J, Hammer RE, Richardson JA, Herz J (červen 1999). „Reeler / Disabled-like disrupce neuronální migrace u knockoutovaných myší postrádajících VLDL receptor a ApoE receptor 2“. Buňka. 97 (6): 689–701. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80782-5. PMID  10380922.
  6. ^ Kuo G, Arnaud L, Kronstad-O'Brien P, Cooper JA (září 2005). „Absence Fyn a Src způsobí naviják podobný fenotyp“. J. Neurosci. 25 (37): 8578–86. doi:10.1523 / JNEUROSCI.1656-05.2005. PMID  16162939.
  7. ^ Park TJ, Curran T (prosinec 2008). „Crk a CrkL hrají zásadní překrývající se role po proudu od Dab1 v Reelinově cestě“. J. Neurosci. 28 (50): 13551–62. doi:10.1523 / JNEUROSCI.4323-08.2008. PMC  2628718. PMID  19074029.
  8. ^ Molnár Z, Blakemore C (1992). „Jak jsou vedeny thalamokortikální axony v navíjecí myši?“. Soc. Neurosci. Abstr. 18: 778.
  9. ^ Molnár Z, Blakemore C (1995). „Jak si thalamické axony najdou cestu do kůry?“. Trendy Neurosci. 18: 389–397. doi:10.1016 / 0166-2236 (95) 93935-q. PMID  7482804.
  10. ^ Molnar Z, Adams R, Goffinet AM, Blakemore C (1998). „Role prvních postmitotických kortikálních buněk ve vývoji thalamokortikální inervace u navíjecí myši“. J. Neurosci. 18 (15): 5746–65. doi:10.1523 / jneurosci.18-15-05746.1998. PMID  9671664.
  11. ^ Liu Y, Fujise N, Kosaka T (1996). "Distribuce kalretininové imunoreaktivity v myším zubatém gyrusu. I. Obecný popis. Exp ". Brain Res. 108: 389–403. doi:10.1007 / bf00227262.
  12. ^ Drakew A, Deller T, Heimrich B, Gebhardt C, Del Turco D, Tielsch A, Förster E, Herz J, Frotscher M (2002). "Dentovat granulární buňky u navíjecích mutantů a VLDLR a knockoutovaných myší ApoER2". Exp. Neurol. 176: 12–24. doi:10.1006 / ex.2002.7918.
  13. ^ Niu S, Renfro A, Quattrocchi CC, Sheldon M, D'Arcangelo G (leden 2004). „Reelin podporuje vývoj dendritů hipokampu cestou VLDLR / ApoER2-Dab1“. Neuron. 41 (1): 71–84. doi:10.1016 / s0896-6273 (03) 00819-5. PMID  14715136.
  14. ^ Matsuzaki H, Minabe Y, Nakamura K, Suzuki K, Iwata Y, Sekine Y, Tsuchiya KJ, Sugihara G, Suda S, Takei N, Nakahara D, Hashimoto K, Nairn AC, Mori N, Sato K (2007). „Narušení signalizace reelinu tlumí hyperlokomoci vyvolanou metamfetaminem“. Eur. J. Neurosci. 25 (11): 3376–84. doi:10.1111 / j.1460-9568.2007.05564.x. PMID  17553006.
  15. ^ Hadj-Sahraoui N, Frederic F, Delhaye-Bouchaud N, Mariani J (1996). „Gender effect on Purkinje cell loss in cerebellum of the heterozygous reeler mouse“. J. Neurogenet. 11 (1–2): 45–58. doi:10.3109/01677069609107062. PMID  10876649.
  16. ^ Ammassari-Teule M, Sgobio C, Biamonte F, Marrone C, Mercuri NB, Keller F (březen 2009). „Reelinová haploinsufficiita snižuje hustotu PV + neuronů v ohraničených oblastech striata a selektivně mění chování založené na striatu“. Psychofarmakologie. 204 (3): 511–21. doi:10.1007 / s00213-009-1483-x. PMID  19277610.
  17. ^ Falconer, D. S. (1951). „Dva noví mutanti,‚ chvění 'a ‚navíječ', s neurologickými účinky u domácí myši (Mus musculus L.) ". Journal of Genetics. 50 (2): 192–205. doi:10.1007 / BF02996215. PMID  24539699.
  18. ^ D'Arcangelo G, Miao GG, Chen SC, Soares HD, Morgan JI, Curran T (1995). "Protein příbuzný proteinům extracelulární matrice odstraněn v navíječi mutantní myši". Příroda. 374 (6524): 719–723. Bibcode:1995 Natur.374..719D. doi:10.1038 / 374719a0. PMID  7715726.

externí odkazy