Bieżący numer
O czasopiśmie
Rada Naukowa
Kolegium Redakcyjne
Polityka prawno-archiwizacyjna
Kodeks etyki publikacyjnej
Wydawca
Informacja o przetwarzaniu danych osobowych w ramach plików cookies oraz subskrypcji newslettera
Archiwum
Dla autorów
Dla recenzentów
Kontakt
Recenzenci
Recenzenci rocznika 2024
Recenzenci rocznika 2023
Recenzenci rocznika 2022
Recenzenci rocznika 2021
Recenzenci rocznika 2020
Recenzenci rocznika 2019
Recenzenci rocznika 2018
Recenzenci rocznika 2017
Recenzenci rocznika 2016
Recenzenci rocznika 2015
Recenzenci rocznika 2014
Recenzenci rocznika 2013
Recenzenci rocznika 2012
Polecamy
Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
Sklep Wydawnictw SUM
Biblioteka Główna SUM
Polityka prywatności
Deklaracja dostępności
Recenzenci
Recenzenci rocznika 2024
Recenzenci rocznika 2023
Recenzenci rocznika 2022
Recenzenci rocznika 2021
Recenzenci rocznika 2020
Recenzenci rocznika 2019
Recenzenci rocznika 2018
Recenzenci rocznika 2017
Recenzenci rocznika 2016
Recenzenci rocznika 2015
Recenzenci rocznika 2014
Recenzenci rocznika 2013
Recenzenci rocznika 2012
Ekspresja receptora oreksynowego-1 w regionach neurogenezy dorosłych gryzoni: strefie podziarnistej oraz wyniosłości pośrodkowej
1
Department of Histology, Faculty of Medical Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland
Autor do korespondencji
Artur Pałasz
Zakład Histologii, Wydział Nauk Medycznych w Katowicach ŚUM, ul. Medyków 18, 40-752 Katowice
Zakład Histologii, Wydział Nauk Medycznych w Katowicach ŚUM, ul. Medyków 18, 40-752 Katowice
Ann. Acad. Med. Siles. 2025;79:308-315
SŁOWA KLUCZOWE
DZIEDZINY
STRESZCZENIE
Wstęp:
Sygnalizacja oreksynergiczna odgrywa kluczową rolę w regulacji funkcji autonomicznych i poznawczych, w tym cyklu snu i czuwania oraz przyjmowania pokarmu. Receptor oreksyny-1 (orexin receptor-1 – OX1R), pierwszoplanowy element tego układu, może również wpływać na neurogenezę w mózgu dojrzałym. W przedstawionym badaniu zbadano ekspresję OX1R zarówno w klasycznych (hipokamp), jak i nieklasycznych (podwzgórze) regionach neurogennych mózgu dorosłych gryzoni (szczurów i myszy).
Materiał i metody:
Mózgi dorosłych gryzoni utrwalono, zatopiono w parafinie i skrojono w płaszczyźnie poprzecznej. Badania immunohistochemiczne i fluorescencyjne wykonano z wykorzystaniem pierwszorzędowych przeciwciał selektywnych względem OX1R, DCX i TUC-4, a następnie przeciwciał drugorzędowych sprzężonych z fluorochromami lub w reakcji diaminobenzydyny. W celu zapewnienia swoistości uwzględniono kontrole negatywne.
Wyniki:
Komórki OX1R-pozytywne zlokalizowano głównie w strefie podziarnistej (subgranular zone – SGZ) zakrętu zębatego, β2-tanycyty wyniosłości pośrodkowej wykazywały jednorodną ekspresję OX1R zarówno w ich ciałach komórkowych, jak i w wypustkach okołonaczyniowych. Zaobserwowano istotne zróżnicowanie morfologiczne neuronów OX1R-pozytywnych między badanymi gatunkami gryzoni – u myszy dominowały perykariony różnokształtne, natomiast u szczurów komórki wydłużone i wielobiegunowe.
Wnioski:
Badanie to po raz pierwszy ujawniło specyficzną dla regionu ekspresję OX1R w SGZ hipokampa oraz w β2-tanycytach wyniosłości pośrodkowej podwzgórza. Wyniki sugerują potencjalną rolę sygnalizacji oreksynowej w regulacji neurogenezy w mózgu dojrzałym.
Sygnalizacja oreksynergiczna odgrywa kluczową rolę w regulacji funkcji autonomicznych i poznawczych, w tym cyklu snu i czuwania oraz przyjmowania pokarmu. Receptor oreksyny-1 (orexin receptor-1 – OX1R), pierwszoplanowy element tego układu, może również wpływać na neurogenezę w mózgu dojrzałym. W przedstawionym badaniu zbadano ekspresję OX1R zarówno w klasycznych (hipokamp), jak i nieklasycznych (podwzgórze) regionach neurogennych mózgu dorosłych gryzoni (szczurów i myszy).
Materiał i metody:
Mózgi dorosłych gryzoni utrwalono, zatopiono w parafinie i skrojono w płaszczyźnie poprzecznej. Badania immunohistochemiczne i fluorescencyjne wykonano z wykorzystaniem pierwszorzędowych przeciwciał selektywnych względem OX1R, DCX i TUC-4, a następnie przeciwciał drugorzędowych sprzężonych z fluorochromami lub w reakcji diaminobenzydyny. W celu zapewnienia swoistości uwzględniono kontrole negatywne.
Wyniki:
Komórki OX1R-pozytywne zlokalizowano głównie w strefie podziarnistej (subgranular zone – SGZ) zakrętu zębatego, β2-tanycyty wyniosłości pośrodkowej wykazywały jednorodną ekspresję OX1R zarówno w ich ciałach komórkowych, jak i w wypustkach okołonaczyniowych. Zaobserwowano istotne zróżnicowanie morfologiczne neuronów OX1R-pozytywnych między badanymi gatunkami gryzoni – u myszy dominowały perykariony różnokształtne, natomiast u szczurów komórki wydłużone i wielobiegunowe.
Wnioski:
Badanie to po raz pierwszy ujawniło specyficzną dla regionu ekspresję OX1R w SGZ hipokampa oraz w β2-tanycytach wyniosłości pośrodkowej podwzgórza. Wyniki sugerują potencjalną rolę sygnalizacji oreksynowej w regulacji neurogenezy w mózgu dojrzałym.
REFERENCJE (56)
1.
Gonçalves J.T., Schafer S.T., Gage F.H. Adult neurogenesis in the hippocampus: from stem cells to behavior. Cell 2016; 167(4): 897–914, doi: 10.1016/j.cell.2016.10.021.
2.
Rolando C., Taylor V. Neural stem cell of the hippocampus: development, physiology regulation, and dysfunction in disease. Curr. Top. Dev. Biol. 2014; 107: 183–206, doi: 10.1016/B978-0-12-416022-4.00007-X.
3.
Kokoeva M.V., Yin H., Flier J.S. Neurogenesis in the hypothalamus of adult mice: potential role in energy balance. Science 2005; 310(5748): 679–683, doi: 10.1126/science.1115360.
4.
Pierce A.A., Xu A.W. De novo neurogenesis in adult hypothalamus as a compensatory mechanism to regulate energy balance. J. Neurosci. 2010; 30(2): 723–730, doi: 10.1523/JNEUROSCI.2479-09.2010.
5.
Goodman T., Hajihosseini M.K. Hypothalamic tanycytes-masters and servants of metabolic, neuroendocrine, and neurogenic functions. Front Neurosci. 2015; 9: 387, doi: 10.3389/fnins.2015.00387.
6.
Mathew T.C. Regional analysis of the ependyma of the third ventricle of rat by light and electron microscopy. Anat. Histol. Embryol. 2008; 37(1): 9–18, doi: 10.1111/j.1439-0264.2007.00786.x.
7.
Prevot V., Dehouck B., Sharif A., Ciofi P., Giacobini P., Clasadonte J. The versatile tanycyte: a hypothalamic integrator of reproduction and energy metabolism. Endocr. Rev. 2018; 39(3): 333–368, doi: 10.1210/er.2017-00235.
8.
Mullier A., Bouret S.G., Prevot V., Dehouck B. Differential distribution of tight junction proteins suggests a role for tanycytes in blood-hypothalamus barrier regulation in the adult mouse brain. J. Comp. Neurol. 2010; 518(7): 943–962, doi: 10.1002/cne.22273.
9.
Wei L.C., Shi M., Chen L.W., Cao R., Zhang P., Chan Y.S. Nestin-containing cells express glial fibrillary acidic protein in the proliferative regions of central nervous system of postnatal developing and adult mice. Brain Res. Dev. Brain Res. 2002; 139(1): 9–17, doi: 10.1016/s0165-3806(02)00509-6.
10.
Lee D.A., Blackshaw S. Functional implications of hypothalamic neurogenesis in the adult mammalian brain. Int. J. Dev. Neurosci. 2012; 30(8): 615–621, doi: 10.1016/j.ijdevneu.2012.07.003.
11.
Bolborea M., Dale N. Hypothalamic tanycytes: potential roles in the control of feeding and energy balance. Trends Neurosci. 2013; 36(2): 91–100, doi: 10.1016/j.tins.2012.12.008.
12.
Saaltink D.J., Håvik B., Verissimo C.S., Lucassen P.J., Vreugdenhil E. Doublecortin and doublecortin-like are expressed in overlapping and non-overlapping neuronal cell populations: implications for neurogenesis. J. Comp. Neurol. 2012; 520(13): 2805–2823, doi: 10.1002/cne.23144.
13.
Bonnavion P., de Lecea L. Hypocretins in the control of sleep and wakefulness. Curr. Neurol. Neurosci. Rep. 2010; 10(3): 174–179, doi: 10.1007/s11910-010-0101-y.
14.
Nattie E., Li A. Central chemoreception in wakefulness and sleep: evidence for a distributed network and a role for orexin. J. Appl. Physiol. (1985) 2010; 108(5): 1417–1424, doi: 10.1152/japplphysiol.01261.2009.
15.
Peyron C., Tighe D.K., van den Pol A.N., de Lecea L., Heller H.C., Sutcliffe J.G. et al. Neurons containing hypocretin (orexin) project to multiple neuronal systems. J. Neurosci. 1998; 18(23): 9996–10015, doi: 10.1523/JNEUROSCI.18-23-09996.1998.
16.
Torrealba F., Yanagisawa M., Saper C.B. Colocalization of orexin A and glutamate immunoreactivity in axon terminals in the tuberomammillary nucleus in rats. Neuroscience 2003; 119(4): 1033–1044, doi: 10.1016/s0306-4522(03)00238-0.
17.
Chou T.C., Lee C.E., Lu J., Elmquist J.K., Hara J., Willie J.T. et al. Orexin (hypocretin) neurons contain dynorphin. J. Neurosci. 2001; 21(19): RC168, doi: 10.1523/JNEUROSCI.21-19-j0003.2001.
18.
Nambu T., Sakurai T., Mizukami K., Hosoya Y., Yanagisawa M., Goto K. Distribution of orexin neurons in the adult rat brain. Brain Res. 1999; 827(1–2): 243–260, doi: 10.1016/s0006-8993(99)01336-0.
19.
van den Pol A.N. Hypothalamic hypocretin (orexin): robust innervation of the spinal cord. J. Neurosci. 1999; 19(8): 3171–3182, doi: 10.1523/JNEUROSCI.19-08-03171.1999.
20.
Tsujino N., Sakurai T. Orexin/hypocretin: a neuropeptide at the interface of sleep, energy homeostasis, and reward system. Pharmacol. Rev. 2009; 61(2): 162–176, doi: 10.1124/pr.109.001321.
21.
Marcus J.N., Aschkenasi C.J., Lee C.E., Chemelli R.M., Saper C.B., Yanagisawa M. et al. Differential expression of orexin receptors 1 and 2 in the rat brain. J. Comp. Neurol. 2001; 435(1): 6–25, doi: 10.1002/cne.1190.
22.
Trivedi P., Yu H., MacNeil D.J., Van der Ploeg L.H., Guan X.M. Distribution of orexin receptor mRNA in the rat brain. FEBS Lett. 1998; 438(1–2): 71–75, doi: 10.1016/s0014-5793(98)01266-6.
23.
Arias-Carrion O., Ortega-Robles E., de Celis-Alonso B., Palasz A., Mendez-Rojas M.A., Salas-Pacheco J. et al. Depletion of hypocretin/orexin neurons increases cell proliferation in the adult subventricular zone. CNS Neurol. Disord. Drug Targets 2018; 17(2): 106–112, doi: 10.2174/1871527317666180314115623.
24.
Barson J.R., Leibowitz S.F. Orexin/hypocretin system: role in food and drug overconsumption. Int. Rev. Neurobiol. 2017; 136: 199–237, doi: 10.1016/bs.irn.2017.06.006.
25.
Nevárez N., de Lecea L. Recent advances in understanding the roles of hypocretin/orexin in arousal, affect, and motivation. F1000Res. 2018; 7: F1000 Faculty Rev-1421, doi: 10.12688/f1000research.15097.1.
26.
Sargin D. The role of the orexin system in stress response. Neuropharmacology 2019; 154: 68–78, doi: 10.1016/j.neuropharm.2018.09.034.
27.
Haghparast A., Fatahi Z., Arezoomandan R., Karimi S., Taslimi Z., Zarrabian S. Functional roles of orexin/hypocretin receptors in reward circuit. Prog. Brain Res. 2017; 235: 139–154, doi: 10.1016/bs.pbr.2017.08.005.
28.
Wang C., Wang Q., Ji B., Pan Y., Xu C., Cheng B. et al. The orexin/receptor system: molecular mechanism and therapeutic potential for neurological diseases. Front. Mol. Neurosci. 2018; 11: 220, doi: 10.3389/fnmol.2018.00220.
29.
Chien Y.L., Liu C.M., Shan J.C., Lee H.J., Hsieh M.H., Hwu H.G. et al. Elevated plasma orexin A levels in a subgroup of patients with schizophrenia associated with fewer negative and disorganized symptoms. Psychoneuroendocrinology 2015; 53: 1–9, doi: 10.1016/j.psyneuen.2014.12.012.
30.
Lu X.Y., Bagnol D., Burke S., Akil H., Watson S.J. Differential distribution and regulation of OX1 and OX2 orexin/hypocretin receptor messenger RNA in the brain upon fasting. Horm. Behav. 2000; 37(4): 335–344, doi: 10.1006/hbeh.2000.1584.
31.
Alizamini M.M., Kavianpour M., Karimi-Haghighi S., Fatahi Z., Haghparast A. Intra-hippocampal administration of orexin receptor antagonists dose-dependently attenuates reinstatement of morphine seeking behavior in extinguished rats. Peptides 2018; 110: 40–46, doi: 10.1016/j.peptides.2018.10.011.
32.
Mavanji V., Butterick T.A., Duffy C.M., Nixon J.P., Billington C.J., Kotz C.M. Orexin/hypocretin treatment restores hippocampal-dependent memory in orexin-deficient mice. Neurobiol. Learn. Mem. 2017; 146: 21–30, doi: 10.1016/j.nlm.2017.10.014.
33.
Sadeghi B., Ezzatpanah S., Haghparast A. Effects of dorsal hippocampal orexin-2 receptor antagonism on the acquisition, expression, and extinction of morphine-induced place preference in rats. Psychopharmacology 2016; 233(12): 2329–2341, doi: 10.1007/s00213-016-4280-3.
34.
Akbari E., Naghdi N., Motamedi F. Functional inactivation of orexin 1 receptors in CA1 region impairs acquisition, consolidation and retrieval in Morris water maze task. Behav. Brain Res. 2006; 173(1): 47–52, doi: 10.1016/j.bbr.2006.05.028.
35.
Bahramzadeh Zoeram S., Elahdadi Salmani M., Lashkarbolouki T., Goudarzi I. Hippocampal orexin receptor blocking prevented the stress-induced social learning and memory deficits. Neurobiol. Learn. Mem. 2019; 157: 12–23, doi: 10.1016/j.nlm.2018.11.009.
36.
Edalat P., Kavianpour M., Zarrabian S., Haghparast A. Role of orexin-1 and orexin-2 receptors in the CA1 region of hippocampus in the forced swim stress- and food deprivation-induced reinstatement of morphine seeking behaviors in rats. Brain Res. Bull. 2018; 142: 25–32, doi: 10.1016/j.brainresbull.2018.06.016.
37.
Pourreza P., Babapour V., Haghparast A. Role of dorsal hippocampal orexin-1 receptors in modulation of antinociception induced by chemical stimulation of the lateral hypothalamus. Physiol. Behav. 2018; 185: 79–86, doi: 10.1016/j.physbeh.2017.12.036.
38.
Brojeni M.S., Rashvand M., Haghparast A. Role of orexin receptors within the dentate gyrus of the hippocampus in antinociception induced by chemical stimulation of the lateral hypothalamus in the tail-flick test as a model of acute pain in rats. Physiol. Behav. 2019; 209: 112595, doi: 10.1016/j.physbeh.2019.112595.
39.
Chieffi S., Carotenuto M., Monda V., Valenzano A., Villano I., Precenzano F. et al. Orexin system: the key for a healthy life. Front. Physiol. 2017; 8: 357, doi: 10.3389/fphys.2017.00357.
40.
Li S.B., Jones J.R., de Lecea L. Hypocretins, neural systems, physiology, and psychiatric disorders. Curr. Psychiatry Rep. 2016; 18(1): 7, doi: 10.1007/s11920-015-0639-0.
41.
Wayner M.J., Armstrong D.L., Phelix C.F., Oomura Y. Orexin-A (hypocretin-1) and leptin enhance LTP in the dentate gyrus of rats in vivo. Peptides 2004; 25(6): 991–996, doi: 10.1016/j.peptides.2004.03.018.
42.
Yang L., Zou B., Xiong X., Pascual C., Xie J., Malik A. et al. Hypocretin/orexin neurons contribute to hippocampus-dependent social memory and synaptic plasticity in mice. J. Neurosci. 2013; 33(12): 5275–5284, doi: 10.1523/JNEUROSCI.3200-12.2013.
43.
Ito N., Yabe T., Gamo Y., Nagai T., Oikawa T., Yamada H. et al. I.c.v. administration of orexin-A induces an antidepressive-like effect through hippocampal cell proliferation. Neuroscience 2008; 157(4): 720–732, doi: 10.1016/j.neuroscience.2008.09.042.
44.
Arendt D.H., Ronan P.J., Oliver K.D., Callahan L.B., Summers T.R., Summers C.H. Depressive behavior and activation of the orexin/hypocretin system. Behav. Neurosci. 2013; 127(1): 86–94, doi: 10.1037/a0031442.
45.
Zhao X., Zhang R.x., Tang S., Ren Y.y., Yang W.x., Liu X.m. et al. Orex-in-A-induced ERK1/2 activation reverses impaired spatial learning and memory in pentylenetetrazol-kindled rats via OX1R-mediated hippocampal neurogenesis. Peptides 2014; 54: 140–147, doi: 10.1016/j.peptides.2013.11.019.
46.
Samokhina E., Samokhin A. Neuropathological profile of the pentylenetetrazol (PTZ) kindling model. Int. J. Neurosci. 2018; 128(11): 1086–1096, doi: 10.1080/00207454.2018.1481064.
47.
Sousa-Ferreira L., Álvaro A.R., Aveleira C., Santana M., Brandão I., Kügler S. et al. Proliferative hypothalamic neurospheres express NPY, AGRP, POMC, CART and orexin-A and differentiate to functional neurons. PLoS One 2011; 6(5): e19745, doi: 10.1371/journal.pone.0019745.
48.
Recabal A., Caprile T., García-Robles M.L.A. Hypothalamic neurogenesis as an adaptive metabolic mechanism. Front. Neurosci. 2017; 11: 190, doi: 10.3389/fnins.2017.00190.
49.
Rojczyk-Gołębiewska E., Pałasz A., Wiaderkiewicz R. Hypothalamic subependymal niche: a novel site of the adult neurogenesis. Cell. Mol. Neurobiol. 2014; 34(5): 631–642, doi: 10.1007/s10571-014-0058-5.
50.
Batailler M., Droguerre M., Baroncini M., Fontaine C., Prevot V., Migaud M. DCX-expressing cells in the vicinity of the hypothalamic neurogenic niche: a comparative study between mouse, sheep, and human tissues. J. Comp. Neurol. 2014; 522(8): 1966–1985, doi: 10.1002/cne.23514.
51.
Ebling F.J. Hypothalamic control of seasonal changes in food intake and body weight. Front. Neuroendocrinol. 2015; 37: 97–107, doi: 10.1016/j.yfrne.2014.10.003.
52.
Samms R.J., Lewis J.E., Lory A., Fowler M.J., Cooper S., Warner A. et al. Antibody-mediated inhibition of the FGFR1c isoform induces a catabolic lean state in Siberian hamsters. Curr. Biol. 2015; 25(22): 2997–3003, doi: 10.1016/j.cub.2015.10.010.
53.
Rizzoti K., Lovell-Badge R. Pivotal role of median eminence tanycytes for hypothalamic function and neurogenesis. Mol. Cell. Endocrinol. 2017; 445: 7–13, doi: 10.1016/j.mce.2016.08.020.
54.
Lee D.A., Bedont J.L., Pak T., Wang H., Song J., Miranda-Angulo A. et al. Tanycytes of the hypothalamic median eminence form a diet-responsive neurogenic niche. Nat. Neurosci. 2012; 15(5): 700–702, doi: 10.1038/nn.3079.
55.
Lee D.A., Yoo S., Pak T., Salvatierra J., Velarde E., Aja S. et al. Dietary and sex-specific factors regulate hypothalamic neurogenesis in young adult mice. Front. Neurosci. 2014; 8: 157, doi: 10.3389/fnins.2014.00157.
56.
Duque A., Spector R. A balanced evaluation of the evidence for adult neurogenesis in humans: implication for neuropsychiatric disorders. Brain Struct. Funct. 2019; 224(7): 2281–2295, doi: 10.1007/s00429-019-01917-6.
Udostępnij
| eISSN: | 1734-025X |
Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, jako Operator Serwisu annales.sum.edu.pl, przetwarza dane osobowe zbierane podczas odwiedzania Serwisu. Realizacja funkcji pozyskiwania informacji o Użytkownikach i ich zachowaniu odbywa się poprzez dobrowolnie wprowadzone w formularzach informacje, zapisywanie w urządzeniach końcowych plików cookies (tzw. ciasteczka), a także poprzez gromadzenie logów serwera www, będącego w posiadaniu Operatora Serwisu. Dane, w tym pliki cookies, wykorzystywane są w celu realizacji usług zgodnie z Polityką prywatności.
Możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie danych w tych celach, odmówić zgody lub uzyskać dostęp do bardziej szczegółowych informacji.
Możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie danych w tych celach, odmówić zgody lub uzyskać dostęp do bardziej szczegółowych informacji.
