Введение
1. Обзор литературы .18
1.1. Стресс. Постстрессорные патологии. Посттравматическое стрессовое расстройство 18
1.2. Возбудимость как основной параметр функционального состояния нервной системы: влияние на функции мозга и поведение 23
1.3. Генетические, цитогенетические и молекулярно-клеточные механизмы действия стресса в формировании постстрессорных состояний: современные представления
1.3.1. Генетические механизмы действия стресса и формирования постстрессорных патологий 35
1.3.2. Цитогенетические механизмы действия стресса
1.3.2.1. Структурно-функциональная организация хромосом и стресс .38
1.3.2.2. Структура и функции хроматина. Фракции хроматина. Взаимодействие ДНК и гистонов .42
1.3.2.3. Структура хроматина в нейронах при различных состояниях организма и действии стресса .52
1.3.3. Эпигенетические механизмы регуляции экспрессии генов в мозге .53
1.3.3.1. Метилирование ДНК .54
1.3.3.2. Некодирующие РНК 59
1.3.3.3. Ковалентные модификации гистонов 60
1.3.3.4. Варианты гистонов 62
1.3.3.5. Ремоделирование нуклеосом
1.3.4. Эпигенетические механизмы, связанные с действием стресса и формированием постстрессорных состояний 64
1.3.5. Транспозоны и стресс .80
2. Материал и методы 83
2.1. Метод эмоционально-болевого стрессорного воздействия .84
2.1.1. Длительное эмоционально-болевое стрессорное воздействие .84
2.1.2. Короткое эмоционально-болевое стрессорное воздействие .85
2.1.3. Массированное эмоционально-болевое стрессорное воздействие 86
2.2. Цитогенетические методы .86
2.2.1. Метод приготовления препаратов клеток костного мозга крыс .86
2.2.2. Метод приготовления препаратов интерфазных ядер нейронов различных структур головного мозга крыс 87
2.2.3. Метод тотального окрашивания препаратов по Романовскому-Гимза 87
2.2.4. Метод дифференциального С-окрашивания хроматина интерфазных ядер нейронов различных структур головного мозга крыс
2.3. Гистологические методы .88
2.3.1. Гистологическая обработка ткани мозга .88
2.4. Методы иммуноцитохимии
2.4.1. Иммунофлуоресцентный метод 89
2.4.2. DAB-ABC- иммунопероксидазный метод 90
2.4.3. DAB-иммунопероксидазный метод с использованием универсального кита 2.5. Метод ПЦР скрининга сайт-специфичного внедрения транспозонов. Двухступенчатый ПЦР 91
2.6. Амплификация, клонирование, секвенирование и идентификация фрагментов мобильных элементов 94
2.7. Мультиплексный ПЦР в реальном времени. Определение вариаций числа копий генов .94
2.8. Методы анализ изображений
2.8.1. Анализ количественных характеристик хроматина и гетерохроматина в интерфазных ядрах нейронов различных структур мозга крыс 98
2.8.2. Анализ изображений срезов головного мозга крыс после иммунофлуоресцентного окрашивания 99
2.8.3. Анализ изображений срезов головного мозга крыс после иммуноцитохимического окрашивания с использованием DAB 101
2.9. Статистическая обработка результатов 103
3. Результаты .104
3.1. Цитогенетические и молекулярно-клеточные характеристики нейронов развивающегося и зрелого мозга, а также костного мозга интактных крыс линий, различающихся по возбудимости нервной системы 105
3.1.1. Развивающийся мозг .105
3.1.2. Зрелый мозг .107
3.1.2.1. Площадь С-гетерохроматина 107
3.1.2.2. Экспрессия эпигенетически модифицированных сайтов 108
3.1.3. Костный мозг 113
3.1.3.1. Спонтанный уровень хромосомных аберраций в клетках костного мозга крыс 113
3.1.4. Полиморфизм ретротранспозона L1 и вариации числа копий (copy number variation) генов grin1, ywhaz, gapdh, rpl13a в клетках гиппокампа и костного мозга крыс .114
3.1.5. Межлинейные различия по цитогенетическим и молекулярно-клеточным характеристикам нейронов развивающегося и зрелого мозга, а также костного мозга у крыс линий, различающихся по возбудимости нервной системы .116
3.2. Влияние эмоционально-болевого стресса на цитогенетические и молекулярно клеточные характеристики нейронов развивающегося и зрелого мозга, а также костного мозга крыс линий, различающихся по возбудимости нервной системы 122
3.2.1. Развивающийся мозг .123
3.2.1.1. Влияние пренатального (короткого эмоционально-болевого) стрессорного воздействия на цитогенетические параметры клеток развивающегося гиппокампа эмбрионов крыс .123
3.2.1.2. Долгосрочные последствия влияния пренатального (короткого эмоционально-болевого) стресса на цитогенетические характеристики гиппокампа крыс 126
3.2.2. Зрелые крысы. Костный мозг 127
3.2.2.1. Влияние короткого эмоционально-болевого стрессорного воздействия, мутагена циклофосфана и сочетанного действия стресса и циклофосфана на частоту хромосомных аберраций в клетках костного мозга крыс 127
3.2.2.2. Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на частоту хромосомных аберраций в клетках костного мозга крыс 130
3.2.3. Зрелые крысы. Головной мозг 133
3.2.3.1. Влияние короткого эмоционально-болевого стрессорного воздействия на количественные характеристики хроматина (С-гетерохроматина) в нейронах различных структур мозга крыс 133
3.2.3.2. Влияние времени суток и короткого эмоционально-болевого стрессорного воздействия на количественные характеристики хроматина (С-гетерохроматина) в нейронах гиппокампа крыс .134
3.2.3.3. Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на количественные характеристики хроматина (С-гетерохроматина) в нейронах гиппокампа крыс 137
3.2.3.4 Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на эпигенетические процессы в нейронах различных структур мозга крыс .138
3.3.Долгосрочные эффекты влияния длительного эмоционально-болевого стрессрного воздействия на цитогенетические и молекулярно-клеточные характеристики зрелого мозга крыс линий, различающихся по возбудимости нервной системы 140
3.3.1. Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия в разные сроки после его окончания на количественные характеристики С гетерохроматина в ядрах нейронов гиппокампа крыс 141
3.3.2. Влияние длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия в разные сроки после его окончания на экспрессию эпигенетических модификаций в ядрах нейронов различных структур мозга крыс .141
3.4. Влияние стресса на инсерции ретротранспозона LINE 1 в ген grin1 .150
3.5. Влияние стресса на количество вариаций числа копий генов grin1, ywhaz, gapdh, rpl13a .154
4. Обсуждение .156
4.1. Влияние эмоционально-болевого стрессорного воздействия на цитогенетические и молекулярно-клеточные характеристики развивающегося мозга крыс : роль генетически детерминированной возбудимости нервной системы .157
4.2. Влияние короткого и длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на цитогенетические процессы в костном мозге , цитогенетические и молекулярно-клеточные характеристики различных районов головного мозга крыс : роль генетически детерминированной возбудимости нервной системы .159
4.3. Долгосрочные последствия влияния длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия на цитогенетические, эпигенетические и морфологические особенности клеток различных районов головного мозга крыс: роль генетически детерминированной возбудимости нервной системы .169
Заключение 186
Выводы 190
Список литературы
