Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль стресса в регуляции восприятия химических сигналов рецептивной самки у домовой мыши
ВАК РФ 03.00.28, Биоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Роль стресса в регуляции восприятия химических сигналов рецептивной самки у домовой мыши"

На правах рукописи

Вознесенская Анна Евгеньевна

РОЛЬ СТРЕССА В РЕГУЛЯЦИИ ВОСПРИЯТИЯ ХИМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ РЕЦЕПТИВНОЙ САМКИ У ДОМОВОЙ МЫШИ

03.00.28 - биоинформатика 03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2009

003471950

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Научные руководители: кандидат биологических наук

Минор Александр Викторович (Учреждение Российской академии наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН)

кандидат биологических наук Родионова Елена Ивановна (Учреждение Российской академии наук Институт проблем передачи информации им. A.A. Харкевича РАН)

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Мошкин Михаил Павлович (Учреждение Российской академии наук Институт Цитологии и Генетики Сибирского Отделения РАН)

кандидат биологических наук, доцент Мартьянов Андрей Александрович (Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова)

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук

Институт биологии гена РАН

Защита диссертации состоится 11 июня 2009 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д002.077.02 при Институте проблем передачи информации им. A.A. Харкевича РАН по адресу: 127994, г.Москва, ГСП-4, Большой Каретный переулок, д. 19. стр. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем передачи информации им. A.A. Харкевича РАН

Автореферат разослан т^ мая 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор CA&ZtffjfA, Рожкова Г.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Последние 15 лет исследований процессов восприятия и анализа информации в обонятельной системе позвоночных вывели данную область биологической науки на качественно новый уровень. Открытие обонятельных рецепторов сделало возможным изучение механизмов рецепции и кодирования информации о химических стимулах в обонятельной системе млекопитающих. Современные исследования указывают на общность механизмов проведения сигнала в обонятельной и других сенсорных системах. Обонятельная система большинства млекопитающих состоит из двух функционально различных отделов: основной обонятельной системы (ООС) и дополнительной обонятельной системы (ДОС). При общности выполняемых функций имеет место некоторая специализация двух обонятельных систем. Имеющиеся на сегодняшний день сведения позволяют говорить о том, что в ходе эволюции ДОС сформировалась как система, специализированная для восприятия и анализа феромонов и функционально близких к ним химических соединений. В настоящее время интенсивно изучаются механизмы регуляции рецепции и проведения сигнала в ООС и ДОС млекопитающих. Эта проблематика вызывает большой интерес научного сообщества, поскольку восприятие и анализ запаховых раздражителей лежит в основе организации социального, в том числе и полового поведения млекопитающих. Большая часть работ посвящена влиянию половых гормонов на восприятие химических сигналов в общем и феромонов в частности у различных видов млекопитающих. Влияние же стресса на рецепцию в обонятельной системе совершенно не изучено. В то же время классическими исследованиями показано подавление репродуктивного поведения самцов различных видов млекопитающих под воздействием стресса. Учитывая вышесказанное и наличие прямых механизмов регуляции полового поведения со стороны обонятельной системы, представляется крайне интересным исследование возможности действия гормонов стресса на рецепцию и проведение сигнала в обонятельной системе млекопитающих. Влияние стресса на восприятие химических сигналов обонятельной системой может быть рассмотрено как один из механизмов контроля репродуктивного поведения в рамках динамической модели естественной регуляции численности популяций.

\

Цели и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось исследование влияния стресса на информационную значимость обонятельных сигналов в рамках динамической модели регуляции численности популяций. В рамках данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние естественных видов стресса на рецепцию химических сигналов астральной самки своего вида самцами домовой мыши на уровне рецепторной ткани вомероназального органа (ВНО);

2. Оценить влияние естественных видов стресса на восприятие химических сигналов астральной самки своего вида самцами домовой мыши на уровне поведения;

3. Исследовать возможные физиологические механизмы, обеспечивающие модуляцию сигнала на уровне рецепторной ткани ВНО.

Научная новизна и практическая значимость.

В рамках настоящей работы впервые исследовано влияние стресса на восприятие химических сигналов эстралыюй самки самцами домовой мыши на уровне периферического звена ДОС. Впервые показана иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО. Иммунореактивность к рецептору андрогенов в рецепторной ткани ВНО не была выявлена. Результаты, полученные в данном исследовании, указывают на угнетение ответа рецепторных нейронов ВНО на химические сигналы рецептивной самки под воздействием холодового и эмоционального стресса. Впервые показано, что упомянутые виды стресса подавляют развитие Роэ-иммунореактивности в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши в ответ на предъявление подстилки, содержащей химические сигналы рецептивной самки. Присутствие иммунореактивности к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО позволяет предположить возможность прямого действия гормонов стресса на рецепторные клетки ВНО. Согласно полученным данным, стрессированные самцы домовой мыши не отдают предпочтения запаху астральной самки по сравнению с запахом самки на стадии диэструса, хотя животные контрольной группы демонстрировали такого рода предпочтение. Таким образом, подавление ответа рецепторных клеток ВНО приводит к угнетению реакций, связанных с половым поведением. Автором адаптирована методика иммуногистохимического окрашивания срезов нервной ткани на белок Роб для рецепторной ткани ВНО. Правомочность использования адаптированной методики для нейрональной ткани ВНО подтверждена для лабораторных и нескольких видов дикоживущих мышей. Полученные результаты имеют теоретическое значение для понимания тонких механизмов регуляции работы обонятельной системы млекопитающих и их

4

взаимосвязи с репродуктивным поведением. Знание механизмов регуляции

полового поведения грызунов необходимо для обеспечения контроля их

численности, требующегося в условиях больших городов и для эффективного

ведения сельского хозяйства.

Публикации по теме диссертационной работы

По теме диссертации опубликовано 16 работ.

Апробация работы.

Работа апробирована на межлабораторном семинаре Лаборатории сравнительной нейробиологии позвоночных ИППЭ РАН и Лаборатории обработки сенсорной информации ИППИ РАН 5 марта 2009 года.

Основные результаты были представлены и доложены на следующих международных и отечественных совещаниях: XV International symposium on olfaction and taste (ISOT) 21-26 Июля 2008 г., Сан-Франциско, США; XVIII Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 3-7 сентября 2008 г., Порторож, Словения; V European Congress of Mammology, 21-26 Сентября 2007г., Сиена, Италия; XVII Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 4-8 сентября 2006 г., Гранада, Испания; International Summer School on Ecological Brain Research III., 31 июля - 5 августа, 2005г., Москва-Бубоницы, Россия; XXIX International Ethological Conference,20-27 сентября 2005 г., Будапешт, Венгрия; XVI Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 20-27 августа 2004 г., Дижон, Франция; Конференция молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН, посвященная 140-летию А.Н.Северцова. Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых, 5-6 октября 2006г., Москва; 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века», 17-21 апреля 2006г., Пущино; Териофауна России и сопредельных территорий. VIII Съезд Териологического общества, 31 января - 2 февраля 2007 г., Москва; IV Всероссийская конференция по поведению животных, 29 октября - 1 ноября, 2007г., Москва; Конференция молодых сотрудников и аспирантов Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН 10-11 апреля 2008 г., Москва; XII Научная конференция молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности 8-9 октября 2008 г., Москва. Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы о методах и материалах, результатов и обсуждения, заключения и списка цитированной литературы. Работа изложена на /"3 страницах и содержит S0 рисунков. Список литературы включает в себя ]£,0 наименований, в том числе на иностранных языках.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (№ 07-04-01538).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методы и материалы

В работе были использованы три основных методических подхода, а именно: иммуногистохимию на срезах OJI и рецепторной ткани ВНО, иммуноферментный анализ (ИФА) для определения уровня основных стероидных гормонов в плазме крови и поведенческий подход для оценки некоторых параметров полового поведения.

Работа выполнена на мышах гетерогенной лабораторной популяции и мышах линии BALB/C в возрасте от 2-6 мес. Общее количество животных, использованных в работе, составило 190 особей. Иммуногистохимические методы

Иммуногистохимическое окрашивание срезов ВНО и ОЛ было использовано для выявления иммунореакгивнсти к белку Fos, рецептору андрогенов (AR) и рецептору глюкокортикоидов (GR). Мы использовали непрямой авидин-биотиновый метод, в качестве ферментной метки - пероксидазу хрена, в качестве хромогена - диаминобензидин (ДАБ). Окрашивание тотальных препаратов ВНО (толщина срезов 30 |JM) осуществлялось по стандартному трехдневному протоколу с использованием первичных антител производства Santa Cruz Biotechnology (США): c-fos(4) sc-52 в разведении 1:500-для выявления Fos-иммунореактивности, AR(c-19) sc 815 в разведении 1:50 и 1:100 - для выявления иммунореактивности к рецептору андрогенов и GR(M-20) sc 1004 в разведении 1:50 и 1:100 - для выявления иммунореактивности к рецептору глюкокортикоидов. Адаптация методики иммуногистохимического окрашивания на белок Fos для рецепторной ткани ВНО.

Для адаптации иммуногистохимического окрашивания на белок Fos для рецепторной ткани ВНО мы экспонировали самцов домовой мыши к подстилке рецептивной самки в течение временных промежутков разной длительности, а именно: 45, 60, 70, 90 и 110 минут. По окончании воздействия животных перфузировали физиологическим раствором и раствором формалина через сердце, перфузия осуществлялась под нембуталовым наркозом (40мг/кг). ВНО извлекали вместе с хрящевой капсулой, и после дополнительной фиксации в 4% растворе формалина и криопротекции изготавливали на криостате серийные срезы ткани ВНО. Препараты окрашивали по методу описанному выше. Для подтверждения правомочности использования метода для выявления Fos-иммунореактивности как ответа на предъявление запаха эстральной самки 2-х самцов Mus musculus domesticus экспонировали в течение 90 к подстилке самки Mus musculus domesticus, а еще 2-х - к подстилке самки Mus spicilegus. Затем

6

следовала уже описанная процедура перфузии и изготовления препаратов ткани ВНО.

Оценка влияния стресса на восприятие хемосигналов рецептивной самки на уровне реализации поведенческих эффектов осуществлялась при помощи стандартного теста, основанного на предпочтении сексуально опытными самцами запаха самки своего вида, находящейся на стадии эструса, запаху самки в стадии диэструса. Так известно, что при предъявлении самцам грызунов двух вышеупомянутых образцов запаха, сексуально опытные самцы затрачивают большее количество времени на исследование образца запаха рецептивной самки по сравнению с образцом, полученным от самки, находящейся на стадии диэструса (Hayashi, Kimura, 1974). Единственным параметром, регистрируемым в данном тесте, является время, затрачиваемое на принюхивание к определенному образцу. В качестве образцов запаха использовали мочу самок домовой мыши, находящихся на стадии эструса и диэструса, нанесенную на фильтровальную бумагу. Тестирование длилось 10 минут.

Исследование влияния стрессирующих факторов на рецепцию хемосигналов рецептивной самки самцами домовой мыши на уровне выстилки ВНР. После холодового воздействия (4°С, 2ч) или эмоционального стресса (10 дней в присутствии запаха домашней кошки) самцов домовой мыши в течение 90 минут экспонировали к подстилке рецептивной самки, затем изготавливали препараты по вышеописанной методике. Активность клеток рецепторной выстилки ВНО оценивали при помощи иммуногистохимического окрашивания срезов ВНО с применением антител против белка Fos. Количественную оценку результатов осуществляли при помощи программы Image J (http://rsbweb.nih.gov/ij/index.html). Изучение иммунореактивности к рецептору андрогенов (AR) и глюкокортикоидов (GR) в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

Для выявления AR- и GR- иммуноренактивности на срезах ВНО была использован метод иммуногистохимического окрашивания с использованием соответствующих антител (см. выше). Как в случае GR-иммунореактивности, так и в случае AR-иммунореактивности, оценку проводили в двух независимых сериях экспериментов. На контрольные образцы вместо раствора первичных антител наносили буфер или раствор нормальной сыворотки, В качестве положительного контроля в обоих случаях использовали ткань ООЛ.

Определение содержания гормонов в плазме крови методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА).

Измерение уровня тестостерона и кортикостерона в образцах плазмы осуществляли с использованием готовых наборов для ИФА производства DRG EIA-1559 и EIA-

4164, соответственно, и планшетного спектрофотометра SpectraMax 340РС 384. Анализ результатов измерения проводили в программе SpectraMax Software (http://www.moleculardevices.com/pages/software/softmax.html). Статистическая обработка данных

При обработке результатов были использованы стандартные методы статистического анализа. Вычислялись средние, стандартные отклонения и стандартные ошибки среднего массива данных. При сравнении характеристик массивов данных были использованы непараметрические критерии (Вилкоксона-Манна-Уитни, критерий Вилкоксона для связанных выборок). Анализ производился при помощи пакета статистических программ STATISTIKA 7.0 . Результаты и обсуждение

Адаптация методики иммуногистохимического окрашивания на белок Fos для рецепторной ткани вомероназального органа.

На момент начала экспериментальной работы нам не удалось обнаружить публикаций, в которых для визуализации активности нервных клеток ВНО использовалась бы методика окрашивания на белок Fos. В большинстве исследований, выполненных на ткани обонятельных луковиц, необходимым и достаточным для обнаружения активированных клеток при помощи упомянутого метода предполагается интервал времени в 45-60 минут от начала стимуляции. Активация транскрипции c-fos происходит в течение первых 5 минут, а максимальное количество мРНК накапливается в клетке через 30-45 минут от начала действия стимула. Время полужизни белка Fos составляет около двух часов, а предполагаемое время достижения пиковой концентрации в клетке 60 минут после начала экспресиии (Morgan, Curran, 1991; Muller et al., 1984). Однако кинетика накопления белка в различных типах клеток может быть различной и зависит от целого ряда параметров (Hargrove, Schmidt, 1989). В предварительных опытах при экспонировании самцов домовой мыши к моче астральной самки нам не удалось выявить Fos-иммунореактивность в рецепторной ткани ВНО при длительности экспозиции, используемой для оценки активности клеток OOJI. Мы предположили, что отсутствие окрашивания в рецепторной ткани ВНО было связано с недостаточным количеством белка Fos. Учитывая вышесказанное, продолжительность стимуляции была увеличена. Выраженная Fos-иммунореактивность на срезах рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши, была выявлена лишь после 90-минутной экспозиции с подстилкой, содержащей мочу рецептивной самки. В опытах с продолжительностью стимуляции 70 и 110 минут Fos-иммунореактивность была крайне слабо выражена или же вообще отсутствовала. По всей видимости, в клетках ВНО накапливается относительно

8

небольшое количество белка Fos, и ранее чем через 90 минут он не может быть обнаружен методами иммуногистохимии при помощи использованных нами антител. Это предположение дополнительно подтверждает тот факт, что концентрацию первичных антител также пришлось увеличить (по сравнению с используемой нами для иммуногистохимии на срезах обонятельной луковицы). Правомочность использования методики иммуногистохимического окрашивания на белок Fos для оценки активации нейронов рецепторной выстилки ВНО была подтверждена в опытах на дикоживущих видах мышей: Mus spicilegus и Mus musculus domesticus. Поскольку представители упомянутых видов не скрещиваются между собой, было бы логично предположить, что ответ рецепторных клеток ВНО в случае экспозиции к запаху чужого вида будет слабым. После экспозиции подстилки самки Mus musculus domesticus в эструсе самцу своего вида нами была выявлена выраженная Fos-иммунореакгивность в рецепторной ткани ВНО. В случае же экспозиции подстилки самки Mus spicilegus в эструсе самцу Mus musculus domesticus иммунореактивность к белку Fos была значительно более слабо выражена и локализовалась преимущественно в апикальной части эпителия ВНО, предположительно участвующей в рецепции летучих соединений. Такие результаты дополнительно подтверждают корректность использования метода окрашивания на Fos для изучения восприятия химических сигналов рецептивной самки самцами домовой мыши на уровне рецепторного эпителия ВНО.

Исследование влияния стрессирующнх факторов на рецепцию химических сигналов рецептивной самки самцами домовой мыши на уровне выстилки вомероназального органа

Самцов домовой мыши экспонировали к подстилке, содержащей химические сигналы самки, в течение 90 минут. Очевидно, что моча и другие выделения эстральной самки, которые может содержать подстилка, имеют сложный химический состав и содержат как летучие соединения, так вещества с высокой молекулярной массой. В настоящее время показано, что рецепторами нейронов базальной части ВНО воспринимаются соединения белково-пептидной природы, а рецепторы, экспрессирующиеся в апикальной части ВНО, ближе к просвету органа, способны связывать как летучие соединения, так и вещества с относительно высокой молекулярной массой (нелетучие) (Kimoto et al., 2005;. Leinders-Zufall et al, 2004). После экспонирования самцов домовой мыши к подстилке, содержащей химические сигналы эстральной самки, Fos-иммунореактивность была обнаружена, как в базальной, так и в апикальной (расположенной ближе к просвету), зонах рецепторного эпителия ВНО, что соответствует многокомпонентности сигнала

(рис.1). Основная часть Fos-позитивных клеток была локализована в ростральной части ВНО. В ВНО самцов домовой мыши,

экспонированных к подстилке, взятой от самки, находившейся на стадии диэструса, Fos-иммунореактивность была

выражена крайне слабо: в рецепторном эпителии

присутствовали лишь отдельные окрашенные клетки. На срезах рецепторной ткани ВНО контрольных животных,

экспонированных к чистой подстилке, Fos-позитивные

клетки отсутствовали.

Полученные результаты согласуются с данными исследований, проводившихся на уровне ДОЛ самцов крыс (Portillo et al., 2006) и мышей (Dudley, Moss, 1999; Matsuoka et al., 1999) Так Матсуока с соавторами показали, что экспозиция самцов -лини ICR к подстилке рецептивной самки вызывает значительное развитие Fos-иммунореактивности в ростральной части ДОЛ. При этом экспозиция к чистой подстилке приводила к появлению лишь незначительного количества окрашенных ядер на срезах ДОЛ (Matsuoka et al., 1999).

Для изучения влияния стрессирующих факторов на рецепцию химических н сигналов рецептивной самки самцами домовой мыши нами был выбран холодовой стресс, как вид внешнего воздействия, с которым животные часто сталкиваются в естественной среде обитания. В качестве физиологического показателя уровня стрессированности животных при использования холодового воздействия мы оценивали уровень одного из основных гормонов стресса - кортикостерона. Кортикостерон является основным глюкокортикоидом у грызунов. Повышение уровня глюкокортикоидов происходит в первые минуты после начала воздействия и согласно классической концепции Ганса Селье является одним из основных компонентов адаптационного ответа на стресс (Selye, 1936; Selye, 1950). Содержание самцов домовой мыши при 4°С в течение двух часов перед началом эксперимента привело достоверному (п= 13 (7 и 6 в каждой грулпе)р=0.042)

Рис. 1 Роз-гшмунореактивность в

рецепторной ткани ВНО самца домовой мыши после экспозиции к запаху эстрапьиой самки, п=20.

о

CL Q

S

100 -

50

Рис.2 Влияние холодового стресса на уровень кортикостерона в плазме крови самцов домовой постоянном

повышению уровня

кортикостерона в плазме крови (рис.2). Поскольку содержание в условиях низких температур относится к метаболическому типу стресса (Расак, Ра1ко\'1й. 2001), то в качестве альтернативного вида

воздействия мы использовали хорошо разработанную модель эмоционального стресса содержание животных в присутствии

мыши, *-р<0.05 по критерию Вилкоксона- запаха хищника в течение 10

Манна-Уитни Т- стандартная ошибка даей Эта модель уже более 20 среднего, п=б и п—7 в контрольной и опытной

группах соответственно. лет применяется в

исследованиях по изучению социального поведения грызунов (Blanchard et al., 2003; Blanchard et al., 2001). Содержание самцов домовой мыши в условиях постоянного присутствия запаха хищника в течение 10 дней привело к достоверному повышению уровня кортикостерона в плазме крови (п=16(по 8 в каждой группе) р=0,00078)(рис.З). Основное действие обеспечивают

и Моча домашней

Рис.3 Влияние эмоционального стресса на уровень кортикостерона в плазме крови самцов домовой мыши. Отображены показатели для 3-го, 1-го и 10 дня воздействия слева направо, *-р<0.05по критерию Вшкоксона-Манна-Уитни, -р-стандартная ошибка среднего, п=8 для каждой группы.

11

специфические химические сигналы, содержащиеся в моче кота, а не некие общие компоненты мочи, так как применение мочи морской свинки оказывало значительное более слабый эффект.

Содержание самцов домовой мыши при 4°С в течение двух часов перед началом эксперимента привело к подавлению Роз-иммунореактивности в

рецепторной ткани ВНО в ответ на экспозицию к химическим сигналам рецептивной самки (рис.4).

Рис.5 Подавление Роз-иммунореактивности в рецепторной ткани ВНО самца домовой мыши после воздействия запахом хищника, п=б, 3 независимых эксперимента.

использован уже упоминавшийся ранее (<

12

ВНО для восприятия химических сигналов рецептивной самки оценивали реакцию самцов домовой мыши на запах самок, находящихся на разных стадиях цикла. С этой целью был тр.7) стандартный тест, основанный на

Воздействие запахом хищника в течение 10 дней перед экспозицией к запаху эстральной самки дало сходные результаты на уровне рецепторной выстилки ВНО (рис.5). Подсчет Роэ-позитивных клеток в рецепторном эпителии ВНО, выявляемых после экспозиции к подстилке рецептивной самки, показал, что у животных, подвергшихся холодовому стрессу, их количество было снижено в 5 раз (рис.6).

Исследование влияния стресса на восприятие сигналов рецептивной самки на уровне поведения.

Для оценки значимости угнетения ответа клеток рецепторного эпителия

Рис.4 Подавление Рой-

иммунореактивности в рецепторной ткани ВНО самца домовой мыши под воздействием холодового стресса,

2 5

600

500

400

300

200

100

□ Контроль

ИХолодовой стресс

предпочтении самцами запаха рецептивной самки по отношению к таковому самки, находящейся на стадии диэструса.

Животные контрольной группы (п=11) затрачивали достоверно больше времени на исследование образца запаха рецептивной самки по сравнению с образцом запаха самки, находившейся в стадии диэструса (по критерию Вилкоксона для связанных выборок р=0.047) (рис.7). Самцы, находившиеся перед началом опыта под воздействием низких температур (п=13), не демонстрировали предпочтения по отношению к запаху рецептивной самки (р=0.099 по

I

Рис.6 Снижение количества Роя-позитивных клеток в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши под воздействием холодового стресса

критерию Вилкоксона для связанных выборок) (рис.8). Воздействие запахом хищника в течение десяти дней оказало сходное влияние; стрессированные животные (п=8), согласно нашим данным, были неспособны отличить запах эстральной самки от запаха самки, находившейся в стадии диэструса (р=0.575 по критерию Вилкоксона для связанных выборок) (рис.9).

40

10

И - к образцу запаха рецептивной самки

в -к образцу запаха самки на стадии диэструса

□ -к контрольному образцу (вода)

Рис.7 Время, затраченное на принюхивание к различным образцам мочи, животными контрольной группы, п=П, *-р<0.05, **р<0.01 по критерию Вилкоксона для связанных выборок, Т - стандартная ошибка среднего

Самцы контрольной группы и группы, находившейся под воздействием запаха

хищника, отдавали предпочтение образцам мочи по сравнению с водой. Время

принюхивания к образцам мочи было достоверно больше как в случае рецептивной

* 35 в

и -__'

30

в 25

И

I 20

X

с <к £ о

£ 5-

40

ж 35

»

о.

к зо

X

X

в 25

о

X

X 9. 20

X

X о. 15

п

к £ 10

®

о.

ш 5

О

И - к образцу запаха рецептивной самки

ш-к образцу запаха самки на стадии диэструса

а-к контрольному образцу (вода)

Рис.8 Время, затраченное на принюхивание к различным образцам мочи животными, подвергшимися холодовому стрессу, п=13, *-р<0.05, по критерию Вилкоксона для связанных выборок, Т -стандартная ошибка среднего. самки (р=0,003 для контрольной группы и р=0.012 для группы, находившейся под воздействием запаха хищника, по критерию Вилкоксона для связанных выборок), так и при использовании выделений самки в стадии диэструса (р=0.008 для контрольной группы и р=0.012 для группы, находившейся под воздействием запаха хищника, по критерию Вилкоксона для связанных выборок). Самцы группы, подвергавшейся холодовому воздействию, также затрачивали больше времени на исследование образца запаха рецептивной самки по сравнению контрольным образцом (р=0.025 по критерию Вилкоксона для связанных выборок); при сравнении времени принюхивания к контрольному образцу и образцу запаха нерецептивной самки достоверных различий выявить не удалось (р=0.247 по критерию Вилкоксона для связанных выборок).

Снижение времени принюхивания к образцам мочи рецептивных самок не было связано со снижением исследовательской активности под воздействием стресса, на

И - к образцу запаха рецептивной самки

а-к образцу запаха самки на стадии диэструса

□ -к контрольному образцу (вода)

Рис.9 Время, затраченное на принюхивание к различным образцам мочи в 10-ти минутном тесте. *-р<0.05, по критерию Вилкоксона для связанных выборок, Т - стандартная ошибка среднего.

Садки без интромиссий

Садки с интромиссиями

до воздействия после воздействия

Попытки садок

Назо-анальный контакт

Назо-назальный контакт

ш

Рис.10 Влияние стресса на некоторые параметры полового поведения, п=10, Т-стандартное отклонение, *-р<0.05, по критерию Вшкоксона для связанных

что указывает отсутствие различий по суммарному времени принюхивания ко всем образцам между контрольной группой и группой животных, подвергшихся холодовому воздействию; животные же, подвергшиеся эмоциональному стрессу, тратили достоверно больше времени на исследование предложенных образцов по сравнению с животными двух других групп. Следует отметить тот факт, что увеличение времени исследования образцов запаха у эмоционально стрессированных самцов домовой мыши происходило за счет более длительного принюхивания к образцам мочи (по критерию Вилкоксона-Манна Уитни р=0.051 и р=0.012 для времени принюхивания к образцу мочи эстральной самки при сравнении с контрольной группой и группой, подвергшейся холодовому стрессу, соответственно; р=0.005 для времени принюхивания к образцу мочи самки на стадии диэструса, при сравнении с контрольной группой и р=0.003 при сравнении группой животных, подвергшихся холодовому стрессу). При этом межгрупповых различий во времени принюхивания к контрольным образцам выявлено не было. Для подтверждения связи между предпочтением запаха рецептивной самки и реализацией полового поведения мы дополнительно оценивали влияние долговременного воздействия запахом хищника на основные параметры полового поведения самцов домовой мыши. Самцов домовой мыши (п=10) ссаживали с самкой того же вида, находящейся в стадии эструса. параметры полового поведения регистрировали в течение 60 минут. Опыт проводили до воздействия запахом хищника и после.

Воздействие запахом хищника привело к достоверному снижению таких параметров полового поведения самцов домовой мыши, как количество садок с

интромиссиями (р=0,028 по критерию Вилкоксона для связанных выборок) и попыток садок (р=0,017 по критерию Вилкоксона для связанных выборок). Кроме того, достоверно снизился интерес к рецептивной самке, что отражено достоверным снижением количества назо-назальных контактов (р= 0,036 по критерию Вилкоксона для связанных выборок) и тенденцией (р= 0,067 по критерию Вилкоксона для связанных выборок) к снижению количества назо-анальных контактов между потенциальными партнерами (рис.10). Из описанных результатов следует, что оба вида стресса снижают интерес самцов домовой мыши к запаху рецептивной самки. Этот эффект не связан со снижением исследовательской активности, и возможно, вносит вклад в подавление полового поведения. Такое влияние стресса сходно с изменениями в поведении самцов грызунов, наблюдаемыми после удаления ВНО. Более ранними исследованиями показано, что после удаления ВНО самцы грызунов одинаково долго исследуют образцы мочи интактных самцов и рецептивных самок, в то время как ложноопрерированные животные демонстрируют выраженное предпочтение запаха рецептивной самки (Beauchamp et al., 1982; Pankevich et al., 2004). Эти эффекты, по всей видимости, связаны не с нарушением способности различить образцы мочи самки и самца, а со снижением мотивации к исследованию образцов, содержащих химические сигналы эстральной самки. В пользу этого предположения свидетельствует тот факт, что самцы грызунов после удаления ВНО сохраняют способность различать те же запахи в тесте на привыкание (в этом тесте животным последовательно предлагают несколько раз один и тот же запах, а потом новый.), то ссть в случае появления элемента новизны (Pankevich et al., 2004). Очевидно, что распознавание запахов в этом случае обеспечивает ООС. Таким образом, результаты поведенческих исследований согласуются с нашей гипотезой о возможности подавления ответа рецепторных клеток ВНО самцов домовой мыши на химические сигналы рецептивной самки под воздействием стресса. Подавление ответа рецепторных клеток ВНО свидетельствует о снижении значимости информации, поступающей по этому каналу в условиях стресса. Сопутствующие изменения в половом поведении указывают на то, что модуляция восприятия химических сигналов ДОС под действием стресса может служить одним из физиологических механизмов регуляции численности популяций, Исследование возможных физиологических механизмов, обеспечивающих модуляцию сигнала на уровне рецепторной ткани вомероназального органа Большой интерес представляет не только само явление регуляции стрессом ответа рецепторных клеток ВНО, но и механизмы, лежащие в его основе. Одним из наиболее вероятных общих компонентов ответа на оба вида стресса,

использованных в нашей работе, может быть подъем уровня глюкокортикоидов в крови стрессированных животных. Хорошо известно, что непосредственным ответом на стресс является повышение уровня глюкокортикоидов в плазме крови, что. в свою очередь, влечет за собой падение уровня тестостерона. Как уже упоминалось, оба вида стресса, использованных в работе, привели к достоверному повышению уровня кортикостерона. Измерение уровня тестостерона в плазме крови самцов домовой мыши, подвергшихся низкотемпературному воздействию, показало более низкий уровень данного гормона по сравнению с контрольной группой животных. Отсутствие статистической достоверности в данном опыте (р=0,063 по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни). очевидно, связано с высокой вариабельностью внутри группы, являющейся следствием использования нелинейных животных гетерогенной лабораторной популяции. Измерение уровня тестостерона в плазме крови мышей, подвергшихся воздействию запаха хищника, не проводилось, поскольку многочисленными исследованиями показано, что хронический стресс, сопровождающийся повышенным уровнем глюкокортикоидов. подавляет синтез тестостерона в клетках Лейдига семенников (Pfaff. 2002; Blanchard et al., 1993).

Уровень упомянутых гормонов потенциально может оказывать непосредственное влияние, как на рецепторные клетки, так и на нейроны центральной нервной системы, участвующие в обработке ольфакторной информации.

Изучение иммунореактивности к рецептору андрогенов (АЮ в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

Рис.11 Отсутствие иммунореактивности к рецептору андрогенов в рецепторной ткани ВНО(1), иммунореактивность к рецептору андрогенов в ткани ООЛ(2), п=4. 2 независимых эксперимента.

Отсутствие рецептора андрогенов в рецепторной ткани ВНО мыши на сегодняшний день было показано только в одной работе (А1екзеуепко е! а1., 2006), с

целью подтверждения или опровержения этих результатов были проведены дополнительные исследования. Иммуногистохимия на срезах ВНО с применением антител против рецептора андрогенов (Santa Cruz Biotechnology, AR(c-19) sc 815) показала отсутствие AR-иммунореактивности в рецепторной ткани ВНО (рис.11). При этом на срезах OJI, служивших положительным контролем, AR-иммунореактивность была хорошо выражена (рис.11).

Таким образом, полученные нами результаты согласуются с литературными данными. Следует отметить, что в рецепторном эпителии крысы иммунореактивность к рецептору андрогенов также не была обнаружена (Nunez Chichet et al., 2007) Поскольку нами и авторами упомянутых работ были использованы антитела, специфически связывающиеся с различными эпитопами AR, то можно говорить об отсутствии значимых количеств данного белка в рецепторной ткани ВНО.

Отсутствие рецептора андрогенов в рецепторной ткани ВНО не исключает возможность прямого действия тестостерона на рецепторные нейроны ВНО, поскольку этот гормон, может путем ароматизации превращаться в эстрогены и действовать через соответствующий рецептор (ER) (Brown R.E., 1994). Данные об экспрессии и активности ароматазы (CYP19A1) в рецепторной ткани ВНО на сегодняшний день отсутствуют. Касательно экспрессии рецептора эстрогенов в рецепторной ткани ВНО литературные данные противоречивы. Алексеенко с соавторами (Alekseyenko et al., 2006), методами иммуногистохимии показали отсутствие как ER-a, так и ER-P, в рецепторном эпителии ВНО самцов мышей линии Свисс-Вебстер. В то же время Таками и др. (Takami et al., 2008) сообщают, что им удалось выявить ER-a - иммунореактивность, локализующуюся в апикальных дендритах рецепторных клеток ВНО крыс линии Спраг-Доули обоих полов.

Изучение иммунореактивности к рецептору глюкокортикоидов (GR) в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

Данные об экспрессии рецептора глюкокортикоидов в рецепторном эпителии ВНО в современной литературе отсутствуют. Для выявления наличия или отсутствия рецептора глюкокортикоидов в рецепторном эпителии ВНО домовой мыши был использован метод иммуногистохимического окрашивания срезов ВНО с использованием антител против рецептора глюкокортикоидов (Santa Cruz Biotechnology, GR(M-20) sc 1004). В качестве положительного контроля была использована ткань основной обонятельной луковицы, для которой показана экспрессия данного белка (Sousa et al., 1989).

Из рис.12 видно, что в рецепторной ткани ВНО хорошо выражена иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов. На контрольных срезах (без использования первичных антител, а также с применением нормальной сыворотки вместо первичных антител) окрашивание в рецепторной зоне отсутствовало. Результаты были идентичны в двух независимых экспериментах.

Рис.12 Иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО, п=5, 2 независимых эксперимента.

Присутствие иммунореактивности к рецептору глюкокортикоило в эпителии ВНО указывает на чувствительность этой ткани к уровню глюкокортикоидов. а также подтверждает возможность прямого действия кортикостерона на рецепторные клетки.

Рецептор глюкокортикоидов. как и рецептор андрогенов, принадлежит к семейству ядерных рецепторов и в отсутствии лиганда локализуется в цитоплазме. После связывания с лигандом рецептор глюкокортикоидов перемещается а ядро, где он сам выступает в роли транскрипционного фактора, а также может регулировать активность других транскрипционных факторов, таких как AP-l.NF-kB и CREB (Adcock, Ito, 2000). Рецептор глюкокортикоидов регулирует экспрессию целого ряда генов-мишеней, в том числе ионных транспортеров и рецепторов нейромедиаторов (So et al.. 2007: Arenas et al., 2008). Активация рецептора глюкокортикоидов может оказывать влияние на возбудимость нейронов ЦНС. Такого рода эффекты описаны для нейронов С1 гиппокампа. нейронов ядер шва и паравентрикулярного ядра (Laaris et al.. 1995; Verkuyl et al., 2005; Joels, 2006). Механизм реализации эффектов глюкокортикоидов в рецепторных нейронах ВНО, безусловно, является предметом отдельного исследования. Однако, можно предположить, что подавление ответа в случае короткого стрессового воздействия, скорее связано с негеномными эффектами активации рецептора глюкокортикоидов,

так как геномные эффекты, реализующиеся через рецептор глюкокортикоидов и требующие синтеза белков de novo, несколько отставлены во времени. В случае же хронического стресса представляется вероятным влияние активации рецептора глюкокортикоидов на экспрессию вомероназальных рецепторов в нейронах ВНО. Предлагаемый нами механизм угнетения ответа рецепторных клеток ВНО через прямое действие кортикостерона, безусловно, не является единственно возможным. И рассматривается нами исключительно как часть многокомпонентного воздействия. В частности, представляется интересным исследование влияния катехоламинов на рецепцию химических сигналов ДОЛ млекопитающих. Для подтверждения рассмотренного в нашей работе механизма мы предполагаем провести ряд фармакологических исследований.

ВЫВОДЫ

1. Модуляция восприятия химических сигналов на уровне периферического звена ДОС под действием стресса снижает уровень информационной значимости обонятельных сигналов для организации репродуктивного поведения и может служить одним из механизмов регуляции численности популяций грызунов.

2. Полученные результаты указывают на вовлечение глюкокортикоидов в механизмы регуляции восприятия химических сигналов на рецепторном уровне дополнительной обонятельной системы.

3. Методами иммуногистохимии показана иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани вомероназального органа домовой мыши.

4. В рецепторном эпителии вомероназального органа домовой мыши методами иммуногистохимии не обнаружена иммунореактивность к рецептору андрогенов.

5. Холодовой стресс вызывает 5-ти кратное снижение количества Fos-позитивных клеток в рецепторной ткани вомероназального органа самцов мышей после экспозиции к химическим сигналам рецептивной самки. Долговременный эмоциональный стресс подавляет Fos-иммунореактивность, вызванную экспозицией к запаху рецептивной самки, в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

6. Согласно нашим данным, самцы домовой мыши, подвергшиеся холодовому и продолжительному эмоциональному стрессу, в стандартном тесте на принюхивание не демонстрируют предпочтения химических сигналов рецептивной самки по сравнению с таковыми нерецептивной самки.

20

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Вознесенская А.Е. Роль эмоционального стресса в рецепции половых феромонов у домовой мыши // Сенсорные системы. 2009. Т. 23. № 1. С. 6671.

2. Feoktistova N.Yu, Naidenko Sv.V., Voznesenskaia A.E., Krivomazov G.D., Clark L., Voznessenskaya V.V. The Influence of Predator Odours and Owercrowded Mice Odours on Regulation of Oestrous Cycles in House Mice (Mus Musculus) II Rats, Mice and People: Rodent Biology and Management / Editors: G.R.Singleton, L.A.Hinds, C.J.Krebs ACIAR Monograph, 2003. pp. 173175.

3. Вознесенская A.E. Роль стресса в восприятии половых феромонов у домовой мыши // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы Конференции молодых сотрудников и аспирантов Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова. Москва: Товарищество научных издательств КМК, 2008. С. 8291.

4. Вознесенская А.Е. Роль гормонального статуса реципиента сигнала в восприятии феромонов у домовой мыши // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. Москва: Товарищество научных издательств КМК, 2006. С. 87-91.

5. Вознесенская А.Е., Ключникова М.А., Вознесенская В.В. Влияние запаха хищника на материнское поведение у грызунов // Научные труды МПГУ. Москва: Прометей, 2006. С. 374-377.

6. Амбарян А.В., Вознесенская А.Е, Механизмы прекопуляционной репродуктивной изоляции у домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s.lato // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. Москва: КМК, 2006.С. 4-10.

7. Амбарян А.В., Вознесенская А.Е. Этологические и физиологические механизмы прекопуляционной изоляции у домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s.l. // Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Материалы конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН. Москва: КМК, 2004. С. 4-8.

8. Voznesenskaia А.Е. The role of Hormonal Status of Signal Recipient in Pheromone Reception in House Mouse // Chemical Senses, 2006, 31(8). E24-25

9. Voznesenskaia A.E. Exposure to Stress Affects Reception of Sex Pheromones in House Mouse..// Chemical Senses. 2008. 33(8). S.48.

10. Voznesenskaia A.E., Minor A.V. Reception of Sex Pheromones in House Mouse is Affected by Exposure to Stress // Chemical Senses. 2009.34(3). E33.

11.Ambaryan A.V., Voznesenskaia A.E., Kotenkova E.V., Voznessenskaya V.V. Chemical Signals may play a critical Role in reproductive isolation of Closely Related Mus Species // Chemical Senses. 2009. V.34(3). E.65.

12. Voznessenskaya V.V., Klyuchnikova M.A., Voznesenskaia A.E. The Role of Vomeronasal Organ in Mediating Responses to Predator Odor // Chemical Senses. 2007. 32(6). A.33-34.

13. Вознесенская А.Е. Роль гормонального статуса реципиента сигнала в рецепции феромонов у домовой мыши (Mus musculus) // «Биология - наука XXI века» 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых, посвященная 50-летию Пущинского научного центра РАН. 17-21 апреля 2006 г. Сборник тезисов. Пущино. 2006. С.131.

14. Вознесенская А.Е. Влияние стресса на восприятие феромонов у домовой мыши. Материалы 11-й международной школы-конференции молодых ученых «Биология - наука 21 века». Пущино. 2007. С.236.

15. Вознесенская А.Е. Восприятие феромонов у домовой мыши: роль гормонального статуса реципиента сигнала // IV Всероссийская конференция по поведению животных. Сборник тезисов. Москва: КМК, 2007. С.46.

16. Вознесенская А.Е. Роль гормонального статуса реципиента сигнала в восприятии феромонов у домовой мыши // VIII Съезд Териологического общества. Материалы международного совещания. Москва: КМК, 2007. С.84.

Вознесенская Анна Евгеньевна РОЛЬ СТРЕССА В РЕГУЛЯЦИИ ВОСПРИЯТИЯ ХИМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ РЕЦЕПТИВНОЙ САМКИ У ДОМОВОЙ МЫШИ.

Работа посвящена изучению влияния стресса на рецепцию и анализ химических сигналов в обонятельной системе млекопитающих. Произведена оценка влияния температурного и эмоционального стресса на восприятие химических сигналов эстральной самки самцами домовой мыши на уровне периферического звена дополнительной обонятельной системы (ДОС) и на уровне поведения. Исследована иммунореактивность к рецептору андрогенов и рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО домовой мыши.

Полученные результаты указывают на вовлечение глюкокортикоидов в механизмы регуляции восприятия химических сигналов на рецепторном уровне ДОС.

Voznesenskaia Anna Eugenievna

THE ROLE OF STRESS IN REGULATION OF RECEPTIVE FEMALE CHEMOSENSORY CUES PERCEPTION IN HOUSE MOUSE.

The work is dedicated to the study of stress influence on perception of chemosensory cues in the olfactory system of mammals. The influence of low temperature and emotional stress on perception of chemosensory cues of receptive female by male mice at the receptor level of the accessory olfactory system (AOS) and at the behavioral level was evaluated. The androgen receptor- and glucocorticoid receptor-immunoreactivity in the receptor tissue of the vomeronasal organ have been elucidated.

The data obtained indicate the involvement of glucocorticoids in regulation data point to involvement of glucocorticoids in regulation of chemosensory cues pereception regulation at the AOS receptor level.

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж !2С экз. Заказ № 30

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Вознесенская, Анна Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы.

Цели и задачи исследования.

Научная новизна и практическая значимость.

Публикации по теме диссертационной работы.

Апробация работы.

Структура и объем работы.

Список использованных сокращений.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Химическая коммуникация и виды химических сигналов.

Анатомическое строение обонятельного анализатора.

Хемосенсорные образования носовой полости.

Обонятельный эпителий.

Вомероназальный орган.

Тройничный нерв.

Конечный нерв.

Септальный орган.;.

Обонятельная луковица.

Дополнительная обонятельная луковица.

Нейроанатомические проекции.

Центробежные связи.

Обонятельные рецепторы.

Рецепторы ВНО.

Принципы пространственного кодирования сигнала в ОС.

Эволюция ДОС.

Роль обоняния в регуляции репродуктивного поведения.

МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ.

Иммуногистохимические методы.

Адаптация методики иммуногистохимического окрашивания на белок

Роб для рецепторной ткани ВНО.

Исследование влияния стрессирующих факторов на рецепцию хемосигналов рецептивной самки самцами домовой мыши на уровне выстилки ВНО осуществлялось при помощи иммуногистохимического окрашивания срезов ВНО с применением антител против белка Роб.

Изучение иммунореактивности к рецептору андрогенов (АК) в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

Изучение иммунореактивности к рецептору глюкокортикоидов (вЯ) в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

Оценка уровня основных стероидных гормонов в плазме крови.

Исследование влияния стресса на восприятие сигналов рецептивной самки на уровне поведения.

Исследование влияния стресса на некоторые параметры полового

Введение Диссертация по биологии, на тему "Роль стресса в регуляции восприятия химических сигналов рецептивной самки у домовой мыши"

Статистическая обработка данных.62

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.63

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.84

ВЫВОДЫ.86

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.87

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы.

Последние 15 лет исследований процессов восприятия и анализа информации в обонятельной системе позвоночных вывели данную область биологической науки на качественно новый уровень. Открытие обонятельных рецепторов сделало возможным изучение механизмов рецепции и кодирования информации о химических стимулах в обонятельной системе млекопитающих. Современные исследования указывают на общность механизмов проведения сигнала в обонятельной и других сенсорных системах. Обонятельная система большинства млекопитающих состоит из двух функционально различных отделов: основной обонятельной системы (ООС) и дополнительной обонятельной системы (ДОС). При общности выполняемых функций имеет место некоторая специализация двух обонятельных систем. Имеющиеся на сегодняшний день сведения позволяют говорить о том, что в ходе эволюции ДОС сформировалась как система, специализированная для восприятия и анализа феромонов и функционально близких к ним химических соединений. В настоящее время интенсивно изучаются механизмы регуляции рецепции и проведения сигнала в ООС и ДОС млекопитающих. Эта проблематика вызывает большой интерес научного сообщества, поскольку восприятие и анализ запаховых раздражителей лежит в основе организации социального, в том числе и полового поведения млекопитающих. Большая часть работ посвящена влиянию половых гормонов на восприятие химических сигналов в общем и феромонов в частности у различных видов млекопитающих. Влияние же стресса на рецепцию в обонятельной системе совершенно не изучено. В то же время классическими исследованиями показано подавление репродуктивного поведения самцов различных видов млекопитающих под воздействием стресса. Учитывая вышесказанное и наличие прямых механизмов регуляции полового поведения со стороны обонятельной системы, представляется крайне интересным исследование возможности действия гормонов стресса на рецепцию и проведение сигнала в обонятельной системе млекопитающих. Влияние стресса на восприятие химических сигналов обонятельной системой может быть рассмотрено как один из механизмов контроля репродуктивного поведения в рамках динамической модели естественной регуляции численности популяций. Цели и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось исследование влияния стресса на информационную значимость обонятельных сигналов в рамках динамической модели регуляции численности популяций. В рамках данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние естественных видов стресса на рецепцию химических сигналов астральной самки своего вида самцами домовой мыши на уровне рецепторной ткани вомероназального органа (ВНО);

2. Оценить влияние естественных видов стресса на восприятие химических сигналов астральной самки своего вида самцами домовой мыши на уровне поведения;

3. Исследовать возможные физиологические механизмы, обеспечивающие модуляцию сигнала на уровне рецепторной ткани ВНО.

Научная новизна и практическая значимость.

В рамках настоящей работы впервые исследовано влияние стресса на восприятие химических сигналов эстральной самки самцами домовой мыши на уровне периферического звена ДОС. Впервые показана иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани

ВНО. Иммунореактивность к рецептору андрогенов в рецепторной ткани ВНО не была выявлена. Результаты, полученные в данном исследовании, указывают на угнетение ответа рецепторных нейронов ВНО на химические сигналы рецептивной самки под воздействием холодового и эмоционального стресса. Впервые показано, что упомянутые виды стресса подавляют развитие Роэ-иммунореактивности в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши в ответ на предъявление подстилки, содержащей химические сигналы рецептивной самки. Присутствие иммунореактивности к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО позволяет предположить возможность прямого действия гормонов стресса на рецепторные клетки ВНО. Согласно полученным данным, стрессированные самцы домовой мыши не отдают предпочтения запаху астральной самки по сравнению с запахом самки на стадии диэструса, хотя животные контрольной группы демонстрировали такого рода предпочтение. Таким образом, подавление ответа рецепторных клеток ВНО приводит к угнетению реакций, связанных с половым поведением.

Автором адаптирована методика иммуногистохимического окрашивания срезов нервной ткани на белок Роб для рецепторной ткани ВНО. Правомочность использования адаптированной методики для нейрональной ткани ВНО подтверждена для лабораторных и нескольких видов дикоживущих мышей. Полученные результаты имеют теоретическое значение для понимания тонких механизмов регуляции работы обонятельной системы млекопитающих и их взаимосвязи с репродуктивным поведением. Знание механизмов регуляции полового поведения грызунов необходимо для обеспечения контроля их численности, требующегося в условиях больших городов и для эффективного ведения сельского хозяйства.

Публикации по теме диссертационной работы

По теме диссертации опубликовано 16 работ.

Апробация работы.

Работа апробирована на межлабораторном семинаре Лаборатории сравнительной нейробиологии позвоночных ИППЭ РАН и Лаборатории обработки сенсорной информации ИППИ РАН 5 марта 2009 года.

Основные результаты были представлены и доложены на следующих международных и отечественных совещаниях: XV International symposium on olfaction and taste (ISOT) 21-26 Июля 2008 г., Сан-Франциско, США; XVIII Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 3-7 сентября 2008 г., Порторож, Словения; V European Congress of Mammology, 21-26 Сентября 2007г., Сиена, Италия; XVII Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 4-8 сентября 2006 г., Гранада, Испания; International Summer School on Ecological Brain Research III., 31 июля - 5 августа, 2005г., Москва-Бубоницы, Россия; XXIX International Ethological Conference,20-27 сентября 2005 г., Будапешт, Венгрия; XVI Congress of European chemoreception research organization (ECRO) 20-27 августа 2004 г., Дижон, Франция; Конференция молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ РАН, посвященная 140-летию А.Н.Северцова. Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых, 5-6 октября 2006г., Москва; 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века», 17-21 апреля 2006г., Пущино; Териофауна России и сопредельных территорий. VIII Съезд Териологического общества, 31 января - 2 февраля 2007 г., Москва; IV Всероссийская конференция по поведению животных, 29 октября - 1 ноября, 2007г., Москва; Конференция молодых сотрудников и аспирантов Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН 10-11 апреля 2008 г., Москва; XII Научная конференция, молодых 7 ученых по физиологии высшей нервной деятельности 8-9 октября 2008 г., Москва.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы о методах и материалах, результатов и обсуждения, заключения и списка цитированной литературы. Работа изложена на 103 страницах и содержит 30 рисунков. Список литературы включает в себя 200 наименований, в том числе 193 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Биоинформатика", Вознесенская, Анна Евгеньевна

выводы

1. Модуляция восприятия химических сигналов на уровне периферического звена ДОС под действием стресса снижает уровень информационной значимости обонятельных сигналов для организации репродуктивного поведения и может служить одним из механизмов регуляции численности популяций грызунов.

2. Полученные результаты указывают на вовлечение глюкокортикоидов в механизмы регуляции восприятия химических сигналов на рецепторном уровне дополнительной обонятельной системы.

3. Методами иммуногистохимии показана иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани вомероназального органа домовой мыши.

4. В рецепторном эпителии вомероназального органа домовой мыши методами иммуногистохимии не обнаружена иммунореактивность к рецептору андрогенов.

5. Холодовой стресс вызывает 5-ти кратное снижение количества Боз-позитивных клеток в рецепторной ткани вомероназального органа самцов мышей после экспозиции к химическим сигналам рецептивной самки. Долговременный эмоциональный стресс подавляет РоБ-иммунореактивность, вызванную экспозицией к запаху рецептивной самки, в рецепторной ткани ВНО самцов домовой мыши.

6. Согласно нашим данным, самцы домовой мыши, подвергшиеся холодовому и продолжительному эмоциональному стрессу, в стандартном тесте на принюхивание не демонстрируют предпочтения химических сигналов рецептивной самки по сравнению с таковыми нерецептивной самки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе исследовано влияние стресса на восприятие химических сигналов рецептивной самки самцами домовой мыши. Согласно нашим сведениям, влияние стресса на рецепцию и проведение сигнала в ДОС млекопитающих ранее не изучалось.

Полученные результаты указывают на угнетение ответа рецепторных клеток ВНО под воздействием стресса. Холодовой стресс вызвал снижение количества Роб-позитивных клеток в рецепторном эпителии ВНО в ответ на предъявление запаха рецептивной самки своего вида. Аналогичные результаты были получены при использовании эмоционального вида стресса. Снижение Роэ-иммунореактивности в ответ на экспозицию к запаху рецептивной самки сопровождалось угнетением реакции на соответствующий стимул на уровне поведения. Наблюдавшиеся изменения в поведении самцов домовой мыши, сопряженные с подавлением ответа рецепторных клеток ВНО, свидетельствуют о снижении под воздействием стресса значимости информации о физиологическом статусе самки того же вида.

Снижение ответа рецепторных клеток как в случае физического, так и эмоционального вида стресса, может указывать на общность механизмов, лежащих в основе подавления возбудимости рецепторных клеток ВНО под воздействие различных видов стресса.

Как физический, так и эмоциональный стресс вызывали повышение уровня кортикостерона в крови подопытных животных. Поскольку рецепторная ткань ВНО практически не имеет нисходящих влияний со стороны ЦНС, то мы предположили возможность прямого действия глкжокортикоидов на нервные клетки эпителия ВНО. Методами иммуногистохимии нами впервые выявлена иммунореактивность к рецептору глюкокортикоидов в рецепторной ткани ВНО, свидетельствующая о присутствии в клетках нейрональной ткани ВНО рецептора глюкокортикоидов, способного обеспечить прямые эффекты последних.

В связи с тем, что повышение уровня глюкокортикоидов ведет к угнетению синтеза тестостерона, мы также исследовали возможность прямого действия упомянутого гормона на рецепторные клетки ВНО. Используя иммуногистохимический подход, нам не удалось выявить иммунореактивность к рецептору андрогенов в рецепторной ткани ВНО. Эти результаты согласуются с литературными данными, свидетельствующими об отсутствии рецептора андрогенов в рецепторном эпителии ВНО мыши и крысы.

Изменение ответа нервной ткани ВНО после краткосрочного воздействия низких температур может быть рассмотрено как одно из проявлений пластичности нервной системы. Следует отметить, что в ряду сенсорных систем обонятельная система является одной из наиболее пластичных в силу постоянного нейрогенеза, а также тонкой регуляции репертуара экспрессируемых рецепторов. Полученные результаты свидетельствуют о реализации общих механизмов, лежащих в основе работы нервной системы, уже на уровне периферических звеньев.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Вознесенская, Анна Евгеньевна, Москва

1. Богомолова Е.М. Обонятельные образования мозга и их биологическое значение. I Морфология// Успехи физиол. наук, 1970. Т.4. 126-159;

2. Бронштейн А.А. Обонятельные рецепторы позвоночных, Л.: Наука, 1977;

3. Винников Я. А., Титова Л.К. Морфология органа обоняния. М.: Гос. изд-во мед. лит-ры, 1957;

4. Новиков С.Н. Феромоны и размножение млекопитающих: Физиологические аспекты. Л.: Наука, 1988;

5. Овчинников Ю. В., Морозова С.В., Минор А. В. Нарушения обоняния (вопросы теории, диагностики, лечения), М., 1999г;

6. Чухрай Е.С., Полторак О.М., Атякшева Л.Ф., Веселова М.Н., Вознесенская В.В, Вайсоки Ч-Ж Растворимая щелочная фосфатаза как транспортный белок для гидрофобных одорантов// Ж. Физической химии 1995 Т. 69. № 2, 306-309;

7. Adams D.R. Fine structure of the vomeronasal and septal olfactory epithelia and of glandular structures // Microsc Res Tech. -1992. 1: Vol.23, -p.86-97.

8. Adams D.R. and McFarland L.Z. Septal olfactory organ in Peromyscus // Comp Biochem Physiol A Comp Physiol. 1971. - 4: Vol. 40.-p. 971-4.

9. Adcock I.M. and Ito K. Molecular mechanisms of corticosteroid actions // Monaldi Arch Chest Dis. 2000. - 3: Vol. 55. - p. 256-66.

10. Alekseyenko O.V., Baum M.J. and Cherry J.A. Sex andgonadal steroid modulation of pheromone receptor gene expression in the mouse vomeronasal organ // Neuroscience. 2006. - 4: Vol. 140. - p. 1349-57.

11. Allison A.C. The structure of the olfactory bulb and its relationship to the olfactory pathways in the rabbit and the rat // J Comp Neurol. 1953. - 2: Vol. 98. - p. 309-53.

12. Arenas F., Hervías I., Uriz M., Joplin R., Prieto J., Medina J.F. Combination of ursodeoxycholic acid and glucocorticoids upregulates the AE2 alternate promoter in human liver cells // J Clin Invest. 2008. - Vol. 118(2). - p. 695-709.

13. Beauchamp G.K., Curran M. and Yamazaki K. MHC-mediated fetal odourtypes expressed by pregnant females influence male associative behaviour // Anim Behav. 2000. - 3: Vol. 60. - p. 289-295.

14. Beauchamp G.K., Martin I.G., Wysocki C.J. and Wellington J.L. Chemoinvestigatory and sexual behavior of male guinea pigs following vomeronasal organ removal // Physiol Behav. 1982. - 2: Vol. 29.-p. 329-36.

15. Belluscio L., Koentges G., Axel R. and Dulac C. A map of pheromone receptor activation in the mammalian brain // Cell. 1999. -2: Vol. 97. - p. 209-20.

16. Berghard A. and Buck L.B. Sensory transduction in vomeronasal neurons: evidence for G alpha o, G alpha i2, and adenylyl cyclase II as major components of a pheromone signaling cascade // J Neurosci. 1996. - 3: Vol. 16. - p. 909-18.

17. Blanchard D.C., Griebel G. and Blanchard R.J. Conditioning and residual emotionality effects of predator stimuli: some reflections on stress and emotion // Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2003. - 8: Vol. 27. - p. 1177-85.

18. Blanchard D.C., Sakai R.R., McEwen B., Weiss S.M. and Blanchard R.J. Subordination stress: behavioral, brain, and neuroendocrine correlates // Behav Brain Res. 1993. - 1-2: Vol. 58. - p. 113-21.

19. Blanchard R.J., McKittrick C.R. and Blanchard D.C.

20. Animal models of social stress: effects on behavior and brain neurochemical systems // Physiol Behav. 2001. - 3: Vol. 73. - p. 261-71.

21. Bozza T., Feinstein P., Zheng C. and Mombaerts P. Odorant receptor expression defines functional units in the mouse olfactory system // J Neurosci. 2002. - 8: Vol. 22. - p. 3033-43.

22. Brennan P.A. and Zufall F. Pheromonal communication in vertebrates // Nature. 2006. - 7117: Vol. 444. - p. 308-15.

23. Bronson F.H. and Desjardins C. Endocrine responses to sexual arousal in male mice // Endocrinology. 1982. - 4: Vol. 111. - p. 1286-91.

24. Brown R.E. An intoduction to neuroendocrinology. -Cambridge University Press, 1994.

25. Brunjes P.C. and Frazier L.L. Maturation and plasticity in the olfactory system of vertebrates // Brain Res. 1986. - 1: Vol. 396. - p. 1-45.

26. Buck L. and Axel R. A novel multigene family may encode odorant receptors: a molecular basis for odor recognition // Cell. 1991. -1: Vol. 65.-p. 175-87.

27. Ciges M., Labella T., Gayoso M. and Sanchez G. Ultrastructure of the organ of Jacobson and comparative study with olfactory mucosa //Acta Otolaryngol. 1977. - 1-2: Vol. 83. - p. 47-58.

28. Clancy A.N., Coquelin A., Macrides F., Gorski R.A. and Noble E.P. Sexual behavior and aggression in male mice: involvement of the vomeronasal system // J Neurosci. 1984. - 9: Vol. 4. - p. 2222-9.

29. Clancy A.N., Singer A.G., Macrides F., Bronson F.H. and Agosta W.C. Experiential and endocrine dependence of gonadotropin responses in male mice to conspecific urine // Biol Reprod. 1988. - 1: Vol. 38.-p. 183-91.

30. Coquelin A., Clancy A.N., Macrides F., Noble E.P. and Gorski R.A. Pheromonally induced release of luteinizing hormone in male mice: involvement of the vomeronasal system // J Neurosci. 1984. - 9: Vol. 4. - p. 2230-6.

31. Crowther J.R. The ELISA guidebook. Totowa, New JerseyA Humana Press Inc., 2001.

32. Davies V.J. and Bellamy D. The olfactory response of mice to urine and effects of gonadectomy // J Endocrinol. 1972. - 1: Vol. 55. -p. 11-20.

33. Del Punta K., Leinders-Zufall T., Rodriguez I., Jukam D., Wysocki C.J., Ogawa S., Zufall F. and Mombaerts P. Deficient pheromone responses in mice lacking a cluster of vomeronasal receptor genes //Nature. 2002. - 6902: Vol. 419. - p. 70-4.

34. Dong H.W., Petrovich G.D. and Swanson L.W.

35. Topography of projections from amygdala to bed nuclei of the stria terminalis // Brain Res Brain Res Rev. 2001. - 1-2: Vol. 38. - p. 192246.

36. Doty R.L. Handbook of olfaction and gustation. New York: Marcel Dekker, 2003.

37. Dudley C.A. and Moss R.L. Activation of an anatomically distinct subpopulation of accessory olfactory bulb neurons by chemosensory stimulation // Neuroscience. 1999. - 4: Vol. 91. - p. 1549-56.

38. Dulac C. and Axel R. A novel family of genes encoding putative pheromone receptors in mammals // Cell. 1995. - 2: Vol. 83. -p. 195-206.

39. Dulac C. and Wagner S. Genetic analysis of brain circuits underlying pheromone signaling // Annu Rev Genet. 2006: Vol. 40. - p. 449-67.

40. Eisthen H.L. Phylogeny of the vomeronasal system and of receptor cell types in the olfactory and vomeronasal epithelia of vertebrates // Microsc Res Tech. 1992. - 1: Vol. 23. - p. 1-21.

41. Eisthen H.L. Evolution of vertebrate olfactory systems // Brain Behav Evol. 1997. - 4: Vol. 50. - p. 222-33.

42. Farbman A.I. and Buchholz J.A. Growth of olfactory epithelial tissue in vitro: lectin staining of axons // Microsc Res Tech. -1992.-2: Vol. 23.-p. 173-80.

43. Feinstein P. and Mombaerts P. A contextual model for axonal sorting into glomeruli in the mouse olfactory system // Cell. -2004.-6: Vol. 117.-p. 817-31.

44. Firestein S. How the olfactory system makes sense of scents //Nature. 2001. - 6852: Vol. 413. - p. 211-8.

45. Flavell S.W. and Greenberg M.E. Signaling mechanisms linking neuronal activity to gene expression and plasticity of the nervous system // Annu Rev Neurosci. 2008: Vol. 31. - p. 563-90.

46. Frankel A. and Johnson C.A. Seeking admission to a veterans hospital: impression management // J Clin Psychol. 1977. - 2: Vol. 33.-p. 519-22.

47. Fuss S.H., Omura M. and Mombaerts P. The Grueneberg ganglion of the mouse projects axons to glomeruli in the olfactory bulb // Eur J Neurosci. 2005. - 10: Vol. 22. - p. 2649-54.

48. Gray H. Gray's anatomy. Philadelphia: Saunders, 1975, 35th1. Ed.

49. Graziadei P.P. Functional anatomy of the mammalian chemoreceptory system // Chemical signals in vertebrates/ Eds. D. Muller-Schwarze, M. M. Mozell. New York: Plenum Press, 1977, p. 435454.

50. Graziadei P.P. and Gagne H.T. Extrinsic innervation of olfactory epithelium // Z Zellforsch Mikrosk Anat. 1973. - 3: Vol. 138. -p. 315-26.

51. Graziadei P.P. and'Monti Graziadei G.A. Neurogenesis and plasticity of the olfactory sensory neurons // Ann N Y Acad Sci. -1985: Vol. 457.-p. 127-42.

52. Guillamon A. and Segovia S. Sex differences in the vomeronasal system // Brain Res Bull. 1997. - 4: Vol. 44. - p. 377-82.

53. Guthrie K.M. and Gall C. Anatomic mapping of neuronal odor responses in the developing rat olfactory bulb // J Comp Neurol. -2003. 1: Vol. 455.-pt 56-71.

54. Guthrie K.M. and Gall C.M. Functional mapping of odor-activated neurons in the olfactory bulb // Chem Senses. 1995'. - 2: Vol. 20.-p. 271-82.

55. Halpern M. The organization and function of the vomeronasal system // Annu Rev Neurosci. 1987: Vol. 10. - p. 325-62.

56. Hansel D.E., Eipper B.A. and Ronnett G.V. Neuropeptide Y functions as a neuroproliferative factor // Nature. 2001. - 6831: Vol. 410.-p. 940-4.

57. Hargrove J.L. and Schmidt F.H. The role of mRNA and protein stability in gene expression // FASEB J. 1989. - 12: Vol. 3. - p. 2360-70.

58. Hausdorff W.P., Caron M.G. and Lefkowitz R.J. Turning off the signal: desensitization of beta-adrenergic receptor function // FASEB J.- 1990.- 11: Vol. 4.-p. 2881-9.

59. Hayashi S. and Kimura T. Sex-attractant emitted by female mice //Physiol Behav. 1974. - 4: Vol. 13. - p. 563-7.

60. He J., Ma L., Kim S., Nakai J., Yu^C.R. Encoding gender and individual information in the mouse vomeronasal organ // Science. -2008. 320(5875).-p.535-8.

61. Huganir R.L. and Greengard P. Regulation of neurotransmitter receptor desensitization by protein phosphorylation // Neuron. 1990. - 5: Vol. 5. - p. 555-67.

62. Ingersoll D.W. and Weinhold L.L. Modulation of male mouse sniff, attack, and mount behaviors by estrous cycle-dependent urinary cues // Behav Neural Biol. 1987. - 1: Vol. 48. - p. 24-42.

63. Jackowski A., Parnavelas J.G. and Lieberman A.R. The reciprocal synapse in the external plexiform layer of the mammalian olfactory bulb // Brain Res. 1978. - 1: Vol. 159. - p. 17-28.

64. Jia C. and Halpern M. Subclasses of vomeronasal receptor neurons: differential expression of G proteins (Gi alpha 2 and G(o alpha)) and segregated projections to the accessory olfactory bulb // Brain Res. -1996. 1-2: Vol. 719. - p. 117-28.

65. Joels M. Corticosteroid effects in the brain: U-shape it // Trends Pharmacol Sci. 2006. Vol.27(5). - p. 244-50.

66. Johnston R.E. Pheromones, the vomeronasal system, and communication. From hormonal responses to individual recognition // Ann N Y Acad Sci. 1998: Vol. 855. - p. 333-48.

67. Johnston R.E. Olfactory and vomeronasal mechanisms of communication // Taste, olfaction, and the central nervous system/ Ed. D. W. Pfaff. New York: Rockefeller Univ. Press, 1985.

68. Johnston R.E. and Bronson F. Endocrine control of female mouse odors that elicit luteinizing hormone surges and attraction in males // Biol Reprod. 1982. - 5: Vol. 27. - p. 1174-80.

69. Kaluza J.F., Gussing F., Bohm S., Breer H. and Strotmann J. Olfactory receptors in the mouse septal organ // J Neurosci Res. 2004. - 4: Vol. 76. - p. 442-52.

70. Kang N., Baum M.J. and Cherry J.A. A direct main olfactory bulb projection to the 'vomeronasal' amygdala in female mice selectively responds to volatile pheromones from males // Eur J Neurosci. -2009.-3: Vol.29.-p. 624-34.

71. Karlson P. and Luscher M. Pheromones': a new term for a class of biologically active substances //Nature. 1959. - 4653: Vol. 183. - p. 55-6.

72. Kelliher K.R. The combined role of the main olfactory and vomeronasal systems in social communication in mammals // Horm Behav. 2007. - 5: Vol. 52. - p. 561-70.

73. Keverne E.B. The vomeronasal organ // Science. 1999. -5440: Vol. 286. - p. 716-20.

74. Keverne E.B. Pheromones, vomeronasal function, and gender-specific behavior // Cell. 2002. - 6: Vol. 108. - p. 735-8.

75. Kimoto H., Haga S., Sato K. and Touhara K. Sex-specific peptides from exocrine glands stimulate mouse vomeronasal sensory neurons // Nature. 2005. - 7060: Vol. 437. - p. 898-901.

76. Kishi K., Mori K. and Ojima H. Distribution of local axon collaterals of mitral, displaced mitral, and tufted cells in the rabbit olfactory bulb // J Comp Neurol. 1984. - 4: Vol. 225. - p. 511-26.

77. Kleene S.J. The electrochemical basis of odor transduction in vertebrate olfactory cilia // Chem Senses. 2008. - 9: Vol. 33. - p. 83959.

78. Kosaka K. and Kosaka T. synaptic organization of the glomerulus in the main olfactory bulb: compartments of the glomerulus and heterogeneity of the periglomerular cells // Anat Sci Int. 2005. - 2: Vol. 80. - p. 80-90.

79. Krettek J.E. and Price J.L. Amygdaloid projections to subcortical structures within the basal forebrain and brainstem in the rat and cat // J Comp Neurol. 1978. - 2: Vol. 178. - p. 225-54.

80. Kurahashi T., Yau K. W. Co-existance of cationic and chloride components in odorant-induced current of vertebrate olfactory receptor cells //Nature, 1993, 363, p. 71-74.

81. Laaris N., Haj-Dahmane S., Hamon M. and Lanfumey L. Glucocorticoid receptor-mediated inhibition by corticosterone of 5-HT1A autoreceptor functioning in the rat dorsal raphe nucleus // Neuropharmacology. 1995. - 9: Vol. 34. - p. 1201-10.

82. Lanuza E. and Halpern M. Efferents and centrifugal afferents of the main and accessory olfactory bulbs in the snake Thamnophis sirtalis //Brain Behav Evol. 1998. - 1: Vol. 51. - p. 1-22.

83. Larsell O. The nervus terminalis // Ann Otol Rhinol Laryngol. 1950. - 2: Vol. 59. - p. 414-38.

84. Lazard D., Zupko K., Poria Y., Nef P., Lazarovits J., Horn S., Khen M. and Lancet D. Odorant signal termination byolfactory UDP glucuronosyl transferase // Nature. 1991. - 6312: Vol. 349.-p. 790-3.

85. Leinders-Zufall T., Brennan P., Widmayer P., S P.C., Maul-Pavicic A., Jager M., Li X.H., Breer H., Zufall F. and Boehm T.

86. MHC class I peptides as chemosensory signals in the vomeronasal organ // Science. 2004. - 5698: Vol. 306. - p. 1033-7.

87. Leinders-Zufall T., Lane A.P., Puche A.C., Ma W., Novotny M.V., Shipley M.T. and Zufall F. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons // Nature. 2000. - 6788: Vol. 405.-p. 792-6.

88. Levai O. and Strotmann J. Projection pattern of nerve fibers from the septal organ: Dil-tracing studies with transgenic OMP mice // Histochem Cell Biol. 2003. - 6: Vol. 120. - p. 483-92.

89. Leypold B.G., Yu C.R., Leinders-Zufall T., Kim M.M., Zufall F. and Axel R. Altered sexual and social behaviors in trp2 mutant mice // Proc Natl Acad Sci USA.- 2002. 9: Vol. 99. - p. 6376-81.

90. Liman E.R., Corey D.P. and Dulac C. TRP2: a candidate transduction channel for mammalian pheromone sensory signaling // Proc Natl Acad Sci USA.- 1999. 10: Vol. 96. - p. 5791-6.

91. Liu W.L. and Shipley M.T. Intrabulbar associational system in the rat olfactory bulb comprises cholecystokinin-containing tufted cells that synapse onto the dendrites of GABAergic granule cells // J Comp Neurol. 1994. - 4: Vol. 346. - p. 541-58.

92. Lohman A.H. and Lammers H.J. On the structure and fibre connections of the olfactory centres in mammals // Prog Brain Res. -1967: Vol. 23.-p. 65-82.

93. Lohman A.H. and Smeets W.J. Overview of the main and accessory olfactory bulb projections in reptiles // Brain Behav Evol. -1993.-3-5: Vol. 41.-p. 147-55.

94. Lowe G. and Gold G.H. Contribution of the ciliary cyclic nucleotide-gated conductance to olfactory transduction in the salamander //J Physiol. 1993: Vol. 462.-p. 175-96.

95. Lucas P., Ukhanov K., Leinders-Zufall T. and Zufall F. A diacylglycerol-gated cation channel in vomeronasal neuron dendrites is impaired in TRPC2 mutant mice: mechanism of pheromone transduction //Neuron. 2003. - 3: Vol. 40. - p. 551-61.

96. Ma M. Encoding olfactory signals via multiple chemosensory systems // Crit Rev Biochem Mol Biol. 2007. - 6: Vol. 42. - p. 463-80.

97. Ma M., Grosmaitre X., Iweraa C.L., Baker H., Greer C.A. and Shepherd G.M. Olfactory signal transduction in the mouse septal organ //J Neurosci. 2003. - 1: Vol. 23. - p. 317-24.

98. Ma. W.D., Niao Z.S. and Novotny M.V. Induction of estrus in grouped female mice (Mus domesticus) by synthetic analogues of preputial gland constituents // Chemical Senses.- 1999. Vol.24, pp.289293.

99. Macrides F., Bartke A. and Dalterio S. Strange females increase plasma testosterone levels in male mice // Science. 1975. -4208: Vol. 189.-p. 1104-6.

100. Macrides F., Bartke A., Fernandez F. and D'Angelo W.

101. Effects of exposure to vaginal odor and receptive females on plasma testosterone in the male hamster // Neuroendocrinology. 1974. - 6: Vol. 15.-p. 355-64.

102. Mackay-Sim A., Sefton A.J., Martin P.R. Subcortical projections to lateral geniculate and thalamic reticular nuclei in the hooded rat// J Comp Neurol. 1983. - 1: Vol.213, p. 24-35.

103. Malnic B., Hirono J., Sato T. and Buck L.B. Combinatorial receptor codes for odors // Cell. 1999. - 5: Vol. 96. - p. 713-23.

104. Martel K.L. and Baum M.J. Sexually dimorphic activation of the accessory, but not the main, olfactory bulb in mice by urinary volatiles // Eur J Neurosci. 2007. - 2: Vol. 26. - p. 463-75.

105. Maruniak J.A. and Bronson F.H. Gonadotropic responses of male mice to female urine // Endocrinology. 1976. - 4: Vol. 99. - p. 963-9.

106. Maruniak J.A., Coquelin A. and Bronson F.H. The release of LH in male mice in response to female urinary odors: characteristics of the response in young males // Biol Reprod. 1978. - 2: Vol. 18. - p. 2515.

107. Mashukova A., Spehr M., Hatt H. and Neuhaus E.M.

108. Beta-arrestin2-mediated internalization of mammalian odorant receptors // J Neurosci. 2006. - 39: Vol. 26. - p. 9902-12.

109. Matsunami H. and Buck L.B. A multigene family encoding a diverse array of putative pheromone receptors in mammals // Cell. -1997. 4: Vol. 90. - p. 775-84.

110. Matsuoka M., Yokosuka M., Mori Y. and Ichikawa M. Specific expression pattern of Fos in the accessory olfactory bulb of male mice after exposure to soiled bedding of females // Neurosci Res. 1999. -3: Vol. 35.-p. 189-95.

111. Meisami E. and Bhatnagar K.P. Structure and diversity in mammalian accessory olfactory bulb // Microsc Res Tech. 1998. - 6: Vol. 43.-p. 476-99.

112. Meredith M. Sensory physiology of pheromone communication // Pheromones and reproduction in mammals / Ed. J. G. Vanderbergh. New York etc.: Academic Press, 1983. p. 199-252.

113. Meredith M. Vomeronasal, olfactory, hormonal convergence in the brain. Cooperation or coincidence? // Ann N Y Acad Sci. 1998. -Vol.855.-p.349-61.

114. Miragall F., Breipohl W., Naguro T. and Voss-Wermbter G. Freeze-fracture study of the plasma membranes of the septal olfactory organ of Masera // J Neurocytol. 1984. - 1 : Vol. 13. - p. 111-25.

115. Morgan J.I. and Curran T. Calcium as a modulator of the immediate-early gene cascade in neurons // Cell Calcium. 1988. - 5-6: Vol. 9.-p. 303-11.

116. Morgan J.I. and Curran T. Stimulus-transcription coupling in the nervous system: involvement of the inducible proto-oncogenes fos and jun // Annu Rev Neurosci. 1991: Vol. 14. - p. 421-51.

117. Mori K., Takahashi Y.K., Igarashi K. and Nagayama S. Odor maps in the dorsal and lateral surfaces of the rat olfactory bulb // Chem Senses. 2005: Vol. 30 Suppl 1. - p. il03-4.

118. MuIIer R., Bravo R., Burckhardt J. and Curran T. Induction of c-fos gene and protein by growth factors precedes activation ofc-myc //Nature. 1984. - 5996: Vol. 312. - p. 716-20.

119. Nunez Chichet M.E., Genovese P., Bielli A. Androgen receptor distribution, PAS and alcyan blue reaction in the vomeronasal organ and the nasal septum mucosa of the developing male rat // Int. J. Morphol. 2007. Vol. 25(3). p. 579-585.

120. Ojima H., Mori K. and Kishi K. The trajectory of mitral cell axons in the rabbit olfactory cortex revealed by intracellular HRP injection // J Comp Neurol. 1984. - 1: Vol. 230. - p. 77-87.

121. Okano M. and Takagi S.F. Secretion and electrogenesis of the supporting cell in the olfactory epithelium // J Physiol. 1974. - 2: Vol. 242. - p. 353-70.

122. Orona E., Rainer E.C. and Scott J.W. Dendritic and axonal organization of mitral and tufted cells in the rat olfactory bulb // J Comp Neurol. 1984. - 3: Vol. 226. - p. 346-56.

123. Pacak K. and Palkovits M. Stressor specificity of central neuroendocrine responses: implications for stress-related disorders // Endocr Rev. -2001.-4: Vol. 22. p. 502-48.

124. Pankevich D., Baum M.J. and Cherry J.A. Removal of the superior cervical ganglia fails to block Fos induction in the accessory olfactory system of male mice after exposure to female odors // Neurosci Lett. 2003. - 1: Vol. 345. - p. 13-6.

125. Pankevich D.E., Baum M.J. and Cherry J.A. Olfactory sex discrimination persists, whereas the preference for urinary odorants from estrous females disappears in male mice after vomeronasal organ removal // J Neurosci. 2004. - 42: Vol. 24. - p. 9451-7.

126. Paredes R.G., Lopez M.E. and Baum M.J. Testosterone augments neuronal Fos responses to estrous odors throughout the vomeronasal projection pathway of gonadectomized male and female rats // Horm Behav. 1998. - 1: Vol. 33. - p. 48-57. 68.

127. Pearson A. A. The development of the nervus terminalis in man// J. Comp. Neurol. 1941. Vol.75, p.39-66.

128. Pedersen P.E., Jastreboff P.J., Stewart W.B., Shepherd G.M. Mapping of an olfactory receptor population that projects to a specific region in the rat olfactory bulb // J Comp Neurol. 1986 Vol.250(l). p.93-108.

129. Peppel K., Boekhoff I., McDonald P., Breer H., Caron M.G. and Lefkowitz R.J. G protein-coupled receptor kinase 3 (GRK3) gene disruption leads to loss of odorant receptor desensitization // J Biol Chem. 1997. - 41: Vol. 272. - p. 25425-8.

130. Pes D. and Pelosi P. Odorant-binding proteins of the mouse // Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 1995. - 3: Vol. 112. - p. 471-9.

131. Pevsner J., Hou V., Snowman A.M. and Snyder S.H.

132. Odorant-binding protein. Characterization of ligand binding // J Biol Chem. 1990. - 11: Vol. 265. - p. 6118-25.

133. Pfaff D.W. Hormones, brain, and behavior. Amsterdam ; Boston: Academic Press, 2002.

134. Pfeiffer C.A. and Johnston R.E. Socially stimulated androgen surges in male hamsters: the roles of vaginal secretions, behavioral interactions, and housing conditions // Horm Behav. 1992. -2: Vol. 26. - p. 283-93.

135. Portillo W., Diaz N.F., Retana-Marquez S. and Paredes R.G. Olfactory, partner preference and Fos expression in the vomeronasal projection pathway of sexually sluggish male rats // Physiol Behav. -2006. 4-5: Vol. 88. - p. 389-97.

136. Potts W.K., Manning C.J. and Wakeland E.K. Mating patterns in seminatural populations of mice influenced by MHC genotype //Nature. 1991. - 6336: Vol. 352. - p. 619-21.

137. Price J.L. and Powell T.P. The synaptology of the granule cells of the olfactory bulb //J Cell Sci. 1970. - 1: Vol. 7. - p. 125-55.

138. Ressler K.J., Sullivan S.L. and Buck L.B. A zonal organization of odorant receptor gene expression in the olfactory epithelium // Cell. 1993. - 3: Vol. 73. - p. 597-609.

139. Ressler K.J., Sullivan S.L. and Buck L.B. Information coding in the olfactory system: evidence for a stereotyped and highly organized epitope map in the olfactory bulb // Cell. 1994. - 7: Vol. 79. -p. 1245-55.

140. Runnenburger K., Breer H. and Boekhoff I. Selective G protein beta gamma-subunit compositions mediate phospholipase C activation in the vomeronasal organ // Eur J Cell Biol. 2002. - 10: Vol. 81.-p. 539-47.

141. Sachs B.D. Erection evoked in male rats by airborne scent from estrous females // Physiol Behav. 1997. - 4: Vol. 62. - p. 921-4.

142. Schaal B., Coureaud G., Langlois D., Ginies C., Semon E. and Perrier G. Chemical and behavioural characterization of the rabbit mammary pheromone // Nature. 2003. - 6944: Vol. 424. - p. 68-72.

143. Schoenfeld T.A. and Cleland T.A. Anatomical contributions to odorant sampling and representation in rodents: zoning in on sniffing behavior // Chem Senses. 2006. - 2: Vol. 31. - p. 131-44.

144. Schoenfeld T.A. and Knott T.K. Evidence for the disproportionate mapping of olfactory airspace onto the main olfactory bulb of the hamster // J Comp Neurol. 2004. - 2: Vol. 476. - p. 186-201.

145. Schoenfeld T.A. and Macrides F. Topographic organization of connections between the main olfactory bulb and pars externa of the anterior olfactory nucleus in the hamster // J Comp Neurol. 1984. - 1: Vol. 227.-p. 121-35.

146. Schoenfeld T.A., Marchand J.E. and Macrides F. Topographic organization of tufted cell axonal projections in the hamster main olfactory bulb: an intrabulbar associational system // J Comp Neurol. 1985. - 4: Vol. 235. - p. 503-18.

147. Schwanzel-Fukuda M. and Silverman A.J. The nervus terminalis of the guinea pig: a new luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH) neuronal system // J Comp Neurol. 1980. - 2: Vol. 191.-p. 213-25.

148. Scott J.W. The olfactory bulb and central pathways // Experientia. 1986. - 3: Vol. 42. - p. 223-32.

149. Scott J.W., Acevedo H.P., Sherrill L. and Phan M. Responses of the rat olfactory epithelium to retronasal air flow // J Neurophysiol. 2007. - 3: Vol. 97. - p. 1941-50.

150. Scott J.W., Ranier E.C., Pemberton J.L., Orona E. and Mouradian L.E. Pattern of rat olfactory bulb mitral and tufted cell connections to the anterior olfactory nucleus pars externa // J Comp Neurol. 1985. - 3: Vol. 242. - p. 415-24.

151. Selye H. Stress and the general adaptation syndrome // Br Med J. 1950. - 4667: Vol. 1. - p. 1383-92.

152. Selye H. A syndrome produced by diverse nocuous agents. 1936 // J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 1998. - 2: Vol. 10. - p. 230-1.

153. Sewards T.V. and Sewards M.A. Cortical association areas in the gustatory system // Neurosci Biobehav Rev. 2001. - 5: Vol. 25. -p. 395-407.

154. Sheng M. and Greenberg M.E. The regulation and function of c-fos and other immediate early genes in the nervous system // Neuron. 1990. - 4: Vol. 4. - p. 477-85.

155. Shepherd G.M. Synaptic organization of the mammalian olfactory bulb // Physiol Rev. 1972. - 4: Vol. 52. - p. 864-917.

156. Shinohara H., Asano T. and Kato K. Differential localization of G-proteins Gi and Go in the accessory olfactory bulb of the rat // J Neurosci. 1992. - 4: Vol. 12. - p. 1275-9.

157. Shipley M.T. and Ennis M. Functional organization of olfactory system // J Neurobiol. 1996. - 1: Vol. 30. - p. 123-76.

158. Shipley M.T. and Geinisman Y. Anatomical evidence for convergence of olfactory, gustatory, and visceral afferent pathways in mouse cerebral cortex // Brain Res Bull. 1984. - 3: Vol. 12. - p. 221-6.

159. Sibley D.R., Benovic J.L., Caron M.G. and Lefkowitz R.J. Regulation of transmembrane signaling by receptor phosphorylation // Cell. 1987. - 6: Vol. 48. - p. 913-22.

160. Sipos M.L., Kerchner M. and Nyby J.G1 An ephemeral sex pheromone in the urine of female house mice (Mus domesticus) // Behav Neural Biol. 1992. - 2: Vol. 58. - p. 138-43.

161. Sipos M.L., Nyby J.G. and Serran M.F. An ephemeral sex pheromone of female house mice (Mus domesticus): pheromone fade-out time //Physiol Behav. 1993.- 1: Vol. 54. - p. 171-4.

162. So A.Y., Chaivorapol C., Bolton E.C., Li H., Yamamoto K.R. Determinants of cell- and gene-specific transcriptional regulation by the glucocorticoid receptor // PLoS Genet. 2007. Vol. 3(6). - e94.

163. Sorensen P.W., Christensen T.A. and Stacey N.E. Discrimination of pheromonal cues in fish: emerging parallels with insects // Curr Opin Neurobiol. 1998. - 4: Vol. 8. - p. 458-67.

164. Sousa RJ, Tannery NH, Lafer EM. In situ hybridization mapping of glucocorticoid receptor messenger ribonucleic acid in rat brain // Mol Endocrinol. 1989. - Vol. 3(3). - p.481-94.

165. Spehr M., Hatt H.,. Wetzel C.H. Arachidonic Acid Plays a Role in Rat Vomeronasal Signal Transduction // J Neurosci. 2002. -Vol.22(19). - p.8429-37.

166. Stowers L., Holy T.E., Meister M., Dulac C. and Koentges G. Loss of sex discrimination and male-male aggression in mice deficient for TRP2 // Science. 2002. - 5559: Vol. 295. - p. 1493-500.

167. Stowers L. and Marton T.F. What is a pheromone? Mammalian pheromones reconsidered // Neuron. 2005. - 5: Vol. 46. - p. 699-702.

168. Stoddart M. D. The ecology of vertebrate olfaction, Chapman&Hall, London and New York, 1980.

169. Sullivan S.L., Bohm S., Ressler K.J., Horowitz L.F. and Buck L.B. Target-independent pattern specification in the olfactory epithelium // Neuron. 1995.-4: Vol. 15. - p. 779-89.

170. Sullivan S.L., Ressler K.J. and Buck L.B. Spatial patterning and information coding in the olfactory system // Curr Opin Genet Dev. 1995. - 4: Vol. 5. - p. 516-23.

171. Swanson L.W. and Petrovich G.D. What is the amygdala? // Trends Neurosci. 1998. - 8: Vol. 21. - p. 323-31.

172. Takami S., Fernandez G.D. and Graziadei P.P. The morphology of GABA-immunoreactive neurons in the accessory olfactory bulb of rats // Brain Res. 1992. - 2: Vol. 588. - p. 317-23.

173. Takami S. and Graziadei P.P. Morphological complexity of the glomerulus in the rat accessory olfactory bulb~a Golgi study // Brain Res. 1990. - 2: Vol. 510. - p. 339-42.

174. Takami S. and Graziadei P.P. Light microscopic Golgi study of mitral/tufted cells in the accessory olfactory bulb of the adult rat //JCompNeurol. 1991.- 1: Vol. 311.-p. 65-83.

175. Takami S., Hasegawa R., Horie S. Immunocytochemical Evidence for Steroid Metabolism and Modification in the Primary Vomeronasal System in Rodents // Chem. Senses 2008. -8: Vol. 33. -S90.

176. Tian H. and Ma M. Molecular organization of the olfactory septal organ // J Neurosci. 2004. - 38: Vol. 24. - p. 8383-90.

177. Tirindelli R., Mucignat-Caretta C. and Ryba N.J. Molecular aspects of pheromonal communication via the vomeronasal organ of mammals // Trends Neurosci. 1998. - 11: Vol. 21. - p. 482-6.

178. Touhara K. Sexual communication via peptide and protein pheromones // Curr Opin Pharmacol. 2008. - 6: Vol. 8. - p. 759-64.

179. Tucker D. Physical variables in the olfactory stimulation process //J Gen Physiol. 1963: Vol. 46. - p. 453-89.

180. Vaccarezza O.L., Sepich L.N., Tramezzani J.H. The vomeronasal organ of the rat // J Anat. 1981. - Vol.l32(Pt 2). - pp. 16785.

181. Vassar R., Chao S.K., Sitcheran R., Nunez J.M., Vosshall L.B. and Axel R. Topographic organization of sensory projections to the olfactory bulb // Cell. 1994. - 6: Vol. 79. - p. 981-91.

182. Weinhold L.L. and Ingersoll D.W. Modulation of male mouse genital sniff, attack, and mount behaviors by urogenital substances from estrous females // Behav Neural Biol. 1988. - 2: Vol. 50. - p. 20728.

183. Wekesa K.S. and Anholt R.R. Pheromone regulated production of inositol-(l, 4, 5)-trisphosphate in the mammalian vomeronasal organ //Endocrinology. 1997. - 8: Vol. 138. - p. 3497-504.

184. Wirsig-Wiechmann C.R. Nervus terminalis lesions: I. No effect on pheromonally induced testosterone surges in the male hamster // Physiol Behav. 1993. - 2: Vol. 53. - p. 251-5.

185. Wirsig C.R. and Leonard C.M. The terminal nerve projects centrally in the hamster // Neuroscience. 1986. - 3: Vol. 19. - p. 709-17.

186. Wirsig C.R. and Leonard C.M. Terminal nerve damage impairs the mating behavior of the male hamster // Brain Res. 1987. - 2: Vol. 417. - p. 293-303.

187. Wyatt T.D. Pheromones and animal behaviour communication by smell and taste. Cambridge, UK ; New York: Cambridge University Press, 2003.

188. Wysocki C.J. Neurobehavioral evidence for the involvement of the vomeronasal system in mammalian reproduction // Neurosci Biobehav Rev. 1979. - 4: Vol. 3. - p. 301-41.

189. Wysocki C.J., Katz Y. and Bernhard R. Male vomeronasal organ mediates female-induced testosterone surges in mice // Biol Reprod. 1983. - 4: Vol. 28. - p. 917-22.

190. Wysocki C.J. and Lepri J.J. Consequences of removing the vomeronasal organ // J Steroid Biochem Mol Biol. 1991. - 4B: Vol. 39. -p. 661-9.

191. Wysocki C.J., Nyby J., Whitney G., Beauchamp G.K. and Katz Y. The vomeronasal organ: primary role in mouse chemosensory gender recognition // Physiol Behav. 1982. - 2: Vol. 29. - p. 315-27.

192. Wysocki C.J. and Preti G. Facts, fallacies, fears, and frustrations with human pheromones I I Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol.-2004.- 1: Vol. 281.-p. 1201-11.

193. Wysocki C.J, Wysocki L.M. Surgical removal of vomeronasal organ and its verification // Experimental cell biology of taste and olfaction: current techniques and protocols / Spielman A., Brand J.G. (eds) Boca Raton: CRC Press, 1995, p.49-57/

194. Xia J., Sellers L.A., Oxley D., Smith T., Emson P., Keverne E.B. Urinary pheromones promote ERK/Akt phosphorylation, regeneration and survival of vomeronasal (V2R) neurons // Eur J Neurosci. 2006. - 24: Vol.12. - p. 3333-42.

195. Yang G.C., Scherer P.W., Zhao K. and Mozell M.M. Numerical modeling of odorant uptake in the rat nasal cavity // Chem Senses. 2007. - 3: Vol. 32. - p. 273-84.

196. Yoshikage M., Toshiaki I., Seiichi K., Nobuo K. and Nishimura M. Sex steroids modulate the signals from volatile female odors in the accessory olfactory bulb of male mice // Neurosci Lett. -2007. 1: Vol. 413.-p. 11-5.

197. Zancanaro C., Caretta C.M., Bolner A., Sbarbati A., Nordera G.P. and Osculati F. Biogenic amines in the vomeronasal organ // Chem Senses. 1997. - 4: Vol. 22. - p. 439-45.

198. Zufall F., Ukhanov K., Lucas P., Leinders-Zufall T. Neurobiology of TRPC2: from gene to behavior // Pflugers Arch Eur J Physiol. - 2005. - Vol. 451. - p.61-71.