Серотониновые рецепторы и функциональные межрецепторные взаимодействия в пластичности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения

Науменко, Владимир Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Серотониновые рецепторы и функциональные межрецепторные взаимодействия в пластичности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Серотониновые рецепторы и функциональные межрецепторные взаимодействия в пластичности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения"

На правах рукописи

НАУМЕНКО Владимир Сергеевич

СЕРОТОНИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ II ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕЖРЕЦЕПТОРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ПЛАСТИЧНОСТИ СЕРОТОНИНОВОЙ СИСТЕМЫ МОЗГА, ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ И РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ

03.03.01- физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

2 С И!0Л 2012

Новосибирск 2012

005046531

Работа выполнена в Лаборатории нейрогеномики поведения Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, г. Новосибирск

Научный консультант: д.м.н., проф. Попова Н.К.

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН

доктор биологических наук, профессор Дыгало H.H. ФГБУ Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

доктор биологических наук, профессор Идова Г.В. ФГБУ Институт физиологии СО РАМН, г. Новосибирск

доктор биологических наук, профессор Гуляева Л.Ф.

ФГБУ Институт молекулярной биологии и биофизики СО РАМН, г. Новосибирск

Ведущее учреждение: Московский Государственный Университет

им. М.В. Ломоносова

Защита состоится _2012 г. в на заседании

диссертационного совета Д 001.014.01 при ФГБУ «НИИ Физиологии» СО РАМН (630017, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 4)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ Физиологии» СО РАМН

Автореферат разослан _2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Бузуева И.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Понимание механизмов нормального и патологического поведения человека представляет собой одну из актуальных проблем современной нейробиологии и медицины. Тревожность и депрессия являются самыми распространенными среди психических расстройств и значительно снижают качество жизни (The European Health Report, 2005), а агрессивность лежит в основе резко нарастающего во всем мире асоциального и криминального поведения (World Report of Violence and Health, 2002).

Одной из ключевых и фундаментальных проблем нейробиологии является выявление пути от гена к поведению. Не вызывает сомнения ключевая роль в этом пути основных регуляторов поведения - нейромедиаторов мозга. Гены, вовлеченные в регуляцию синаптической передачи, в настоящее время рассматриваются как гены-кандидаты, обуславливающие наследственные особенности поведения.

Одним из классических медиаторов мозга, регулирующих различные виды поведения и физиологические процессы, является серотонин (5-НТ) (Попова и др., 1978; Jacobs, Fornal, 1995; Lucki, 1998). Поразительная полифункциональность серотонина обусловлена, прежде всего, наличием многочисленных рецепторов, опосредующих воздействие этого медиатора на нейроны (Saudou and Hen, 1994; Попова, Куликов, 2003).

В настоящее время идентифицировано 14 типов 5-НТ рецепторов, экспрессирующихся в мозге млекопитающих. Эти рецепторы были классифицированы в 7 типов, принадлежащих к двум суперсемействам (Saudou, Hen, 1994; Barnes, Sharp, 1999). Почти все 5-НТ рецепторы принадлежат к суперсемейству метаботропных рецепторов, реализующих свое действие через сопряженный G-белок, и только 5-НТ3 рецептор является ионотропным рецептором. Наиболее изученными являются 5-HTiA рецепторы. Хорошо известна роль 5-НТ,А рецепторов в ауторегуляции активности серотониновых нейронов и секреции нейротрансмиттера (Barnes, Sharp, 1999). Имеются доказательства их участия в развитии депрессивных психозов (Maes, Meltzer, 1995), механизмах действия большинства известных антидепрессантов (Borsini, 1994; Blier, de Montigny, 1994) и анксиолитиков (De Vry et al., 1995; Handley, 1995). Имеется множество данных о вовлечении 5-HTu рецепторов в терморегуляцию (Hjorth, 1985; Goodwin et al., 1987), регуляцию сна (Попова и др., 1985; Августинович, 1987), агрессивного поведения (Olivier et al., 1995; de Boer et al., 1999; Pruus et al., 2000) и каталепсии (Kulikov et al., 1993; Neal-Beliveau et al., 1993).

Гораздо меньше сведений о роли 5-НТ2А рецепторов мозга. Показана связь 5-НТ2А рецепторов с механизмами психопатологии (Rajewska-Rager et al., 2008; Chen et al., 2009; Pandey et al., 2010; Rasmussen et al., 2010) и с чувствительностью к нейролептикам (Rasmussen et al., 1999). Выявлено участие 5-НТ2А рецепторов в регуляции половой мотивации (Popova, Amstislavskaya, 2002), питьевом поведении (Науменко и др., 2001) и каталепсии (Kulikov et al., 1995а; Popova, Kulikov, 1995). Практически ничего не известно о роли 5-НТ2А рецепторов в ауторегуляции серотониновой системы мозга.

Сведений о роли других 5-НТ рецепторов в ауторегуляции серотониновой системы мозга и регуляции поведения мало, а существующие результаты противоречивы. Отрывочны также сведения о функциональном взаимодействии разных типов рецепторов и оставалось практически неизвестным как сочетаются разные типы рецепторов в регуляции физиологических функций и поведения,

существует ли связь между рецепторами и генами, контролирующими серотониновую систему мозга. Так, не вызывает сомнения вовлечение серотонина в терморегуляцию, как фактора снижающего температуру тела, (Andersson et al., 1966), однако какими рецепторами опосредуется гипотермический эффект серотонина до сих пор оставалось неизвестным. Имеется несколько противоречивых работ, свидетельствующих о возможном влиянии 5-НТз и 5-НТ7 рецепторов на температуру тела (Mazzola-Pomietto, 1995; Kandasamy, 1997; Martin et al., 2000; Guscott et al., 2003; Hedlung et al., 2003). Достоверно показана только роль 5-HTia рецепторов в механизмах терморегуляции (Hjorth, 1985; Goodwin et al„ 1987; Overstreet et al., 1996). В то же время практически ничего не известно о вовлечении 5-HTia рецепторов в механизмы естественной гипотермии млекопитающих.

Цель в задачи исследования. Целью настоящего исследования было изучение роли 5-HT рецепторов, функциональных межрецепторных взаимодействий и рецептор-зависимой регуляции экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга в ауторегуляции 5-НТ системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения.

В связи с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать участие 5-НТ рецепторов в процессах ауторегуляции 5-НТ системы мозга и выявить, существуют ли функциональные взаимодействия между 5-НТ рецепторами и ключевыми генами 5-НТ системы мозга;

2. Изучить участие 5-HTia, 5-НТ3 и 5-НТ7 рецепторов в механизмах терморегуляции;

3. Исследовать участие 5-HTia рецепторов в механизмах сопровождающейся глубокой гипотермией зимней спячки;

4. Изучить участие 5-НТ рецепторов в генетической предрасположенности к альтернативным видам защитного поведения - каталепсии и защитно-оборонительной агрессии;

5. Исследовать роль 5-НТ системы мозга в антидепрессивном эффекте BDNF.

Научная новизна работы. Впервые определена последовательность нуклеотидов фрагмента гена, кодирующего 5-HTiA рецептор в мозге зимоспящих сусликов и обнаружена уникальная трехнуклеотидная инсерция, соответствующая вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-НТ]А рецептора, отличающая зимоспящих сусликов от незимоспящих животных (собака, лошадь, горилла, макака, кролик, шимпанзе, орангутанг, тупайа, волк, бык, мышь, крыса, свинья, человек (Ensembl Genome Browser, http://www, ensembl. ors/index.html: EMBL-EBI Database, htto://www.ebi.ас. uk) 1. Показано участие 5-HTja рецепторов в механизмах сопровождающейся глубокой гипотермией зимней спячки сусликов.

Впервые показано, что селекция на пониженную агрессивность по отношению к человеку сопровождается повышением функциональной активности 5-НТ|А и 5-НТгс рецепторов и экспрессии 5-HTia и 5-НТ2С генов.

Впервые выявлена связь между генетической предрасположенностью к каталепсии с повышением функциональной активности 5-HTia рецепторов и снижением функциональной активности 5-НТ2А рецепторов, сочетающимся со снижением экспрессии 5-НТ2А гена. Установлено участие 5-НТ1А рецепторов в антикаталептическом эффекте 5-НТгл агонистов.

Впервые установлено, что наряду с 5-НТ]А рецепторами в механизмах терморегуляции участвуют 5-НТз и 5-НТ7 рецепторы мозга, вызывая глубокую и продолжительную гипотермию. Обнаружено, что 5-HTia рецепторы принимают участие в вызываемой активацией центральных 5-НТз рецепторов гипотермический реакции, тогда как гипотермический эффект активации центральных 5-НТ7

рецепторов не зависит от 5-HTiA или 5-НТз рецепторов. Выявлено, что гипотермический эффект активации центральных 5-НТз рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект активации 5-HTia рецепторов связан только со снижением теплопродукции.

Впервые обнаружено, что ключевой фермент биосинтеза серотонина триптофангидроксилаза-2 (ТПГ-2) и серотониновые 5-HTia и 5-НТ2а рецепторы и кодирующие их гены играют существенную роль в ауторегуляции 5-НТ системы мозга.

Впервые in vivo показано участие селективного сайленсера гена 5-HTia рецепторов Freud-1 в ауторегуляции 5-НТ системы мозга.

Впервые обнаружено, что центральное введете нейротрофического фактора мозга (BDNF) подавляет выраженность генетически детерминированного депрессивно-подобного поведения, вызывая повышение функциональной активности 5-НТ2А рецепторов и экспрессии генов, кодирующих 5-НТ2А рецептор и ТПГ-2.

Впервые показано существование гомологических и гетерологических функциональных взаимодействий между 5-НТ рецепторами мозга. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Показана роль этих процессов в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении функции одного из звеньев 5-НТ системы мозга.

Теоретическая значимость работы. Одно из основных достижений проведенного исследования - выявление функциональных взаимодействий различных типов 5-НТ рецепторов друг с другом и обнаружение рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга, а так же доказательство роли этих процессов в ауторегуляции функциональной активности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения. Показано существование гомологических (в пределах одной рецепторной системы) и гетерологических (с вовлечением разных рецепторных систем) функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Разработана концепция сети функциональных межрецепторных взаимодействий как основы регуляции функциональной активности серотониновой системы мозга и ее пластичности.

Показано, что генетическая предрасположенность к альтернативным видам защитного поведения характеризуется противоположными изменениями функциональной активности 5-HTia рецепторов: вызванная страхом агрессия связана со снижением, а реакция замирания - повышением функциональной активности 5-HTia рецепторов. Установлено участие 5-НТгл рецепторов в ингибировании реакции замирания.

Показано участие 5-HTia рецепторов в механизмах зимней спячки и ассоциированной с ней глубокой гипотермией; выявлены особенности в первичной структуре гена 5-HTia рецепторов у зимоспящих сусликов.

Установлено участие единственного среди 5-НТ рецепторов ионотропного рецептора 5-НТз типа в механизмах терморегуляции и выявлена его функциональная связь с 5-HTia рецептором. Показано, что выраженный гипотермический эффект агониста 5-НТз рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и

повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект агониста 5-HTia рецепторов связал только со снижением теплопродукции.

Впервые установлена функциональная значимость центральных 5-НТ7 рецепторов мозга в механизмах терморегуляции.

Показано участие транскрипционного фактора Freud-1 в ауторегуляции 5-НТ системы мозга при десенситизации 5-НТ]Л рецепторов, вызванной их хронической активацией.

На модели депрессивно-подобного поведения установлено, что гены 5-НТгл рецепторов и ТПГ-2 участвуют в антидепрессивном эффекте BDNF.

Практическая значимость работы. В ходе работы усовершенствован метод количественного определения экспрессии генов, в том числе не содержащих интронов (Науменко, Куликов, 2006; Naumenko et al., 2008).

Установлено, что стимуляция центральных 5-HTia, 5-НТ3 и 5-нт7 рецепторов вызывает глубокую гипотермию, что привлекает внимание к проникающим через гематоэнцефалический барьер агонистам этих рецепторов как к перспективным препаратам для создания искусственной гипотермии.

Доказана селективность широко используемого в фармакологических экспериментах 8-OH-DPAT в отношении 5-HTia рецепторов, но не 5-НТ7 рецепторов, что представляет интерес в связи с постоянно высказываемыми в литературе сомнениями относительно селективности этого препарата.

Впервые установлено, что агонисты 5-НТ3 и 5-НТ7 рецепторов не проникают через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, непригодны при энтеральном и парэнтералыюм введении для исследования функции центральных 5-НТз и 5-НТ7 рецепторов.

Показана роль нейротрофического фактора мозга (BDNF) в подавлении выраженности генетически детерминированного депрессивно-подобного поведения и выявлена роль 5-НТ системы мозга в антидепрессантном эффекте BDNF, что может найти применение при создании антидепрессантов нового поколения.

Положения, выносимые на защиту.

Регуляция серотонин-зависимого поведения, физиологических функций и ауторегуляция серотошшовой системы мозга осуществляется посредством сложной сети рецепторов, функционально связанных между собой, в том числе, и с вовлечением транскрипционных механизмов.

Селекция на противоположные виды защитно-оборонительного поведения сопровождается изменением разных подтипов 5-НТ2 рецепторов: агрессия, вызванная страхом, сопровождается снижением функционального состояния 5-НТ2с рецепторов, а генетическая предрасположенность к каталепсии — снижением функциональной активности 5-НТ2А рецепторов. Сниженная агрессивность, вызванная страхом, связана с повышением функциональной активности 5-HTia рецепторов. В регуляции каталепсии выявлено совместное действие 5-НТ2А и 5-HTia рецепторов: 5-HTîa рецепторы ингибируют реакцию замирания посредством активации 5-HTia рецепторов.

5-HTia рецепторы вовлечены в регуляцию зимней спячки и ассоциированной с ней глубокой гипотермии. Транскрипционная регуляция 5-HTia рецепторов играет существенную роль в механизмах зимней спячки. Структура гена 5-HTia рецепторов зимоспящих сусликов отличается от структуры гена 5-HTia рецепторов незимоспящих животных трехнуклеотидной инсерцией, соответствующей вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-HTia рецептора.

Активация трех типов 5-НТ рецепторов (5-HTiA, 5-НТ3 и 5-НТ7) вызывает гипотермичеекий ответ, что указывает на важную роль серотониновой системы мозга в механизмах эволюционно-закрепленной приспособленности к жизни в жарком климате. Глубокий и продолжительный эффект активации 5-НТ3 рецепторов, обусловлен как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как значительно более слабый гипотермичеекий эффект активации 5-HT|A рецепторов связан только со снижением теплопродукции.

5-HTia и 5-НТ2а рецепторы играют существенную роль в ауторегуляции серотониновой системы мозга. Показано существование гомологических и гетерологических функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Эти процессы играют существенную роль в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении функции одного из звеньев 5-НТ системы мозга.

Транскрипционный фактор Freud-1 участвует в ауторегуляции 5-НТ системы мозга, активируясь при хронической стимуляции 5-HTia рецепторов, ведущей к их десенситизации.

Наиболее универсальным серотониновым рецептором является 5-HTia рецептор. Этот тип 5-НТ рецепторов вовлечен в механизмы регуляции всех изученных видов поведения, терморегуляцию и ауторегуляцию серотониновой системы мозга.

Центральное введение нейротрофического фактора мозга (BDNF) подавляет выраженность депрессивно-подобного поведения. У мышей с генетической предрасположенностью к депрессивно-подобному поведению, введение BDNF вызывает изменения в экспрессии генов 5-НТ2а рецепторов и ТПГ-2.

Апробация результатов. Результаты данной работы были представлены и обсуждены на Ученых Сессиях Института цитологии и генетики в 2008 и 2010 годах; конференции, посвященной академику Д.К. Беляеву (Новосибирск, 2007); конференции, посвященной академику М.А. Лаврентьеву (Новосибирск, 2007); VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); конференции «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (Санкт-Петербург, 2008); EHRLICH II -World Conference on Magic Bullets (Nürnberg, Germany, 2008); Международном Междисциплинарном Симпозиуме «От Экспериментальной Биологии к Превентивной и Интегративной Медицине» (Судак, Украина, 2008); 11th Annual Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society (Dresden, Germany, 2009); 9th International Congress of the Polish Neuroscience Society (Warsaw, Poland, 2009); BIT's 1st Annual Neuro Talk. (Singapore. Singapore. 2010); 7th Forum of European Neuroscience (Amsterdam, Netherlands, 2010); Первой международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2010); XXI Российском Физиологическом съезде им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); VII Съезде Казахского физиологического общества (Алматы, Казахстан, 2011); Пятой Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2011); 13th Annual Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society (Rome, Italy, 2011); III Съезде Физиологов СНГ (Ялта, Украина, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 работ, из них 26 статей в рецензируемых отечественных (14) и международных (12) журналах и 1 глава в зарубежной монографии.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты, обсуждение, выводы и список цитируемой литературы (430 наименования). Работа изложена на 205 страницах, содержит 55 рисунков и 15 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Животные. Эксперименты проводились на взрослых мышах линий СЗН/Не, AKR/J, CBA/LacJ, C57BL/6, Balb/c, DBA/2J, ICR, Asn, мышах линии ASC/Icg, мышах конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76C; крысах-пасюках, селекционированных в течение более 60 поколений в Институте цитологии и генетики СО РАН на высокую агрессивность по отношению к человеку или на ее отсутствие; зимоспящих сусликах, полученных из Института биофизики РАН, г. Пущино. Мыши линии ASC (Antidepressant Sensitive Cataleptics) с генетической предрасположенностью к каталепсии и депрессивно-подобному поведению были получены в нашей Лаборатории нейрогеномики поведения под руководством д.б.н. А.В. Куликова в результате селекции на повышенную каталепсию из популяции бэккроссов между мышами некаталептической (AKR) и каталептической (СВА) линий (Базовкина и др., 2005). Мыши конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76C - еще одна модель, созданная в нашей Лаборатории, для изучения роли 5-НТ рецепторов в регуляции реакции замирания. Линия AKR.CBA-D13Mit76C была получена переносом фрагмента хромосомы 13, сцепленным с геном каталепсии и содержащим ген 5-НТ]А рецептора, из генома линии СВА в геном линии AKR (Kulikov et al., 2008).

Поведенческие тесты. Все поведенческие характеристики оценивались по стандартным методикам при помощи системы компьютерной регистрации «EthoStudio» (Kulikov et al., 2008).

Активность триптофангидроксилазы-2 и уровни серотонина и 5-ГИУК оценивались при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Плотность 5-HTia рецепторов определяли при помощи специфического связывания [3H]8-OH-DPAT с мембранами.

Функциональную активность 5-НТ рецепторов определяли по выраженности специфического физиологического или поведенческого ответа на активацию рецептора его селективным агонистом.

Определение последовательности нуклеотидов проводили при помощи секвенирования по Сэнгеру.

Экспрессию генов оценивали при помощи разработанного нами количественного метода ОТ-ПЦР с использованием системы двух стандартов (Kulikov, Naumenko et а!., 2005; Науменко, Куликов, 2006; Kulikov, Naumenko, 2007; Naumenko et al., 2008).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

5-НТ рецепторы в терморегуляции. Вовлечение серотонина в терморегуляцию как фактора снижающего температуру тела не вызывает сомнения (Andersson et al., 1966), однако какими рецепторами опосредуется этот эффект серотонина до сих пор неясно. Достоверно показана только роль 5-HTiA рецепторов в регуляции температуры тела (Hjorth, 1985; Goodwin et al., 1987; Overstreet et al.,

1996). В то же время практически ничего не известно о вовлечении 5-HTiA рецепторов в механизмы естественной гипотермии, ярким примером которой является глубочайшая гипотермия, ассоциированная с зимней спячкой некоторых видов млекопитающих.

Сравнение полученной в ходе нашей работы последовательности нуклеотидов фрагмента гена 5-HTiA рецепторов с последовательностями других видов позволило выявить значительный процент гомологии между ними. В то же время, наряду со сходством, анализ полученной последовательности нуклеотидов позволил выявить уникальную для зимоспящих сусликов трехнуклеотидную инсерцию, соответствующую вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-HTia рецептора, отсутствующую в гене 5-Н'Г|А рецептора незимоспящих видов: собака, лошадь, горилла, макака, кролик, шимпанзе, орангутанг, тупайа, волк, бык, мышь, крыса, свинья, человек (Рис. 1). Необходимо подчеркнуть, что третья цитоплазматическая петля участвует в сопряжении 5-НТ,А рецептора с G-белком и, следовательно, вставка дополнительной аминокислоты может иметь существенное влияние на функцию рецептора.

При исследовании экспрессии гена 5-НТ]А рецепторов было показано, что погружению в спячку зимоспящих сусликов предшествует существенное повышение экспрессии гена 5-НТ,А рецепторов в гиппокампе (Рис. 2). Это хорошо совпадает с представлениями о гиппокампе как о пейсмейкере зимней спячки, сформировавшимися на основе электрофизиологических исследований (Штарк,' 1970; South et al., 1972). Наиболее замечательно то, что в зимний период, когда суслики находятся в состоянии спячки и температура их тела снижается до 3°С (Попова и др., 1978), экспрессия гена 5-НТ1А рецепторов не просто не исчезает, но даже остается на относительно высоком уровне. Полученные данные свидетельствует об участии гена, кодирующего 5-НТ,А рецептор, в механизмах зимней спячки и выявляют особенность первичной структуры гена 5-НТ,А рецепторов зимоспящих сусликов.

Canís familiaris

Equus caballus

i Gorilla gorilla

: Macaca mulatta

Oryctolagus cuniculus

Pan troglodytes

Pongo pygmaeus

Tupaia belangen

Vulpes vulpes

Sos taurus

Mus musculus

■ Hattus norvegicus

; Sus scrofa

Homo sapiens

j Citellus undulatus

22232333233 22232333233 222323 5233 222323:13230' 22232333233 223323 ¡3333: 222323:3233' 3223213333: 22232333333: 32232335 33 2 2 2333' 33 22232333 33 32232313233: ЗЗЭЭ2ЭШЗЭ

332333 232222 99B!122' If? ПЗЗЗоЗЗЗ ! N3323333 33233N23ЗЭЗЭЗ SH 223233 3333323 3 ; :ЗЗЗЗЭЗ, 3323332232222 9S9 22и ,35 3333 33 3 .3323333 ¡Р1|322332||Н|2Н1111111||||||||||||||||

33 33 2Î2Z2Î2 !Н 2Î3Î2 333 3 2 3 Э Î3333 3323332232222 SSS 223 33 3333 32 '3 i 3323353 3333332333232 9SB'333 33 3333332 Ш 3323333 3322332232 222999 223233 :3333323 3 : 3 J¡353

3323332232 222999 333333 13333333 3 3323332232222 199' 22 33i 333 3231 33233322322 22999 2232332 33333 3 : 35233323332 N999233 S3S 33 >333^1 = 332333223323^- 999222 33

'Эзззвззмаззазиав! cassas

3323332232222 999 323 33 3333 52 3

a яййллил

; i 3333353 • i ] 332335 ; 3 332335 33 3353 '3323353

Рис. 1. Сравнение фрагмента гена 5-НТы рецептора зимоспящих сусликов (СНеИиэ ипс/и!а(их) с аналогичными фрагментами генов 5-НТ1Л рецептора незгшоспящих животных. Подчеркиванием отмечена уникальная для зимоспящих животных трехнуклеотидная инсерция.

Средний мои

Л"

3 2 6

щ «

Рис. 2. Уровень мРНК 5-НТ,л рецепторов в структурах мозга сусликов, находящихся в разных периодах цикла сон-бодрствование. * -р<0.05 по сравнению с состоянием зимней спячки; # - р<0.05 по сравнению с состоянием активного бодрствования.

Проведенное нами исследование роли других 5-НТ рецепторов в механизмах терморегуляции показало, что в гипотермическом эффекте серотонина, кроме 5-НТ|А рецепторов, участвуют 5-НТз и 5-НТ7 рецепторы мозга.

Было установлено, что центральное введение агониста 5-НТ3 рецепторов ш-СРВв вызывало значительный, продолжительный и дозозависимый гипотермический ответ. Температура тела мышей падала на 4°С и восстанавливалась до начального уровня в течение 7 часов (Рис. ЗА). В то же время периферическое введение т-СРВО в широком диапазоне доз не вызывало изменений температуры тела (Рис. ЗБ).

—х— физ. раствор —г?— 20 нмоль —л— 40 ммоль —о— 80 нмоль —□— 160 нмопь

10 20 30 40 50 60 120 1 ВО 270 360 450

I I Физ. раствор НВ 0.5 мг/кг 1.0 мг/кг 5.0 мг/кг 10.0 мг/кг

Рис. 3. Влияние центрального (А) и периферического (Б) введения селективного агониста 5-НТ3 рецепторов т-СРВО на температуру тела мышей.

Предварительное введение селективного антагониста 5-НТ1Д рецепторов р-МРР1 ослабляло гипотермию, вызванную центральным введением т-СРВО (Рис. 4). Полученные данные указывают на существование функционального взаимодействия между 5-НТз и 5-НТ]А рецепторами и на существенную роль этого взаимодействия в регуляции температуры тела.

Рис. 4. Влияние селективного антагониста 5-НТ/А рецепторов р-МРР1 на интенсивность гшотермической реакции, вызванной центральным введением агониста 5-НТ3 рецепторов т-СРВО. ** р<0.01 по сравнению с т-СРВО; + + + р<0.01 по сравнению с р-МРР1 и растворителем.

При сравнении терморегуляторных процессов, лежащих в основе гипотермии, опосредуемой 5-НТ1А и 5-НТ3 рецепторами, было показано, что потребление кислорода и выделение углекислого газа существенно изменяются в ответ на введение как т-СРВО, так и 8-ОН-ОРАТ, однако, 8-ОН-ОРАТ вызывает менее выраженное снижение этих параметров (Рис. 5А, Б). В то же время введения т-СРВО вызывает повышение температуры кожи хвоста, что свидетельствует об усилении теплоотдачи (Рис. 6).

I А

т ' Т> 44- ++44 ++++ Р<0.05 4 I т

н-н т т ••4 А 4

1 г I 1 ^

£ 29.0

С 24.0

о 19.0

"п

ф 14.0

ф ч

со 9.0

гз 26 гт м

Время, мин

-*- Физ. раствор о т-СРВО

-•А" 8-ОН-ОРАТ

■ ] Г Ч/

{\ [4,1 £ .......

н 4-1 ;тт±4

1 Р<0.05 Н-т! у

11 13 1В 17

Время, мин

Рис. 5. Влияние центрального введения эквимолярных доз т-СРВО и 8-ОН-ОРАТ на потребление кислорода (А) и выделение углекислого газа (Б). Горизонтальной линией показаны различия между мышами, получившими т-СРВО и контрольными мышами. *р<0.05 между мышами, получившими 8-ОН-ОРАТ и контрольными мышами. #р<0.05 между мышами, получившими 8-ОН-ОРАТ и мышами, получившими т-СРВО.

Физ. раствор о- т-СРВв 8-ОН-ОРАТ

Рис. 6. Влияние центрального введения эквимолярных доз т-СРВО и 8-ОН-ВРАТ на температуру кожи хвоста. Горизонтальной линией

показаны существенные

различия между мышами, получившими т-СРВй и контрольными мышами,

р<0.05.

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 26 27 29

Время, мин

Таким образом, выявленный гипотермический ответ на активацию центральных 5-НТ3 рецепторов опосредуется как увеличением теплоотдачи, так и падением интенсивности теплопродукции, а менее выраженный гипотермический эффект активации 5-НТ[А рецепторов опосредуется только снижением теплопродукции.

Продолжительный, дозозависимый гипотермический ответ вызвало и центральное введение селективного агониста 5-НТ; рецепторов ЬР44. Температура тела снижалась на 3°С через 15 мин после введения препарата и восстанавливалась до базового уровня более чем через 1.5 часа (Рис. 7 А). Внутрибрюшинное введение ЬР44 в широком диапазоне доз не оказало влияния на температуру тела (Рис. 7Б).

■д—нго

—5.1 нмоль -V— 10.3 нмоль ■•—20.5 нмоль ■о—41 0 нмоль

I I Н,0 У///Л 1.0 мг/кг 2.0 мг/кг 10.0 мг/кг

Рис. 7. Эффект центрального (А) и периферического (Б) введения селективного

агониста 5-НТу рецепторов ЬР44 на температуру тела мышей.

Селективный антагонист 5-НТ7 рецепторов SB 269970 существенно ослаблял гипотермический эффект, вызванный LP44. В то же время предварительное введение SB 269970 не оказало влияния на гипотермический ответ, вызванный введением 8-OH-DPAT и m-CPBG. Так же было показано, что селективный антагонист 5-HTiA рецепторов WAY-100635 полностью блокировал гипотермический ответ, вызванный введением 8-OH-DPAT, в то время как предварительное введение такой же дозы WAY-100635 не оказывало влияния на гипотермический ответ, вызванный агонистом 5-НТ7 рецепторов.

Эти результаты свидетельствуют о том, что 5-НТ7 рецепторы не принимают участие в гипотермическом ответе на активацию 5-НТ,А и 5-НТ3 рецепторов. Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на интенсивное использование в нейрофармакологии 8-OH-DPAT в качестве селективного агониста 5-НТ,л рецепторов, не было достоверно известно, какое участие в эффектах этого препарата принимают 5-НТ7 рецепторы. Полученные нами данные об отсутствии участия 5-НТ7 рецепторов в гипотермическом эффекте 8-OH-DPAT, позволяют снять существующие до настоящего времени сомнения относительно селективности этого важнейшего фармакологического препарата.

Таким образом, активация, по крайней мере, трех типов 5-НТ рецепторов (5-HTiA, 5-НТз и 5-НТ7) вызывает гипотермический ответ. Такое обширное дублирование функции свидетельствует о чрезвычайной важности защиты организма от перегревания и адаптивной роли серотонин-зависимых механизмов терморегуляции.

5-НТ рецепторы в регуляции защитно-оборонительного поведения.

Серотониновые рецепторы играют роль и в других эволюционно закрепленных адаптивных видах поведения, а именно, в регуляции двух основных форм защитно-оборонительного поведения - агрессии и реакции замирания. Эти альтернативные виды защитного поведения, проявляющиеся у дикого животного в отсутствии возможности избежать контакта с хищником или человеком (Dixon, 1998; Maxson, 2000). Агрессия, направленная на человека, тесно связана с процессом доместикации животных (Беляев, Трут, 1964; Belyaev, 1979). Самым крупным исследованием в этом направлении является проводимая в Институте Цитологии и Генетики СО РАН многолетняя селекция серебристо-черных лисиц (Беляев, Трут, 1964; Трут, 1969) и диких серых крыс-пасюков на отсутствие агрессивности по отношению к человеку (Беляев, Бородин, 1982; Plyusnina, Oskina, 1997).

Вовлечение 5-HT!A рецепторов в механизм регуляции агрессивного поведения было неоднократно показано. В то же время не было данных о взаимосвязи функциональной активности 5-HTiA рецепторов, их плотности и экспрессии 5-НТ1А гена в мозге животных с генетически детерминированной защитно-оборонительной агрессией. Мало что известно о роли других 5-НТ ■ рецепторов в механизмах регуляции агрессии, направленной на человека.

Крысы, селекционированные на низкий уровень защитно-оборонительной агрессии, резко отличались от агрессивных крыс отсутствием агрессивной реакции на человека. Агонист 5-НТ,А рецепторов 8-OH-DPAT (1 мг/кг) не повлиял на температуру тела агрессивных крыс-пасюков, в то время как та же доза 8-OH-DPAT вызывала значительный гипотермический ответ у неагрессивных крыс (Рис. 8), а также более сильное сокращение нижней губы (Lower Lip Retraction). Результаты этих двух тестов на функциональную активность 5-НТ!А рецепторов указывают на

повышенную функциональную активность 5-НТ|д рецепторов в мозге неагрессивных крыс по сравнению с агрессивными.

Экспрессия гена 5-НТ1Д рецепторов в среднем мозге неагрессивных крыс так же была значительно выше (Рис. 9).

Существенные различия между неагрессивными и агрессивными крысами были обнаружены и по плотности 5-НТ|д рецепторов (Рис. 10). Плотность б-НТи рецепторов была выше во фронтальной коре, гипоталамусе и миндалевидном комплексе неагрессивных крыс.

Рис. 8. Функциональная активность ¡-НТ/а рецепторов в мозге высокоагрессивных и неагрессивных крыс-пасюков, определенная по выраженности гипотермической реакции (А) и сокращению нижней губы (Б), вызванных введением 8-ОН-ОРАТ. *р<0.05.

е 5г>

% 4 Ё"

■л 3 % 2'

м 1А о '

а. >

I I Агрессивные крысы

Неагрессивные крысы

с4

<-»"• Л" Л»

Рис. 9. Экспрессия гена, кодирующего 5-НТм рецептор в мозге высокоагрессивных и неагрессивных крыс-пасюков. **р<0.01.

I I Агрессивные крысы Неагрессивные крысы

Рис. 10. Плотность 5-НТ,Л рецепторов в структурах мозга высокоагрессивных и неагрессивных крыс-пасюков. *р<0.05, *** р<0.001.

Таким образом, длительная селекция на отсутствие агрессии по отношению к человеку привела к повышению экспрессии 5-НТ|Д рецепторов, сопровождающемуся повышением плотности 5-НТ|А рецепторов и их функциональной активности. Полученные данные, совместно с данными об антиагрессивном эффекте 8-ОН-ОРАТ, указывают па существенную роль 5-НТ,А рецепторов в подавлении вызванной страхом агрессии.

Введение селективного агониста 5-НТ2С рецепторов МК-212 неагрессивным животным вызывало отчетливое ослабление интенсивности реакции вздрагивания, что указывает на повышенную функциональную активность 5-НТ2С рецепторов в мозге неагрессивных животных (Рис. 11). Исследование экспрессии гена, кодирующего 5-НТ2С рецептор, обнаружило повышение уровня мРНК этих рецепторов во фронтальной коре и гиппокампе крыс, селекционированных на отсутствие вызванной страхом агрессии (Рис. 12). Различий по функциональной активности 5-НТ2А рецепторов и экспрессии гена 5-НТ2А рецепторов между высокоагрессивными и неагрессивными крысами обнаружено не было.

I I Физ. раствор

МК-212 (агонист)

Агрессивные крысы

Неагрессивны« крысы

Рис. 11. Влияние селективного агониста 5-НТх рецепторов МК-212 на амплитуду реакции вздрагивания в ответ на звуковой сигнал. * р<0.05 по сравнению с животными, получавшими физиологический раствор; # р<0.05 по сравнению с высокоагрессивными крысами.

1600 л

1 I Агрессивные крысы У///Л Неагрессивные крысы

g 1400-

й 200-

g 100* .:

с/

Рис. 12. Экспрессия гена, кодирующего 5-НТ2С рецептор в мозге высокоагрессивных и неагрессивных крыс-пасюков. *р<0.05.

Таким образом, доместикация приводит к существенному повышению экспрессии 5-HTia и 5-НТ2с генов и функциональной активности 5-НТ|А и 5-НТ2с рецепторов. Можно заключить, что 5-НТ,А и 5-НТ2С, но не 5-НТ2А рецепторы играют существенную роль в механизмах агрессии по отношению к человеку.

Крайне интересным является исследование альтернативного защитно-оборонительной агрессии вида поведения - каталепсии. Для исследования роли механизмов регуляции наследственной каталепсии, в нашей Лаборатории нейрогеномики поведения д.б.н. А.В. Куликовым были созданы мыши линии ASC (Antidepressant Sensitive Cataleptics) с повышенной предрасположенностью к данному типу защитного поведения. Мыши конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76C - еще одна модель для изучения роли 5-HT рецепторов в регуляции реакции замирания, полученная переносом фрагмента хромосомы, содержащего ген 5-НТ|А рецептора, из генома линии СБА в геном линии AKR (Kulikov et al., 2008).

В ходе нашей работы было показано, что генетическая предрасположенность к каталепсии связана со сниженной функциональной активностью 5-НТ2А рецепторов (Рис. 1 ЗА) и пониженной экспрессией гена 5-НТ2А рецепторов во фронтальной коре (Рис. 13Б), что совпадает с полученными ранее данными о сниженной плотности 5-НТ2А рецепторов в мозге мышей-каталептиков линии СБА (Kulikov et al., 1995).

Было показано, что агонист 5-НТ2А рецепторов DOI подавляет выраженность каталепсии у мышей СВА и ASC, но не у мышей конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76C (Рис. 14). Интересно отметить, что функциональная активность 5-НТ]А рецепторов у мышей конгенной линии AKR.CBA-D13Mit76C была существенно меньше, чем у мышей каталептических линий СВА и ASC, но, в то же время, достоверно больше, чем у мышей некаталептической линии AKR (Рис. 15). Этот факт указывает на возможность существования функционального взаимодействия между 5-НТ2А и 5-HTiA рецепторами в механизме регуляции наследственной каталепсии.

СИ AKR/J

CBM.«c BSS ASC

M AKR.CBAD13MÏ176C

Рис. 13. Функциональная активность 5-HT2a рецепторов (А) и экспрессия 5-НТ2а гена (Б) в мозге мышей некатачептической линии AKR и каталептических линий СБА, ASC и AKR.CBA-D13MU76C. *** р<0.001, **р<0.01 по сравнению с мышами линии AKR.

Рис. 14. Влияние агониста 5-НТ:Л рецепторов DOI на выраженность каталепсии у мышей. ***р<0.001, **р<0.01.

Рис. 15. Функциональная активность 5-НТц рецепторов в мозге мышей линий AKR, СБА, ASC и AKR.CBA-D13MU76C. *** р<0.001, *р<0.05 по сравнению с мышами линии AKR; #р<0.05 по сравнению с мышами линии СБА.

Это предположение было доказано экспериментально. Селективный антагонист 5-HTia рецепторов р-MPPI подавлял антикаталептаческий эффект DOI у мышей линий СВА и ASC. (Рис. 16), что дало основание заключить, что активация 5-НТпд рецепторов приводит к активации 5-HTia рецепторов, подавляя, таким образом, развитие каталепсии.

CBA/Lac ASC

Рис. 16. Эффект введения селективного антагониста 5-HTia рецепторов р-МРР1на антикаталептический эффект агониста 5-НТ2А рецепторов DOI. ** р<0.01 по сравнению с мышами линии СВА, предварительно получившими инъекцию р-MPPI; * р<0.05 по сравнению с мышами линии ASC после введения р-МРР1.

Таким образом, показана повышенная функциональная активность 5-НТ|А рецепторов в мозге каталептических мышей линий СВА, ASC и AKR.CBA-D13Mit76C по сравнению с некаталептическими мышами линии AKR. Выявлена сниженная экспрессия гена 5-НТгл рецепторов и функциональная активность 5-HTza рецепторов в мозге мышей каталептических линий (СВА, ASC и AKR.CBA-D13Mit76C) по сравнению с мышами некаталептической линии AKR. Показано, что активация 5-НТ2А рецепторов вызывает существенное снижение выраженности наследственной каталепсии, и этот эффект 5-НТ2А рецепторов связан с 5-HTia рецепторами.

Полученные результаты дают основание заключить, что селекция на отсутствие агрессии по отношению к человеку приводит к повышению экспрессии гена 5-НТ|А рецепторов, плотности и функциональной активности 5-НТ]А рецепторов. В то же

время повышенная предрасположенность к реакции замирания связана со сниженной экспрессией гена 5-НТ2А рецепторов, плотностью и функциональной активностью 5-НТ2А рецепторов. Следовательно, генетически детерминированная предрасположенность к различным видам поведения связана с характерными для каждого вида поведения изменениями определенных 5-НТ рецепторов.

Роль 5-НТ рецепторов в антндепрессивном эффекте нейротрофического фактора мозга. Функциональное состояние серотониновой системы мозга, как и 5-НТ-рецепторного аппарата, несомненно, находится под контролем различных систем ЦНС. В последнее время значительное внимание направлено на изучение нейротрофических факторов (Carballedo et al., 2012; Loh et al., 2012). Это связано с их огромной ролью в развитии и функции ЦНС и механизмах ее пластичности (Barde, 1990).

Нами было показано, что центральное введение нейротрофического фактора мозга BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) снижает время неподвижности в тесте на каталепсию у мышей как «депрессивной» линии ASC так и «недепрессивной» линии СВА (Рис. 17А). В то же время введение BDNF приводило к существенному сокращению времени неподвижности в тесте на депрессивно-подобное поведение - тесте подвешивания за хвост, только у мышей «депрессивной» линии ASC (Рис. 17Б).

А Тест на каталепсию

т т

I I Контроль BDNF

Б Тест

подвешивания за хвост

ASC СВА

Рис. 17. Влияние BDNF на время неподвижности в тесте на катачепсию (А) и тесте подвешивания за хвост (Б) мышей линий ASC и СВА. **р<0.01; *р<0.05 по сравнению с соответствующим контролем.

Было установлено, что BDNF приводит к значительному повышению функциональной активности 5-НТ2А рецепторов и увеличению экспрессии гена 5-НТ2А рецепторов в гиппокампе мышей «депрессивной» линии ASC, но не «недепрессивной» линии СВА (Рис. 18).

Д I I Контроль

ASC СВА ASC СВА ASC СВА

Средний мозг Гиппокамп Фр. Кора

Рис. 18. Влияние BDNF на функциональную активность 5-НТ2Л peifenmopoe (А) и экспрессию гена 5-HTia рецепторов (Б) в мозге мышей линий ASC и СВА. *р<0.05 по сравнению с соответствующим контролем.

В то же время BDNF не оказывал влияния на функциональную активность 5-НТ.А рецепторов, повышая экспрессию гена 5-НТ|л рецепторов в гиппокампе «депрессивных» мышей линии ASC.

BDNF вызывал так же увеличение экспрессии гена ключевого фермента биосинтеза серотонина - ТПГ-2, в среднем мозге «депрессивных» мышей линии ASC, но не оказывал влияния на экспрессию гена серотонинового транспортера (5-НТТ) у мышей обеих исследованных линий (Рис. 19).

Можно заключить, что эффект BDNF проявляется как у «недепрессивных» мышей линии СВА (снижение выраженности каталепсии), так и «депрессивных» мышей ASC. Однако у мышей ASC BDNF проявляет антидепрессивный эффект и вызывает изменения экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга. Полученные результаты позволяют полагать, что в антидепрессивный эффект BDNF вовлечены 5-НТ2А рецепторы и ТПГ-2.

I I Контроль Я BDNF

ASC СВА

Рис. 19. Влияние ВОЫР на экспрессию генов ТПГ-2 (А) и 5-НТТ (Б) в среднем мозге мышей линий АБС и СВА. п>9. *р<0.05 по сравнению с соответствующим контролем.

5-НТ рецепторы в аугорегулящш серотониновой системы мозга.

Уникальность серотониновой системы мозга, обеспечивающая ее вовлечение в широчайший спектр механизмов регуляции различных физиологических функций видов поведения и пластичности центральной нервной системы, заключается в способности системы к аугорегулящш. Считалось, что основной вклад в ауторегуляцию серотониновой системы мозга вносит 5-НТ1А рецептор, который способен контролировать секрецию серотонина в синаптическую щель (Saudou and Hen, 1994; Barnes and Sharp, 1999). В настоящее время известно о существовании функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов, которые, несомненно, должны оказывать влияние на механизмы ауторегуляции серотониновой системы мозга. Однако данные о роли функциональных межрецепторных взаимодействий в процессах ауторегуляции серотониновой системы мозга крайне немногочисленны и противоречивы. Оставался неясным и вклад 5-НТ2А и 5-НТ3 рецепторов в механизмы ауторегуляции серотониновой системы мозга.

Нами было показано, что хроническое введение селективного агониста 5-НТ,А рецепторов 8-OH-DPAT приводит к снижению функциональной активности 5-НТ1А рецепторов, сопровождающемуся значительным снижением экспрессии гена 5-НТ,А рецепторов (Рис. 20). В то же время хроническое введение 8-OH-DPAT приводит и к существенному снижению экспрессии гена 5-НТ2А рецепторов без существенных изменений функциональной активности 5-НТ2А рецепторов (Рис. 21).

£ 1.о-

о 0,0 ■

X 100

физ. раствор 8-ОН-ОРАТ

С?

Рис. 20. Влияние хронического введения 8-ОН-ОРАТ на функциональную активность 5-НТ/а рецепторов (А) и на экспрессию гена 5-НТи рецепторов (Б). *р<0.05, ***р<0.001.

У//М физ. раствор

Рис. 21. Влияние хронического введения 8-ОН-йРАТ на функциональную активность 5-НТ2арецепторов (А) и на экспрессию гена 5-НТ2Арецепторов (Б). **р<0.01.

Так же хроническая активация 5-НТ1Д рецепторов приводит к существенному снижению экспрессии гена, кодирующего ключевой фермент биосинтеза серотонина - ТПГ-2, не оказывая значительного эффекта на экспрессию гена серотонинового транспортера (5-НТТ) (Рис. 22).

фиэ. распор ВЭ »OH-DPAT

140-

300

250

* 100£

s 80-

X 200 о. 2

| 150

S 100

60-

40-

20-

Рис. 22. Влияние хронического введения 8-OH-DPAT на экспрессию генов, кодирующих ТПГ-2 (Л) и 5-НТТ (Б) в средне.и мозге. *р<0.05.

Несмотря на выраженные изменения в экспрессии генов, кодирующих ключевые элементы серотониновой системы мозга, хроническая активация 5-НТ|д рецепторов не оказала существенного влияния на двигательную активность, депрессивноподобное, агрессивное поведение и тревожность. Вероятно, потеря поведенческого ответа на препарат, лежащая в основе развития нечувствительности к хроническим фармакологическим воздействиям, связана с выявленными нами изменениями в экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга, вызванными хронической активацией 5-НТ]А рецепторов.

Транскрипционная регуляция генов играет далеко не последнюю роль в ауторегуляции функционального состояния серотониновой системы мозга. Одним из ключевых элементов регуляции экспрессии гена 5-НТ1А рецепторов является транскрипционный фактор Freud-1. Freud-1 осуществляет селективное подавление экспрессии гена 5-HTiA рецепторов в мозге, и при делеции его сайта связывания транскрипция гена 5-НТ,А рецепторов резко усиливается (Ou et al., 2000). Тем не менее, несмотря на идентификацию белка Freud-1, способного регулировать десятикратные изменения экспрессии гена 5-HTiA рецепторов, не было никаких данных о роли этого белка или кодирующего его гена в ауторегуляции функционального состояния 5-HTjA рецепторов in vivo.

Нами было обнаружено, что хроническое введение селективного агониста 5-НТ|А рецепторов 8-OH-DPAT, приводящее к двукратному снижению экспрессии гена, кодирующего 5-НТ]А рецептор в среднем мозге мышей, сопровождается существенным повышением экспрессии гена Freud-1 (Рис. 23). Это дает основание утверждать, что селективный сайленсер 5-НТ,А рецепторов Freud-1 вовлечен в систему компенсаторных механизмов, регулирующих функциональное состояние серотониновой системы мозга.

Рис. 23. Влияние хронической активации 5-НТ:л рецепторов на экспрессию zenot кодирующих 5-HTia рецептор (А) и селективный сайленсер рецептор Freud-] (Б), среднем мозге. *р<0.05; **р<0.01.

Было установлено, что хроническое введение агониста 5-НТ2А рецепторов ПС снижает функциональную активность 5-НТ2А рецепторов без значительны изменений экспрессии гена 5-НТ2А рецепторов. В то же время хроническа активация 5-НТ2А рецепторов приводит к повышению экспрессии ген. кодирующего ключевой фермент биосинтеза серотошша - ТПГ-? сопровождающемуся значительным повышением активности фермента (Рис. 24) увеличением уровня серотонина в среднем мозге мышей без существенны изменений в уровне его основного метаболита 5-гидроксииндолуксусной кислот1 (5-ГИУК). Более того, хроническая активация 5-НТгд рецепторов приводит существенному снижению экспрессии гена серотонинового транспортера (5-НТТ осуществляющего обратный захват серотонина из синаптической щели (Рис. 25). Вс эти данные указывают на увеличение функциональной активности серотониново системы мозга.

I I физ. раствор doi

Рис. 24. Влияние хронической активации 5-НТгл рецепторов на экспрессию гене кодирующего ТПГ-2 (А), и активность ТПГ-2 (Б) в среднем мозге. ** р<0.01 *р<0.05.

400 п 350

300

V 250

200 150

100 50

I I физ. раствор 001

Рис. 25. Влияние хронической активации 5-НТ2А рецепторов на экспрессию гена, кодирующего серотониновый транспортер в среднем мозге мышей. *р<0.05.

Тем не менее, хроническое введение 001 не оказало существенного влияния на серотонин-зависимое поведение. Эти данные указывают на то, что выявленное повышение функциональной активности серотониновой системы мозга, вероятно, лежит в основе развития нечувствительности к применяемому хронически агонисту 5-НТ2а рецепторов и, следовательно, носит компенсаторный характер.

Хроническое введение селективного агониста 5-НТ3 рецепторов т-СРВй привело к снижению функциональной активности 5-НТ3 рецепторов без изменений в экспрессии гена 5-НТ3 рецепторов (Рис. 26). В то же время хроническая активация 5-НТ3 рецепторов привела и к снижению функциональной активности 5-НТ|А рецепторов, не оказав значительного эффекта на экспрессию гена 5-НТ,А рецепторов (Рис. 27).

з: х о

о 25

а ¡20

I »о ы X

о. 3

' 15

I ' Вода т-СРВО

Кора

Гилпокамп

Рис. 26. Влияние хронической активации 5-НТ3 рецепторов на функциональную активность 5-НТ3рецепторов (А) и экспрессию 5-НТ3 гена (Б). ***р<0.001.

р i

е-

0.0- щ

-0.5- w

-1.0-

-1.5- i *

-2.0-

70-, 6050 40 30 20 10 О

I I Вода ЕШ m-CPBG

Гиплокамп Средний мозг

Рис. 27. Влияние хронической активации 5-НТ) рецепторов на функционачьную активность 5-НТц рецепторов (А) и экспрессию 5-HTia гена (Б). *р<0.05.

Таким образом, хроническая активация каждого из трех исследованных рецепторов (5-HTia, 5-НТ2А и 5-НТз) приводит к их десенситизации (Рис. 28). Эти данные указывают на то, что снижение функциональной активности рецепторов при его хронической активации не зависит от типа рецептора (метаботропный или ионотропный). В то же время характер изменения функционального состояния серотониновой системы мозга и экспрессии ее ключевых генов зависят от исследуемого рецептора. Так, десенситизация 5-HTia рецепторов привела к снижению экспрессии генов 5-НТ|А и 5-HTia рецепторов и ТПГ-2, тогда как десенситизация 5-НТгл рецепторов вызвала повышение экспрессии гена ТПГ-2, активности фермента ТПГ-2, уровня 5-НТ и снижение экспрессии гена 5-НТТ. В то же время десенситизация 5-НТз рецепторов привела к снижению функциональной активности 5-НТ|А рецепторов, не оказав существенного влияния на экспрессию ключевых генов серотониновой системы мозга.

) (вом?)

^ I/

5-НТ,д рецептор 5-НТгд рецептор 5-НТ, рецептор

Ч' Ч/ Ч/

Хроническая активация рецептров их селективными агонистами

Десенситизация рецепторов

Снижение экспрессии генов 5-НТ1д, 5-НТм рецепторов и ТПГ-2

Десенситизация 5-НТ1Д рецептора

Повышение экспрессии гена ТПГ-2 , активности ТПГ-2, уровня 5-НТ,

снижение экспрессии гена 5-НТТ

Рис. 28. Схема основных функциональных взаимодействий 5-НТ рецепторов с ключевыми элементами серотониновой системы мозга.

Таким образом, нарушение в работе того или иного рецептора приводит к характерным для данного типа рецептора изменениям экспрессии определенного ансамбля генов серотониновой системы мозга и, как следствие, изменению функционального состояпия серотониповой системы мозга. Данная генетическая сеть находится не только под регуляторным контролем самой серотониновой системы мозга, но и под контролем других систем мозга. Изменения в функциональном состоянии серотониновой системы мозга, вероятно, приводят к потере поведенческого ответа на фармакологическое воздействие, то есть являются компенсаторными и, следовательно, играют важную роль в пластичности серотониновой системы мозга в частности и центральной нервной системы в целом (Рис. 29).

Поведение, физиологические функции

Рис. 29. Схема сети функциональных межрецепторных взаимодействий как основы регуляции функциональной активности серотониновой системы мозга и ее пластичности.

выводы

Генетически детерминированная предрасположенность к различным видам серотонин-зависимого поведения связана с характерными для данного вида поведения изменениями 5-НТ-рецепторной системы мозга.

Селекция на отсутствие защитао-оборонительной агрессии сопровождается повышением функциональной активности 5-НТ,А и 5-НТ2с рецепторов и экспрессии 5-Н Г, А и 5-НТ2С генов.

Генетическая предрасположенность к каталепсии связана со снижением функциональной активности 5-НТ2А рецепторов с вовлечением транскрипционных механизмов. 5-НТ2А рецепторы принимают участие в подавлении реакции замирания посредством активации 5-НТ[А рецепторов.

Серотониновые 5-НТ3 и 5-НТ, рецепторы мозга вовлечены в механизмы терморегуляции. 5-НТ1А рецепторы частично опосредуют гипотермический эффект активации центральных 5-НТ3 рецепторов. Гипотермический эффект активации 5-НТ7 не связан с эффектом, опрсредуемым 5-НТ,А и 5-НТ3 рецепторами. Гипотермический эффект агониста 5-НТ3 рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект агониста 5-НТ1А рецептора связан только со снижением теплопродукции. Сочетающееся с развитием глубокой гипотермии погружение в зимнюю спячку связано с повышением уровня мРНК 5-НТ,А рецептора в пшпокампе, а состояние зимней спячки - с относительно высоким уровнем мРНК 5-НТ,А рецептора в среднем мозге сусликов. Ген 5-НТ1А рецептора зимоспящего суслика отличается от генов 5-НТ,а рецептора незимоспящих трехнуклеотидной инсерцией соответствующей вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую' петлю 5-НТ, а рецептора.

Центральное введение нейротрофического фактора мозга (ВО№) подавляет выраженность депрессивно-подобного поведения. У мышей линии АБС с генетической предрасположенностью к депрессивно-подобному поведению введение вызывает изменения в экспрессии ключевых генов серотониновой

системы мозга.

Транскрипционный фактор ГгеисМ участвует в ауторегуляции 5-НТ системы мозга: экспрессия гена КеисЫ повышается при десеяситизации 5-НТ1А рецепторов, вызванной их хронической активацией.

Серотониновые 5-НТ,А и 5-НТ2А рецепторы играют существенную роль в ауторегуляции 5-НТ системы мозга. Показано существование гомологических и гетерологических функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов мозга. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Показана роль этих процессов в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении функции одного из звеньев 5-НТ системы мозга.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Popova N.K., Naumenko V.S., Plyusnina I.Z., Kulikov A.V. Reduction in 5-HT(lA) receptor density, 5-HT(IA) mRNA expression, and flinctional correlates for 5-HT(lA) receptors in genetically defined aggressive rats // J. Neurosci. Res. 2005. V.80(2):286-292.

2. Kulikov A.V., Osipova D.V., Naumenko V.S., Popova N.K. Association between Tph2 gene polymorphism, brain tryptophan hydroxylase activity and aggressiveness in mouse strains // Genes, Brain and Behavior, 2005. V.4(8):482-485.

3. Kulikov A.V., Naumenko V.S. Problems of mRNA Quantification in the Brain using RT-PCR. In: New Messenger RNA Research Communications (Kwang L.B., ed.) // N.Y.: Nova Science Publishers, Inc., 2007. pp.53-68. ISBN: 1-60021-488-6

4. Naumenko V.S., Tkachev S.E., Kulikov A.V., Semenova T.P., Amerhanov Z.G., Smirnova N.P. Popova N.K. The brain 5-HT(lA) receptor gene expression in hibernation // Genes, Brain Behav. 2008. V.7(3):300-305.

5. Naumenko V.S., Osipova D.V., Kostina E.V., Kulikov A.V. Utilization of a two-standard system in real-time PCR for quantification of gene expression in the brain // J. Neurosci. Meth. 2008. V.170(2):197-203.

6. Popova N.K., Naumenko V.S., Tibeikina M.A., Kulikov A.V. Serotonin transporter, 5-HT1A receptor and behavior in DBA/2J mice in comparison with four inbred strains // J. Neurosci. Res. 2009. V.87(16):3649-3657.

7. Naumenko V.S., Kondaurova E.M., Popova N.K. Central 5-HT3 receptor-induced hypothermia in mice: interstrain differences and comparison with hypothermia mediated via 5-HT1A receptor //Neurosci. Lett., 2009. V.465(l):P.50-54.

8. Naumenko V.S., Bazovkina D.V., Kondaurova E.M., Zubkov E.A., Kulikov A.V. The role of 5-HT(2A) receptor and 5-HT(2A)/5-HT(lA) receptor interaction in the suppression of catalepsy // Genes, Brain Behav. 2010. V.9(5):519-524.

9. Popova N.K., Naumenko V.S., Cybko A.S., Bazovkina D.V. Receptor-genes cross-talk: effect of chronic 5-HT1A agonist 8-OH-DPAT treatment on the expression of key genes in brain serotonin system and on behavior // Neuroscience. 2010. V.169(l):229-235.

10. Kondaurova E.M., Naumenko V.S., Sinyakova N.A., Kulikov A.V. Map3kl, I16st, Gzmk, and Hspb3 gene coexpression network in the mechanism of freezing reaction in mice // J. Neurosci. Res. 2011. V.89(2):267-273.

11. Naumenko V.S., Kondaurova E.M., Popova N.K. On the role of brain 5-HT(7) receptor in the mechanism of hypothermia: Comparison with hypothermia mediated via 5-HT(lA) and 5-HT(3) receptor // Neuropharmacol. 2011. V.61(8):1360-1365.

12. Voronova I.P., Naumenko V.S., Khramova G.M., Kozyreva T.V., Popova N.K. Central 5-HT(3) receptor-induced hypothermia is associated with reduced metabolic rate and increased heat loss//Neurosci Lett. 2011. V.504:209-214

13. Popova N.K., Morozova M.V., Naumenko V.S. Ameliorative effect of BDNF on prenatal ethanol and stress exposure-induced behavioral disorders // Neurosci Lett. 2011. V.505:82-86.

14. Kulikov A.V., Osipova D.V., Naumenko V.S., Terenina E„ Morn^de P., Popova N.K. A pharmacological evidence of positive association between mouse intermale aggression and brain serotonin metabolism // Behav. Brain Res. 2012. V.233. P.l 13-119.

15. Naumenko V.S., Kondaurova E.M., Bazovkina D.V., Tsybko A.S., Tikhonova M.A., Kulikov A.V., Popova N.K. Effect of brain-derived neurotrophic factor on behavior and key members of the brain serotonin system in genetically predisposed to behavioral disorders mouse strains //Neuroscience. 2012. V.214. P.59-67

16. Куликов A.B., Осипова Д.В., Науменко B.C., Попова Н.К. Полиморфизм С1473Г в гене триптофангидроксилазы и выраженность агрессивного поведения мышей // Докл Акад. Наук, 2005. Т.402(4):571-573.

17. Науменко B.C., Куликов A.B. Количественное определение экспрессии гена 5-НТ1А серотонинового рецептора в головном мозге // Мол. Биол., 2006. Т.40(1):С.37-44.

18. Науменко B.C., Кондаурова Е.М., Куликов A.B., Попова Н.К. Влияние селекции на высокую предрасположенность к каталепсии, на функциональную активность 5-НТ1 А-рецепторов и экспрессию кодирующего их гена // Докл. Акад. Наук 2006 Т.409(1 ): 133-135.

19. Попова Н.К., Науменко B.C., Плюснина И.З. Участие серотониновых 5-НТ1А-рецепторов мозга в генетической предрасположенности к агрессивному поведению // Журн. Высш. Нервн. Деят. 2006. Т.56(4):537-542.

:0. Зубков Е.А., Куликов A.B., Науменко B.C., Попова Н.К. Хроническое действие тироксина на поведение и серотониновые рецепторы у контрастных по предрасположенности к каталепсии линий мышей // Журн. Высш Нервн Деят 2008 Т.58(4):493-500.

1. Науменко B.C., Кожемякина Р.В., Плюснина И.З. Попова Н.К. Экспрессия гена серотонинового транспортера и реакция рефлекторного вздрагивания у крыс с генетически детерминированной агрессией, вызванной страхом // Бюлл Эксп Биол Мед. 2009. Т.147(1):86-89.

2. Куликов A.B., Науменко B.C., Базовкина Д.В., Ди В.Ю., Осипова Д.В., Попова Н.К. Влияние терминального фрагмента хромосомы 13 на предрасположенность к каталепсии и на экспрессию генов, кодирующих триптофангидроксилазу-2, транспортер серотонина и 5-НТ1А рецептор в мозге // Бюлл. Эксп. Биол Мед 2009 Т.147(5):553-556.

3. Попова Н.К., Науменко B.C., Кожемякина Р.В., Плюснина И.З. Функциональные особенности серотониновых 5-НТ2А и 5-НТ2С рецепторов мозга и экспрессия 5-НТ2А и 5-НТ2С генов у агрессивных и неагрессивных крыс // Росс. Физиол. Журн им И M Сеченова. 2009. Т.95(2):99-105.

Тихонова М.А., Куликов A.B., Науменко B.C., Морозова М.В., Базовкина Д.В., Попова Н.К. Внутримозговое введение нейротрофического фактора BDNF снижает выраженность каталептического замирания у мышей с генетической предрасположенностью к каталепсии // Бюлл. Эксп. Биол Мед 2009 Т 147(12) 649652.

1. Науменко B.C., Осипова Д.В., Цыбко A.C. О роли селективного сайленсера Freud-1 в регуляции экспрессии гена 5-НТ1А-рецептора мозга // Мол. Биол. 2010 T44Î5V898-903. '

>. Попова Н.К., Науменко B.C. Полиморфизм серотониновых 5-НТ рецепторов как основа полифункциональности серотонина // Росс. Физиол. Журн. им И M Сеченова 2010. Т.96(8):778-786.

'. Науменко B.C., Цыбко A.C., Базовкина Д.В., Попова Н.К. Участие 5-НТ2А рецепторов в генетических механизмах ауторегуляции серотониновой системы мозга //Мол. Биол. 2012. Т.46(2):1-7.

Подписано к печати 31.05.2012 г. Формат бумаги 60 х 90 1/16 Печ. л. 2. Уч. изд. л. 1,4 Тираж 110 экз. Заказ № 47

Ротапринт Института цитологии и генетики СО РАН 630090, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, 10

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Науменко, Владимир Сергеевич

Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СЕРОТОНИНОВЫХ РЕЦЕПТОРАХ МОЗГА И ИХ УЧАСТИИ В РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ.

1.1. Серотониновая система мозга.

1.2. Семейство 5-НТ рецепторов.

1.3. Функциональные межрецепторные взаимодействия в регуляции поведения и физиологических функций.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Экспериментальные животные.

2.2. Фармакологические препараты.

2.3. Определение функциональной активности 5-НТ рецепторов.

2.4. Исследование терморегуляторных процессов.

2.5. Поведенческие тесты.

2.6. Определение экспрессии генов.

2.7. Определение нуклеотидной последовательности по Сэнгеру.

2.8. Электрофорез.

2.9. Радиолигандный байндинг.

2.10. Хроматография высокого давления.

2.11. Статистика.

ГЛАВА 3. СЕРОТОНИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ В ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ.

3.1. Серотониновые 5-НТ1А рецепторы в терморегуляции.

3.2. Серотониновые 5-НТ3 рецепторы в терморегуляции.

3.2.1. Сравнение гипотермии, опосредуемой 5-НТ]А и 5-НТ3 рецепторами.

3.3. Серотониновые 5-НТ7 рецепторы в терморегуляции.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Серотониновые рецепторы и функциональные межрецепторные взаимодействия в пластичности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения"

Актуальность проблемы. Понимание механизмов нормального и патологического поведения человека представляет собой одну из актуальных проблем современной нейробиологии и медицины. Тревожность и депрессия являются самыми распространенными среди психических расстройств и значительно снижают качество жизни (The European Health Report, 2005), a агрессивность лежит в основе резко нарастающего во всем мире асоциального и криминального поведения (World Report of Violence and Health, 2002).

Все виды поведения находятся под контролем генетических факторов, что убедительно доказывают эксперименты по селекции животных на повышенную или сниженную агрессивность (Трут, 1969; Lagerspetz, Lagerspetz, 1971; Ciaranello et al., 1974; Беляев, Бородин, 1982; Plyusnina, Oskina, 1997), на повышенную предрасположенность к реакции замирания - каталепсии (Kolpakov et al., 1981; Колпаков и др., 1999; Базовкина и др., 2005; Kondaurova et al., 2006; Kulikov et al., 2008), на устойчивость или предрасположенность к той или иной патологии (Kadarmideen et al., 2011), на предпочтение алкоголя (Katner et al., 2011) и пр.

В настоящее время одной из ключевых и фундаментальных проблем нейробиологии является выявление пути от гена к поведению. Попытки понять механизмы регуляции нормального и патологического поведения предпринимаются огромным количеством исследователей по всему миру. В настоящее время не вызывает сомнения ключевая роль медиаторов головного мозга в регуляции поведения животных и человека в норме и патологии. Однако, поскольку большинство классических нейротрансмиттеров являются довольно простыми небелковыми молекулами и не могут непосредственно кодироваться геномом, особое внимание уделяется ферментам метаболизма, транспортерам и рецепторам медиаторов мозга (Попова, Куликов, 1989; Veenstra-VanderWeele, 2000). Действительно, ферменты, транспортеры и рецепторы, будучи белковыми структурами, лучше всего подходят на роль промежуточного звена между генами и поведением. Поэтому гены, вовлеченные в регуляцию синаптической передачи, в настоящее время рассматриваются как гены-кандидаты, обуславливающие наследственные особенности поведения.

Одним из ключевых факторов, посредством которых осуществляется регуляция различных видов поведения и физиологических процессов, является важнейший медиатор мозга - серотонин (5-НТ) (Попова и др., 1978; Jacobs, Fornal, 1995; Lucki, 1998). Поразительная полифункциональность серотонина обусловлена, прежде всего, наличием многочисленных рецепторов, опосредующих воздействие этого медиатора на нейроны (Saudou and Hen, 1994; Попова, Куликов, 2003).

Огромные успехи молекулярной генетики явились основой для выявления 14 типов 5-НТ рецепторов, экспрессирующихся в мозге млекопитающих. Эти рецепторы были классифицированы в 7 типов, принадлежащих к двум суперсемействам (Saudou, Hen, 1994; Barnes, Sharp, 1999). Почти все 5-НТ рецепторы принадлежат к суперсемейству метаботропных рецепторов, реализующих свое действие через сопряженный G-белок, и только 5-НТз рецептор является ионотропным рецептором. Для большинства 5-НТ рецепторов синтезированы селективные агонисты и антагонисты. Наиболее изученными являются 5-НТ)а и 5-НТ2д рецепторы. Хорошо известна роль 5-HTiA рецепторов в ауторегуляции активности 5-НТ нейронов и секреции нейротрансмиттера (Barnes, Sharp, 1999). Имеются доказательства участия 5-НТ1А рецепторов в развитии депрессивных психозов (Maes, Meltzer, 1995) и механизмах действия большинства известных антидепрессантов (Borsini, 1994; Blier, de Montigny, 1994) и анксиолитиков (De Vry et al., 1995; Handley, 1995). Имеется множество данных о вовлечении 5-HTiA рецепторов в терморегуляцию (Hjorth, 1985; Goodwin et al., 1987), регуляцию сна (Попова и др., 1985; Августинович, 1987), агрессивного поведения (Olivier et al., 1995; de Boer et al., 1999; Pruus et al., 2000) и каталепсии (Kulikov et al., 1993; Neal-Beliveau et al., 1993).

Гораздо меньше данных о роли 5-НТ2А рецепторов мозга. Показана связь 5-НТ2А рецепторов с механизмами психопатологии (Rajewska-Rager et al., 2008;

Chen et al., 2009; Pandey et al., 2010; Rasmussen et al., 2010) и чувствительностью к нейролептикам (Rasmussen et al., 1999). Кроме того, выявлено участие 5-НТ2д рецепторов в регуляции половой мотивации (Popova, Amstislavskaya, 2002), питьевом поведении (Науменко и др., 2001) и каталепсии (Kulikov et al., 1995а; Popova, Kulikov, 1995). Практически ничего не известно о роли 5-НТ2д рецепторов в ауторегуляции 5-НТ системы мозга.

Сведений о роли других 5-НТ рецепторов в ауторегуляции серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения также крайне мало, а существующие результаты крайне противоречивы. Отрывочны сведения о функциональном взаимодействии разных типов рецепторов и оставалось практически неизвестным, существует ли связь между рецепторами и генами контролирующими 5-НТ систему мозга.

Цели и задачи исследования. Целью настоящего исследования было изучение роли 5-НТ рецепторов, функциональных межрецепторных взаимодействий и рецептор-зависимой регуляции экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга в ауторегуляции 5-НТ системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения.

В связи с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

2. Изучить участие 5-HTiA, 5-НТз и 5-НТ7 рецепторов в механизмах терморегуляции;

3. Исследовать участие 5-НТ1А рецепторов в механизмах сопровождающейся глубокой гипотермией зимней спячки;

5. Исследовать роль 5-НТ системы мозга в антидепрессивном эффекте BDNF.

Научная новизна. Впервые определена последовательность нуклеотидов фрагмента гена, кодирующего 5-HTiA рецептор в мозге зимоспящих сусликов и обнаружена уникальная трехнуклеотидная инсерция, соответствующая вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-HTiA рецептора, отличающая зимоспящих сусликов от незимоспящих животных (собака, лошадь, горилла, макака, кролик, шимпанзе, орангутанг, тупайа, волк, бык, мышь, крыса, свинья, человек (Ensembl Genome Browser, http://www.ensembl.org/index.html; EMBL-EBI Database, http://www.ebi.ac.uk)). Показано участие 5-HTiA рецепторов в механизмах сопровождающейся глубокой гипотермией зимней спячки сусликов.

Впервые показано, что селекция на пониженную агрессивность по отношению к человеку сопровождается повышением функциональной активности 5-HTiA и 5-НТ2с рецепторов и экспрессии 5-НТ]Д и 5-НТ2с генов.

Впервые выявлена связь между генетической предрасположенностью к каталепсии с повышением функциональной активности 5-HTiA рецепторов и снижением функциональной активности 5-НТ2А рецепторов, сочетающимся со снижением экспрессии 5-НТ2А гена. Установлено участие 5-НТ]А рецепторов в антикаталептическом эффекте 5-НТ2А агонистов.

Впервые установлено, что наряду с 5-HTiA рецепторами в механизмах терморегуляции участвуют центральные 5-НТз и 5-НТ7 рецепторы мозга, вызывая глубокую и продолжительную гипотермию. Обнаружено, что 5-НТ1А рецепторы принимают участие в вызываемой активацией центральных 5-НТз рецепторов гипотермический реакции, тогда как гипотермический эффект активации 5-НТ7 рецепторов не зависит от 5-НТ1А или 5-НТз рецепторов. Выявлено, что гипотермический эффект активации 5-НТ3 рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект активации 5-НТ1А рецептора связан только со снижением теплопродукции.

Впервые обнаружено, что ТПГ-2 и серотониновые 5-HTjA и 5-НТ2А рецепторы и кодирующие их гены играют существенную роль в ауторегуляции 5-HT системы мозга.

Впервые in vivo показано участие селективного сайленсера гена 5-НТ)А рецептора Freud-1 в ауторегуляции 5-HT системы мозга.

Впервые обнаружено, что центральное введение нейротрофического фактора мозга (ЕШ№) подавляет выраженность генетически детерминированного депрессивно-подобного поведения, вызывая повышение функциональной активности 5-НТ2д рецепторов и экспрессии генов, кодирующих 5-НТ2а рецептор и ТПГ-2.

Теоретическая значимость работы. Одним из основных достижений проведенного исследования является выявление функциональных взаимодействий различных типов 5-НТ рецепторов друг с другом и обнаружение рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга, а так же доказательство роли этих процессов в регуляции функциональной активности 5-НТ системы, терморегуляции и поведения. Показано существование гомологических (в пределах одной рецепторной системы) и гетерологических (с вовлечением разных рецепторных систем) функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Разработана концепция сети функциональных межрецепторных взаимодействий как основы рефляции функциональной активности серотониновой системы мозга и ее пластичности.

Показано, что генетическая предрасположенность к альтернативным видам защитного поведения характеризуется противоположными изменениями функциональной активности 5-НТ|А рецепторов: вызванная страхом агрессия связана со снижением, а реакция замирания - повышением функциональной активности 5-НТ1А рецепторов. Установлено участие 5-НТ2А рецепторов в ингибировании реакции замирания.

Показано участие 5-НТ1А рецептора в механизмах зимней спячки и ассоциированной с ней глубокой гипотермией; выявлены особенности в первичной структуре гена 5-НТ1А рецептора у зимоспящих сусликов.

Установлено участие единственного среди 5-НТ рецепторов ионотропного рецептора 5-НТз типа в механизмах терморегуляции и выявлена его функциональная связь с 5-НТ1А рецептором. Показано, что выраженный гипотермический эффект агониста 5-НТз рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект агониста б-НТ^ рецептора связан только со снижением теплопродукции.

Впервые установлена функциональная значимость 5-НТ7 рецепторов мозга в механизмах терморегуляции.

Показано участие транскрипционного фактора РгеисМ в ауторегуляцуии 5-НТ системы мозга при десенситизации 5-НТ1А рецепторов, вызванной их хронической активацией.

На модели депрессивно-подобного поведения установлено, что гены 5-НТ2А рецепторов и ТПГ-2 участвуют в антидепрессивном эффекте ВВ№\

Установлено, что стимуляция центральных 5-НТ1А, 5-НТз и 5-НТ7 рецепторов вызывает глубокую гипотермию, что привлекает внимание к проникающим через гематоэнцефалический барьер агонистам этих рецепторов как к перспективным препаратам для создания искусственной гипотермии.

Доказана селективность широко используемого в фармакологических экспериментах 8-ОН-ОРАТ в отношении 5-НТ1А рецепторов, но не 5-НТ7 рецепторов, что представляет интерес в связи с постоянно высказываемыми в литературе сомнениями относительно селективности этого препарата.

Впервые установлено, что агонисты 5-НТз и 5-НТ7 рецепторов не проникают через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, непригодны при энтеральном и парэнтеральном введении для исследования функции центральных 5-НТ3 и 5-НТ7 рецепторов.

Показана роль нейротрофического фактора мозга (В ОМ7) в подавлении выраженности генетически детерминированного депрессивно-подобного поведения и выявлена роль 5-НТ системы мозга в антидепрессантном эффекте ЕШИЕ, что может найти применение при создании антидепрессантнов нового поколения.

Положения, выносимые на защиту.

Регуляция серотонин-зависимого поведения, физиологических функций и ауторегуляция серотониновой системы мозга, осуществляется посредством сложной сети рецепторов, функционально связанных между собой, в том числе и с вовлечением транскрипционных механизмов.

Сниженная агрессивность, вызванная страхом, связана с повышением функциональной активности 5-НТ1А рецептора.

В регуляции каталепсии выявлено совместное действие 5-нтга и 5-НТ]А рецепторов: 5-НТ2А рецепторы ингибируют реакцию замирания посредством активации 5-НТ1Д рецепторов.

5-НТ]а рецепторы вовлечены в регуляцию зимней спячки и ассоциированной с ней глубокой гипотермией. Транскрипционная регуляция 5-НТ1А рецепторов играет существенную роль в механизмах зимней спячки и ассоциированной с ней глубокой гипотермии. Структура гена 5-НТ1А рецептора зимоспящего суслика отличается от структуры гена 5-НТ)А рецепторов незимоспящих животных трехнуклеотидной инсерцией, соответствующей вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-НТ]а рецептора.

Активация трех типов 5-НТ рецепторов (5-HTiA, 5-НТз и 5-НТ7) вызывает гипотермический ответ, что указывает на важную роль 5-НТ системы мозга в механизмах эволюционно-закрепленной приспособленности к жизни в жарком климате.

Глубокий и продолжительный эффект активации 5-НТз рецепторов, обусловлен как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как значительно более слабый гипотермический эффект активации 5-HTja рецепторов связан только со снижением теплопродукции.

5-HT]а и 5-НТ2д рецепторы играют существенную роль в ауторегуляции серотониновой системы мозга Показано существование гомологических (в пределах одной рецепторной системы) и гетерологических (с вовлечением разных рецепторных систем) функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Эти процессы играют существенную роль в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении функции одного из звеньев 5-НТ системы мозга.

Транскрипционный фактор Freud-1 участвует в ауторегуляции 5-НТ системы мозга, активируясь при хронической стимуляции 5-НТ]А рецепторов, ведущей к их десенситизации.

Наиболее универсальным серотониновым рецептором является 5-НТ1А рецептор. Этот тип 5-НТ рецепторов вовлечен в механизмы регуляции всех изученных видов поведения, терморегуляцию и ауторегуляцию 5-НТ системы мозга.

Апробация работы. Результаты данной работы были представлены и обсуждены на Ученых Сессиях Института цитологии и генетики в 2008 и 2010 годах; конференции, посвященной академику Д.К. Беляеву (Новосибирск, 2007); конференции, посвященной академику М.А. Лаврентьеву (Новосибирск, 2007); VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); конференции «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (Санкт-Петербург, 2008); EHRLICH II -World Conference on Magic Bullets (Nurnberg, Germany, 2008); Международном Междисциплинарном Симпозиуме «От Экспериментальной Биологии к Превентивной и Интегративной Медицине» (Судак, Украина, 2008); 11th Annual Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society (Dresden, Germany, 2009); 9th International Congress of the Polish Neuroscience Society (Warsaw, Poland, 2009); BIT's 1st Annual Neuro Talk. (Singapore. Singapore. 2010); 7th Forum of European Neuroscience (Amsterdam, Netherlands, 2010); Первой международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2010); XXI Российском Физиологическом съезде им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); VII Съезде Казахского физиологического общества (Алматы, Казахстан, 2011); Пятой Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2011); 13th Annual Meeting of the International Behavioural and Neural Genetics Society (Rome, Italy, 2011); III Съезде Физиологов СНГ (Ялта, Украина, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, из них 24 статьи в рецензируемых отечественных (12) и международных (12) журналах и 1 глава в зарубежной монографии.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному консультанту Н.К. Поповой и своим соавторам А.В. Куликову, И.З. Плюсниной, И.П. Вороновой, Г.М. Храмовой, Т.В. Козыревой, Т.П. Семеновой, С.Е. Ткачеву, Е.В. Костиной, Д.В. Базовкиной, Е.М. Кондауровой, М.А. Тихоновой, Д.В. Личман (Осиповой), Р.В. Кожемякиной, а так же старшим лаборантам Л.М. Гауе и Т.Ф. Денисовой за помощь в проведении ряда экспериментов и получении материала.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Науменко, Владимир Сергеевич

Выводы

1. Генетически детерминированная предрасположенность к различным видам серотонин-зависимого поведения связана с характерными для данного вида поведения изменениями 5-НТ-рецепторной системы мозга.

2. Селекция на отсутствие защитно-оборонительной агрессии сопровождается повышением функциональной активности 5-НТ1А и 5-НТ2с рецепторов и экспрессии 5-HTia и б-НТгс генов.

3. Генетическая предрасположенность к каталепсии связана со снижением функциональной активности 5-НТ2а рецепторов с вовлечением транскрипционных механизмов. 5-НТ2А рецепторы принимают участие в подавлении реакции замирания посредством активации 5-HTiA рецепторов.

4. Серотониновые 5-НТз и 5-НТ7 рецепторы мозга вовлечены в механизмы терморегуляции. 5-НТ1А рецепторы частично опосредуют гипотермический эффект активации центральных 5-НТ3 рецепторов. Гипотермический эффект активации 5-НТ7 не связан с эффектом, опосредуемым 5-HTiA и 5-НТ3 рецепторами.

5. Гипотермический эффект агониста 5-НТ3 рецепторов опосредуется как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как гипотермический эффект агониста 5-НТ1А рецептора связан только со снижением теплопродукции.

6. Сочетающееся с развитием глубокой гипотермии погружение в зимнюю спячку связано с повышением уровня мРНК 5-HTja рецептора в гиппокампе, а состояние зимней спячки - с относительно высоким уровнем мРНК 5-HTia рецептора в среднем мозге сусликов. Ген 5-HTiA рецептора зимоспящего суслика отличается от генов 5-HTiA рецептора незимоспящих трехнуклеотидной инсерцией, соответствующей вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазматическую петлю 5-НТ1Д рецептора.

7. Центральное введение нейротрофического фактора мозга (BDNF) подавляет выраженность депрессивно-подобного поведения. У мышей линии ASC с генетической предрасположенностью к депрессивно-подобному поведению введение BDNF вызывает изменения в экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга.

8. Транскрипционный фактор Freud-1 участвует в ауторегуляции 5-НТ системы мозга: экспрессия гена Freud-1 повышается при десенситизации 5-HTiA рецепторов, вызванной их хронической активацией.

9. Серотониновые 5-HTia и 5-НТ2д рецепторы играют существенную роль в ауторегуляции 5-НТ системы мозга. Показано существование гомологических и гетерологических функциональных взаимодействий между различными типами 5-НТ рецепторов мозга. Обнаружена возможность рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов в серотониновой системе мозга. Показана роль этих процессов в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении функции одного из звеньев 5-НТ системы мозга.

6.2. Заключение

Обнаружено, что однократное введение BDNF приводит к существенному снижению времени каталептического замирания у мышей линии ASC и СВА, причем эти изменения поведения наблюдаются через 17 дней после введения препарата. Интересно, что в тесте на депрессивно-подобное поведение - тесте подвешивания за хвост (Shirayama et al., 2002), BDNF значительно снизил время неподвижности только у мышей «депрессивной» линии ASC, не оказав влияния на время неподвижности «недепрессивных» мышей линии СВА. Эти данные согласуются с представлением о роли BDNF и других нейротрофических факторов в механизме депрессии и действия антидепрессантов (Duman, 2002).

Примечательно также, что BDNF оказал существенное влияние на экспрессию генов ТПГ-2, 5-HTiA и 5-НТ2А рецепторов и функциональную активность 5-НТ2а рецепторов только у мышей линии ASC, но не СВА. Поскольку ключевой фермент биосинтеза серотонина мозга ТПГ-2 является основным биологическим маркером функционального состояния серотониновой системы мозга (Popova, Kulikov, 2010), повышение экспрессии гена ТПГ-2 указывает на увеличение функциональной активности системы. Это хорошо согласуется с данными о сниженной активности ТПГ-2 и функции серотониновой системы мозга при депрессии (Shen et al., 2011; Fernandez and Gaspar, 2012), а также с данными о повышении уровня 5-НТ и 5-ГИУК в мозге крыс после центрального введения BDNF (Siuciak et al., 1996). Крайне интересно, что была обнаружена тенденция к повышению метаболизма 5-НТ во фронтальной коре «недепрессивных» мышей линии СВА, подвергшихся введению BDNF, но не у мышей ASC. Снижение отношения 5-ГИУК/5-НТ и повышение уровня 5-ГИУК в мозге мышей СВА, получивших инъекцию BDNF, было ниже уровня достоверности, хотя все же заметно. Эти результаты совпадают с литературными данными о повышении уровня 5-НТ в мозге крыс, подвергавшихся введению BDNF (Siuciak et al., 1996). В то же время наши результаты указывают на то, что вызванное введением BDNF повышение активности 5-НТ системы мозга восстанавливается до базового уровня за три недели.

Центральное введение BDNF не оказало существенного влияния на экспрессию гена 5-НТТ, указывая на то, что ТПГ-2 играет более важную роль в индуцируемом BDNF увеличением функциональной активности 5-НТ системы мозга. Интересно, что подобная устойчивость гена 5-НТТ к внешним воздействиям была показана нами при исследовании влияния хронической активации 5-HTiA рецептора на экспрессию ключевых генов серотониновой системы мозга. Было установлено, что десенситизация 5-HTiA рецептора, вызванная их хронической активацией, приводит к снижению экспрессии генов 5-HTia и 5-НТ2а рецепторов и ТПГ-2, но не гена 5-НТТ.

Необходимо отметить, что имеется множество противоречивых данных о роли 5-НТ2а рецепторов в механизме депрессии и действия антидепрессантов. Одни авторы показывают, что антагонисты 5-НТ2А рецепторов проявляют антидепрессивный эффект (Zaniewska et al., 2010), другие, наоборот, не обнаруживают существенного влияния антагонистов 5-НТ2А рецепторов на депрессивно-подобное поведение (Diaz, Maroteaux, 2011). Тем не менее, известно, что в мозге депрессивных больных плотность 5-НТ2А рецепторов снижена и повышается после лечения антидепрессантами (Zanardi et al., 2001; Bhagwagar et al., 2006). На основании наших данных об антикаталептическом эффекте агониста 5-НТ2А рецепторов, результатах о повышенной экспрессии 5-НТ2А гена и повышенной функциональной активностью 5-НТ2А рецептора в мозге «депрессивных» мышей линии ASC, подвергшихся введению BDNF, можно заключить, что 5-НТ2А рецепторы играют роль в подавлении депрессивно-подобного поведения. Кроме того, 5-НТ2А рецепторы принимают непосредственное участие в механизмах депрессивных расстройств и механизмах действия, не только классических антидепрессантов, но и BDNF. Важно отметить, что существенное повышение экспрессии генов как 5-НТ2А, так и 5-НТ1А рецепторов, было обнаружено в гиппокампе «депрессивных» мышей ASC после введения BDNF. В общем, эти результаты хорошо соотносятся с данными об участии нейродегенеративных процессов в гиппокампе в механизмах развития депрессии (Campbell et al., 2004; Videbech and Ravnkilde, 2004)

Нами не было обнаружено разницы в экспрессии гена BDNF (Fijg = 2.5 для префронтальной коры и Fl l8 = 1.4 для гиппокампа), являющего основным маркером функциональной активности BDNF системы, между мышами ASC и СВА. Это указывает на сходное функциональное состояние BDNF систем мозга мышей обеих исследованных линий. В то же время введение BDNF оказало более выраженное влияние на депрессивно-подобное поведение и существенно повлияло на экспрессию ключевых генов серотониновой системы мозга «депрессивных» мышей линии ASC, но не «недепрессивных» мышей СВА. Эти данные позволяют предположить большую реактивность (чувствительность к BDNF) серотониновой системы мозга мышей линии с генетической предрасположенностью к депрессивно-подобному поведению.

Полученные результаты указывают на то, что эффект BDNF проявляется как у «недепрессивных» мышей линии СВА (снижение выраженности каталепсии), так и «депрессивных» мышей ASC. Тем не менее, у мышей ASC BDNF вызывает изменения экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга, отражающиеся в снижении выраженности обеих депрессивно-подобных характеристик - каталептического замирания и времени неподвижности в тесте подвешивания за хвост. Также наши данные указывают на вовлечение серотониновой системы мозга в эффект BDNF на депрессивно-подобное поведение. Более того, полученные результаты позволяют полагать, что 5-НТ2д рецепторы и ТПГ-2 играют важную роль в антидепрессивном эффекте BDNF.

ГЛАВА 7. ОБСУЖДЕНИЕ. РОЛЬ 5-НТ РЕЦЕПТОРОВ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕЖРЕЦЕПТОРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В РЕГУЛЯЦИИ ПОВЕДЕНИЯ, ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ И ПЛАСТИЧНОСТИ СЕРОТОНИНОВОЙ СИСТЕМЫ МОЗГА

В настоящее время одной из ключевых и фундаментальных проблем нейробиологии является выявление пути от гена к тому или иному типу поведения. Интенсивные попытки понять механизмы регуляции нормального и патологического поведения предпринимаются огромным количеством исследователей по всему миру. В настоящее время не вызывает сомнения ключевая роль медиаторов головного мозга в регуляции поведения животных и человека в норме и патологии. Однако, поскольку большинство классических гормонов и медиаторов являются небелковыми молекулами и не могут непосредственно кодироваться генами, особое внимание уделяется ферментам метаболизма, транспортерам и рецепторам медиаторов мозга (Попова, Куликов, 1989; Уеешйа-Уапёе^еек, 2000). Действительно, ферменты, транспортеры и рецепторы, будучи белковыми структурами, лучше всего подходят на роль промежуточного звена между генами и поведением и в настоящее время рассматриваются как гены-кандидаты, обуславливающие наследственные особенности поведения.

Одним из важнейших классических нейромедиаторов является серотонин. Огромный экспериментальный материал, включающий влияние изменения уровня медиатора в головном мозге, а также воздействий 5-НТ рецепторов на агрессивное и половое поведение, терморегуляцию, зимнюю спячку и некоторые патологические формы поведения, был обобщен в монографии Н.К.Поповой, Е.В. Науменко и В.Г.Колпакова «Серотонин и поведение» (Попова и др., 1978). Была показана ключевая роль серотонина в регуляции этих форм поведения. Однако, за более чем 30 лет, прошедших после опубликования монографии, произошли значительные изменения в наших представлениях о серотониновой системе мозга в значительной степени связанные с потрясающими успехами молекулярной биологии и молекулярной генетики. Были открыты и клонированы трансмембранный белок транспортер 5-НТ и 14 различных видов 5-НТ рецепторов (18 у человека), экспрессирующихся в ЦНС млекопитающих и являющихся молекулярной основой полифункциональности серотонина в регуляции поведения (Saudou, Hen, 1994; Попова, Куликов, 2003). Новые данные, полученные с использованием селективных фармакологических препаратов, подтвердили и уточнили картину серотониновой регуляции поведения. В то же время оставалась одна ключевая проблема, сформулированная Н.К. Поповой и соавторами (Попова и др., 1978), но не решенная до настоящего времени, - связь серотониновой системы мозга с наследственно детерминированными особенностями поведения. Появилась и новая проблема, вызванная открытием многочисленных 5-НТ рецепторов: какова роль отдельных типов 5-НТ рецепторов в регуляции физиологических функций, в механизмах ауторегуляции 5-НТ системы мозга и в формировании наследственных особенностей проявления поведения?

Полученные нами данные расширяют преставления об участии 5-НТ рецепторов мозга в регуляции различных видов поведения. Они позволяют заключить, что генетически детерминированная предрасположенность к различным видам поведения связана с характерными для каждого вида поведения изменениями ансамбля 5-НТ рецепторной системы мозга, то есть изменениями определенной (в зависимости от типа поведения) сети рецепторов, с вовлечением как транскрипционных, так и посттранскрипционных и посттрансляционных механизмов.

Нами было показано, что агрессивное поведение связано со снижением функциональной активности 5-НТ(А рецепторов, что соотносится с данными об антиагрессивном эффекте агонистов 5-НТ1А рецепторов (Bell, Hobson, 1994). В тоже время при изучении двух подтипов 5-НТ2 рецептора - 5-НТ2А и 5-НТ2С, были получены неожиданные результаты. Оказалось, что селекция на сниженную агрессию по отношению к человеку помимо снижения уровня страха, оцененного по амплитуде рефлекса вздрагивания в ответ на акустический сигнал, привела к повышению функциональной активности 5-НТ2С рецепторов и экспрессии 5-НТ2с гена. В то же время изменений в функциональном состоянии 5-НТ2А рецепторов мозге агрессивных и неагрессивных крыс обнаружено не было. Таким образом, полученные данные указывают на то, что, несмотря на сопряжение с различными G-белками 5-НТ1А и 5-НТ2с рецепторов, именно эти типы 5-НТ рецепторов вовлечены в подавление агрессии, вызванной страхом, или выраженности страха. В целом, повышение активности 5-НТ системы мозга, отражающееся в увеличении у неагрессивных животных функциональной активности ингибирующих агрессию 5-НТ рецепторов, соотносится с данными о негативном влиянии 5-НТ на агрессивное поведение (Naumenko et al., 1989; Popova, 1999).

Интересно отметить, что селекция на отсутствие вызванной страхом агрессии привела, наряду с увеличением функциональной активности 5-НТ1А и 5-НТ2с рецепторов, к повышению экспрессии гена 5-НТТ в среднем мозге (Науменко и др., 2009). Эти результаты, с учетом данных об антиагрессивном эффекте серотонина (Olivier, 2004; Popova, 2006), позволяют заключить, что в процессе отбора на отсутствие вызванной страхом агрессии закрепилось повышенное функциональное состояние серотониновой системы мозга. Более того, наши данные говорят о том, что усиление антиагрессивного эффекта серотонина по всей вероятности осуществляется посредством повышения функциональной активности соответствующих рецепторов (5-НТ1А и 5-НТ2С), ответственных за подавление выраженности данного типа поведения. Соответственно, у высокоагрессивных крыс-пасюков функциональная активность 5-НТ]а рецепторов была значительно снижена по сравнению с неагрессивными крысами (Рис. 53).

Примечательно, что реакция замирания, являющаяся противоположным агрессивному поведению видом защитной реакции, характеризуется противоположными изменениями функциональной активности 5-HTiA рецепторов (Рис. 53). Эти результаты, совместно с данными об антикаталептическом действии агонистов 5-HT]A рецептора (Broekkamp et al., 1988; Haleem et al., 2004), указывают на компенсаторные изменения в состоянии 5-НТ системы мозга, направленные, вероятно, на минимизацию чрезмерно выраженной каталепсии. Следует отметить, что нами было обнаружено участие 5-НТ2А рецепторов в механизме подавления выраженности каталептического замирания, тогда как вовлечения этих рецепторов в механизмы противоположного типа защитного поведения - вызванной страхом агрессии, обнаружено не было. В то же время было показано, что снижение выраженности каталепсии, вызванное активацией 5-НТ2А рецепторов, опосредуется активацией 5-HTia рецепторов, что хорошо согласуется с данными как об антикаталептическом (Broekkamp et al., 1988; Haleem et al., 2004), так и антиагрессивном (Bell, Hobson, 1994) действии агонистов 5-HT]A рецепторов.

Вид генетически 5-НТ1Д рецептор 5-НТ2Д рецептор детерминированного защитного поведения

Низкая зашитно- Экспрессия 5-НТ1А ж Нет изменений обороннтельная гена, плотность и агрессия функциональная активность 5-НТ1Д ^ рецептора

Повышенная Нет изменений Экспрессия 5-НТ2А гена, щ предрасположенность плотность и к наследственной функциональная активность 1 каталепсия 5-НТлд рецептора ^^

Рис. 53. Изменение функционального состояния 5-НТ-рецепторного аппарата в мозге животных, генетически предрасположенных к альтернативным видам защитно-оборонительного поведения.

Эти результаты являются экспериментальным подтверждением гипотезы Н.К. Поповой о том, что в основе отбора на выраженность агрессивного поведения лежит отбор на определенный тип функционирования медиаторных систем мозга (Попова и др., 1975). Более того, полученные данные существенно дополняют эту гипотеза, позволяя заключить, что различные виды генетически детерминированного поведения и, вероятно, не только защитно-оборонительного, характеризуются изменением функционального состояния определенного ансамбля 5-НТ рецепторов (Рис. 53).

На основании полученных нами данных было предположено, что активация 5-НТ2а рецепторов приводит к стимуляции пресинаптических 5-НТ]А рецепторов, подавляя функцию постсинаптических 5-НТ1Д рецепторов, что отражалось в подавлении выраженности каталепсии и гипотермического ответа на введение 8-ОН-ЭРАТ соответственно. Здесь следует отметить, что антиагрессивный эффект

8-0H-DPAT был обнаружен при введении низких доз препарата (0.1 мг/кг) высокоагрессивным крысам-пасюкам, гипотермический ответ у которых практически не развивался в ответ на высокую дозу 8-OH-DPAT (1 мг/кг). Эти результаты, совместно с данными о более высокой чувствительности к лигандам пресинаптических 5-HTiA рецепторов по сравнению с постсинаптическими (Идова и др., 2010; Идова и др., 2011), дают основания предположить, что подавление вызванной страхом агрессии, как и каталепсии, осуществляется через пресинаптические 5-НТ1Д рецепторы, тогда как гипотермический ответ на введение 8-OH-DPAT опосредуется постсинаптическими 5-НТ1А рецепторами.

Интересно отметить, что генетически детерминированное нарушение способности фильтрации сенсорной информации, являющееся симптомом таких психопатологий как шизофрения и аутизм, сопровождается снижением экспрессии гена серотонинового транспортера и плотности 5-HT)A рецептора, что указывает на важную роль 5-НТ1А рецептора в подавлении патологического поведения (Popova et al., 2009), а так же на связь 5-НТ1А рецепторов и 5-НТТ в механизмах нарушения фильтрации сенсорной информации.

В ходе работы нами также было установлено участие единственного среди 5-НТ рецепторов ионотропного рецептора 5-НТ3 типа в механизмах терморегуляции. При этом было показано, что гипотермический эффект активации 5-НТ3 рецептора частично опосредуется через 5-НТ1А рецептор, что указывает на несомненную важность 5-НТ1Д рецептора в механизмах регуляции температуры тела.

Важно отметить, что активация по-крайней мере трех типов 5-НТ рецепторов (5-HTiA, 5-НТ3 и 5-НТ7) вызывает глубокий гипотермический ответ. Такое обширное дублирование функции теплоотдачи свидетельствует о чрезвычайной важности защиты ЦНС от перегревания. Примечательно, что хотя 5-HTiA, 5-НТ3 и 5-НТ7 значительно различаются по сродству к 5-НТ (5-HTiA>5-НТ3>5-НТ7) (Saudou, Hen, 1994; Barnes, Sharp, 1999), 5-НТ iA рецептор частично (но не полностью) опосредует гипотермический эффект активации 5-НТ3 рецептора. Это позволяет предположить, что 5-НТ3 и 5-НТ7 рецепторы могут играть роль запасных индукторов теплоотдачи, включающихся при увеличении концентрации 5-НТ в случае, когда 5-НТ1А рецептор уже не справляется со своей функцией. Следует отметить, что глубокий и продолжительный гипотермический ответ на активацию 5-НТ3 рецепторов, обусловлен как снижением теплопродукции, так и повышением теплоотдачи, тогда как значительно более слабый гипотермический эффект активации 5-НТ]А рецепторов связан только со снижением теплопродукции. Это указывает на чрезвычайно важную роль 5-НТ3 рецепторов в механизмах терморегуляции. Все эти данные, несомненно, указывают на значительную роль 5-НТ системы мозга в механизмах эволюционно-закрепленной, адаптивной теплоотдачи.

Нами показано участие 5-НТ1Л рецепторов в механизмах зимней спячки, сопровождающейся глубокой гипотермией. Установлено, что изменения в 5-НТ1А рецепторной системе, связанные с зимней спячкой и ассоциированной с ней гипотермией происходят на генетическом уровне с вовлечением транскрипционных механизмов регуляции. При этом выявлены особенности гена, кодирующего 5-НТ1Д рецептор у зимоспящего суслика: в первичной структуре, обнаружена трехнуклеотидная инсерциия, соответствующая вставке аминокислоты глицин в третью цитоплазмаическую петлю 5-НТ]А рецептора, отсутствующая в гене рецептора у незимоспящих животных. Интересно, что третья цитоплазматическая петля опосредует сопряжение рецептора с в-белком и, следовательно, вставка дополнительной аминокислоты в структуру белка может существенно повлиять на его функцию.

В связи с наличием множества противоречивых данных о вовлечении 5-НТ7 рецепторов в механизмы гипотермии, вызываемой 5-НТ и агонистом 5-НТ1А рецепторов 8-ОН-ЭРАТ (НесПиг^ еИ а1., 2003; Нес11ипс1 е1 а!., 2004; вшсо« & а1., 2003; Байге е! а1., 2006), существующие знания о роли 5-НТ1Д рецепторов в регуляции поведения и функции 5-НТ системы мозга до настоящего времени вызывали недоверие. В связи с этим, чрезвычайно важным результатом, полученным в ходе выполнения данной работы, является доказательство участия 5-НТ7 рецепторов в механизмах регуляции температуры тела, не связанных с механизмами терморегуляции, опосредованными 5-НТ1А и 5-НТ3 рецепторами.

На основании полученных в нашей работе результатов можно сделать вывод о потрясающей универсальности 5-HTiA рецепторов. Эти рецепторы вовлечены в регуляцию защитно-оборонительной агрессии, каталепсии, зимней спячки, терморегуляции, в процессы нарушения фильтрации сенсорной информации, ауторегуляции 5-НТ системы мозга и пр. Кроме того, 5-НТ]А рецепторы частично опосредует действие 5-НТ2А и 5-НТ3 рецепторов. В принципе такая полифункциональность 5-НТ1д рецепторов объяснима ранним происхождением этих рецепторов в эволюции (Peroutka, Howell, 1994). 5-НТ]А рецепторы, точнее их аналоги, были самыми первыми рецепторами, опосредующими действие 5-НТ. Как уже было отмечено, эти рецепторы выполняли свою функцию уже в организме кишечнополостных (Zega et al., 2007).

Еще одним интересным результатом нашей работы является выявление роли 5-НТ системы мозга в анитидепрессивном эффекте нейротрофического фактора мозга. Было показано, что эффект BDNF на депрессивно-подобное поведение опосредуется 5-НТ системой мозга как у «здоровых» мышей линии СВА, так и «депрессивных» мышей ASC. В тоже время, у мышей ASC BDNF вызывает более глубокие генетические изменения, отражающиеся в снижении выраженности каталептического замирания и, являющегося проявлением депрессивно-подобного поведения, времени неподвижности в тесте подвешивания за хвост. Более того, полученные результаты позволяют предположить, что 5-НТ2А рецепторы и ТПГ-2 играют важную роль в антидепрессивном эффекте BDNF в модели депрессивно-подобного поведения.

Одним из основных достижений проведенного исследования является выявление факта существования функциональных взаимодействий различных типов 5-НТ рецепторов друг с другом и рецептор-зависимой регуляции экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга, а также доказательство роли этих процессов в регуляции поведения и/или функциональной активности системы. Полученные результаты позволяют представить сложную картину ауторегуляции 5-НТ системы мозга, представляющую сеть связанных между собой рецепторов и контролирующих рецепцию и метаболизм 5-НТ генов. Так показано существование гомологических функциональных межрецепторных взаимодействий (десенситизация рецепторов при их хронической активации) и рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов (снижение экспрессии 5-HTiA гена в модели хронического введения 8-OH-DPAT), а также гетерологических функциональных межрецепторных взаимодействий (десенситизация 5-HTiA рецепторов при хронической активации 5-НТ3 рецепторов введением m-CPBG) и рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов (изменение экспрессии генов 5-НТ2А рецептора и ТПГ-2 в модели хронического введения 5-НТ]Д агониста 8-OH-DPAT и генов ТПГ-2 и 5-НТТ в модели хронического введения 5-НТ2А агониста DOI).

Интересно отметить, что хроническая активация каждого из трех исследованных рецепторов (5-HTiA, 5-НТ2А и 5-НТз) приводила к их десенситизации (Рис. 54). Эти данные указывают на то, что снижение функциональной активности рецептора при его хронической активации не зависит от типа рецептора (метаботропный или ионотропный). В то же время изменения функционального состояния серотониновой системы мозга и экспрессии ее ключевых генов существенно зависели от исследуемого рецептора. Так, десенситизация 5-HTiA рецепторов, вызванная их хронической активацией, привела к подавлению функции 5-НТ системы мозга, на что указывает существенное снижение экспрессии ключевого фермента биосинтеза 5-НТ - ТПГ-2, являющегося основным биологическим маркером функциональной активнсти 5-НТ системы мозга. В то же время десенситизация 5-НТ2А рецепторов, вызванная их хронической активацией, напротив, увеличила функциональную активность 5-НТ системы мозга, проявившуюся в повышении активности ТПГ-2 и экспрессии гена ТПГ-2. Десенситизация же 5-НТ3 рецепторов не оказала существенного влияния на функциональное состояние 5-НТ системы мозга, несмотря на то, что эти рецепторы способны оказывать влияние на секрецию 5-НТ в синаптическую щель (Marek and Aghajanian, 1999; Aouizerate et al., 2005).

Сходная картина наблюдалась и по влиянию десенситизации рецепторов, вызванной их хронической активацией, на экспрессию ключевых генов серотониновой системы мозга. Десенситизация 5-HTiA рецепторов привела к снижению экспрессии генов 5-HTia, 5-НТ2А рецепторов и ТПГ-2, тогда как десенситизация 5-НТ2А рецепторов привела к повышению экспрессии гена ТПГ-2, но не генов, кодирующих 5-НТ[А, 5-НТ2А рецепторы. Десенситизация 5-НТз рецепторов не оказала существенного влияния на экспрессию ключевых генов серотониновой системы мозга. В то же время необходимо подчеркнуть, что хроническая активация 5-НТ3 рецепторов привела к падению функциональной активности 5-НТ]А рецепторов, подтверждая существование между этими рецепторами гетерологического функционального межрецепторного взаимодействия, обнаруженного при исследовании роли 5-НТ3 и 5-НТ)А рецепторов в механизмах терморегуляции.

Интересно отметить, что и хроническая и острая активация 5-НТз рецепторов приводит к проявлению функционального взаимодействия 5-НТ3 и 5-НТ1А рецепторов. Подобного сходства в эффектах хронической и острой активации не было обнаружено для 5-НТ2А рецепторов. Десенситизация 5-НТ2А рецепторов, вызванная их хронической активацией, не оказала существенного влияния на 5-НТ1А рецептоы, тогда как острая активация стимулировала пресинаптические и ингибировала постсинаптические 5-HTiA рецепторы.

Механизмы десенситизации рецепторов, вызванной их хронической активацией хорошо известны. При продолжительном воздействии на рецептор его лигандом происходит их необратимое связывание с последующим разрушением всего комплекса (Martini, Whistler, 2007). Механизмы же рецептор-зависимой регуляции экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга абсолютно не изучены. Однако, известно, что вторичные посредники рецепторов сопряженных с G-белком (в том числе и 5-НТ рецепторов) способны регулировать транскрипцию генов. Это относится как к цАМФ (Otreba et al., 2012), так и ионам кальция и инозитол-3-фосфату (Zhang et al., 2012). Способность оказывать влияние на транскрипцию генов показана и для серотонина (Goppelt-Struebe and Stroebel, 1998; Goppelt-Struebe et al., 1999; Simon et al., 2005). Следует подчеркнуть, что хроническая активация серотониновых рецепторов, локализованных постсинаптически (5-НТ2А и 5-НТ3 рецепторы) приводила к существенным изменениям экспрессии ключевых генов серотониновой системы мозга, экспрессирующихся в пресинаптических терминалях, а точнее в телах, серотониновых нейронов. На основе имеющихся литературных данных можно предположить, что трансдукция сигнала из постсинаптической терминали в пресинаптическую может осуществляться как непосредственно через изменение уровня серотонина, так и через другие нейротрансмиттерные системы (Wadenberg et al., 1994; Thompson, Lummis, 2006; Alex, Pehek, 2007; Семенова, Тику, 1995; Blier, 2001) или через клетки глии (Van Steenwinckel et al., 2009; Gu et al., 2011). i i/ 5-НТ1Д рецептор 5-HT2A рецептор 5-HT3 рецептор

4Р=

1/ \1/ \1/ Хроническая активация рецептров их селективными агонистами у

Десенситизация рецепторов

Снижение экспрессии генов 5-HT1Ai 5-НТгА рецепторов и ТПГ-2

Десенситизация 5-НТ1А рецептора

Повышение экспрессии гена ТПГ-2 , активности ТПГ-2, уровня 5-НТ, снижение экспрессии гена 5-НТТ

Рис. 54. Схема основных функциональных взаимодействий 5-НТ рецепторов с ключевыми элементами серотониновой системы мозга.

Таким образом, нарушение в работе того или иного рецептора приводит к характерным для данного типа рецептора изменениям экспрессии определенного ансамбля генов серотониновой системы мозга и, как следствие, изменению функционального состояния серотониновой системы мозга. Данная генетическая сеть находится не только под регуляторным контролем самой серотониновой системы мозга, но и под контролем других систем мозга. Изменения в функциональном состоянии серотониновой системы мозга, вероятно, приводят к потере поведенческого ответа на фармакологическое воздействие, то есть являются компенсаторными и, следовательно, играют важную роль в пластичности серотониновой системы мозга в частности и центральной нервной системы в целом (Рис. 55).

Рис. 55 Концепция сети функциональных межрецепторных взаимодействий как основы регуляции функциональной активности серотониновой системы мозга и ее пластичности.

Нами выявлено вовлечение 5-НТ]А рецептора в механизмы действия 5-НТ2А и 5-НТз рецепторов. Показана ключевая роль 5-НТ1А рецепторов в функционировании серотониновой системы мозга и ее ауторегуляции, а также в механизмах терморегуляции и регуляции различных типов поведения. Впервые выявлена существенная роль 5-НТ2А рецепторов в ауторегуляции серотониновой системы мозга. Необходимо еще раз подчеркнуть универсальность 5-НТ]А

I Функциональное состояние , серотониновой системы мозга

Поведение, физиологические функции рецептора, вовлекаемого в механизмы действия 5-НТ2А и 5-НТ3 рецепторов и принимающего непосредственное участие в механизмах ауторегуляции 5-НТ системы мозга. Интересно, также, что десенситизация единственного среди 5-НТ рецепторов ионотропного 5-НТ3 рецептора не вызвала значительных генетических изменений в 5-НТ системе мозга. В то же время десенситизация 5-НТ1А и 5-НТ2а рецепторов, вызванная их хронической активацией, приводила к существенным, противоположно направленным изменениям функциональной активности 5-НТ системы мозга с вовлечением глубоких генетических механизмов. Полученные данные дают основание утверждать, что 5-НТ1А и 5-НТ2А рецепторы, в отличие от 5-НТ3 рецепторов, играют важнейшую роль в ауторегуляции функции серотониновой системы мозга.

Можно заключить, что в ходе нашей работы было обнаружено существование в серотониновой системе мозга (1) гомологических (в пределах одной рецепторной системы) функциональных межрецепторных взаимодействий и (2) рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов, а также и (3) гетерологических (с вовлечением разных рецепторных систем) функциональных межрецепторных взаимодействий и (4) рецептор-зависимой регуляции экспрессии генов. Показано, что эти функциональные взаимодействия играют существенную роль в ауторегуляции серотониновой системы мозга и, следовательно, ее пластичности.

Учитывая сложность обнаруженных функциональных взаимодействий 5-НТ рецепторов между собой и с другими элементами серотониновой системы мозга, а также роль этих функциональных взаимодействий в ауторегуляции серотониновой системы мозга, можно предположить, что эти функциональные взаимодействия проявляются в компенсаторных механизмах, направленных на минимизацию поведенческих отклонений при нарушении работы того или иного звена серотониновой системы мозга. Это, вероятно, является не только причиной потери поведенческого ответа при хроническом лечении антидепрессантами и анксиолитиками, но и, самое важное, основой индивидуальной нечувствительности к применяемым фармакологическим препаратам.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Науменко, Владимир Сергеевич, Новосибирск

1. Августинович (Пак) Д.Ф. Серотониновые рецепторы первого и второго типов при некоторых физиологических состояниях животных // Автореферат канд. дисс., Новосибирск, 1987. С. 17.

2. Амстиславская Т.Г., Кучерявый С.А., Иванова Е.А., Попова Н.К. Влияние агонистов 5-НТ1А серотониновых рецепторов на половую мотивацию самцов мышей//Генетика, 1999. Т. 127(2). С.224-226.

3. Базовкина, Д.В., Куликов A.B., Кондаурова Е.М., Попова Н.К. Селекция на предрасположенность к каталепсии усиливает депрессивно-подобное поведение у мышей // Генетика, 2005. Т.41(9). С.1222-1228.

4. Беляев Д.К., Бородин П.М. Влияние стресса на наследственную изменчивость и его роль в эволюции // Эволюционная генетика: ЛГУ, 1982. С.35-59.

5. Беляев Д.К., Трут Л.Н. Поведение и воспроизводительные функции животных. И. Коррелятивные изменения при селекции на приручаемость // Бюлл. МОИП Отд. Биол., 1964. Т.69(4). С.5-14.

6. Идова Г.В., Юрьев Д.В., Кузнецова С.М. Иммунный ответ при активации пре- и постсинаптических серотониновых 5-НТ1А-рецепторов у мышей с депрессивно-подобным состоянием // Росс. Физиол. Журн., 2010. Т.96(11). С. 1097-1102.

7. Карманова И.Г. Эволюция сна. Ленинград: Наука, 1977.174 с.

8. Колпаков В.Г., Барыкина H.H., Чугуй В.Ф., Алехина Т.А. Взаимоотношение между некоторыми формами каталепсии у крыс. Попытка генетического анализа // Генетика, 1999. Т.35(6). С.807-810.

9. Кудрявцева H.H., Попова Н.К. Содержание серотонина в различных отделах головного мозга во время зимней спячки и пробуждения // Бюлл. Эксп. Биол. Мед., 1973. Т.(4). С.44-47.

10. Кудрявцева H.H., Ситников А.П. Влияние эмоциональности, исследовательской активности и болевой чувствительности на проявление агонистического поведения у мышей // Журн. Высш. Нервн. Деят., 1986. Т.36. С.686-691.

11. Куликов A.B., Базовкина Д.В. Муазан М-П., Мормед П. Картирование гена предрасположенности к каталепсии у мышей с помощью микросателитных маркеров // Докл. Акад. Наук, 2003. Т.393(1). С.134-137.

12. Куликов A.B., Базовкина Д.В. Проверка гипотез о сцеплении в гибридологическом анализе альтернативных поведенческих признаков с неполной пенетрантностью // Генетика, 2003. Т.39(8). С. 1066-1072.

13. Куликов A.B., Козлачкова Е.Ю., Попова Н.К. Генетический контроль каталепсии у мышей//Генетика, 1989. Т.25. С.1402-1408.

14. Куликов A.B., Тихонова М.А., Воронова И.П., Попова Н.К. Использование ОТ-ПЦР для полу количественного определения экспрессии мРНК серотониновых 5-НТ2А рецепторов в головном мозге // Нейрохимия, 2004. Т.21. С.76-79.

15. Науменко B.C., Куликов A.B. 2006. Количественное определение экспрессии гена 5-НТ1А серотонинового рецептора в головном мозге // Мол. Биол., Т.40. С.37-44.

16. Науменко Е.В., Попова Н.К. Серотонин и мелатонин в регуляции эндокринной системы. Новосибирск: "Наука". 1975. 220 с.

17. Науменко К.С., Попова Н.К., Иванова JI.H. Участие различных типов серотониновых рецепторов регуляции питьевого поведения и солевого аппетита у крыс // Росс. Физиол. Журн., 2001. Т.87 (3). С.360-368.

18. Попова H.K. Роль серотонина мозга в экспрессии генетически детерминированного защитно-оборонительного поведения // Генетика, 2004. Т.40. С.770-778.

19. Попова Н.К. Серотонин мозга в генетически детерминированном защитном поведении // Журн. Высш. Нервн. Деят., 1997. Т.47. С.93-97.

20. Попова Н.К. Угнетающее действие 5-окситриптофана на терморегуляцию при пробуждении от зимней спячки // Докл. Аккад. Наук СССР, 1973. Т.210(2). С.496-498.

21. Попова Н.К., Барыкина H.H., Плюснина И.Ф., Алехина Т.А., Колпаков В.Г. Экспрессия реакции испуга у крыс, генетически предрасположенных к разным видам защитного поведения // Рос. Физиол. Журн., 1999. Т.85(1). С.99-104.

22. Попова Н.К., Войтенко H.H. Обмен серотонина во время зимней спячки // Докл. Акад. Наук СССР, 1974. Т.218(6). С.1488-1490.

23. Попова Н.К., Войтенко H.H., Трут JI.H. Изменение содержания серотонина и 5-гидроксииндолуксусной кислоты в мозге серебристо-черных лисиц селекционированных по поведению // Докл. Аккад. Наук СССР, 1975. Т.223. С.1496-1500.

24. Попова Н.К., Куликов A.B. Многообразие серотониновых рецепторов как основа полифункциональности серотонина // Успехи функциональной нейрохимии / Дамбинова С.А., Арутюнян A.B. (ред.), С.-Петербург: Из-во С.-Петербургского университета, 2003. С.56-73.

25. Попова Н.К., Куликов A.B. Нейрохимический подход к генетике поведения // Изв. СО АН СССР, Сер. Биол. науки, 1989. Вып.2. С.24.

26. Попова Н.К., Куликов A.B., Колпаков В.Г., Барыкина H.H., Алехина Т.А. Изменения в серотониновой системе мозга крыс, генетически предрасположенных к каталепсии // Журн. Высш. Нервн. Деят., 1985. Т.35. С.742-746.

27. Попова Н.К., Науменко Е.В., Колпаков В.Г. Серотонин и поведение. Новосибирск: Наука, 1978. 304 с.

28. Рудзит В.К. Триптофан (в норме и патологии). Д.: Наука, 1973. 167 с.

29. Семенова Т.П., Тику М.К. Взаимодействие серотонин- и норадренергической систем мозга и е. i роль в регуляции поведения животных // Росс. Физиол. Журн., 1995. Т.81(8). С.101-103.

30. Скринская Ю.А., Попова Н.К., Никулина Э.М., Куликов A.B. Участие дофаминергической системы стриатума в регуляции каталепсии мышей и крыс различных генотипов // Журн. Высш. Нервн. Деят., 1997. Т.47(6). С. 1032-1039.

31. Трут Л.Н. Некоторые новые данные по селекции серебристо-черных лисиц (Vulpes Fulvus Desm.) по свойствам их оборонительного поведения // Генетика поведения. Ленинград: Наука, 1969. С.107-119.

32. Штарк М.Б. Мозг зимнеспящих. Новосибирск, 1970. С.240.

33. Эмирбеков Э.З., Абдуллаев Р.А., Ибрагимов И.И. Содержание биогенных аминов в головном мозге при искусственном и естественном охлаждении животных // Укр. Биохим. Журн., 1980. Т.52(4). С.418-422.

34. Abdouh М., Starring J.M., Riad М., Paquettei Y., Albert P.R., Drobetskyi E., Kouassi E. Transcriptional mechanisms for induction of 5-HT1A receptor mRNA and protein in activated В and T lymphocytes // J. Biol. Chem., 2001. V.276(6). P.4382-4388.

35. Aghajanian G.K. Electrophysiology of serotonin receptor subtypes and signal transduction pathways. In: Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress (Bloom F.R., Kupfer D.J., eds.) // N.Y.: Raven Press, 1995. P. 1451-1459.

36. Aghajanian G.K., Foote W.E., Sheard M.H. Action of psychotogenic drugs on single midbrain raphe neurons // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1970. V. 171(2). P. 178-187.

37. Aghajanian G.K., Foote W.E., Sheard M.H. Lysergic acid diethylamide: sensitive neuronal units in the midbrain raphe // Science, 1968. V.161(842). P.706-708.

38. Aghajanian G.K., Haigler H.J., Bloom F.E. Lysergic acid diethylamide and serotonin: direct actions on serotonin-containing neurons in rat brain // Life Sci., 1972. V.l 1. P.615-622.

39. Albert P.R., Le Francois В., Millar A.M. Transcriptional dysregulation of 5-HT1A autoreceptors in mental illness // Mol. Brain., 2011. V.4. P.21.

40. Albert P.R., Sajedi N., Lemonde S., Ghahremani M.H. Constitutive Gi2-dependent activation of adenylyl cyclase type II by the 5-HT1A receptor // J. Biol. Chem., 1999. V.274(50). P.35469-35474.

41. Albert P.R., Zhou Q.Y., Van Tol H.H., Bunzow J.R., Civelli O. Cloning, functional expression, and mRNA tissue distribution of the rat 5-hydroxytryptaminelA receptor gene // J. Biol. Chem., 1990. V.265. P.5825-5832.

42. Alex K.D., Pehek E.A. Pharmacologic mechanisms of serotonergic regulation of dopamine neurotransmission // Pharmacol. Ther., 2007. V.l 13(2). P.296-320.

43. Allen A., Singh A., Zhuang Z.-P., Kung M.-P., Kung H.F., Lucki I. The 5-HT1A receptor antagonist p-MPPI blocks responses mediated by postsynaptic and presynaptic 5-HT1A receptors // Pharm. Biochem. Behavior, 1997. V.57(l-2). P.301-307.

44. Alme M.N., Wibrand K., Dagestad G., Bramham C.R. Chronic fluoxetine treatment induces brain region-specific upregulation of genes associated with BDNF-induced long-term potentiation // Neural. Plast., 2007. Article ID: 26496. 9 p.

45. Amir S., Brown Z.W., Amit Z., Ornstein K. Body pinches induced long lasting cataleptic-like immobility in mice: Behavioral characterization and the effects of naloxone // Life Sci., 1981. V.10. P.l 189-1194.

46. Andersson B., Jobin M., Olsson K. Serotonine and temperature control // Acta Physiol. Scand., 1966. V.67(l). P.50-56.

47. Andrade R., Chaput Y. The electrophysiology of serotonin receptor subtypes. In: Serotonin Receptor Subtypes: Basic and Clinical Aspects (Petrouka S.J., ed.) // N.Y.: John Wiley Ltd., 1991. P. 103-124.

48. Ansaloni S., Leung B.P., Sebastian N.P., Samudralwar R., Gadaleta M., Saunders A.J. TrkB Isoforms Differentially Affect AICD Production through Their Intracellular Functional Domains // Int. J. Alzheimers Dis., 2011. Article ID: 729382. 11 p.

49. Aouizerate B., Guehl D., Cuny E., Rougier A., Burbaud P., Tignol J., Bioulac B. Updated overview of the putative role of the serotoninergic system in obsessive-compulsive disorder//Neuropsychiatr. Dis. Treat., 2005. V.l(3). P.231-243.

50. Arluison M., de la Manche I.S. High-resolution radioautographic study of the serotonin innervation of the rat corpus striatum after intraventricular administration of 3H.5-hydroxytryptamine //Neuroscience, 1980. V.5(2). P.229-240.

51. Assie M.B., Koek W. (3)H.-8-OH-DPAT binding in the rat brain raphe area: involvement of 5-HT(lA) and non-5-HT(lA) receptors // Br. J. Pharmacol., 2000. V.130(6). P.1348-1352.

52. Audet M.A., Descarries L., Doucet G. Quantified regional and laminar distribution of the serotonin innervation in the anterior half of adult rat cerebral cortex // J. Chem. Neuroanat., 1989. V.2(l). P.29-44.

53. Baez M., Kursar J.D., Helton L.A., Wainscott D.B., Nelson D.L.G. Molecular biology of serotonin receptors // Obes. Res., 1995. V.3(4). P.441-447.

54. Barde YA. The nerve growth factor family // Prog. Growth Factor Res., 1990. V.2(4). P.237-248.

55. Barker E.L., Blakey R.D. Norepinephrine and serotonin transporters. Molecular targets of antidepressant drugs. In: Psychopharmacology: The Forth Generation of Progress (Bloom F.E., Kupfer D.J., eds) // N.Y.: Raven Press, 1995. P.321-333.

56. Barnes N.M., Sharp T. A review of central 5-HT receptors and their function // Neuropharmacol., 1999. V.38. P.1083-1152.

57. Baumgarten H.G., Victor S.J., Lovenberg W. Effect of intraventricular injection of 5,7-dihydroxytryptamine on regional tryptophan hydroxylase of rat brain // J. Neurochem., 1973. V.21(l). P.251-253.

58. Baxter G., Kennett G., Blaney F., Blackburn T. 5-HT2 receptor subtypes: a family reunited? // Trends Pharmacol. Sci., 1995. V.16(3). P.105-110.

59. Beaudet A., Descarries L. Quantitative data on serotonin nerve terminals in adult rat neocortex//Brain Res., 1976. V.lll(2). P.301-309.

60. Beaudet A., Descarries L. Ultrastructural identification of serotonin neurons In: Monoaminergic Neurons: Light Microscopy and Ultrastructure (Steinbusch H.W.M., ed.) //N.Y.: Wiley, 1987. P.265-313.

61. Belenky M.A., Pickard G.E. Subcellular distribution of 5-HT(lB) and 5-HT(7) receptors in the mouse suprachiasmatic nucleus // J. Comp. Neurol., 2001. V.432(3). P.371-388.

62. Bell R., Hobson H. 5-HT1A receptor influences on rodent social and agonistic behavior: a review and empirical study //Neurosci. Biobehav. Rev., 1994. V.18(3). P.325-338.

63. Belyaev D.K. Destabilizing selection as a factor in domestication // J. Hered., 1979. V.70. P.301-308.

64. Berensen H.H., Broekkamp C., van Delft A. Depletion of brain serotonin affects differently behavior induced by 5-HT1A, 5-HT1C, 5-HT2 receptor activation in rats // Behav. Neural. Biol., 1991. V.55. P.214-226.

65. Bibel M., Barde Y.A. Neurotrophic: key regulators of cell fate and cell shape in the vertebrate nervous system // Genes Dev., 2000. V.14(23). P.2919-2937.

66. Biggio G., Fadda F., Fanni P., Tagliamonte A., Gessa G.L. Rapid depletion of serum tryptophan, brain tryptophan, serotonin and 5-hydroxyindoleacetic acid by a tryptophan-free diet // Life Sci., 1974. V.14(7). P.1321-1329.

67. Bijl D. The serotonin syndrome // The Netherlands J. Med., 2004. V.62(9). P.309-313.

68. Blier P. Crosstalk between the norepinephrine and serotonin systems and its role in the antidepressant response // J. Psychiatry Neurosci., 2001. V.26. Suppl:S3-10.

69. Blier P., de Montigny C. Current advances and trends in the treatment of depression // Trends Pharmacol. Sci., 1994. V.15(7). P.220-226.

70. Blier P., Seletti B., Gilbert F., Young S.N., Benkelfat C. Serotonin 1A receptor activation and hypothermia in humans: lack of evidence for a presynaptic mediation // Neuropsychopharmacol., 2002. V.27(2). P.301-308.

71. Bolanos-Jimenez F., Choi D.S., Maroteaux L. Preferential expression of 5-HT1D over 5-HT1B receptors during early embryogenesis // Neuroreport, 1997. V.8(17). P.3655-3660.

72. Borsini F. Balance between cortical 5-HT1A and 5-HT2 receptor function: hypothesis for a faster antidepressant action // Pharmacol. Res., 1994. V.30(1). P.1-11.

73. Boutrel B., Monaca C., Hen R., Hamon M., Adrien J. Involvement of 5-HT1A Receptors in Homeostatic and Stress-Induced Adaptive Regulations of Paradoxical Sleep: Studies in 5-HT1A Knock-Out Mice // J. Neurosci., 2002. V.22(l 1). P.4686-^692.

74. Bradford H.F. Chemical neurobiology. An introduction to Neurochemistry. N.Y.: Freeman and Co., 1986. 507 p.

75. Brandon N.J., Moss S.J. Receptor cross talk: ligand-gated ion channels start to communicate // Sci. STKE, 2000. V.2000(55). P.pel.

76. Brewster J., Leon M. Facilitation of maternal transport by Norway rat pups // J. Com. Physiol. Psychol., 1980. V.94. P.80-88.

77. Broekkamp C.L., Oosterloo S.K., Berendsen H.H., van Delft A.M. Effect of metergoline, fenfluramine and 8-OH-DPAT on catalepsy induced by haloperidol or morphine // Naunyn-Schmiedebergerg's Arch. Pharmacol., 1988. V.338. P.191-195.

78. Burlhis T.M., Aghajanian G.K. Pacemaker potentials of serotonergic dorsal raphe neurons: contribution of a low-threshold Ca2+ conductance // Synapse, 1987. V.l(6). P.582-588.

79. Burns C.M., Chu H., Rueter S.M., Hutchinson L.K., Canton H., Sanders-Bush E., Emeson R.B. Regulation of serotonin-2C receptor G-coupling by RNA editing // Nature, 1997. V.387. P.303-309.

80. Campbell S., Marriott M., Nahmias C., MacQueen G.M. Lower hippocampal volume in patients suffering from depression: a meta-analysis // Am. J. Psychiatry, 2004. V.161(4). P.598-607.

81. Charest A., Wainer B.H., Albert P.R. Cloning and differentiation-induced expression of a murine serotonin 1A receptor in a septal cell line // J. Neurosci., 1993. V.13. P.5164-5171.

82. Chen S.F., Shen Y.C., Chen C.H. HTR2A A-1438G/T102C polymorphisms predict negative symptoms performance upon aripiprazole treatment in schizophrenic patients // Psychopharmacology (Berl), 2009. V.205(2). P.285-292.

83. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Anal. Biochem., 1987. V.162. P.156-159.

84. Ciaranello R.D., Lipsky A., Axelrod J. Association between fighting behavior and catecholamine biosynthetic enzyme activity in two inbred mouse sublines // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1974. V.71(8). P.3006-3008.

85. Cifariello A., Pompili A., Gasbarri A. 5-HT(7) receptors in the modulation of cognitive processes // Behav. Brain Res., 2008. V.195(l). P.171-179.

86. Clark C.T., Weissbach H., Udenfriend S. 5-Hydroxytryptophan decarboxylase: preparation and properties // J. Biol. Chem., 1954. V.210(l). P.139-148.

87. Coddington E., Moore F.L. Neuroendocrinology of context-dependent stress responses: vasotocin alters the effect of corticosterone on amphibian behaviors // Horm. Behav., 2003. V.43(l). P.222-228.

88. Comet M.A., Sevoz-Couche C., Hanoun N., Hamon M., Laguzzi R. 5-HT-mediated inhibition of cardiovagal baroreceptor reflex response during defense reaction in the rat // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol., 2004. V.287(4). P. 1641-1649.

89. Consolo S., Arnaboldi S., Giorgi S., Russi G., Ladinsky H. 5-HT4 receptor stimulation facilitates acetylcholine release in rat frontal cortex // Neuroreport, 1994. V.5(10). P.1230-1232.

90. Consolo S., Garattini S., Ghielmetti R., Morselli P., Valzelli L. 1965. The Hydroxylation of Tryptophan in Vivo by Brain // Life Sci., 1965. V.4. P.625-630.

91. Cornish-Bowden A. Principles of enzyme kinetic. London: Butterworth & Co. 1976.

92. Cowen D.S., Molinoff P.B., Manning D.R. 5-HydroxytryptaminelA receptor-mediated increases in receptor expression and activation of Nuclear Factor-kB in transfected Chinese hamster ovary cells // Mol. Pharmacol., 1997. V.52. P.221-226.

93. Dahlstroem A., Fuxe K. Evidence for the Existence of Monoamine-Containing Neurons in the Central Nervous System. I. Demonstration of Monoamines in the Cell Bodies of Brain Stem Neurons // Acta Physiol. Scand., 1964. Suppl:232. P.231-255.

94. Davies P.A, Pistis M., Hanna M.C., Peters J.A., Lambert J.J., Hales T.G., Kirkness E.F. The 5-HT3B subunit is a major determinant of serotonin-receptor function // Nature, 1999. V.397. P.359-363.

95. De Vry J. 5-HT1A receptor agonists: recent developments and controversial issues // Psychopharmacology (Berl), 1995. V.121(l). P.l-26.

96. Del Tredici A.L., Schiffer H.H., Burstein E.S., Lameh J., Mohell N., Hacksell U., Brann M.R., Weiner D.M. Pharmacology of polymorphic variants of the human 5-HT1A receptor // Biochem. Pharm., 2004. V.67(3). P.479-90.

97. Descarries L., Beaudet A., Watkins K.C. Serotonin nerve terminals in adult rat neocortex //BrainRes., 1975. V. 100(3). P.563-588.

98. Diaz S.L., Maroteaux L. Implication of 5-HT(2B) receptors in the serotonin syndrome // Neuropharmacol., 2011. V.61(3). P.495-502.

99. Dixon A.K. Ethological strategies for defence in animals and humans: their role in some psychiatric disorders // Br. J. Med. Psychol., 1998. V.71( Pt 4). P.417-445.

100. Duman R.S. Pathophysiology of depression: the concept of synaptic plasticity // Eur. Psychiatry, 2002. V.17. Suppl:3. P.306-310.

101. Duman R.S. Synaptic plasticity and mood disorders // Mol. Psychiatry, 2002. V.7. Suppl:l. P.S29-34.

102. Dumuis A., Bouhelal R., Sebben M., Cory R, Bockaert J. A nonclassical 5-hydroxitriptamine receptor positively coupled with adenyate cyclase in the central nervous system // Mol. Pharm., 1988. V.34. P.880-887.

103. Duncan M.J., Congleton M.R. Neural mechanisms mediating circadian phase resetting by activation of 5-HT(7) receptors in the dorsal raphe: roles of GABAergic and glutamatergic neurotransmission // Brain Res., 2010. V.1366. P.110-119.

104. Dutton A.C., Massoura A.N., Dover T.J., Andrews N.A., Barnes N.M. Identification and functional significance of N-glycosylation of the 5-ht5A receptor // Neurochem. Int., 2008. V.52(3). P.419-425.

105. Edwards D.H., Kravitz E.A. Serotonin, social status and aggression // Curr. Opin. Neurobiol., 1997. V.7(6). P.812-819.

106. Egashira N., Koushi E., Mishima K., Iwasaki K., Oishi R., Fujiwara M. 2,5-Dimethoxy-4-iodoamphetamine (DOI) inhibits Delta9-tetrahydrocannabinol-induced catalepsy-like immobilization in mice // J. Pharmacol. Sci., 2007. V.105(4). P.361-366.

107. Evrard A., Malagie I., Laporte A.M., Boni C., Hanoun N., Trillat A.C., Seif I., De Maeyer E., Gardier A., Hamon M., Adrien J. Altered regulation of the 5-HT system in the brain of MAO-A knock-out mice // Eur. J. Neurosci., 2002. V.15(5). P.841-851.

108. Fanelli R.J., McMonagle-Strucko K. Alteration of 5-HT1A receptor binding sites following chronic treatment with ipsapirone measured by quantitative autoradiography // Synapse, 1992. V.12(l). P.75-81.

109. Fargin A., Raymond J.R., Lohse M.J., Kobilka B.K, Caron M.G., Lefkowitz R.J. The genomic clone G-21 which resembles a beta-adrenergic receptor sequence encodes the 5-HT1A receptor // Nature, 1988. V.335. P.358-360.

110. Fargin A., Raymond J.R., Regan J.W., Cotecchia S., Lefkowitz R.J., Caron M.G. Effector coupling mechanisms of the cloned 5-HT1A receptor // J. Biol. Chem., 1989. V.264(25). P.14848-14852.

111. Faure C., Mnie-Filali O., Scarna H., Debonnel G., Haddjeri N. Effects of the 5-HT7 receptor antagonist SB-269970 on rat hormonal and temperature responses to the 5-HT1A/7 receptor agonist 8-OH-DPAT // Neurosci. Lett, 2006. V.404(l-2). P. 122-126.

112. Fernandez S.P, Gaspar P. Investigating anxiety and depressive-like phenotypes in genetic mouse models of serotonin depletion // Neuropharmacol, 2012. V.62(l). P. 144154.

113. Fernstrom J.D, Wurtman R.J. Control of brain serotonin levels by the diet In: Adv. Biochem. Psychopharmacol. (Costa E, Gessan G, Sandler M, eds) //N.Y.: Raven Press, 1974. P.133-142.

114. Fitzpatrick P.F. Tetrahydropterin-dependent amino acid hydroxylases // Annu. Rev. Biochem, 1999. V.68. P.355-381.

115. Fletcher A, Bill D.J, Bill S.J, Cliffe I.A, Dover G.M, Forster E.A, Haskins J.T, Joens D, Mansell H.L, Reilly Y. WAY100135: a novel, selective antagonist at presynaptic and postsynaptic 5-HT1A receptors // European J. Pharm, 1993. V.237. P.283-291.

116. Fornal C.A, Litto W.J, Metzler C.W, Marrosu F, Tada K, Jacobs B.L. Single-unit responses of serotonergic dorsal raphe neurons to 5-HT1A agonist drug administration in behaving cats // J. Pharm. Exp. Therapeutics, 1994. V.270(3). P.1345-1358.

117. Fricchione G.L. Neuroleptic catatonia and its relationship to psychogenic catatonia // Biol. Psychiatr, 1985. V.20. P.304-313.

118. Fuller R.W. Role of serotonin in therapy of depression and related disorders // J. Clin. Psychiatry, 1991. V.52(5). P.52-57.

119. Fuxe K. 1965. Evidence for the Existence of Monoamine Neurons in the Central Nervous System. IV. Distribution of Monoamine Nerve Terminals in the Central Nervous System //Acta Physiol. Scand, 1965. Suppl:247. P.237.

120. Gal E.M., Drewes P.A. 1962. Studies on the metabolism of 5-hydroxytryptamine (serotonin). II. Effect of tryptophan deficiency in rats // Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1962. V.l 10. P.368-371.

121. Garcia-Alcocer G., Segura L.C., Garcia Pena M., Martinez-Torres A., Miledi R. Ontogenetic distribution of 5-HT2C, 5-HT5A, and 5-HT7 receptors in the rat hippocampus // Gene Expr., 2006. V.13(l). P.53-57.

122. Gardier A.M., Gruwez B., Trillat A.C., Jacquot C., Hen R., Bourin M. Interaction between 5-HT(lA) and 5-HT(lB) receptors: effects of 8-OH-DPAT-induced hypothermia in 5-HT(lB) receptor knockout mice // Eur. J. Pharmacol., 2001. V.421(3). P.171-175.

123. Gehlert D.R., Schober D.A., Gackenheimer S.L., Mais D.E., Ladouceur G., Robertson D.W. Synthesis and evaluation of 125I.-(S)-iodozacopride, a high affinity radioligand for 5HT3 receptors //Neurochem. Int., 1993. V.23(4). P.373-383.

124. Gerhardt C.C., van Heerikhuizen H. Functional characteristics of heterologously expressed 5-HT receptors // Eur. J. Pharmacol., 1997. V.334. P. 1-23.

125. Geyer M., Puerto A., Menkes D., Segal D., Mandell A. Behavioral studies following lesions of the mesolimbic and mesostriatal serotoninergic pathways // Brain Res., 1976. V.106. P.257-270.

126. Ginovart N., Hassoun W., Le Bars D., Weissmann D., Leviel V. In vivo characterization of p-(18)F.MPPF, a fluoro analog of WAY-100635 for visualization of 5-HT(la) receptors // Synapse, 2000. V.35(3). P. 192-200.

127. Glennon R.A. Strategies for the development of selective serotonergic agents. In: The Serotonin Receptors: From Molecular Pharmacology to Human Therapeutics (Roth B.L., ed.) // New Jersey: Humana Press Inc., 2006. P.91-412.

128. Goodwin G.M., De Souza R.J., Green A.R., Heal D.J. The pharmacology of the behavioral and hypothermic responses of rats to 8-OH-DPAT // Psychopharmacol., 1987. V.91. P.500-505.

129. Goppelt-Struebe M., Hahn A., Stroebel M., Reiser C.O. Independent regulation of cyclo-oxygenase 2 expression by p42/44 mitogen-activated protein kinases and Ca2+/calmodulin-dependent kinase // Biochem. J., 1999. V.339(Pt 2). P.329-334.

130. Goppelt-Struebe M., Stroebel M. Signaling pathways mediating induction of the early response genes prostaglandin G/H synthase-2 and egr-1 by serotonin via 5-HT2A receptors//J. Cell. Physiol., 1998. V.175(3). P.341-347.

131. Grahame-Smith D.G. Studies in vivo on the relationship between brain tryptophan, brain 5-HT synthesis and hyperactivity in rats treated with a monoamine oxidase inhibitor and L-tryptophan // J. Neurochem., 1971. V.18(6). P.1053-1066.

132. Green A.R., Heal D.J. The effects of drugs on serotonin-mediated behavioural models. In: Neuropharmacology of serotonin (Green A.R., ed.). Oxford: Oxford University, 1985. P.326-365.

133. Green H., Greenberg S.M., Erickson R.W., Sawyer J.L., Ellison T. Effect of dietary phenylalanine and tryptophan upon rat brain amine levels // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1962. V.136. P.174-178.

134. Green H., Sawyer J.L. Demonstration, characterization, and assay procedure of tryptophan hydroxylase in rat brain // Anal. Biochem., 1966. V.15(l). P.53-64.

135. Gu M., Miyoshi K., Dubner R., Guo W., Zou S., Ren K., Noguchi K., Wei F. Spinal 5-HT(3) receptor activation induces behavioral hypersensitivity via a neuronal-glial-neuronal signaling cascade // J. Neurosci., 2011. V.31. P.12823-12836.

136. Haleem D.J., Shireen E., Haleem M.A. Somatodendritic and postsynaptic serotonin-1A receptors in the attenuation of haloperidol-induced catalepsy // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 2004. V.28(8). P. 1323-1329.

137. Hammer R.P. Hori K.M., Blanchard R.J. Blanchard D.C. Domestication alters 5-HT1A receptor binding in rat brain // Pharm. Biochem. Behav., 1992. V.42. P.25-28.

138. Hamon M., Glowinski J. Regulation of serotonin synthesis // Life Sci., 1974. V.15(9). P.1533-1548.

139. Handley S.L. 5-Hydroxytryptamine pathways in anxiety and its treatment // Pharmacol. Ther., 1995. V.66(l). P.103-148.

140. Hargreaves R.J., Shepheard S.L. Pathophysiology of migraine-new insights // Can. J. Neurol. Sci., 1999. V.26. Suppl:3. P.S12-19.

141. Hassanain M., Bhatt S., Siegel A. Differential modulation of feline defensive rage behavior in the medial hypothalamus by 5-HT1A and 5-HT2 receptors // Brain Res., 2003. V.981(l-2). P.201-209.

142. Hedlund P.B., Danielson P.E., Thomas E.A., Slanina K., Carson M.J., Sutcliffe J.G. No hypothermic response to serotonin in 5-HT7 receptor knockout mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003. V.100(3). P.1375-1380.

143. Hedlund P.B., Kelly L., Mazur C., Lovenberg T„ Sutcliffe J.G., Bonaventure P. 8-OH-DPAT acts on both 5-HT1A and 5-HT7 receptors to induce hypothermia in rodents II Eur. J. Pharmacol., 2004. V.487(l-3). P. 125-132.

144. Hedlund P.B., Sutcliffe J.G. Functional, molecular and pharmacological advances in 5-HT7 receptor research // Trends Pharmacol. Sci., 2004. V.25(9). P.481-486.

145. Heisler L., Chu H., Brennan T., Danao J., Bajwa P., Passons L., Tecott L. Elevated anxiety and antidepressant-like responses in serotonin 5-HT1A receptor mutant mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998. V.95. P.10734-10739.

146. Hensler J., Durgam H. Regulation of 5-HT(lA) receptor-stimulated 35S.-GtpgammaS binding as measured by quantitative autoradiography following chronic agonist administration // Br. J. Pharmacol., 2001. V. 132(2). P.605-611.

147. Hensler J.G., Truett K.A. Effect of chronic serotonin-2 receptor agonist or antagonist administration on serotonin-lA receptor sensitivity // Neuropsychopharmacol., 1998. V.19. P.354-364.

148. Herzog H.A. Jr., Bowers B.B., Burghardt G.M. Development of antipredator responses in snakes: IV. Interspecific and intraspecific differences in habituation of defensive behavior // Dev. Psychobiol., 1989. V.22(5). P.489-508.

149. Hicks P.B., The effect of serotonergic agents on haloperidol-induced catalepsy // Life Sci., 1990. V.47. P.1609-1615.

150. Hjorth S. Hypothermia in the rat induced by the potent serotonergic agent 8-OH-DPAT // J. Neural Transm., 1985. V.61. P. 131-135.

151. Hjorth S., Sharp T. Effect of the 5-HT1A receptor agonist 8-OH-DPAT on the release of 5-HT in dorsal and median raphe-innervated rat brain regions as measured by in vivo microdialysis // Life Sci., 1991. V.48(18). P. 1779-1786.

152. Hjorth S., Sharp T. Mixed agonist/antagonist properties of NAN-190 at 5-HT1A receptors: behavioural and in vivo brain microdialysis studies // Life Sci., 1990. V.46(13). P.955-963.

153. Hodge G.K., Butcher L.L. 5-Hydroxytryptamine correlates of isolation-induced aggression in mice // Eur. J. Pharmacol., 1974. V.28. P.326-337.

154. Hoffmann A., Brazil Romero S.M., de Oliveira L.M. Agonistic behavior and its cardiovascular components elicited by microinjection of L-glutamic acid into the basal midbrain of the toad Bufo paracnemis // Brain Behav. Evol., 1993. V.41(6). P.316-325.

155. Hokfelt T. Chemical neurotransmission as seen from the histochemical side. In: Neurohistochemistry: Modern Methods and Applications (Panula P., Paivarinta H., Soinila S., eds) // N.Y.: Liss, 1986. P.331-353.

156. Humphrey P.P., Hartig P., Hoyer D. A proposed new nomenclature for 5-HT receptors // Trends Pharmacol. Sei., 1993. V.14. P.233-236.

157. Humphrey P.P.A., Barnard E.A., International union of pharmacology: XIX. The IUPHAR receptor code: a proposal for an alphanumeric classification system // Pharm. Reviews, 1998. V.50(2). P.271-277.

158. Hurley P.T., McMahon R.A., Fanning P., O'Boyle K.M., Rogers M., Martin F. Functional coupling of a recombinant human 5-HT5A receptor to G-proteins in HEK-293 cells // Br. J. Pharmacol., 1998. V. 124(6). P. 1238-1244.

159. Jacobs B.L., Azmitia E.C. Structure and function of the brain serotonin system // Physiol. Rev., 1992. V.72. P.165-229.

160. Jacobs B.L., Fornal C.A. Serotonin and behavior. A general hypothesis. In: Psychopharmacology: The fourth generation of progress (Bloom FE., Kupfer DJ., eds) // N.Y.: Raven Press, 1995. P.461-469.

161. Jenck F., Bos M., Wichmann J., Stadler H., Martin J.R., Moreau J.L. The role of 5-HT2C receptors in affective disorders // Expert Opin. Investig. Drugs, 1998. V.7(10). P.1587-1599.

162. Johnson C.N., Ahmed M., Miller N.D. 5-HT6 receptor antagonists: prospects for the treatment of cognitive disorders including dementia // Curr. Opin. Drug Discov. Devel., 2008. V.l 1(5). P.642-654.

163. Johnson O., Becnel J., Nichols C.D. Serotonin 5-HT(2) and 5-HT(lA)-like receptors differentially modulate aggressive behaviors in Drosophila melanogaster // Neurosci., 2009. V. 158(4). P.1292-1300.

164. Jordan S., Chen R., Koprivica V., Hamilton R., Whitehead R.E., Tottori K., Kikuchi T. In vitro profile of the antidepressant candidate OPC-14523 at rat and human 5-HT1A receptors // Eur. J. Pharmacol., 2005. V.517(3). P.165-173.

165. Jouvet M. Biogenic amines and the states of sleep // Science, 1969. V.163. P.32-41.

166. Jouvet M. Neurophysiology of the states of sleep // Physiol. Revs., 1967. V.17. P.117-177.

167. Joyce D., Summerfield A. Effects of drugs related to serotonin on water intake and defecation in rats. Implications for behavioural studies // Arch. Int. Pharmacodyn. Ther., 1966. V.161(2). P.489-494.

168. Kadarmideen H.N., Ali A.A., Thomson P.C., Muller B., Zinsstag J. Polymorphisms of the SLC11A1 gene and resistance to bovine tuberculosis in African Zebu cattle // Anim. Genet., 2011. V.42(6). P.656-658.

169. Kandasamy S.B. Effect of ondansetron and ICS 205-930 on radiation-induced hypothermia in rats // Radiat. Res., 1997. V.147(6). P.741-746.

170. Kanes S.J., Hitzemann B.A., Hitzemann R.J. On the relationship between D2 receptor density and neuroleptic-induced catalepsy among eight inbred strains of mice // J. Pharm. Exp. Ther., 1993. V.267. P.538-547.

171. Kantak K.M., Hegstrand L.R., Eichelman B. Dietary tryptophan modulation and aggressive behavior in mice // Pharmacol. Biochem. Behav., 1980. V.12(5). P.675-679.

172. Katner S.N., Oster S.M., Ding Z.M., Deehan G.A. Jr., Toalston J.E., Hauser S.R., McBride W.J., Rodd Z.A. 2011. Alcohol-preferring (P) rats are more sensitive than

173. Wistar rats to the reinforcing effects of cocaine self-administered directly into the nucleus accumbens shell // Pharmacol. Biochem. Behav., 2011. V.99(4). P.688-695.

174. Kawanishi Y., Harada S., Tachikawa H., Okubo T., Shiraishi H. Novel mutations in the promoter and coding region of the human 5-HT1A receptor gene and association analysis in schizophrenia // Am. J. Med. Genet., 1998. V.81(5). P.434-439.

175. Kelai S., Renoir T., Chouchana L., Saurini F., Hanoun N., Hamon M., Lanfumey L. Chronic voluntary ethanol intake hypersensitizes 5-HT(lA) autoreceptors in C57BL/6J mice // J. Neurochem., 2008. V.107(6). P.1660-1670.

176. Kilpatrick G.J., Butler A., Burridge J., Oxford A.W. l-(m-chlorophenyl)-biguanide, a potent high affinity 5-HT3 receptor agonist // Eur. J. Pharmacol., 1990. V. 182(1). P. 193197.

177. Klemm W.R. Drug effects on active immobility responses: What they tell us about neurotransmitter systems and motor functions // Progress Neurobiol., 1989. V.32. P.403-422.

178. Koe B.K., Weissman A. p-Chlorophenylalanine: a specific depletor of brain serotonin // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1966. V. 154(3). P.499-516.

179. Kolpakov V., Barykina N., Chepkasov I. Genetic predisposition to catatonic behaviour and methylphenidate sensitivity in rats // Behav. Proc., 1981. V.6. P.269-281.

180. Kondaurova E.M., Bazovkina D.V., Kulikov A.V., Popova N.K. Selective breeding for catalepsy changes the distribution of microsatellite D13Mit76 alleles linked to the 5-HT serotonin receptor gene in mice // Genes Brain Behav., 2006. V.5(8). P.596-601.

181. Kong E.K., Peng L., Chen Y., Yu A.C., Hertz L. Up-regulation of 5-HT2B receptor density and receptor-mediated glycogenolysis in mouse astrocytes by long-term fluoxetine administration //Neurochem. Res., 2002. V.27(l-2). P.l 13-120.

182. Korte S.M., Meijer O.C., de Kloet E.R., Buwalda B., Keijser J., Sluyter F., van Oortmerssen G., Bohus B. Enhanced 5-HT1A receptor expression in forebrain regions of aggressive house mice // Brain Res., 1996. V.736(l-2). P.338-343.

183. Kostowski W., Valzelli L. Biochemical and behavioral effects of lesions of the raphe nuclei in aggressive mice // Pharmacol. Biochem. Behav., 1974. V.2. P. 277-280.

184. Kulikov A.V., Avgustinovich D.F., Kolpakov V.G., Maslova G.B., Popova N.K. 5-HT2A serotonin receptors in the brain of rats and mice hereditarily predisposed to catalepsy // Pharmacol. Biochem. Behav., 1995a. V.50(3). P.383-387.

185. Kulikov A.V., Bazovkina D.V., Kondaurova E.M., Popova N.K. Genetic structure of hereditary catalepsy in mice // Genes Brain Behav., 2008. V.7(4). P.506-12.

186. Kulikov A.V., Kolpakov V.G., Maslova G.B., Kozintsev I., Popova N.K. Effect of selective 5-HT 1A agonists and 5-HT2 antagonists on inherited catalepsy in rats // Psychopharmacology (Berl), 1994. V.114(l). P.172-174.

187. Kulikov A.V., Kozlachkova E.Y., Kudryavtseva N.N., Popova N.K. Correlation between tryptophan hydroxylase activity in the brain and predisposition to pinch-induced catalepsy in mice // Pharmacol. Biochem. Behav., 1995b. V.50(3). P.431-435.

188. Kulikov A.V., Kozlachkova E.Y., Maslova G.B., Popova N.K. Inheritance of predisposition to catalepsy in mice // Behav. Genetics, 1993. V.23(4). P.379-384.

189. Kulikov A.V., Naumenko V.S. Problems of mRNA Quantification in the Brain using RT-PCR. In New Messenger RNA Research Communications (Kwang L.B., ed.) // N.Y.: Nova Science Publishers Inc., 2007. P.53-68.

190. Kulikov A.V., Naumenko V.S., Voronova I.P., Tikhonova M.A., Popova N.K. Quantitative RT-PCR assay of 5-HT1A and 5-HT2A serotonin receptor mRNAs using genomic DNA as an external standard // J. Neurosci. Meth., 2005. V.141(l). P.92-101.

191. Kulikov A.V., Tikhonova M.A., Kulikov V.A. Automated measurement of spatial preference in the open field test with transmitted lighting // J. Neurosci. Meth., 2008. V.170. P.345-351.

192. Kung H.F., Kung M.-P., Clarke W„ Maayani S., Zhuang Z.P. A potential 5-HT1A receptor antagonist: p-MPPI // Life Sci. 1994a. V.55(19). P.1459-1462.

193. Kung M.-P., Zhuang Z.P., Frederick D., Kung H.F. In vivo binding of 1231. 4-(2'-methoxyphenyl)-l-[2'-(N-2"-pyridinyl)-p-iodobenzamido-]ethyl-piperazine, p-MPPI, to 5-HT1A receptors in rat brain // Synapse, 1994b. V.18(4). P.359-366.

194. Lagerspetz K.M., Lagerspetz K.Y. Changes in the aggressiveness of mice resulting from selective breeding, learning and social isolation // Scand. J. Psychol., 1971. V.12(4). P.241-248.

195. Lai M.K., Tsang S.W., Francis P.T., Esiri M.M., Keene J., Hope T., Chen C.P. Reduced serotonin 5-HT1A receptor binding in the temporal cortex correlates with aggressive behavior in Alzheimer disease // Brain Res., 2003. V.974(l-2). P.82-87.

196. Le Poul E., Laaris N., Doucet E., Fattaccini C.M., Mocaer E., Hamon M., Lanfumey L. Chronic alnespirone-induced desensitization of somatodendritic 5-HT1A autoreceptors in the rat dorsal raphe nucleus // Eur. J. Pharmacol., 1999. V.365(2-3). P.165-173.

197. Lee H.Y., Kim Y.K. Plasma brain-derived neurotrophic factor as a peripheral marker for the action mechanism of antidepressants //Neuropsychobiol., 2008. V.57(4). P.194-199.

198. Lejeune F., Rivet J.-M., Gobert A., Canton A., Millan M. WAY 100,135 and (-)-tertatolol act as antagonists at both 5-HT1A autoreceptors and postsynaptic 5-HT1A receptors in vivo // European J. Pharm., 1993. V.240. P.307-310.

199. Lembo P.M.C., Ghahremani M.H., Morris S.J., Albert P.R. A conserved threonine residue in the second intracellular loop of the 5-Hydroxytryptamine 1A receptor directs signaling specificity // Mol. Pharm., 1997. V.52. P. 164-171.

200. Lemonde S., Du L., Bakish D., Hrdina P., Albert P.R. Association of the C(-1019)G 5-HT1A functional promoter polymorphism with antidepressant response // Int. J. Neuropsychopharm., 2004. V.7(4). P.501-506.

201. Lesch K.P, Wolozin B.L, Murphy D.L, Reiderer P. Primary structure of the human platelet serotonin uptake site: identity with the brain serotonin transporter // J. Neurochem, 1993. V.60(6). P.2319-2322.

202. Lin M.T, Tsay H.J, Su W.H, Chueh F.Y. Changes in extracellular serotonin in rat hypothalamus affect thermoregulatory function // Am. J. Physiol, 1998. V.274(5 Pt 2). P.R1260-1267.

203. Liu J, Jordan L.M. Stimulation of the parapyramidal region of the neonatal rat brain stem produces locomotor-like activity involving spinal 5-HT7 and 5-HT2A receptors // J. Neurophysiol, 2005. V.94(2). P.1392-1404.

204. Lowry O.H, Rosebrough N.J, Farr A.L, Randall R.J. Protein measurement with the Folinphenol reagent//J. Biol. Chem, 1951. V. 193. P.265-275.

205. Lucas J.J, Hen R. New players in the 5-HT receptor field: genes and knockout // Trends Pharmacol. Sci, 1995. V.16. P.246-252.

206. Lucki I. The spectrum of behaviors influenced by serotonin // Biol. Psychiatry, 1998. V.44(3). P.151-162.

207. Maes M, Meltzer HY. The serotonin hypothesis of major depression In: Psychopharmacology: The fourth generation of progress (Bloom E.E, Kupfer N.N, eds) //N.Y.: Raven Press, 1995. P.933-944.

208. Maj J, Chojnacka-Wojcik E, Tatarczynska E, Klodzinska A. Central action of ipsapirone, a new anxiolytic drug, on serotoninergic, noradrenergic and dopaminergic functions // J. Neural. Transm, 1987. V.70. P. 1-17.

209. Mamounas L.A, Blue M.E, Siuciak J.A, Altar C.A. Brain-derived neurotrophic factor promotes the survival and sprouting of serotonergic axons in rat brain // J. Neurosci, 1995. V.15(12). P.7929-7939.

210. Manahan-Vaughan D, Anwyl R, Rowan M.J. 5-HT1A receptor-mediated inhibition in the hippocampus of the alert rat—effects of repeated gepirone treatment // Eur. J. Pharmacol, 1994. V.260(2-3). P.149-155.

211. Mancilla-Diaz J.M., Escartin-Perez R.E., Lopes-Alonso V.E., Floran-Garduno B.F., Romano-Camacho J.B. Role of 5-HT1A and 5-HT1B receptors in the hypophagic effect of 5-HT on the structure of feeding behavior // Med. Sci. Monit., 2005. V.ll(3). P.74-79.

212. Mandell A.J., Knapp S., Hsu L.L. Some factors in the regulation of central serotonergic synapses // Life Sci., 1974. V.14(l). P.l-17.

213. Manuel-Apolinar L., Meneses A. 8-OH-DPAT facilitated memory consolidation and increased hippocampal and cortical cAMP production // Behav. Brain Res., 2004. V.148(l-2). P.179-84.

214. Marchetti E., Dumuis A., Bockaert J., Soumireu-Mourat B., Roman F.S. Differential modulation of the 5-HT(4) receptor agonists and antagonist on rat learning and memory // Neuropharmacol., 2000. V.39(ll). P.2017-2027.

215. Marek G., Aghajanian G. Electrophysiology of neural systems. In: Neurobiology of mental illness (Charney D., Nestler E., Bunney B., eds) // N.Y.: Oxford Univ. Pr., 1999. P.26-36.

216. Marinissen M.J., Gutkind J.S. G-protein-coupled receptors and signaling networks: emerging paradigms // Trends Pharm. Sci., 2001. V.22(7). P.368-376.

217. Martin S.M., Wilson B.C., Chen X., Takahashi Y., Poulin P., Pittman Q.J. Vagal CCK and 5-HT(3) receptors are unlikely to mediate LPS or IL-1 beta-induced fever // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 2000. V.279(3). P.R960-965.

218. Martin-duPan R., Ackermann W. Double-blind studies on the appetite stimulating effect of a serotonin antagonist in the anorexic infant // Ther. Umsch., 1971. V.28(6). P.415-424.

219. Martini L., Whistler J.L. The role of mu opioid receptor desensitization and endocytosis in morphine tolerance and dependence // Curr. Opin. Neurobiol., 2007. V.17. P.556-564.

220. Masse F., Hascoet M., Dailly E., Bourin M. Effect of noradrenergic system on the anxiolytic-like effect of DOI (5-HT2A/2C agonists) in the four-plate test // Psychopharmacology (Berl), 2006. V.183(4). P.471-481.

221. Matsuda N., Lu H., Fukata Y., Noritake J., Gao H., Mukherjee S., Nemoto T., Fukata M., Poo M.M. Differential activity-dependent secretion of brain-derived neurotrophic factor from axon and dendrite // J. Neurosci., 2009. V.29(45). P. 14185-14198.

222. Maxson A.C. Aggression: concepts and methods relevant to genetic analyses in mice and humans. In: Neurobehavioral genetics Methods and applications (Jones B.C., Mormede P., eds) // N.W., Boca Raton, Florida: CRC Press LLC, 2000. P.293.

223. Mazzola-Pomietto P., Aulakh C.S., Murphy D.L. Temperature, food intake, and locomotor activity effects of a 5-HT3 receptor agonist and two 5-HT3 receptor antagonists in rats // Psychopharmacology (Berl), 1995. V. 121(4). P.488-493.

224. McKenzie-Quirk S.D., Girasa K.A., Allan A.M., Miczek K.A. 5-HT(3) receptors, alcohol and aggressive behavior in mice // Behav. Pharmacol., 2005. V.16(3). P.163-9.

225. Mendoza D.L., Bravo H.A., Swanson H.H. Antiaggressive and anxiolytic effects of gepirone in mice, and their attenuation by WAY 100635 // Pharmacol. Biochem. Behav., 1999. V.63. P.499-509.

226. Mnie-Filali O., Lambas-Senas L., Zimmer L., Haddjeri N. 5-HT7 receptor antagonists as a new class of antidepressants // Drug News Perspect., 2007. V.20(10). P.613-618.

227. Moisan M.-P., Courvoisier H., Bihoreau M-T., Gauguier D., Hendley E.D., Lathrop M., James M.R. Mormede P. A major quantitative trait locus influences hyperactivity in the WKHA rat//Nat. Genet., 1996. V.14. P.471-473.

228. Monsma F.J., Shen Y., Ward R.P., Hamblin M.W., Sibley D.R. Cloning and expression of novel serotonin receptor with high affinity for tricyclic psychotropic drugs // Mol. Pharm., 1993. V.43. P.320-327.

229. Mosko S.S., Jacobs B.L. Recording of dorsal raphe unit activity in vitro // Neurosci. Lett., 1976. V.2(4). P. 195-200.

230. Moyer K.B. Kinds of aggression and their physiological basis // Commun. Behav. Biol., 1968. V.2, Part A.P.65-87.

231. Naumenko V.S., Osipova D.V. Kostina E.V., Kulikov A.V. Utilization of a two-standard system in real-time PCR for quantification of gene expression in the brain // J. Neurosci. Meth., 2008. V.170. P.197-203.

232. Navarro J.F., Ibanez M., Luna G. Behavioral profile of SB 269970, a selective 5-HT(7) serotonin receptor antagonist, in social encounters between male mice // Methods Find. Exp. Clin. Pharmacol., 2004. V.26(7). P.515-518.

233. Neal-Beliveau B.S., Joyce J.N., Lucki I. Serotonergic involvement in haloperidol-induced catalepsy // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1993. V.265. P.207-217.

234. Nibuya M., Morinobu S., Duman R.S. Regulation of BDNF and trkB mRNA in rat brain by chronic electroconvulsive seizure and antidepressant drug treatments // J. Neurosci., 1995. V.15(ll). P.7539-7547.

235. Nishiguchi N., Shirakawa O., Ono H., Nishimura A., Nushida H., Ueno Y., Maeda K. Lack of an association between 5-HT1A receptor gene structural polymorphisms and suicide victims // Am. J. Med. Genet., 2002. V.l 14(4). P.423-425.

236. Njung'e K., Handley S.L. Effects of 5-HT uptake inhibitors, agonists and antagonists on the burying of harmless objects by mice; a putative test for anxiolytic agents // Br. J. Pharmacol., 1991. V. 104. P. 105-112.

237. O'Connell M.T., Sarna G.S., Curzon G. Evidence for postsynaptic mediation of the hypothermic effect of 5-HT1A receptor activation // Br. J. Pharmacol., 1992. V. 106(3). P.603-609.

238. Ohtani M., Shindo S., Yoshioka N., Polymorphism of the tryptophan hydroxilase gene and serotonin 1A receptor gene in suicide victims among Japanese // Tohoku. J. Exp. Med., 2004. V.202. P.123-133.

239. Olivier B. Serotonin and aggression // Ann. N.Y. Acad. Sci., 2004. V.1036. P.382-392.

240. Olivier B., Mos J., van Oorschot R., Hen R. Serotonin receptors and animal models of aggressive behavior // Pharmacopsychiatry, 1995. V.28. Suppl:2. P.80-90.

241. Otreba M., Rok J., Buszman E., Wrzesniok D Regulation of melanogenesis: the role of cAMP and MITF. // Postepy Hig. Med. Dosw. (Online). 2012. V.66. P.33-40.

242. Ou X.-M., Jafar-Nejad H., Storring J.M., Meng J.-H., Lemonde S., Albert P.R. Novel dual repressor elements for neuronal cell-specific transcription of the rat 5-HT 1A receptor gene // J. Biol. Chem., 2000. V.275(l 1). P.8161-9168.

243. Ou X.M., Lemonde S., Jafar-Nejad H., Bown C.D., Goto A., Rogaeva A., Albert P.R. Freud-1: A neuronal calcium-regulated repressor of the 5-HT1A receptor gene // J. Neurosci, 2003. V.23(19). P.7415-7425.

244. Ou X.-M., Storring J.M., Kushwaha N., Albert P.R. Heterodimerization of mineralocorticoid and glucocorticoid receptor at a novel negative response element of the 5-HT 1A receptor gene//J. Biol. Chem., 2001. V.276(17). P.14299-14307.

245. Overstreet D.H. Rezvani A.H., Knapp D.J., Crews F.T., Janowsky D.S. Further selection of rat lines differing in 5-HT-1A receptor sensitivity: behavioral and functional correlates. // Psychiat. Genetics, 1996. V.6(3). P. 107-117.

246. Overstreet D.H., Commissaris R.C., de la Garza R., File S.E., Knapp D.J., Seiden L.S. Involvement of 5-HT1A receptors in animal tests of anxiety and depression: evidence from genetic models // Stress, 2003. V.6(2). P. 101-110.

247. Papoucheva E., Dumuis A., Sebben M., Richter D.W., Ponimaskin E.G. The 5-hydroxytryptamine(lA) receptor is stably palmitoylated, and acylation is critical for communication of receptor with Gi protein // J. Biol. Chem., 2004. V.279(5). P.3280-3291.

248. Parks C.L., Robinson R., Sibille E., Shenk T., Toth M. Increased anxiety of mice lacking the serotonin 1A receptor // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998. V.95. P. 10734-10739.

249. Pasqualetti M., Ori M., Marazziti D., Castagna M., Nardi I. Distribution of 5-HT2c and 5-ht5a receptor mRNA in human brain // Ann. N.Y. Acad. Sci., 1998. V.861. P.245.

250. Pasqualetti M., Ori M., Nardi I., Castagna M., Cassano G.B., Marazziti D. Distribution of the 5-HT5A serotonin receptor mRNA in the human brain // Brain Res. Mol. Brain. Res., 1998. V.56(l-2). P.1-8.

251. Patel S., Roberts J., Moorman J., Reavill C. Localization of serotonin-4 receptors in the striatonigral pathway in rat brain // Neurosci., 1995. V.69(4). P.l 159-1167.

252. Pauwels P.J. 5-HT receptors and their ligands. In: Tocris Reviews (Barker N., ed.) // UK.: Tocris Cookson, Britol, 2003.

253. Pauwels P.J. Diverse signaling by 5-hydroxytryptamine (5-HT) receptors // Biochem. Pharm., 2000. V.60. P. 1743-1750.

254. Pei Q., Zetterstrom T.S., Sprakes M., Tordera R., Sharp T. Antidepressant drug treatment induces Arc gene expression in the rat brain // Neurosci., 2003. V. 121(4). P.975-982.

255. Peroutka S.J., Howell T.A. The molecular evolution of G protein-coupled receptors: focus on 5-hydroxytryptamine receptors // Neuropharmacol., 1994. V.33(3-4). P.319-324.

256. Peroutka S.J., Snyder S.H. Multiple serotonin receptors: differential binding of 3H.5-hidroxitriptamine, [3H]lisergic acid diethylamide and [3H]spiroperidol // Mol. Pharm., 1979. V.16.P.687-699.

257. Petrunich M.L., Garcia F., Carrasco G.A., Battaglia G. Prolonged 5-HT1A/5-HT2A receptor cross-talk is absent prior to adulthood in rats // Neuroreport, 2008. V.19(15). P.1457-1461.

258. Pinto W., Battaglia G. Comparative recovery kinetics of 5-HT1A IB and 2A receptor subtype in rat cortex after receptor inactivation: evidence for differences in receptor production and degradation // Mol. Pharm., 1994. V.46. P.l 111-1119.

259. Pittenger C., Duman R.S. Stress, depression, and neuroplasticity: a convergence of mechanisms //Neuropsychopharmacol., 2008. V.33(l). P.88-109.

260. Plassat J.-L., Boschert U., Amlaiky N., Hen R. The mouse 5-HT5 receptors revealed a remarkable heterogeneity within the 5-HT1D family // EMBO J., 1992. V.ll. P.4779-4786.

261. Plyusnina I., Oskina I. Behavioral and adrenocortical responses to open-field test in rats selected for reduced aggressiveness toward humans // Physiol. Behav., 1997. V.61(3). P.381-385.

262. Popova N.K. Brain serotonin in genetically defined defensive behaviour In: Millar R, Complex Brain Functions: Conceptual Advances in Russian Neuroscience (Ivanitsky A.M., Balaban P.M., eds) // Oxford: Oxford Harwood Press, 1999. P. 307-329.

263. Popova N.K. From genes to aggressive behavior: the role of serotonergic system // Bioessays, 2006. V.28(5). P.495-503.

264. Popova N.K. Thermoregulation effect of serotonin in hibernation. In: Living in the cold. Physiological and biochemical adaptations (Heller H.G., Musacchia X.J., Wang L.C.H., eds.) //N.Y.: Elsevier Sci. Publ. Co. Inc., 1986. V.588. P. 193-200.

265. Popova N.K., Amstislavskaya T.G. 5-HT2A and 5-HT2C serotonin receptors differentially modulate mouse sexual arousal and the hypothalamo-pituitary-testicular response to the presence of a female // Neuroendocrinol., 2002. V.76(l). P.28-34.

266. Popova N.K., Amstislavskaya T.G. Involvement of the 5-HT1A and 5-HT1B serotonergic receptor subtypes in sexual arousal in male mice // Psychoneuroendocrinol., 2002. V.27. P.609-618.

267. Popova N.K, Avgustinovich D.F, Kolpakov V.G, Plyusnina I.Z. Specific 3H.8-OH-DPAT binding in brain regions of rats genetically predisposed to various defense behavior strategies // Pharm. Biochem. Behav, 1998. V.59(4). P.793-797.

268. Popova N.K, Ivanova E.A. 5-HT1A receptor antagonist p-MPPI attenuates acute ethanol effects in mice and rats // Neurosci. Lett, 2002. V.322. P. 1-4.

269. Popova N.K, Konusova A.V. Brain and peripheral effects of serotonin on thermoregulation // Biogenic Amines, 1985. V.3(2). P.125-134.

270. Popova N.K, Kudryavtseva N.N. Inhibitory effect of serotonin on arousal from hibernation // Biogenic Amines, 1985. V.2(3). P.203-210.

271. Popova N.K, Kulikov A.V. Genetic analysis of 'spontaneous' intermale aggression in mice//Aggr. Behav, 1986. V.12. P.425^131.

272. Popova N.K, Kulikov A.V. On the role of brain serotonin in expression of genetic predisposition to catalepsy in animal models // Am. J. Med. Genet, 1995. V.60(3). P.214-220.

273. Popova N.K, Kulikov A.V. Targeting tryptophan hydroxylase 2 in affective disorder // Expert Opin. Ther. Targets, 2010. V.14(U). P.1259-1271.

274. Popova N.K, Maslova L.N, Naumenko E.V. Serotonin and the regulation of the pituitary-adrenal system after deafferentation of the hypothalamus // Brain Res, 1972. V.47. P.61-67.

275. Popova N.K, Naumenko V.S, Tibeikina M.A, Kulikov A.V. Serotonin transporter, 5-HT1A receptor, and behavior in DBA/2 J mice in comparison with four inbred mouse strains // J. Neurosci. Res, 2009. V.87(16). P.3649-3657.

276. Popova N.K, Voitenko N.N, Kulikov A.V, Avgustinovich D.F. Evidence for the involvement of central serotonin in mechanism of domestication of silver foxes // Pharmacol. Biochem. Behav, 1991. V.40(4). P.751-756.

277. Popova N.K, Voronova I.P, Kulikov A.V. Involvement of brain tryptophan hydroxylase in the mechanism of hibernation // Pharm. Biochem. Behav, 1993. V.46. P.9-13.

278. Rakel R.E. Long term buspirone therapy for chronic anxiety: a multicenter international study to determine safety // Southern Med. J., 1990. V.83. P.194-198.

279. Ramadan N.M., Skljarevski V., Phebus L.A., Johnson K.W. 5-HT1F receptor agonists in acute migraine treatment: a hypothesis // Cephalalgia, 2003. V.23(8). P.776-785.

280. Ramboz S., Oosting R., Amara D.A., Kung H.F., Blier P., Mendelsohn M., Mann J.J., Brunner D., Hen R. Serotonin receptor 1A knockout: An animal model of anxiety-related disorder // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 1998. V.95. P.14476-14481.

281. Rasmussen E., Cipp L., Hitzemann R. Identification of quantitative trait loci for haloperidol-induced catalepsy on mouse chromosome 14 // J. Pharmacol. Exp. Ther., 1999. V.290(3). P.1337-1346.

282. Raymond J.R. Protein kinase C induces phosphorylation and desensitization of the human 5-HT1A receptor// J. Biol. Chem., 1991. V.266(22). P. 14747-14753.

283. Raymond J.R., Mukhin Y.V., Gettys T.W., Garnovskaya M.N. The recombinant 5-HT1A receptor: G protein coupling and signaling pathways // British J. Pharm., 1999. V.127. P.1751-1764.

284. Rees S., den Daas I., Foord S., Goodson S., Bull D., Kilpatrick G., Lee M. Cloning and characterisation of the human 5-HT5A serotonin receptor // FEBS Lett., 1994. V.355(3). P.242-246.

285. Ricci L.A., Grimes J.M., Melloni R.H. Jr. Serotonin type 3 receptors modulate the aggression-stimulating effects of adolescent cocaine exposure in Syrian hamsters (Mesocricetus auratus) // Behav. Neurosci., 2004. V.l 18(5). P. 1097-110

286. Ricci L.A., Knyshevski I., Melloni R.H. Jr. Serotonin type 3 receptors stimulate offensive aggression in Syrian hamsters // Behav. Brain. Res., 2005. V.l56(1). P. 19-29.

287. Robinson D.S., Alms D.R., Shrotriya R.C., Messina M., Wickramaratne P. Serotonergic anxiolytics and treatment of depression // Psychopathol., 1989. V.22(l). P.27-36.

288. Rogoz Z., Skuza G., Legutko B. Repeated treatment with mirtazepine induces brain-derived neurotrophic factor gene expression in rats // J. Physiol. Pharmacol., 2005. V.56(4). P.661-671.

289. Saavedra J., Brownstein M., Palkovits M. Serotonin distribution in the limbic system of the rat // Brain Res., 1974. V.79. P.437-441.

290. Sanberg P.R., Bunsey M.D., Giordano M., Norman A.B. The catalepsy test: Its ups and downs // Behav. Neurosci., 1988. V.102. P.748-759.

291. Sanders-Bush E., Canton H. Serotonin receptors. Signal transduction pathways. In: Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress (Bloom F.E., Kupfer D.J., eds.) //N.Y.: Raven Press, 1995. P.431-441.

292. Saudou F., Hen R. 5-Hydroxytryptamine receptor subtypes: Molecular and functional diversity // Adv. In Pharmacol., 1994. V.30. P.327-380.

293. Schmidt H.D., Banasr M., Duman R.S. Future Antidepressant Targets: Neurotrophic Factors and Related Signaling Cascades // Drug Discov. Today Ther. Strateg., 2008. V.5(3). P. 151-156.

294. Scopinho A.A., Guimaraes F.S., Correa F.M., Resstel L.B. Cannabidiol inhibits the hyperphagia induced by cannabinoid-1 or serotonin-1A receptor agonists // Pharmacol. Biochem. Behav., 2011. V.8(2). P.268-272.

295. Seretti A., Artioli P., Lorenzi C., Pirovano A., Tubazio V., Zanardi R. The C(-1019)G polymorphism of the 5-HT1A gene promoter and antidepressant response in mood disorders: preliminary findings // Int. J. Neuropsychopharm., 2004. V.7(4). P.453-460.

296. Shannon N.J., Gunnet J.W., Moore K.E. A comparison of biochemical indices of 5-hydroxytryptaminergic neuronal activity following electrical stimulation of the dorsal raphe nucleus // J. Neurochem., 1986. V.47(3). P.958-965.

297. Shih J.C., Thompson R.F. Monoamine oxidase in neuropsychiatry and behavior // Am. J. Hum. Genet., 1999. V.65(3). P.593-598.

298. Shirayama Y., Chen A.C., Nakagawa S., Russell D.S., Duman R.S. Brain-derived neurotrophic factor produces antidepressant effects in behavioral models of depression // J. Neurosci., 2002. V.22(8). P.3251-3261.

299. Singerman B. Raheja R, Malignant catatonia a continuing reality // Ann. Clin. Psychiatry, 1994. V.6. P.259-266.

300. Siuciak J.A., Boylan C., Fritsche M., Altar C.A., Lindsay R.M. BDNF increases monoaminergic activity in rat brain following intracerebroventricular or intraparenchymal administration // Brain Res., 1996. V.710(l-2). P.l 1-20.

301. Slotnick B.M., Leonard C.M. A stereotaxic atlas of the albino mouse forebrain. U.S. Dept. of Health, Education and Welfare. Rockville. Maryland, 1975. 174 p.

302. Smith R.L., Barrett R.J., Sanders-Bush E. Mechanism of tolerance development to 2,5-dimethoxy-4-iodoamphetamine in rats: down-regulation of the 5-HT2A, but not 5-HT2C receptor//Psychopharmacology (Berl), 1999. V.144(3). P.248-254.

303. Soghomonian J.J., Descarries L., Watkins K.C. Serotonin innervation in adult rat neostriatum. II. Ultrastructural features: a radioautographic and immunocytochemical study // Brain Res., 1989. V.481(l). P.67-86.

304. Sperry T.S., Thompson C.K., Wingfield J.C. Effects of acute treatment with 8-OH-DPAT and fluoxetine on aggressive behaviour in male song sparrows (Melospiza melodia morphna) // J. Neuroendocrinol., 2003. V.15(2). P. 150-160.

305. Starring J.M., Charest A., Cheng P., Albert P.R. TATA-driven transcriptional initiation and regulation of the rat serotonin 5-HT1A receptor gene // J. Neurochem., 1999. V.72. P.2238-2247.

306. Suzuki Y., Sawamura K., Someya T. The effects of a 5-hydroxytryptamine 1A receptor gene polymorphism on the clinical response to fluvoxamine in depressed patients // Pharmacogenomics J., 2004. V.4(4). P.283-286.

307. Tadros S.F., D'Souza M., Zettel M.L., Zhu X., Lynch-Erhardt M., Frisina R.D. Serotonin 2B receptor: upregulated with age and hearing loss in mouse auditory system // Neurobiol. Aging, 2007. V.28(7). P.l 112-1123.

308. Takahashi H., Takada Y., Urano T., Takada A. 5-HT4 receptors in the hippocampus modulate rat locomotor activity // Hippocampus, 2002. V.12(3). P.304-310.

309. The European health report: public health action for healthier children and populations. 2005, World Health Organization. Copenhagen. P. 139.

310. Thomas D.R. 5-ht5A receptors as a therapeutic target // Pharmacol. Ther., 2006. V.lll(3). P.707-714.

311. Thompson A.J., Lummis S.C. 5-HT3 receptors // Curr. Pharm. Des., 2006. V. 12(28). P.3615-3630.

312. Tikhonova M.A., Kulikov A.V., Bazovkina D.V., Morozova M.V., Naumenko V.S., Popova N.K. Antidepressant-like effects of central BDNF administration in mice of Antidepressant Sensitive Catalepsy (ASC) strain // Chinese J. Physiol., 2012. in press.

313. Tournois C., Mutel V., Manivet P., Launay J.M., Kellermann O. Cross-talk between 5-hydroxytryptamine receptors in a serotonergic cell line. Involvement of arachidonic acid metabolism // J. Biol. Chem., 1998. V.273(28). P. 17498-17503.

314. Trullas R., Jackson B., Skolnik P. Genetic differences in a tail suspention test for evaluating antidepressant activity // Psychopharmacol., 1989. V.99. P.287-288.

315. Van Steenwinckel J., Noghero A., Thibault K., Brisorgueil M.J., Fischer J., Conrath M., The 5-HT2A receptor is mainly expressed in nociceptive sensory neurons in rat lumbar dorsal root ganglia // Neuroscience, 2009. V.161. P.838-846.

316. Vandermaelen C.P., Aghajanian G.K. Electrophysiological and pharmacological characterization of serotonergic dorsal raphe neurons recorded extracellularly and intracellularly in rat brain slices // Brain Res., 1983. V.289(l-2). P.109-119.

317. Veenstra-VanderWeele J., Anderson G.M., Cook E.H. Pharmacogenetics and the serotonin system: initial studies and future directions // Eur. J. Pharmacol., 2000. V.410. P.165-181.

318. Veiga C.P., Miczek K.A., Lucion A.B., Almeida R.M. Effect of 5-HT1B receptor agonists injected into the prefrontal cortex on maternal aggression in rats // Braz. J. Med. Biol. Res., 2007. V.40(6). P.825-830.

319. Victor S.J., Baumgarten H.G., Lovenberg W. Depletion of tryptophan hydroxylase by 5,6-dihydroxytryptamine in rat brain. Time course and regional differences // J. Neurochem., 1974. V.22(4). P.541-546.

320. Videbech P., Ravnkilde B. Hippocampal volume and depression: a meta-analysis of MRI studies // Am. J. Psychiatry, 2004. V. 161(11). P. 1957-1966.

321. Wadenberg M.-L. Serotonergic mechanisms in neuroleptic-induced catalepsy in the rat // Neurosci. Biobehav. Rev., 1996. V.20(2). P.325-339.

322. Wadenberg M.-L., Ahlenius S. Antagonism by the 5-HT2A/C receptor agonist DOI of raclopride-induced catalepsy in the rat // Eur. J. Pharmacol., 1995. V.294(l). P.247-251.

323. Wadenberg M.-L., Cortizo L., Ahlenius S. Evidence for specific interactions between 5-HT1A and dopamine D2 receptor mechanisms in the mediation of extrapyramidal motor function in the rat // Pharm. Biochem. Behavior, 1994. V.47(3). P.509-513.

324. Wang S.J., Coutinho V., Sihra T.S. Presynaptic cross-talk of beta-adrenoreceptor and 5-hydroxytryptamine receptor signalling in the modulation of glutamate release from cerebrocortical nerve terminals // Br. J. Pharmacol., 2002. V.137(8). P.1371-1379.

325. Warner-Schmidt J.L., Flajolet M., Mailer A., Chen E.Y., Qi H., Svenningsson P., Greengard P. Role of pi 1 in cellular and behavioral effects of 5-HT4 receptor stimulation //J. Neurosci., 2009. V.29(6). P. 1937-1946.

326. Willner P. The validity of animal models of depression // Psychopharmacology (Berl), 1984. V.83(l). P.1-16.

327. Willner P. Animal models of depression: an overview 11 Pharmacol. Ther, 1990. V.45(3). P.425-455.

328. Wirtshafiter D, Montana W, Asin K.E. Behavioral and biochemical studies of the substrates of midbrain raphe lesion induced hyperactivity // Pysiol. Behav, 1986. V.38(6). P.751-759.

329. Wissink S, Meijer O, Pearce D, van der Burg B, van der Saag P.T. Regulation of the rat serotonin-1A receptor gene by corticosteroids // J. Biol. Chem, 2000. V. 275(2). P.1321-1326.

330. World Report on Violence and Health. 2002, World Health Organization. Geneva, Switzerland. P.340.

331. Wu S, Comings D.E. A common C-1018G polymorphism in the human 5-HT1A receptor gene // Psychiatr. Genet, 1999. V.9(2). P. 105-106.

332. Wurtman R.J, Fernstrom J.D. L-Tryptophan, L-tyrosine and the control of brain monoamine biosynthesis In: Perspecives in Neuropharmacology (Snyder S, ed.) // N.Y.: Oxford Univ. Press, 1972. P.145-193.

333. Xie D.W., Deng Z.L, Ishigaki T, Nakamura Y, Suzuki Y, Miyasato K, Ohara K, Ohara K. The gene encoding the 5-HT1A receptor is intact in mood disorders // Neuropsychopharmacology, 1995. V.12(3). P.263-268.

334. Yamashita P.S., de Bortoli V.C, Zangrossi H. Jr. 5-HT2C receptor regulation of defensive responses in the rat dorsal periaqueductal gray // Neuropharmacol, 2011. V.60(2-3). P.216-222.

335. Zaniewska M, McCreary A.C., Wydra K, Filip M. Effects of serotonin (5-HT)2 receptor ligands on depression-like behavior during nicotine withdrawal // Neuropharmacol, 2010. V.58(7). P.l 140-1146.

336. Zega G., Pennati R., Fanzago A., De Bernardi F. Serotonin involvement in the metamorphosis of the hydroid Eudendrium racemosum // Int. J. Dev. Biol., 2007. V.51(4). P.307-313.

337. Zhang Y., Li Z., Sacks D.B., Ames J.B. Structural Basis for Ca2+-induced Activation and Dimerization of Estrogen Receptor alpha by Calmodulin // J. Biol. Chem., 2012. V.287. P.9336-9344.

338. Zifa E., Fillion G. 5-Hydroxytryptamine receptors // Pharmacol. Rev., 1992. V.44. P.401-458.

339. Zivkovic B., Guidotti A., Costa E. Increase of tryptophan hydroxylase activity elicited by reserpine // Brain Res., 1973. V.57(2). P.522-526.

Информация о работе

Науменко, Владимир Сергеевич
доктора биологических наук
Новосибирск, 2012
ВАК 03.03.01

Диссертация

Серотониновые рецепторы и функциональные межрецепторные взаимодействия в пластичности серотониновой системы мозга, терморегуляции и регуляции поведения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы