Юридический и почтовый адрес организации-издателя: САФУ, редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Местонахождение: редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, ауд. 1336, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-21 
Сайт: http://medbio.narfu.ru/
e-mail: vestnik_med@narfu.ru
            vestnik@narfu.ru

о журнале

Модулирующее влияние нейропептида Y на биоэлектрическую активность нейронов супрахиазматического ядра гипоталамуса крыс. С. 79–86

Версия для печати

Рубрика: Медико-биологические науки

УДК

612.826+57.053:599.32

Сведения об авторах

А.А. Петрова*, А.Н. Инюшкин*
*Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева (г. Самара)

Аннотация

Нейропептид Y играет важную роль в настройке нейронов супрахиазматического ядра гипоталамуса – главного циркадианного осциллятора в организме человека и млекопитающих. Изучено влияние аппликаций 10 нМ нейропептида Y на спайковую активность и параметры спайкового кода нейронов супрахиазматического ядра гипоталамуса крыс in vitro. Использован авторский подход к анализу спайковой активности, заключающийся в расчете энтропии распределения межспайковых интервалов и обоюдной информации между сопряженными межспайковыми интервалами наряду с определением средней частоты генерации спайков. Это позволило исследовать воздействие нейропептида Y не только на уровень активности клеток, но и на степень нерегулярности генерации потенциалов действия и паттернирование спайковой информации. При анализе эффектов нейропептида Y выявлены реакции двух типов: снижение (43,2 % нейронов) и повышение (9,9 %) частоты генерации потенциалов действия. У оставшихся нейронов (46,9 %) изменений данного показателя активности не обнаружено. В целом во всей группе исследованных нейронов (n = 81) выявлены статистически значимые уменьшение уровня активности и рост обоюдной информации между сопряженными межспайковыми интервалами. Полученные результаты показывают, что нейропептид Y способен оказывать влияние на уровень спайковой активности и параметры спайкового кода нейронов супрахиазматического ядра гипоталамуса.

Ключевые слова

нейропептид Y, циркадианные ритмы, нейроны головного мозга, спайковая активность, супрахиазматическое ядро
Скачать статью (pdf, 1.3MB )

Список литературы

  1. Tatemoto K., Calquist M., Mutt V. Neuropeptide Y – A Novel Brain Peptide with Structural Similarities to Peptide YY and Pancreatic Polypeptide // Nature. 1982. Vol. 296, № 5858. Р. 659–660. 
  2. Larsson T.A., Olsson F., Sundstrom G., Lundin L.G., Brenner S., Venkatesh B., Larhammar D. Early Vertebrate Chromosome Duplications and the Evolution of the Neuropeptide Y Receptor Gene Regions // BMC Evol. Biol. 2008. Vol. 8. Art. № 184. 
  3. Wahlestedt C., Reis D.J. Neuropeptide Y-Related Peptides and Their Receptors – Are the Receptors Potential Therapeutic Drug Targets? // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1993. Vol. 33. Р. 309–352. 
  4. Pu S., Jain M.R., Horvath T.L., Diano S., Kalra P.S., Kalra S.P. Interactions Between Neuropeptide Y and Gamma- Aminobutyric Acid in Stimulation of Feeding: A Morphological and Pharmacological Analysis // Endocrinology. 1999. Vol. 140, № 2. P. 933–940. 
  5. Hexum T.D., Majane E.A., Russett L.R., Yang H.Y. Neuropeptide Y Release from the Adrenal Medulla After Cholinergic Receptor Stimulation // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1987. Vol. 243, № 3. P. 927–930. 
  6. Myers A.K., Torres Duarte A.P., Zukowska-Grojec Z. Immunoreactive Neuropeptide Y (NPY) in Plasma and Platelets of Rat and Mouse Strains and Human Volunteers // Regul. Pept. 1993. Vol. 47, № 3. P. 239–245. 
  7. Larhammar D., Fredriksson R., Larson E.T., Salaneck E. Phylogeny of NPY-Family Peptides and Their Receptors // Neuropeptide Y and Related Peptides. Berlin, 2004. P. 75–100. 
  8. Larhammar D., Wraith A., Berglund M.M., Holmberg S.K.S., Lundell I. Origins of the Many NPY-Family Receptors in Mammals // Peptides. 2001. Vol. 22, № 3. P. 295–307. 
  9. Redrobe J.P., Dumont Y., Quirion R. Neuropeptide Y (NPY) and Depression: From Animal Studies to the Human Condition // Life Sci. 2002. Vol. 71, № 25. P. 2921–2937. 
  10. McDermott B.J., Bell D. NPY and Cardiac Diseases // Curr. Top. Med. Chem. 2007. Vol. 7, № 17. Р. 1692–1703. 
  11. Leibowitz S.F. Hypothalamic Neuropeptide Y in Relation to Energy Balance // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1990. Vol. 611. P. 284–301. 
  12. Edelstein K., Amir S. The Role of the Intergeniculate Leaflet in Entrainment of Circadian Rhythms to a Skeleton Photoperiod // J. Neurosci. 1999. Vol. 19, № 1. P. 372–380. 
  13. Card J.P., Moore R.Y. Organization of Lateral Geniculate-Hypothalamic Connections in the Rat // J. Comp. Neurol. 1989. Vol. 284, № 1. P. 135–147. 
  14. Shinohara K., Tominaga K., Isobe Y., Inouye S-I.T. Photic Regulation of Peptides Located in the Ventrolateral Subdivision of the Suprachiasmatic Nucleus of the Rat: Daily Variations of Vasoactive Intestinal Polypeptide, Gastrin- Releasing Peptide and Neuropeptide Y // J. Neurosci. 1993. Vol. 13, № 2. P. 793–800. 
  15. Golombek D.A., Biello S.M., Rendon R.A., Harrington M.E. Neuropeptide Y Phase Shifts the Circadian Clock in vitro via a Y2 Receptor // Neuroreport. 1996. Vol. 7, № 7. P. 1315–1319. 
  16. Gribkoff V.K., Pieschl R.L., Wisialowski T.A., van den Pol A.N., Yocca F.D. Phase Shifting of Circadian Rhythms and Depression of Neuronal Activity in the Rat Suprachiasmatic Nucleus by Neuropeptide Y: Mediation by Different Receptor Subtypes // J. Neurosci. 1998. Vol. 18, № 8. P. 3014–3022. 
  17. Bhumbra G.S., Dyball R.E.D. Spike Coding from Perspective of a Neurone // Cogn. Process. 2005. Vol. 6, № 3. P. 157–176. 
  18. Bhumbra G.S., Inyushkin A.N., Dyball R.E.D. Assessment of Spike Activity in the Supraoptic Nucleus // J. Neuroendocrinol. 2004. Vol. 16, № 4. P. 390–397. 
  19. Bhumbra G.S., Inyushkin A.N., Saeb-Parsy K., Hon A., Dyball R.E.D. Rhythmic Changes in Spike Coding in the Rat Suprachiasmatic Nucleus // J. Physiol. 2005. Vol. 653, № 1. P. 291–307. 
  20. Inyushkin A.N., Bhumbra G.S., Dyball R.E.D. Leptin Modulates Spike Coding in the Rat Suprachiasmatic Nucleus // J. Neuroendocrinol. 2009. Vol. 21, № 8. P. 705–714. 
  21. Inyushkin A.N., Bhumbra G.S., Gonzalez J.A., Dyball R.E.D. Melatonin Modulates Spike Coding in the Rat Suprachiasmatic Nucleus // J. Neuroendocrinol. 2007. Vol. 19, № 9. P. 671–681. 
  22. Obrietan K., van den Pol A.N. Neuropeptide Y Depresses GABA-Mediated Calcium Transients in Developing Suprachiasmatic Nucleus Neurons: A Novel Form of Calcium Long-Term Depression // J. Neurosci. 1996. Vol. 16, № 10. P. 3521–3533. 
  23. Toth P.T., Bindokas V.P., Bleakman D., Colmers W.F., Miller R.J. Mechanism of Presynaptic Inhibition by Neuropeptide Y at Sympathetic Nerve Terminals // Nature. 1993. № 364. P. 635–639. 
  24. Colmers W.F., Bleakman D. Effects of Neuropeptide Y on the Electrical Properties of Neurons // Trends Neurosci. 1994. Vol. 17, № 9. P. 373–379. 
  25. Rhim H., Kinney G.A., Emmerson P.J., Miller R.J. Regulation of Neurotransmission in the Arcuate Nucleus of the Rat by Different Neuropeptide Y Receptors // J. Neurosci. 1997. Vol. 17, № 9. P. 2980–2989. 
  26. Zidichouski J.A., Chen H., Smith P.A. Neuropeptide Y Activates Inwardly-Rectifying K+-Channels in C-Cells of Amphibian Sympathetic Ganglia // Neurosci. Lett. 1990. Vol. 117, № 1–2. P. 123–128. 
  27. Acuna-Goycolea C., Tamamaki N., Yanagawa Y., Obata K., van den Pol A.N. Mechanisms of Neuropeptide Y, Peptide YY, and Pancreatic Polypeptide Inhibition of Identified Green Fluorescent Protein-Expressing GABA Neurons in the Hypothalamic Neuroendocrine Arcuate Nucleus // J. Neurosci. 2005. Vol. 25, № 32. P. 7406–7419. 
  28. Paredes M.F., Greenwood J., Baraban S.C. Neuropeptide Y Modulates a G Protein-Coupled Inwardly Rectifying Potassium Current in the Mouse Hippocampus // Neurosci. Lett. 2003. Vol. 340, № 1. P. 9–12. 
  29. Sosulina L., Schwesig G., Seifert G., Pape H.C. Neuropeptide Y Activates a G-Protein-Coupled Inwardly Rectifying Potassium Current and Dampens Excitability in the Lateral Amygdalа // Mol. Cell. Neurosci. 2008. Vol. 39, № 3. P. 491–498. 
  30. Huang C.-L., Slesinger P.A., Casey P.J., Jan Y.N., Jan L.Y. Evidence That Direct Binding of Gβγ to the GIRK1 G Protein- Gated Inwardly Rectifying K+ Channel Is Important for Channel Activation // Neuron. 1995. Vol. 15, № 5. P. 1133–1143. 
  31. Sun Q.Q., Baraban S.C., Prince D.A., Huguenard J.R. Target-Specific Neuropeptide Y-Ergic Synaptic Inhibition and Its Network Consequences Within the Mammalian Thalamus // J. Neurosci. 2003. Vol. 23, № 29. P. 9639–9649. 
  32. Colmers W.F., Klapstein G.J., Fournier A., St.-Pierre S., Treherne K.A. Presynaptic Inhibition by Neuropeptide Y in Rat Hippocampal Slice in vitro Is Mediated by a Y2 Receptor // Br. J. Pharmacol. 1991. Vol. 102, № 1. P. 41–44. 
  33. Ikeda S.R. Voltage-Dependent Modulation of N-Type Calcium Channels by G-Protein βγ Subunits // Nature. 1996. Vol. 380, № 6571. P. 255–258. 
  34. Scholz K.P., Miller R.J. Inhibition of Quantal Transmitter Release in the Absence of Calcium Influx by a G Protein-Linked Adenosine Receptor at Hippocampal Synapses // Neuron. 1992. Vol. 8, № 6. P. 1139–1150.