fcmedicineФундаментальная и клиническая медицинаFundamental and Clinical Medicine2500-07642542-0941КемГМУ10.23946/2500-0764-2020-5-3-18-23fcmedicine-294Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHВлияние развивающихся гиппокампальных нейросфер на ангиогенез с участием церебральных эндотелиоцитов in vitroMouse hippocampal neurospheres negatively regulate cerebral angiogenesishttps://orcid.org/0000-0003-4386-9753УспенскаяЮ. А.UspenskayaYu. A.

Успенская Юлия Александровна, доктор биологических наук, доцент, научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии; профессор кафедры внутренних незаразных болезней, акушерства и физиологии сельскохозяйственных животных

660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка д.1

660049, г. Красноярск, пр. Мира д. 90

Prof. Yulia A. Uspenskaya, DSc, Associate Professor, Research Fellow, Research Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry; Professor, Department of Internal Noncommunicable Diseases, Obstetrics and Physiology of Livestock

1, Partizana Zheleznyaka Street, Krasnoyarsk, 660022

90, Prospekt Mira, Krasnoyarsk, 660049

yulia.uspenskaya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0033-3804МалиновскаяН. А.MalinovskayaN. A.

Малиновская Наталия Александровна, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии

660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д.1

Prof. Natalia A. Malinovskaya, MD, DSc, Senior Researcher, Research Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry

1, Partizana Zheleznyaka Street, Krasnoyarsk, 660022

https://orcid.org/0000-0002-9644-5500МоргунА. В.MorgunA. V.

Моргун Андрей Васильевич, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии

660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д.1

Dr. Andrey V. Morgun, MD, DSc, Leading Researcher, Research Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry

1, Partizana Zheleznyaka Street, Krasnoyarsk, 660022

https://orcid.org/0000-0002-9718-1260ОсиповаЕ. Д.OsipovaE. D.

Осипова Елена Дмитриевна, научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии

660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д.1

Mrs. Elena D. Osipova, Research Fellow, Research Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry

1, Partizana Zheleznyaka Street, Krasnoyarsk, 660022

https://orcid.org/0000-0003-4012-6348СалминаА. Б.SalminaA. B.

Салмина Алла Борисовна, доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник и руководитель НИИ молекулярной медицины и патобиохимии, заведующая кафедрой биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии

660022, г. Красноярск, ул. П. Железняка, д.1

Prof. Alla B. Salmina, MD, DSc, Head of the Research Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry, Head of the Department of Biological, Medical, Pharmaceutical, and Toxicological Chemistry

1, Partizana Zheleznyaka Street, Krasnoyarsk, 660022

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет»РоссияResearch Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry, Voino-Yasenetskiy Krasnoyarsk State Medical University; Krasnoyarsk State Agrarian UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияResearch Institute of Molecular Medicine and Pathological Biochemistry, Voino-Yasenetskiy Krasnoyarsk State Medical UniversityRussian Federation202029092020531823Copyright © Успенская Ю.А., Малиновская Н.А., Моргун А.В., Осипова Е.Д., Салмина А.Б., 20202020Успенская Ю.А., Малиновская Н.А., Моргун А.В., Осипова Е.Д., Салмина А.Б.Uspenskaya Y.A., Malinovskaya N.A., Morgun A.V., Osipova E.D., Salmina A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fcm.kemsmu.ru/jour/article/view/294

Цель. Оценить особенности ангиогенеза in vitro в присутствии нейросфер. Материалы и методы. Источником нейросфер служили мыши C57Bl6 в возрасте 10–14 суток постнатального развития, из головного мозга которых выделяли гиппокамп для получения стволовых и прогениторных клеток нейрональной природы. Для регистрации особенностей ангиогенеза in vitro в присутствии нейросфер использовали набор для оценки ангиогенеза Angiogenesis Assay Kit (In Vitro) (Abcam, ab204726, США) согласно протоколу производителя, с последующей статистической обработкой данных. Результаты. В присутствии нейросфер произошло уменьшение числа образовавшихся сосудистых петель, тогда как остальные параметры ангиогенеза (средняя площадь и периметр петель, общая длина сосудов и число контактов на мм2) не имели статистической разницы через 18 часов культивирования. Заключение. Пролиферативная активность нейросфер тормозит неоангиогенез in vitro. Полученные данные могут служить основой для разработки новой технологии управления церебральным ангиогенезом.

Aim. To evaluate the features of cerebral angiogenesis in the presence of neurospheres, free-floating clusters of neural stem and progenitor cells. Materials and Methods. Endothelial cells were optionally co-cultured with neurospheres were isolated from the hippocampus of 10-14-days-old C57Bl6 mice. Angiogenesis was evaluated in vitro by means of the angiogenesis assay kit (Abcam, ab204726) according to the manufacturer's protocol. Results. The number of vascular loops was decreased in the presence of neurospheres. Other angiogenic parameters (average loop area and perimeter, total vessel length and number of contacts per mm2) had no statistically significant differences after 18 hours of culture. Conclusion. The proliferative activity of neurospheres inhibits in vitro cerebral angiogenesis.

angiogenesisendothelial cellshippocampusneural stem cellsneural progenitor cellsРабота выполнена при поддержке Государственного задания на проведение научных исследований Министерства здравоохранения РФ (2018–2020 гг.).The study was supported by the Ministry of Health of the Russian Federation (State Assignment for Research, 2018-2020).ReferencesMa S, Santhosh D, Kumar TP, Huang Z. A brain-region-specific neural pathway regulating germinal matrix angiogenesis. Dev Cell. 2017;4 (4):366-381. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.04.014Ma S, Santhosh D, Kumar TP, Huang Z. A brain-region-specific neural pathway regulating germinal matrix angiogenesis. Dev Cell. 2017;4 (4):366-381. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.04.014Berdugo-Vega G, Arias-Gil G, López-Fernández A, Artegiani B, Wasielewska JM, Lee C-C, Lippert MT, Kempermann G, Takagaki K, Calegari F. Increasing neurogenesis refines hippocampal activity rejuvenating navigational learning strategies and contextual memory throughout life. Nat Commun. 2020;11(1):135. https://doi.org/10.1038/s41467-019-14026-z.Berdugo-Vega G, Arias-Gil G, López-Fernández A, Artegiani B, Wasielewska JM, Lee C-C, Lippert MT, Kempermann G, Takagaki K, Calegari F. Increasing neurogenesis refines hippocampal activity rejuvenating navigational learning strategies and contextual memory throughout life. Nat Commun. 2020;11(1):135. https://doi.org/10.1038/s41467-019-14026-z.Khan J, Das G, Gupta V, Mohapatra S, Ghosh S, Ghosh S. Neurosphere development from hippocampal and cortical embryonic mixed primary neuron culture: a potential platform for screening neurochemical modulator. ACS Chem Neurosci. 2018;9(11):2870-2878. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.8b00414Khan J, Das G, Gupta V, Mohapatra S, Ghosh S, Ghosh S. Neurosphere development from hippocampal and cortical embryonic mixed primary neuron culture: a potential platform for screening neurochemical modulator. ACS Chem Neurosci. 2018;9(11):2870-2878. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.8b00414Хилажева Е.Д., Бойцова Е.Б., Пожиленкова Е.А., Солончук Ю.Р., Салмина А.Б. Получение трехклеточной модели нейроваcкулярной единицы in vitro. Цитология. 2015;57(10):710-713 [Khilazheva ED, Boytsova EB, Pozhilenkova EA, Solonchuk YR, Salmina AB. The model of neurovascular unit in vitro consisting of three cells types. Tsitologiya. 2015;57(10):710-713. (In Russ.).]Хилажева Е.Д., Бойцова Е.Б., Пожиленкова Е.А., Солончук Ю.Р., Салмина А.Б. Получение трехклеточной модели нейроваcкулярной единицы in vitro. Цитология. 2015;57(10):710-713 [Khilazheva ED, Boytsova EB, Pozhilenkova EA, Solonchuk YR, Salmina AB. The model of neurovascular unit in vitro consisting of three cells types. Tsitologiya. 2015;57(10):710-713. (In Russ.).]Capone C, Frigerio S, Fumagalli S, Gelati M, Principato M-C, Storini C, Montinaro M, Kraftsik R, De Curtis M, Parati E, De Simoni M-G. Neurosphere-derived cells exert a neuroprotective action by changing the ischemic microenvironment. PLoS One. 2007;2 (4):e373. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000373Capone C, Frigerio S, Fumagalli S, Gelati M, Principato M-C, Storini C, Montinaro M, Kraftsik R, De Curtis M, Parati E, De Simoni M-G. Neurosphere-derived cells exert a neuroprotective action by changing the ischemic microenvironment. PLoS One. 2007;2 (4):e373. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000373Kishida N, Maki T, Takagi Y, Yasuda K, Kinoshita H, Ayaki T, Noro T, Kinoshita Y, Ono Y, Kataoka H, Yoshida K, Lo EH, Arai K, Miyamoto S, Takahashi R. Role of perivascular oligodendrocyte precursor cells in angiogenesis after brain ischemia. J Am Heart Assoc. 2019;8(9):e011824. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.011824.Kishida N, Maki T, Takagi Y, Yasuda K, Kinoshita H, Ayaki T, Noro T, Kinoshita Y, Ono Y, Kataoka H, Yoshida K, Lo EH, Arai K, Miyamoto S, Takahashi R. Role of perivascular oligodendrocyte precursor cells in angiogenesis after brain ischemia. J Am Heart Assoc. 2019;8(9):e011824. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.011824.Tang Y, Wang J, Lin X, Wang L, Shao B, Jin K, Wang Y, Yang G-Y. Neural stem cell protects aged rat brain from ischemia– reperfusion injury through neurogenesis and angiogenesis. J Cereb Blood Flow Metab. 2014;34(7):1138-1147. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2014.61Tang Y, Wang J, Lin X, Wang L, Shao B, Jin K, Wang Y, Yang G-Y. Neural stem cell protects aged rat brain from ischemia– reperfusion injury through neurogenesis and angiogenesis. J Cereb Blood Flow Metab. 2014;34(7):1138-1147. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2014.61Zhang RL, Chopp M, Roberts C, Liu X, Wei M, Nejad-Davarani SP, Wang X, Zhang ZG. Stroke increases neural stem cells and angiogenesis in the neurogenic niche of the adult mouse. PLoS One. 2014;9(12):e113972. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0113972Zhang RL, Chopp M, Roberts C, Liu X, Wei M, Nejad-Davarani SP, Wang X, Zhang ZG. Stroke increases neural stem cells and angiogenesis in the neurogenic niche of the adult mouse. PLoS One. 2014;9(12):e113972. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0113972Hatakeyama M, Ninomiya I, Kanazawa M. Angiogenesis and neuronal remodeling after ischemic stroke. Neural Regen Res. 2020;15(1):16-19. https://doi.org/10.4103/1673-5374.264442.Hatakeyama M, Ninomiya I, Kanazawa M. Angiogenesis and neuronal remodeling after ischemic stroke. Neural Regen Res. 2020;15(1):16-19. https://doi.org/10.4103/1673-5374.264442.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.