| Инд. авторы: | Проскура А.Л., Запара Т.А., Ратушняк А.С. |
| Заглавие: | Анализ механизмов влияния лептина на синаптическую пластичность в гиппокампе |
| Библ. ссылка: | Проскура А.Л., Запара Т.А., Ратушняк А.С. Анализ механизмов влияния лептина на синаптическую пластичность в гиппокампе // Материалы VI Всероссийской конференции «Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях» (Нижний Новгород, 23.09-27.09.2019). - 2019. - Нижний Новгород: Институт прикладной физики Российской академии наук. - С.154-157. - ISBN: 978-5-8048-0092-6. |
| Внешние системы: | РИНЦ: 42352919; |
| Реферат: | eng: The roles of leptin adipokine in controlling energy homeostasis in the hypothalamus are well documented. However, its CNS targets are not restricted to the hypothalamus as a high density of leptin receptors are also expressed in several parts of the brain involved in higher cognitive functions including the hippocampus. Numerous studies have identified that leptin has cognitive enhancing actions in the hippocampus. This hormone facilitates hippocampal-dependent learning and memory, whereas lack or insensitivity to leptin results in significant memory deficits. Leptin stimulates adult neurogenesis in the hippocampal dentate gyrus enhancing of neuronal progenitors proliferation. Clinical studies have also identified an association between circulating leptin levels and the risk of certain neurodegenerative disorders. Thus reconstructing leptin signalling molecular pathways in the brain can shed light on cognitive enhancing role for this hormone and its therapeutic potential for correcting neurodegenerative pathologies. Key words: leptin, hippocampus, synaptic plasticity, glutamate receptors, endocytosis, huntingtin, adult neurogenesis rus: Роль адипокина лептина в контроле энергетического обмена в гипоталамусе хорошо описана. Однако его мишени в центральной нервной системе не ограничены гипоталамусом, так как лептиновые рецепторы хорошо представлены в различных отделах мозга, которые вовлечены в реализацию высших когнитивных функций, включая гиппокамп. В гиппокампе продемонстрированы когнитивно-стимулирующие эффекты лептина. Он способствует связанному с гиппокампом обучению и запоминанию, тогда как не чувствительность к лептину приводит к значительным нарушениям памяти. Лептин стимулирует взрослый нейрогенез в зубчатой извилине через усиление пролиферации нейрональных предшественников. Показана связь лептина с тяжелыми нейродегенеративными патологиями. Реконструкция молекулярных путей реализации эффектов лептина в мозге, таким образом, может предоставить новое понимание его связи с когнитивными процессами и терапевтического потенциала для коррекции нейродегенеративных патологий. |
| Ключевые слова: | хантингтин; эндоцитоз; глутаматные рецепторы; синаптическая пластичность; гиппокамп; лептин; взрослый нейрогенез; |
| Издано: | Пущино: Типография Пятый Формат, 2019 |
| Физ. характеристика: | с.154-157 |
| Конференция: | Название: VI Всероссийская конференция «Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях» Город: Нижний Новгород Страна: Россия Даты проведения: 2019-09-23 - 2019-09-27 |
| Цитирование: | 1. Frühbeck G. Intracellular signalling pathways activated by leptin // Biochem. J. 2006. V. 393. P. 7-20 2. Irving A.J., Harvey J. Leptin regulation of hippocampal synaptic function in health and disease // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2013. V. 369. Art. 20130155 3. Malekizadeh Y. [et al.]. A leptin fragment mirrors the cognitive enhancing and neuroprotective actions of leptin // Cereb. Cortex. 2017. V. 27. P. 4769-4782 4. Mc Gregor G., Harvey J. Food for thought: leptin regulation of hippocampal function and its role in Alzheimerʼs disease // Neuropharmacology. 2018. V. 136. P. 298-306 5. Yook J.S. [et al.]. Leptin in hippocampus mediates benefits of mild exercise by an antioxidant on neurogenesis and memory // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2019. V. 116. P. 10988-10993 6. Huang X.F. [et al.]. Localization of leptin receptor m R N A expression in mouse brain // Neuroreport. 1996. V. 7. P. 2635-2638 7. Harvey J., Solovyova N., Irving A. Leptin and its role in hippocampal synaptic plasticity // Prog. Lipid. Res. 2006. V. 45. P. 369-378 8. Moult P.R. [et al.]. Leptin regulates A M P A receptor trafficking via P T E N inhibition // J. Neurosci. 2010. V. 30. P. 4088-4101 9. Oomura Y. [et al.]. Leptin facilitates learning and memory performance and enhances hippocampal C A1 longterm potentiation and Ca M K I I phosphorylation in rats // Peptides. 2006. V. 27. Р. 2738-2749 10. Van Doorn C. [et al.]. Leptin resistance and hippocampal behavioral deficits // Physiol. Behav. 2017. V. 176. P. 207-213 11. King A. [et al.]. Disruption of leptin signalling in a mouse model of Alzheimerʼs disease // Metab. Brain. Dis. 2018. V. 33. P. 1097-1110 12. Bliss T.V., Collingridge G.L. A synaptic model of memory: long - term potentiation in the hippocampus // Nature. 1993. V. 361. P. 31-39 13. Bochet P., Rossier J. Molecular biology of excitatory amino acid receptors: subtypes and subunits // E X S. 1993. V. 63. P. 224-233 14. Newpher T.M., Ehlers M.D. Glutamate receptor dynamics in dendritic microdomains // Neuron. 2008. V. 58. P. 472-497 15. Petrini E.M. [et al.]. Endocytic trafficking and recycling maintain a pool of mobile surface A M P A receptors required for synaptic potentiation // Neuron. 2009. V. 63. P. 92-105 16. Kastning K. [et al.]. Molecular determinants for the interaction between A M P A receptors and the clathrin adaptor complex A P-2 // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2007. V. 104. P. 2991-2996 17. Malek M. [et al.]. P T E N regulates P I(3,4)P2 signaling downstream of class I P I 3 K // Mol. Cell. 2017. V. 68. P. 566-580 18. Man H.Y. [et al.]. Activation of P I 3-kinase is required for A M P A receptor insertion during L T P of m E P S Cs in cultured hippocampal neurons // Neuron. 2003. V. 38. P. 611-624 19. Arendt K.L. [et al.]. P I P 3 controls synaptic function by maintaining A M P A receptor clustering at the postsynaptic membrane // Nat. Neurosci. 2010. V. 13. P. 36-44 20. OʼMalley D., Irving A.J., Harvey J. Leptin - induced dynamic alterations in the actin cytoskeleton mediate the activation and synaptic clustering of B K channels // F A S E B J. 2005. V. 19. P. 1917-1919 21. Shanley L.J. [et al.]. Leptin inhibits epileptiform - like activity in rat hippocampal neurones via P I 3-kinase - driven activation of B K channels // J. Physiol. 2002. V. 545. P. 933-944 22. Donald S. [et al.]. P - Rex2, a new guanine - nucleotide exchange factor for Rac // F E B S Lett. 2004. V. 572. P. 172-176 23. Berkeley J.L., Levey A.I. Cell - specific extracellular signal - regulated kinase activation by multiple G protein - coupled receptor families in hippocampus // Mol. Pharmacol. 2003. V. 63. P. 128-135 24. Проскура А.Л. [и др.]. Межмолекулярные взаимодействия в функциональных системах нейрона // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17. С. 620-628 25. Kasai H. [et al.]. Structural dynamics of dendritic spines in memory and cognition // Trends. Neurosci. 2010. V. 33. P. 121-129 26. OʼMalley D. [et al.]. Leptin promotes rapid dynamic changes in hippocampal dendritic morphology // Mol. Cell. Neurosci. 2007. V. 35. P. 559-572 27. Zapara T.A. [et al.]. The mobility of A M P A-type glutamate receptors as a key factor in the expression and maintenance of synaptic potentiation // Neurosci. Beh. Physiol. 2017. V. 47, iss. 5. P. 528-533 28. Tanaka H., Hirano T. Visualization of subunit - specific delivery of glutamate receptors to postsynaptic membrane during hippocampal long - term potentiation // Cell Rep. 2012. № 1. P. 291-298 29. Metzler M. [et al.]. Disruption of the endocytic protein H I P 1 results in neurological deficits and decreased A M P A receptor trafficking // E M B O J. 2003. V. 22. P. 3254-3266 30. Gottfried I., Ehrlich M., Ashery U. The Sla2p/ H I P 1/H I P 1 R family: similar structure, similar function in endocytosis? // Biochem. Soc. Trans. 2010. V. 38. P. 187- 191 31. Hawkins P.T., Stephens L.R. Emerging evidence of signalling roles for P I(3,4) P 2 in Class I and I I P I 3 K- regulated pathways // Biochem. Soc. Trans. 2016. V. 44. P. 307-314 32. Проскура А.Л. [и др.]. Синапс как многокомпонентная и многоуровневая когнитивная система // "Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях - 2017: труды V Всерос. конференции. Нижний Новгород, 2017. С. 179-182 33. Garza J.C. [et al.]. Leptin increases adult hippocampal neurogenesis in vivo and in vitro // J. Biol. Chem. 2008. V. 283. P. 18238-18247 |
