Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1038010.32607/20758251-2017-9-3-81-88Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleThe Spatial Organization of the Intranuclear Structures of Human Brain Dopaminergic NeuronsПространственная организация внутриядерных структур дофаминергических нейронов мозга человекаKorzhevskiiD. E.КоржевскийД. Э.
Russian Federation
guselnicova.valeriia@yandex.ruGusel’nikovaV. V.ГусельниковаВ. В.
Russian Federation
guselnicova.valeriia@yandex.ruKirikO. V.КирикO. В.
Russian Federation
guselnicova.valeriia@yandex.ruSukhorukovaE. G.СухоруковаE. Г.
Russian Federation
guselnicova.valeriia@yandex.ruGrigorevI. P.ГригорьевИ. П.
Russian Federation
guselnicova.valeriia@yandex.ruFederal State Budgetary Research Institution «Institute of Experimental Medicine»Институт экспериментальной медицины1509201793VOL 9, NO3 (2017)ТОМ 9, №3 (2017)818817012020Copyright ©; 2017, Korzhevskii D.E., Gusel’nikova V.V., Kirik O.V., Sukhorukova E.G., Grigorev I.P.Copyright ©; 2017, Коржевский Д.Э., Гусельникова В.В., Кирик O.В., Сухорукова E.Г., Григорьев И.П.2017Korzhevskii D.E., Gusel’nikova V.V., Kirik O.V., Sukhorukova E.G., Grigorev I.P.Коржевский Д.Э., Гусельникова В.В., Кирик O.В., Сухорукова E.Г., Григорьев И.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10380

We studied the intranuclear localization of protein nucleophosmin (B23) and ubiquitin in the dopaminergic neurons of human substantia nigra (n = 6, age of 25-87 years) using immunohistochemistry and confocal laser microscopy. Intranuclear ubiquitin-immunopositive bodies that morphologically correspond to Marinesco bodies were found to be present in substantia nigra dopaminergic (tyrosine hydroxylase-immunopositive) neurons but absent in non-dopaminergic neurons. The number of bodies varied from 0 to 6 per cell nucleus. Nucleophosmin (B23) was found in the neuronal nucleolus, with the nucleolus size being constant in the nigral neurons of each individual brain. All the observed neurons had only one large nucleolus with intense nucleophosmin immunoreactivity and a lightly stained region (1-2 µm in diameter) that apparently represents the giant fibrillar center (GFC). An intensely immunostained nucleophosmin-containing granule was often observed at the GFC periphery. Double labeling demonstrated that nucleophosmin-immunoreactive nucleolus and ubiquitin-immunoreactive Marinesco bodies can occur both closely to and remotely from each other. Three-dimensional reconstruction indicates that rounded Marinesco bodies are polymorphic and often have a complex shape, with some flattening and concavities, which may be associated with contact not only with the nucleolus, but also, presumably, with other intranuclear structures free of ubiquitin or nucleophosmin. Ubiquitin-immunoreactive structures with a relatively small size (up to 1 µm in length) and various clastosome-like shapes (Lafarga et al., 2002) often occur near Marinesco bodies. There were no cases of detection of ubiquitin in the nucleoli of dopaminergic neurons and nucleophosmin/B23 in typical Marinesco bodies. The obtained information may be helpful in unraveling the molecular mechanisms of the selective vulnerability of substantia nigra dopaminergic neurons to damaging factors.

Изучена внутриядерная локализация белков нуклеофосмина (B23) и убиквитина в дофаминергических нейронах черной субстанции мозга человека (n = 6, возраст 25-87 лет) с помощью иммуногистохимических методов и конфокальной лазерной микроскопии. Установлено, что внутриядерные убиквитин-иммунопозитивные тельца, соответствующие по морфологическим признакам тельцам Маринеско, присутствуют в дофаминергических (тирозингидроксилаза-иммуноположительных) нейронах черного вещества, но не выявлены в недофаминергических нейронах. Количество телец варьировало от 0 до 6 в одном клеточном ядре. Нуклеофосмин (B23) выявлялся в ядрышке нейронов, причем размеры ядрышка были постоянными для нигральных нейронов мозга отдельного индивида. Все наблюдаемые нейроны имели только по одному крупному ядрышку с интенсивной иммунореактивностью на нуклеофосмин и слабоокрашенной областью (до 1-2 мкм в диаметре), которая, по-видимому, представляет собой гигантский фибриллярный центр. На периферии его часто присутствует интенсивно окрашенная нуклеофосминсодержащая гранула. Использование двойной метки показало, что нуклеофосмин-иммунореактивное ядрышко и убиквитин-иммунореактивные тельца Маринеско могут располагаться как рядом, так и на отдалении друг от друга. Трехмерная реконструкция свидетельствует, что округлые тельца Маринеско полиморфны и нередко имеют сложную форму с уплощениями и вогнутостью, что может быть связано с контактом не только с ядрышком, но и, предположительно, с другими внутриядерными структурами, не содержащими убиквитин или нуклеофосмин. Вблизи телец Маринеско часто расположены убиквитин-иммунореактивные структуры сравнительно небольшого размера (до 1 мкм в длину) и разнообразной формы, подобные кластосомам [Lafarga et al., 2002]. Ни в одном случае убиквитин не был обнаружен в ядрышках дофаминергических нейронов, а нуклеофосмин/B23 - в типичных тельцах Маринеско. Полученная информация может способствовать раскрытию молекулярных механизмов избирательной чувствительности дофаминергических нейронов черной субстанции к повреждающим факторам.

braindopaminergic neuronshumanMarinesco bodynucleolusnucleophosminsubstantia nigraubiquitinголовной мозгдофаминергические нейронынуклеофосминтельца Маринескоубиквитинчеловекчерная субстанцияядрышкоThis work was supported by the Russian Science Foundation (project No. 14-15-00014).Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 14-15-00014).[1] Gavrilov A.A., Razin S.V. // Mol Biol (Mosk). 2015, V.49, №1, P.26-45[2] Kettner M., Willwohl D., Hubbard G.B., Rub U., Dick E.J. Jr., Cox A.B., Trottier Y., Auburger G., Braak H., Schultz C. // Exp. Neurol. 2002, V.176, P.117-121[3] Grigorev I.P., Korzhevskii D.E. // Medical Academic Journal. 2015, V.15, №2, P.28-34[4] Okuwaki M. // J. Biochem. 2008, V.143, №4, P.441-448[5] Colombo E., Alcalay M., Pelicci P.G. // Oncogene. 2011, V.30, №23, P.2595-2609[6] Pfister J.A., D’Mello S.R. // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2015, V.240, №6, P.774-786[7] Marquez-Lona E.M., Tan Z., Schreiber S.S. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012, V.417, №1, P.514-520[8] Lim A.C.B., Qi R.Z. // J. Alzheimers Dis. 2003, V.5, P.329-335[9] Ranganathan S., Bowser R. // Am. J. Pathol. 2003, V.162, P.823-835[10] Neve R.L., McPhie D.L. // Pharmacol. Ther. 2006, V.111, P.99-113[11] Hornykiewicz O. // Pharmacol. Rev. 1966, V.18, №2, P.925-964[12] Kozina E.A., Khakimova G.R., Khaindrava V.G., Kucheryanu V.G., Vorobyeva N.E., Krasnov A.N., Georgieva S.G., Kerkerian-Le Goff L., Ugrumov M.V. // J. Neurol. Sci. 2014, V.340, №1-2, P.198-207[13] Filatova E.V., Shadrina M.I., Alieva A.K., Slominsky P.A., Kolacheva A.A., Ugrumov M.V. // Doklady Biochemistry and Biophysics. 2014, V.456, №1, P.116-118[14] Alexopoulou Z., Lang J., Perrett R.M., Elschami M., Hurry M.E., Kim H.T., Mazaraki D., Szabo A., Kessler B.M., Goldberg A.L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016, V.113, №32, P.E4688-E4697[15] Grigor’ev I.P., Korzhevskii D.E., Sukhorukova E.G., Gusel’nikova V.V., Kirik O.V. // Cell Tiss. Biol. 2016, V.10, №1, P.29-36[16] Stavreva D.A., Kawasaki M., Dundr M., Koberna K., Muller W.G., Tsujimura-Takahashi T., Komatsu W., Hayano T., Isobe T., Raska I. // Mol. Cell. Biol. 2006, V.26, №13, P.5131-5145[17] Korzhevskii D.E., Sukhorukova E.G., Kirik O.V., Grigorev I.P. // Eur. J. Histochem. 2015, V.59, №3, P.25-30[18] Oksova E. E. // Arch. Anat. Histol. Embryol. 1972, V.63, №10, P.33-36[19] Casafont I., Bengoechea R., Navascues J., Pena E., Berciano M.T., Lafarga M. // J. Struct. Biol. 2007, V.159, №3, P.451-461[20] Lafarga M., Berciano M.T., Pena E., Mayo I., Castano J.G., Bohmann D., Rodrigues J.P., Tavanez J.P., Carmo-Fonseca M. // Mol. Biol. Cell. 2002, V.13, №8, P.2771-2782