Relationship of STAT3 activation and CCL2 expression in axotomized rat spinal ganglion neurons

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14110%2F19%3A00108011" target="_blank" >RIV/00216224:14110/19:00108011 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Vzťah aktivácie STAT3 a expresie CCL2 v axotomizovaných neurónoch spinálnych ganglií laboratórneho potkana

Original language description

Úvod: V úspešnej regenerácií periférneho nervového systému hrajú dôležitú úlohu transkripčný faktor STAT3 a chemokín CCL2, ktoré sa zvyšujú v neurónoch spinálnych ganglií (SG) po poškodení periférneho nervu. Bolo dokázané, že v nádorových bunkách a v modele zvýšenej expresie CCL2 v neurónoch nepoškodených SG vedie tento chemokín k aktivácií a jadrovej translokácií STAT3. Po transekcii sedacieho nervu u CCL2-/- myši ale dochádza v neurónoch SG k fosforylácií STAT3 napriek neprítomnosti CCL2. Z uvedených výsledkov je možné usudzovať, že aktivovaný STAT3 pravdepodobne ovplyvňuje expresiu CCL2 a zároveň CCL2 vedie k jeho aktivácií. Naša práca mala za cieľ prispieť k objasneniu vzájomného vzťahu týchto dvoch molekúl v axotomizovaných neurónoch SG. Materiály a metódy: K experimentom boli použité potkany línie Whistar (samci, 250 – 300g). Všetky chirurgické výkony boli vykonané za aseptických podmienok. U zvierat sme vykonali transekciu sedacieho nervu (TNI) asi 1cm od jeho výstupu a po siedmych dňoch (7D) sme im i.t. aplikovali 10 µl AG490 blokátoru kinázy JAK2, následne zvieratá tejto skupiny prežívala jeden deň (TNI+AG490). Kontrolnej skupine sme po 7D od TNI i.t. aplikovali 10 µl arteficiálnej cerebrospinálnej tekutiny (ACST) a zvieratá následne prežívali jeden deň (TNI+ ACST). U skupiny naivných zvierat (naive) nebol vykonaný žiaden zákrok. Po usmrtení vdychovaním CO2 boli zvieratá perfundované Zamboniho fixačným roztokom a odobrané SG v úrovni L4 a L5 na ipsi- aj na kontralaterálnej strane boli fixované cez noc. Na longitudinálnych kryostatových rezoch (12 µm) bol za rovnakých podmienok nepriamou imunohistochemickou metódou detekovaný CCL2 a pSTAT3-Y705. Sekundárna protilátka bola v reakcii pre vizualizácia CCL2 značená fluorescein-isothiokyanátom (FITC) a v reakcii pre vizualizáciu STAT3 tetramethyl-rodamin-isothiocyanatom (TRITC). Jadrá buniek boli vizualizované farbením Hoechst 33342. Rezy boli nasmímané na fluorescenčnom mikroskope za rovnakých podmienok. Analýzou obrazu (NIS Elements, Nikon) sme hodnotili intenzitu imunofluorescencie (IF) CCL2 a pSTAT3–Y705 v neurónoch SG. Neuróny sme rozdelili podľa veľkosti do troch skupín: malé (&lt;25µm), stredné (25-40µm) a veľké (&gt;40µm). Výsledky: Pri porovnaní SG zvierat po prerušení NI a následnou i.t. aplikáciou AG490 (TNI+AG490) s kontrolnou skupinou po i.t. aplikácií ACST (TNI+ACST) sme v neurónoch SG potkanov so zablokovaním kinázy JAK2 namerali signifikantný pokles intenzity IF CCL2 v malých a stredných neurónoch ipsilaterálnych SG. V oboch experimentálnych skupinách sme zaznamenali signifikantne vyššiu IF CCL2 v neurónoch kontralaterálnych SG s výnimkou veľkých neurónov SG po TNI a aplikácií ACST. Intenzita IF CCL2 v neurónoch SG naivných zvierat bola bilaterálne u všetkých veľkostných skupín signifikantne nižšia než IF CCL2 v neurónoch SG skupiny zvierat TNI+AG490. Intenzita IF pSTAT3-Y705 v jadrách neurónov SG sa signifikantne znížila po TNI+AG490, pričom sme nezaznamenali signifikantné rozdiely medzi jednotlivými veľkostnými skupinami neurónov. Záver: Intenzita IF CCL2 po i.t. aplikácií AG490 signifikantne poklesla v malých a stredných neurónoch SG v porovnaní s neurónmi SG potkanov bez zablokovania kinázy JAK2. Rovnako po pôsobení AG490 došlo k zníženiu aktivácie a jadrovej translokácie pSTAT3-Y705. To ukazuje, že aktivácia STAT3 po axotómií prispieva k zvýšeniu expresie chemokínu CCL2 len v populáciách malých a stredných neurónov SG . Po NIT a i.t. aplikácií ako ACST, tak i AG490 bola intenzita IF CCL2 výrazne vyššia než v SG naivných potkanov. To naznačuje, že v indukcii expresie CCL2 v axotomizovaných neuronóch SG hrá dôležitú rolu nielen STAT3, ale i iné signálne dráhy a transkripčné faktory.

Czech name

Vzťah aktivácie STAT3 a expresie CCL2 v axotomizovaných neurónoch spinálnych ganglií laboratórneho potkana

Czech description

Úvod: V úspešnej regenerácií periférneho nervového systému hrajú dôležitú úlohu transkripčný faktor STAT3 a chemokín CCL2, ktoré sa zvyšujú v neurónoch spinálnych ganglií (SG) po poškodení periférneho nervu. Bolo dokázané, že v nádorových bunkách a v modele zvýšenej expresie CCL2 v neurónoch nepoškodených SG vedie tento chemokín k aktivácií a jadrovej translokácií STAT3. Po transekcii sedacieho nervu u CCL2-/- myši ale dochádza v neurónoch SG k fosforylácií STAT3 napriek neprítomnosti CCL2. Z uvedených výsledkov je možné usudzovať, že aktivovaný STAT3 pravdepodobne ovplyvňuje expresiu CCL2 a zároveň CCL2 vedie k jeho aktivácií. Naša práca mala za cieľ prispieť k objasneniu vzájomného vzťahu týchto dvoch molekúl v axotomizovaných neurónoch SG. Materiály a metódy: K experimentom boli použité potkany línie Whistar (samci, 250 – 300g). Všetky chirurgické výkony boli vykonané za aseptických podmienok. U zvierat sme vykonali transekciu sedacieho nervu (TNI) asi 1cm od jeho výstupu a po siedmych dňoch (7D) sme im i.t. aplikovali 10 µl AG490 blokátoru kinázy JAK2, následne zvieratá tejto skupiny prežívala jeden deň (TNI+AG490). Kontrolnej skupine sme po 7D od TNI i.t. aplikovali 10 µl arteficiálnej cerebrospinálnej tekutiny (ACST) a zvieratá následne prežívali jeden deň (TNI+ ACST). U skupiny naivných zvierat (naive) nebol vykonaný žiaden zákrok. Po usmrtení vdychovaním CO2 boli zvieratá perfundované Zamboniho fixačným roztokom a odobrané SG v úrovni L4 a L5 na ipsi- aj na kontralaterálnej strane boli fixované cez noc. Na longitudinálnych kryostatových rezoch (12 µm) bol za rovnakých podmienok nepriamou imunohistochemickou metódou detekovaný CCL2 a pSTAT3-Y705. Sekundárna protilátka bola v reakcii pre vizualizácia CCL2 značená fluorescein-isothiokyanátom (FITC) a v reakcii pre vizualizáciu STAT3 tetramethyl-rodamin-isothiocyanatom (TRITC). Jadrá buniek boli vizualizované farbením Hoechst 33342. Rezy boli nasmímané na fluorescenčnom mikroskope za rovnakých podmienok. Analýzou obrazu (NIS Elements, Nikon) sme hodnotili intenzitu imunofluorescencie (IF) CCL2 a pSTAT3–Y705 v neurónoch SG. Neuróny sme rozdelili podľa veľkosti do troch skupín: malé (&lt;25µm), stredné (25-40µm) a veľké (&gt;40µm). Výsledky: Pri porovnaní SG zvierat po prerušení NI a následnou i.t. aplikáciou AG490 (TNI+AG490) s kontrolnou skupinou po i.t. aplikácií ACST (TNI+ACST) sme v neurónoch SG potkanov so zablokovaním kinázy JAK2 namerali signifikantný pokles intenzity IF CCL2 v malých a stredných neurónoch ipsilaterálnych SG. V oboch experimentálnych skupinách sme zaznamenali signifikantne vyššiu IF CCL2 v neurónoch kontralaterálnych SG s výnimkou veľkých neurónov SG po TNI a aplikácií ACST. Intenzita IF CCL2 v neurónoch SG naivných zvierat bola bilaterálne u všetkých veľkostných skupín signifikantne nižšia než IF CCL2 v neurónoch SG skupiny zvierat TNI+AG490. Intenzita IF pSTAT3-Y705 v jadrách neurónov SG sa signifikantne znížila po TNI+AG490, pričom sme nezaznamenali signifikantné rozdiely medzi jednotlivými veľkostnými skupinami neurónov. Záver: Intenzita IF CCL2 po i.t. aplikácií AG490 signifikantne poklesla v malých a stredných neurónoch SG v porovnaní s neurónmi SG potkanov bez zablokovania kinázy JAK2. Rovnako po pôsobení AG490 došlo k zníženiu aktivácie a jadrovej translokácie pSTAT3-Y705. To ukazuje, že aktivácia STAT3 po axotómií prispieva k zvýšeniu expresie chemokínu CCL2 len v populáciách malých a stredných neurónov SG . Po NIT a i.t. aplikácií ako ACST, tak i AG490 bola intenzita IF CCL2 výrazne vyššia než v SG naivných potkanov. To naznačuje, že v indukcii expresie CCL2 v axotomizovaných neuronóch SG hrá dôležitú rolu nielen STAT3, ale i iné signálne dráhy a transkripčné faktory.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

30103 - Neurosciences (including psychophysiology)

Project

<a href="/en/project/GA16-08508S" target="_blank" >GA16-08508S: Cytokine/chemokine-mediated augmentation of intrinsic regeneration program and its activation in the neurons without connection to injured nerve</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů