Блог

May 18, 2023

Мозг

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7740 (2023) Цитировать эту статью

289 Доступов

Подробности о метриках

Это исследование посвящено количественному определению и проверке уровней BDNF в сыворотке и плазме мышей с использованием чувствительного иммуноанализа. Хотя уровни BDNF легко обнаруживаются в сыворотке человека, функциональное значение этих измерений неясно, поскольку BDNF, высвобождаемый из тромбоцитов крови человека, вносит основной вклад в уровни BDNF в сыворотке. Поскольку тромбоциты мыши не содержат BDNF, этот мешающий фактор у мышей отсутствует. Соответственно, уровни BDNF в сыворотке и плазме мышей оказались неразличимыми и составляли 9,92 ± 1,97 пг/мл для сыворотки и 10,58 ± 2,43 пг/мл для плазмы (p = 0,473). Эти уровни примерно в тысячу раз ниже, чем уровни, измеренные в сыворотке человека, и предварительная адсорбция с анти-BDNF, но не с моноклональными антителами против NGF или анти-NT3, заметно снижала сигнал BDNF. Эти результаты открывают возможность изучить значимость уровней BDNF в качестве биомаркера в доступных жидкостях организма, используя существующие мышиные модели, имитирующие патологические состояния человека.

Диагностика нейродегенеративных заболеваний и мониторинг терапевтических вмешательств могли бы получить большую пользу от разработки и проверки соответствующих биомаркеров. Учитывая многочисленные роли нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), было бы желательно иметь надежные и эффективные методы измерения уровней BDNF на подходящих животных моделях и соответствующих жидкостях организма. Хотя доступно несколько иммуноферментных анализов BDNF (ELISA), они позволяют проводить измерения только в тканях, где уровни BDNF сравнительно высоки, например, в экстрактах головного мозга или сыворотке человека. Напротив, чувствительность этих ELISA недостаточна для измерения уровней BDNF в сыворотке мышей1,2,3,4. Поскольку мышь является наиболее часто используемой животной моделью для проверки значимости биомаркеров и возможных корреляций с состояниями, отражающими заболевания человека, мы решили измерить уровни BDNF в образцах крови мышей, используя коммерчески доступный высокочувствительный метод ELISA. У мышей, в отличие от человека, ген Bdnf не экспрессируется на значительных уровнях в мегакариоцитах3, источнике BDNF, хранящемся в тромбоцитах человека и высвобождающемся при активации и дегрануляции тромбоцитов в процессе свертывания крови. Тем не менее, недавние результаты показывают, что BDNF присутствует в крови мышей и происходит из других источников, помимо тромбоцитов, включая скелетную мускулатуру4. Кроме того, в том же исследовании было показано, что BDNF в крови мышей имеет физиологическое значение и способен активировать укороченный рецептор BDNF TrkB, обозначенный TrkB.T1, экспрессируемый β-клетками поджелудочной железы4. Поскольку рецептор TrkB.T1 широко экспрессируется за пределами нервной системы, вполне вероятно, что BDNF, полученный из крови, поражает ткани за пределами эндокринной части поджелудочной железы. Степень, в которой изменения уровней BDNF в крови мышей коррелируют с состояниями, влияющими на функцию нервной системы, остается неясной, поскольку еще не удалось количественно определить уровни BDNF в крови мышей.

Мы сообщаем о характеристике и проверке BDNF ELISA, позволяющего измерять уровни BDNF в крови мышей. Эти уровни были на три порядка ниже, чем у приматов5, и соответствовали отсутствию обнаруживаемой экспрессии гена Bdnf в мегакариоцитах мыши; не было обнаружено различий в уровнях BDNF между сывороткой и плазмой мышей.

Образцы крови собирали у взрослых самцов и самок мышей и определяли уровни BDNF в соответствии с инструкциями производителя (см. раздел «Методы»). Было обнаружено, что средние концентрации BDNF в сыворотке находятся в диапазоне низких пг/мл и существенно не различаются между мужчинами и женщинами, с p = 0,126, непарный t-критерий (см. рис. 1a,b). Хотя зарегистрированные уровни BDNF в сыворотке у людей значительно различаются (см., например, Polacchini et al. 20156 и Naegelin et al. 20187 и ссылки в них), у людей они примерно в тысячу раз выше, что отражает высвобождение содержимого тромбоцитов во время свертывания крови. . Отсутствие значительной экспрессии гена Bdnf в мегакариоцитах мыши и связанное с этим отсутствие BDNF в экспериментах по вестерн-блоттингу с лизатами тромбоцитов мыши3 побудили нас измерить уровни BDNF в плазме как у самцов, так и у самок животных, используя тот же BDNF ELISA, что и у животных. для сыворотки (рис. 2а,б). Образцы сыворотки были собраны у дополнительных 12 мышей (6 самцов, 6 самок, все в возрасте 8 недель) и образцы плазмы у еще 12 мышей (6 самцов, 6 самок, все в возрасте 8 недель). Средние концентрации BDNF существенно не различались: 9,92 ± 1,97 пг/мл для сыворотки и 10,58 ± 2,43 пг/мл для плазмы (p = 0,473, непарный t-критерий). Не было обнаружено различий между мужчинами и женщинами ни в сыворотке, ни в плазме: мужская сыворотка 10,31 ± 1,64 пг/мл, женская сыворотка 9,53 ± 2,34 пг/мл (p = 0,512), мужская плазма 10,58 ± 3,01, женская плазма 10,57 ± 1,98 пг/мл. мл (р = 0,999, непарный t-критерий). Данные подтверждают, что у мышей тромбоциты не являются источником BDNF, обнаруживаемого в крови, в отличие от людей, у которых они содержат основной резервуар (см. выше), в результате чего концентрации BDNF в сыворотке у людей примерно в десять раз выше, чем в плазме7,8.