Fyziologické a patologické vlastnosti NMDA receptorů astrocytů

Abstract

Kortikální gliové buňky obsahují jak ionotropní, tak i metabotropní glutamátové receptory. Přes veškeré úsilí komplexní analýza celé rodiny glutamátových receptorů a jejich podjednotek přítomných v gliových buňkách stále chybí. V této práci poskytujeme celkový obraz genové exprese ionotropních (AMPA, kainát, NMDA) a hlavních metabotropních glutamátových receptorů u kortikálních gliových buněk izolovaných z GFAP/EGFP myší v průběhu stárnutí a před a po fokální cerebrální ischemii. Použitím jednobuněčné RT-qPCR metody jsme zjistili expresi genů kódujících podjednotky glutamátových receptorů u kortikálních GFAP/EGFP pozitivních (GFAP/EGFP+ ) gliových buněk. Většina z analyzovaných buněk exprimovala mRNA kódující podjednotky glutamátových receptorů a ve většině případů byla tato exprese po ischemickém poškození zvýšená. Analýza dat ukázala několik skupin GFAP/EGFP+ gliových buněk s ohledem na glutamátové receptory, a také na to, jakým způsobem jejich exprese koreluje s expresí gliových markerů před a po ischemii. Dále jsme zkoumali proteinovou expresi a funkční význam NMDA receptorů u gliových buněk. Imunohistochemická analýza všech sedmi podjednotek NMDA receptorů ukázala, že GluN3A podjednotka je přítomna v GFAP/EGFP+ gliových buňkách, a že se tato exprese po ischemii zvyšuje. Sledování změn...

Cortical glial cells contain both ionotropic and metabotropic glutamate receptors. Despite several efforts, a comprehensive analysis of the entire family of glutamate receptors and their subunits present in glial cells is still missing. Here, we provide an overall picture of the gene expression of ionotropic (AMPA, kainate, NMDA) and the main metabotropic glutamate receptors in cortical glial cells isolated from GFAP/EGFP mice during ageing as well as before and after focal cerebral ischemia. Employing single-cell RT-qPCR, we detected the expression of genes encoding subunits of glutamate receptors in cortical GFAP/EGFP- positive (GFAP/EGFP+ ) glial cells. Most of the analyzed cells expressed mRNA for glutamate receptor subunits, the expression of which, in most cases, even increased after ischemic injury. Data analyses disclosed several classes of GFAP/EGFP+ glial cells with respect to glutamate receptors and revealed in what manner their expression correlates with the expression of glial markers prior to and after ischemia. Furthermore, we also examined the protein expression and functional significance of NMDA receptors in glial cells. Immunohistochemical analyses of all seven NMDA receptor subunits provided direct evidence that the GluN3A subunit is present in GFAP/EGFP+ glial cells and that...