Учёные обнаружили, что серотонин, участвующий в передаче нервных импульсов и других процессах в организме, используется клетками млекопитающих для межклеточного взаимодействия на ранних этапах развития, начиная с яйцеклетки. Это указывает на важную роль серотонина в созревании женских половых клеток и формировании зародыша. Полученные сведения могут быть полезны при создании новых методов лечения бесплодия и гибели эмбрионов. поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Главными авторами статьи выступают Вероника Фролова, аспирант биологического факультета МГУ, и Денис Никишин, доцент кафедры эмбриологии биологического факультета МГУ.
Серотонин — молекула с многочисленными функциями в организме животных и людей. активируетКлетки-фолликулы, образующие оболочку вокруг яйцеклетки, . регулируетРазмножение клеток эмбриона протекает, но точное значение серотонина и молекул, участвующих в его восприятии и передаче в клетках на начальных этапах развития, остаётся неопределённым.
Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Института биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН (Москва) исследовалиИсследование посвящено активности компонентов системы транспорта серотонина в клетках на разных стадиях созревания яйцеклеток и развития зародыша у мышей. Авторы оценили активность генов, отвечающих за синтез серотонина, рецепторов к нему и транспортеров серотонина через мембраны клеток.
Исследование выявило, что в период созревания яйцеклетки и на ранних стадиях развития эмбриона, состоящего из небольшого числа клеток, активно функционировали гены, отвечающие за синтез рецепторов серотонина. Htr1d, Htr1b, Htr2b, Htr5a и Htr7В этот период активно работал и этот ген. Tph2Ген, отвечающий за первый этап синтеза серотонина, активировался на начальной стадии развития. Гены, отвечающие за последующие этапы производства этой молекулы, начали работать немного позже — в восьмиклеточном зародыше. Это указывает на то, что ранние эмбрионы еще не могут самостоятельно синтезировать серотонин, но уже обладают чувствительностью к нему.
Исследователи, используя флуоресцентно-меченые антитела, показали накопление серотонина в яйцеклетках мышей и клетках зародыша на ранних этапах развития. Большая часть серотонина находилась возле мембран, то есть в периферических частях клеток. Разные рецепторы к серотонину имели разное расположение: некоторые обнаружены на мембране, другие равномерно распределены по всему объему клеток.
Биологи установили, что серотонин накапливается в небольших пузырьках — везикулах, в яйцеклетках и клетках зародыша. В ответ на внешние сигналы клетки «выбрасывают» серотонин наружу — в межклеточное пространство. Это выводы исследователи сделали, искусственно заблокировав в яйцеклетках транспортер, отвечающий за «загрузку» серотонина в везикулы. При таком вмешательстве количество серотонина уменьшилось на 50%.
Исследование указывает на то, что пути, связанные с серотонином, активируются на самых ранних этапах развития млекопитающих. Поскольку серотонин необходим для созревания яйцеклеток и формирования зародыша, его влияние можно использовать для улучшения качества половых клеток и эмбрионов, что может помочь в лечении бесплодия. Работа также предполагает, что другие сигнальные молекулы могут играть неизвестную роль в эмбриональном развитии и созревании половых клеток, открывая возможности для новых исследований. — говорит руководитель проекта, финансируемого грантом Российского научного фонда, Денис Никишин, кандидат биологических наук, доцент кафедры эмбриологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Пресс-служба Российского научного фонда предоставила информацию и фотографии.