Co-expression of glutamatergic and autism-related genes in the hippocampus of male mice with disturbances of social behavior

Abstract

В настоящее время существует представление о вовлеченности глутаматергической системы (ГГ) в механизмы развития аутизма. В предыдущих исследованиях нами было показано, что негативный социальный опыт, приобретенный в ежедневных межсамцовых конфронтациях, приводит к нарушениям в социальном поведении: снижению коммуникативности, нарушению социализации, появлению стереотипных форм поведения, которые могут рассматриваться как симптомы аутистического спектра. В связи с этим целью нашей работы было изучение с помощью транскриптомного анализа изменений экспрессии генов, кодирующих белки, вовлеченные в функционирование глутаматергической системы, и генов, связанных с патологией аутизма (ГА), в гиппокампе. В эксперименте использовали животных с нарушениями социального поведения, вызванными повторным опытом социальных побед или поражений в ежедневных агонистических взаимодействиях. Для формирования групп животных с контрастными типами поведения использовали модель сенсорного контакта (хронического социального стресса). Полученные образцы мозга были секвенированы в ЗАО «Геноаналитика» (http://genoanalytica.ru/, Россия, Москва). Транскриптомный анализ показал, что у агрессивных животных снижается экспрессия генов Shank3, Auts2, Ctnnd2, Nrxn2, для которых показано участие в развитии аутизма, а также глутаматергического гена Grm4. В то же время у животных с негативным социальным опытом экспрессия ГА Shank2, Nlgn2, Ptcdh10, Reln, Arx возрастает. При этом ГГ (Grik3, Grm2, Grm4, Slc17a7, Slc1a4, Slc25a22), за исключением гена Grin2a, повышают свою экспрессию. Корреляционный анализ выявил статистически значимую взаимосвязь из- мененной экспрессии ГГ и ГА. Полученные результаты, с одной стороны, могут служить подтверждением участия ГГ в патофизиологии развития симптомов аутистического спектра, с другой – свидетельствовать о коэкспрессии ГГ и ГА в гиппокампе, развивающейся под влиянием социальной среды. Так как большинство ГА, изменивших экспрессию в настоящем исследовании, являются генами, связанными с клеточным скелетом и внеклеточным матриксом, в частности участвующими в формировании синапсов, а ГГ, изменившие свою экспрессию, – генами, кодирующими субъединицы рецепторов, то можно предположить, что вовлечение ГГ в патофизиологию аутизма происходит на уровне рецепторов.