Type 1 melanocortin receptors in pro‐opiomelanocortin‐, vasopressin‐, and oxytocin‐immunopositive neurons in different areas of mouse brain

Abstract

Information on the localization of the Type 1 melanocortin receptors (MC1Rs) in different regions of the brain is very scarce. As a result, the role of MC1Rs in the functioning of brain neurons and in the central regulation of physiological functions has not been studied. This work aimed to study the expression and distribution of MС1Rs in different brain areas of female C57Bl/6J mice. Using real‐time polymerase chain reaction, we demonstrated the Mс1R gene expression in the cerebral cortex, midbrain, hypothalamus, medulla oblongata, and hippocampus. Using an immunohistochemical approach, we showed the MС1R localization in neurons of the hypothalamic arcuate, paraventricular and supraoptic nuclei, nucleus tractus solitarius (NTS), dorsal hippocampus, substantia nigra, and cerebral cortex. Using double immunolabeling, the MC1Rs were visualized on the surface and in the bodies and outgrowths of pro‐opiomelanocortin (POMC)‐immunopositive neurons in the hypothalamic arcuate nucleus, NTS, hippocampal CA3 and CA1 regions, and cerebral cortex. Co‐localization with POMC indicates that MC1R, like MC3R, is able to function as an autoreceptor. In the paraventricular and supraoptic nuclei, MC1Rs were visualized on the surface and in the cell bodies of vasopressin‐ and oxytocin‐immunopositive neurons, indicating a relationship between hypothalamic MC1R signaling and vasopressin and oxytocin production. The data obtained indicate a wide distribution of MC1Rs in different areas of the mouse brain and their localization in POMC‐, vasopressin‐ and oxytocin‐immunopositive neurons, which may indicate the participation of MC1Rs in the control of many physiological processes in the central nervous system.

Анализ Распределения Меланокортиновых Рецепторов 1-Го Типа В Нейронах Locus Coeruleus Мыши С57bl/6j

“…С помощью криостата (CM-1520, Leica Microsystems, Германия) из области продолговатого мозга c locus coeruleus получали чередующиеся серии фронтальных срезов (16 мкм) согласно атласу мозга мыши [18], каждый пятый срез монтировали на одно стекло Superfrost/plus (Menzel, Германия), высушивали при комнатной температуре и хранили при -20 о С. Каждое пятое стекло окрашивали толуидиновым синим для контроля области локализации locus coeruleus. Двойное иммуномечение проводили в соответствии с ранее описанным протоколом [15]. После демаскировки антигена кипячением в натрий-цитратном буфере (рН 6.0), срезы промывали в 0.02 М фосфатно-солевом буфере (рН 7.4) и блокировали в 8% смеси сывороток (3% -козы, 2% быка и 3% цыплѐнка), растворенных в фосфатно-солевом буфере с 0.01% Triton X-100.…”

“…Ранее было показано, что ген Мкр1 широко экспрессируются в различных отделах мозга [15]. Иммуноэкспрессия МКР1 выявлена в нейронах черной субстанции [14], в вазопрессин-и окситоцинергических нейронах гипоталамуса, в различных популяциях ПОМК-нейронов [15].…”

“…Ранее было показано, что ген Мкр1 широко экспрессируются в различных отделах мозга [15]. Иммуноэкспрессия МКР1 выявлена в нейронах черной субстанции [14], в вазопрессин-и окситоцинергических нейронах гипоталамуса, в различных популяциях ПОМК-нейронов [15]. Представленные нами данные впервые демонстрируют существование МКР1-зависимого пути влияния меланокортинов на норадренергические нейроны.…”

“…В настоящее время в литературе широко обсуждается вопрос о защитных свойствах меланокортинов, которые реализуются через МКР1-зависимый путь [21,22,23]. Полученные нами данные расширяют представления о меланокортиновом сигналинге в ЦНС млекопитающих, роли МКР1-зависимого пути в регуляции синтеза меланокортиновых пептидов [15], обладающих протективными свойствами, которые, в условиях развития нейровоспаления, могут быть направлены на поддержание жизнеспособности нейронов мозга и, в частности, катехоламинергических нейронов, которые прежде всего подвержены гибели при нейродегенеративных заболеваниях.…”

“…В ЦНС экспрессия гена Мкр1 у взрослых особей была выявлена в среднем мозге в области околоводопроводного серого вещества [12,13], а также в нейронах черной субстанции [14]. Полученные нами ранее результаты демонстрируют экспрессию гена Мкр1 в различных областях мозга мыши (в гипоталамусе, продолговатом и среднем мозге, гиппокампе, коре больших полушарий), а также возможность различных нейронов гипоталамуса экспрессировать МКР1, в частности и самих ПОМК-нейронов, что, очевидно, свидетельствует о роли МКР1 как ауторецептора [15].…”