Количественная оценка изменений в микроструктуре перинейрональных сетей млекопитающих (мышей, крыс) в онтогенезе и при патологии центральной нервной системы по данным эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Липачев Никита Сергеевич

• Липачев Никита Сергеевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Липачев Никита Сергеевич

Сокращения

Введение

Глава 1. Пространственная структура и молекулярный состав перинейрональных сетей (РЫК)

1.1. История исследования РЫК

1.2. Состав и пространственная структура РЫЫ

1.3. Функции РЫЫ

1.4. Механизмы влияния РЫЫ на регенерацию и пластичность ЦНС

Глава 2. Методы исследования РЫК

2.1. Микроскопы для исследований в проходящем свете

2.2. Флуоресцентная микроскопия

2.3. Конфокальная микроскопия

2.4. Использования конфокальной микроскопии

Глава 3. Экспериментальная часть. Параметры экспериментов и анализ изображений

3.1. Изменения микроструктуры РЫЫ в постнатальном развитии головного мозга и при травме спинного мозга. Эпифлуоресцентная микроскопия низкого разрешения

3.1.1. Изменения микроструктуры РЫЫ в постнатальном развитии головного мозга мыши

3.1.2. Изменения микроструктуры РЫЫ при травме спинного мозга

3.1.3. Обсуждение результатов эпифлуоресцентной микроскопии

3.2. Анализ изображений полученных методом конфокальной микроскопии высокого разрешения

3.2.1. Ручная трассировка ячеек РЫЫ

3.2.2. Автоматизированная трассировка ячеек РЫЫ

3.2.3. Анализ ячеек РЫЫ в комплексе с синапсами

3.3. Сравнительный анализ новых методов количественного исследования микроструктуры РЫЫ

3.3.1. Ручное обведение

3.3.2. Полуавтоматическое обведение. Принцип работы

3.3.3. Проблемы и ограничения полуавтоматического обведения

3.3.4. Сравнительный анализ ручного и полуавтоматического методов

обведения ячеек

Заключение и выводы

Список публикаций по теме диссертации

Список использованной литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

PNN (Perineuronal Net) - Перинейрональная сеть

ВКМ - Внеклеточный матрикс

ЦНС - Центральная нервная система

ХС - Хондроитинсульфат

ХСПГ - Хондроитинсульфат протеогликан

Chase ABC (Chondroitinase ABC) - Хондроитиназа ABC

WFA (Wisteria Floribunda Agglutinin) - Агглютинин Вистерии Флорибунды

VGAT (Vesicular GABA Transporter) - Везикулярный транспортёр ГАМК

ГАМК - у-аминомасляная кислота

HA (Hyaluronic acid) - Гиалуроновая кислота или гиалуронан

HAS (Hyaluronan synthase) - Гиалурон-синтаза

Tn-R (Tenascin-R) - Тенасцин-R

ГАГ-цепь - Гликозаминогликановая цепь

GalNAc (N-Acetylgalactosamine) - N-ацетилгалактозамин

ЛСКМ - Лазерный сканирующий конфокальный микроскоп

SEM (Standard Error of the Mean) - стандартная ошибка среднего

RMSD (Root-Mean-Square Deviation) - среднеквадратичное отклонение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Количественная оценка изменений в микроструктуре перинейрональных сетей млекопитающих (мышей, крыс) в онтогенезе и при патологии центральной нервной системы по данным эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии»

Актуальность темы

Перинейрональные сети (РЫЫ) - высокоструктурированный тип внеклеточного матрикса головного и спинного мозга позвоночных животных и человека. Перинейрональные сети покрывают тела и проксимальные дендриты обширных субпопуляций нейронов, в том числе парвальбумин-экспрессирующих ГАМКэргических интернейронов, участвуют в регуляции пластичности нейронов [1, 2], нейропротекции [3, 4] и в поддержании ионного гомеостаза вокруг высокоактивных нейронов [5, 6, 7]. РЫЫ имеют важное значение в механизмах нейрональной пластичности, памяти, страха, а также ряда патологий мозга - эпилепсии, шизофрении, болезни Альцгеймера, инсульта и посттравматического синдрома - патологий, несущих огромную социальную нагрузку на общество. В частности, травма спинного мозга, изучавшаяся в настоящей работе, несет серьезные социальные последствия по данным Всемирной организации здравоохранения, в том числе снижение продолжительности жизни, психологические расстройства, проблемы в семье, низкую вовлеченность в образование и экономическую деятельность.

Современные представления о формировании и физиологических функциях перинейрональных сетей тесно связаны с концепцией критического периода пластичности головного мозга как фазы онтогенеза, в которой происходит массовое образование и перестройка синаптических связей в нейронных сетях [8]. Образование перинейрональных сетей является механизмом завершения критического периода пластичности мозга, поскольку, согласно накопленным на сегодняшний день экспериментальным данным, перинейрональные сети подавляют нейрональную пластичность, т.е. перестройку синаптических сетей взрослого мозга [9]. Разрушение РЫЫ в зрелом возрасте приводит к ювенильно-подобному состоянию пластичности, в котором возможно прорастание аксона [8]. При генетическом удалении компонентов РЫЫ в мозге грызунов в зрелом возрасте сохраняется

нейрональная пластичность и появляется аномальная синаптическая передача [10].

Последние исследования свидетельствуют о важной роли РЫК в патофизиологии эпилепсии [11, 12, 13]. Перинейрональные сети разрушаются при эпилепсии матриксными металлопротеиназами [14]. При этом экспериментальное ферментативное расщепление перинейрональных сетей вызывает усиление мышечных судорог в модели эпилепсии крыс, что позволяет предположить защитное антиэпилептическое действие перинейрональных сетей [12]. Более того, перинейрональные сети регулируют свойства возбудимости интернейронов вблизи опухолей, вызывающих эпилепсию [1 3].

Перинейрональные сети защищают нейроны от окислительного стресса в генетически модифицированных мышах с эндогенной антиоксидантной системой, ослабленной вследствии нарушения экспрессии регуляторной субъединицы глутамат-цистеин лигазы [14]. Эти данные позволяют предположить, что перинейрональные сети защищают нейроны от клеточной смерти, вызванной токсичным эффектом гиперактивности возбуждающих глутаматэргических нейронов и, как следствие, нарушения баланса возбуждение-торможение при эпилепсии [11, 12, 13]. В то же время, перинейрональные сети сами подвержены разрушению вследствие окислительного стресса, что является одним из предполагаемых молекулярно-клеточных механизмов шизофрении [14].

В данной работе проведены одни из первых в мире количественных исследований микроструктуры ячеек перинейрональной сети за всю историю изучения этого типа внеклеточного матрикса (см. ссылка 43 в [15]), которые могут лечь в основу моделей PNN и методов выявления патологий, приводящих к структурным изменениям в перинейрональных сетях.

Термином микроструктура принято обозначать структуру, исследованную методами световой микроскопии.

Цель настоящей работы - количественная оценка изменений в микроструктуре перинейрональных сетей и их комплексов с синапсами коры полушарий головного мозга мыши, крысы; спинного мозга мыши в экспериментальных физиологических и патологических условиях методами эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) Разработка полуавтоматического метода количественного анализа микроструктуры РЫЫ по данным эпифлуоресцентной микроскопии головного и спинного мозга. Анализ количественный изменений структуры РЫЫ в постнатальном развитии коры головного мозга мыши, а также при травме спинного мозга мыши.

2) Разработка комплексного полуавтоматического метода для анализа микроструктуры РЫЫ по данным конфокальной микроскопии высокого разрешения, включающего алгоритм автоматического определения контура ячейки.

3) Разработка количественного метода анализа трёхмерной геометрии комплекса РЫЫ и синапсов по данным конфокальной микроскопии высокого разрешения. Количественное исследование микроструктуры комплекса РЫЫ и синапсов соматосенсорной коры головного мозга мыши в модели сенсорной депривации.

4) Сравнительный анализ разработанных нами методов (ручного и полуавтоматического обведения ячеек РЫЫ) по применимости для количественного анализа микроструктуры РЫЫ по данным конфокальной микроскопии.

Объекты исследования

Перинейрональные сети в соматосенсорных областях коры полушарий головного мозга мыши и крысы, а также их комплексы с ГАМКергическими синапсами; перинейрональные сети в шейном отделе спинного мозга мыши.

Методы исследования

Для выполнения указанных задач проводилась эпифлуоресцентная микроскопия на микроскопе Zeiss Axio Imager 2.0 с цифровой камерой Zeiss AxioCam HRc, расположенном в Центре Нейронаук Университета Хельсинки. Объективы Plan-Apochromat 20х/0.8 (размер пикселя 510 нм) и 10х/0.6 (размер пикселя 645 нм).

Конфокальная микроскопия проводилась на микроскопах:

1) Zeiss LSM 780, объектив Plan-Apochromat 63х/1.40 Oil DIC M27, расположенном в междисциплинарном центре «Аналитическая Микроскопия» Казанского Федерального Университета. Размер вокселя 100x100x200 нм.

2) Zeiss LSM 710, объектив Plan-Apochromat 40x/1.4, расположенном в Центре Нейронаук Университета Хельсинки. Размер вокселя 300х300х300 нм.

3) Zeiss LSM 700, объектив EC Plan-Neofluar 20х/0,50 M27 и Plan-Apochromat 63х/1.40 oil M27, расположенном в Магдебургском филиале Германского Центра Изучения Нейрозаболеваний. Размер вокселя 100x100x200 нм.

В качестве маркера PNN использовался агглютинин Wisteria Floribunda (WFA), связанный с флуорофором Alexa Fluor 633, поскольку WFA связывается с N-ацетилгалактозамином (GalNAc) в цепях хондроитин сульфатов (ХС). Для окрашивания нейрональных и синаптических маркеров использовалась иммуногистохимия - наборы из первичных и вторичных антител, связанных с метками-флуорофорами, обычно Alexa Fluor 488.

Анализ полученных изображений проводился программными пакетами FIJI и Imaris (Bitplane).

Научная новизна

Впервые в мире проведен количественный анализ микроструктуры

ячеек PNN. Впервые установлены изменения количественных параметров

8

микроструктуры РК№ 1) в посттравматическом спинном мозге мышей (шейный отдел) в зависимости от расстояния от травмы; 2) в медиальной префронтальной коре крыс в кетаминовой модели шизофрении; 3) в комплексе с ГАМКергическими синапсами соматосенсорной коры мыши при неонатальной сенсорной депривации.

Научная и практическая ценность.

Научную ценность представляют данные количественных изменений микроструктуры РЫЫ в норме и двух моделях патологии, которые следует рассматривать как первый и необходимый этап изучения связи их структуры и функций, в том числе влияния структуры РЫЫ на работу ГАМКергических синапсов на поверхности нейронов в ЦНС и регуляцию нейропластичности.

Научно-практическая значимость состоит в разработанных новых методах анализа микросктруктуры. Поскольку перинейрональные сети могут рассматриваться как новый биомаркер и объект фармакологического воздействия, понимание механизмов работы РЫЫ может лечь в основу разработки методов диагностики и терапии заболеваний, связанных с нарушением их функционирования.

На защиту выносятся следующие положения:

1) Разработан набор методов количественного анализа микроструктуры РЫЫ по данным эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии;

2) Данные по изменению микроструктуры ячеек РЫЫ (снижение средней толщины ячейки) и ГАМКергических пресинаптических терминалей (снижение объема VGAT-положительных объектов) в бочонковой коре мыши в экспериментальной модели соматосенсорной депривации.

Личный вклад автора

Разработка методов ручного и полуавтоматического анализа

микроструктуры РЫЫ в изображениях с низким и высоким разрешением.

9

Разработка метода анализа трёхмерной геометрии комплекса PNN и синапсов. Разработка скриптов (программного кода) для проведения анализа данных микроскопии. Участие в обработке полученных результатов экспериментов, их анализ и интерпретация. Написание статей (автор и соавтор) по теме исследования и представление результатов на различных российских и международных конференциях.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены на следующих научных школах и конференциях: «Трансляционная медицина 2016» (г. Казань, Россия, 13-14.10.2016); «8 Annual Meeting of the Nordic EMBL partnership for molecular medicine» (г. Хельсинки, Финляндия, 4-7.09.2017); «Danish Bioimaging meeting 2018» (г. Оденс, Дания, 2.10.2018); «Neuroscience Day. Brain Jam» (г. Орхус, Дания, 13.05.2019); «22nd EMBL PhD Symposium «The Roaring 20s»» (г. Гейдельберг, Германия, 27-28.11.2020); «Актуальные проблемы нейробиологиии», сателлитный симпозиум «От нейрона к мозгу» (Казань, 9-12.09.2019); Виртуальная конференция «Ломоносов 2020» (г. Москва, Россия, 2020); «Самойловские чтения. Современные проблемы нейрофизиологии» (г. Казань, Россия, 27.02.2021); «Алмазовский Молодёжный Медицинский Форум - 2021», (г. Санкт-Петербург, Россия, 1215.05.2021); «XVI Международная / XXV Всероссийская Пироговская научная медицинская конференция студентов и молодых ученых» (г. Москва, Россия, 18.03.2021); «Итоговая общеуниверситетская научная конференция КФУ за 2019 год» (г. Казань, Россия, 2020); «Итоговая общеуниверситетская научная конференция КФУ за 2020 год» (г. Казань, Россия, 2021); «Итоговая общеуниверситетская научная конференция КФУ за 2021 год» (г. Казань, Россия, 2022); «Итоговая общеуниверситетская научная конференция КФУ за 2022 год» (г. Казань, Россия, 2023).

Работа на отдельных этапах поддерживалась средствами Германской

Службы Академических Обменов (DAAD) в рамках программы «Научно-

10

исследовательские стипендии - Краткосрочные стипендии»; средствами РФФИ в рамках конкурса «Аспиранты» (проект 20-315-90074); стипендией Правительства Российской Федерации для обучающихся по образовательным программам высшего образования по очной форме по специальностям или направлениям подготовки, сутствсоответствующим приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 - статьи в рецензируемых изданиях и представленных в базах данных Scopus и Web of Science, 10 - тезисы докладов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и выводов, списка публикаций автора, списка цитируемой литературы из 188 наименований. Работа изложена на 129 страницах, содержит 49 рисунков.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи, приведены объекты и методы их исследования, отмечены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор литературы. Описаны история исследования, состав, пространственная структура и функции PNN, а также механизмы влияния PNN на регенерацию и пластичность ЦНС.

Во второй главе дан обзор литературы по методам исследования PNN, использованные при выполнении работы, в том числе эпифлуоресцентная микроскопия низкого разрешения и конфокальная микроскопия высокого разрешения, а также разработка методов анализа данных микроскопии.

В третьей главе представлены разработанные нами новые методы и

полученные на их основе экспериментальные результаты.

Благодарности

Автор выражает благодарность научным руководителям - профессору КПФУ А.В. Аганову и доценту Университета г. Хельсинки М.Н. Павельеву, а также соавторам исследования - профессорам А.П. Киясову, Х. Раувала, Ю.Н. Осину, научным сотрудникам, студентам и лаборантам: Н. Арнсту, А. Мельниковой, А. Двоеглазовой, А. Кочневой, Н. Шайхутдинову, А. Жигалову, Н. Кулесской, Х. Яалиноя, С. Федосимовой, М. Мавликееву, П. Уварову, Т. Балтиной, А. Титовой, Р. Каушику. Автор также выражает благодарность профессору А.Э. Дитятеву из Германского Центра Изучения Нейрозаболеваний за сотрудничество.

Глава 1. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА И МОЛЕКУЛЯРНЫЙ СОСТАВ ПЕРИНЕЙРОНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

1.1. История исследования PNN

Первоначальные исследования PNN связаны с именем итальянского нейробиолога Камилло Гольджи, который в 1898 году описал как эндоклеточный ретикулярный аппарат (аппарат Гольджи), так и периферический ретикулум, расположенный на поверхности нервных клеток. По мнению Гольджи эта оболочка являлась корсетом из «нейрокератина», задача которого останавливать «нервные потоки» между клетками [16]. С. Рамон-и-Кахаль считал, что Гольджи необходимо поблагодарить за привлечение внимания к перинейрональным сетям и предоставление нам первого точного описания этих объектов [17].

Работы учеников Гольджи Э. Вератти [18] и А. Донаджио [19, 20, 21, 22, 23] показали, что перинейрональные сети состоят из многоугольных единиц. Предполагалось, что через эти пространства проходят терминали аксонов и соединяются с поверхностью нервных клеток [20, 24].

Следующий этап исследований PNN был связан с выделением двух типов внеклеточного матрикса ЦНС: традиционная перинейрональная сеть (сеть Гольджи) и диффузная сеть (или «FйПnetz»), охватывающая всю нервную систему (Бете [25]). И перинейрональные, и диффузные сети являются частью синтициальной организации нейроглии согласно представлениям Г. Хельда [24]. В дальнейшем эта теория разрабатывалась рядом исследователей: Альцгеймер [26], Адамкевич [27], Беста [28], Белчовски [29]. Значительный интерес вызывали также структурно-функциональные связи между этими двумя типами сетей внеклеточного матрикса, глией и нейронами (К. фон Экономо [30]). С. Рамон-и-Кахаль [31, 17], однако, не соглашался с мнением Бете и утверждал, что перинейрональная сеть представляет собой экспериментальный артефакт, возникающий в процессе коагуляции околоклеточной жидкости.

Рисунок 1. Иллюстрации перинейрональной сети, созданные разными авторами в течение столетия. Заимствовано из Celio et. al., «Perineuronal nets. Past and present» (1998) [32]. (А) Нервные клетки с ретикулярной оболочкой (передний рог спинного мозга): (а) и (b), увеличенные детали (а) иллюстрируют тонкую текстуру перинейрональной сети. (B) Две церебральные клетки с короткими аксонами (взрослая кошка), окрашенные восстановленным нитратом серебра, после фиксации в формоацетоне: (a) клетка с восходящим аксоном, рассматриваемая в экваториальной плоскости, (b) клетка с нисходящим аксоном, видимая в поверхностной плоскости. (C) Нервная клетка, полученная из передних рогов спинного мозга собаки (a); Структура колесика (raggere di Donaggio), образованная тонкими нитями, исходящими из центрального пятна, распознаваемого в сетках перинейрональной сети (b). Эти структуры, вероятно, представляют собой усохшие синаптические окончания, которые занимают ячейки сети. (D) Клетка с сетью Гольджи и диффузной сетью (передний рог спинного мозга эмбриона теленка), окрашенные по методу Бете (метиленовый синий Эрлиха и молибдат аммония).

(E) Кортикальная клетка взрослой собаки, окрашенная по модифицированному методу Бете. (F) Изменения в перинейрональной сети кортикальной клетки человека, полученные от пациента с паралитической деменцией. (G) Клетка, полученная из ядра блуждающего нерва (продолговатого мозга) Lacertamuralis. Внутри ячеек периферического аппарата (или перинейрональной сети) виден типичный рисунок, исходящий из небольшого центрального пятна. Филаменты, исходящие с поверхности (клетки), соединяются с окружающей стромой.

В течение нескольких последующих десятилетий внимание микробиологов сместилось с ретикуляционных теорий к нейронной доктрине. Но с начала 30-х годов XX в. продолжались сравнительные исследования перинейрональных сетей в ЦНС земноводных рептилий и птиц (Р. Рондинини [33]). Г. Беллони [34] показал, какие структурные изменения возникают в коре мозга человека при дегенеративных церебропатиях. Благодаря этим исследованиям многие ученые перестали рассматривать PNN как артефакт несовершенных морфологических методов.

В 1950-60-е гг. XX в. с развитием гистохимических методов исследования был обнаружен периодический кислотно-шифф-положительный (PAS-позитивный) материал вокруг нервных клеток и высказано предположение о его связи с сетями Гольджи [35, 36, 37, 38]. Однако оно не находило подтверждения. Длительное время исследовалась связь этого материала с гематоэнцефалическим барьером [39], что привело к продолжительному отрицанию существования внутритканевого вещества в ЦНС. Однако в настоящее время существование внушительной внутритканевой полости в головном мозге, пронизывающей всё пространство [40, 41] и заполненного молекулами внеклеточного матрикса [42, 43, 44], не вызывает сомнения.

1.2. Состав и пространственная структура PNN

Существуют два типа внеклеточного матрикса ЦНС: диффузный, который находится во всей ЦНС, и конденсированный матрикс, PNN,

который находится вокруг нейронов. Оба типа содержат несколько типов хондроитинсульфат протеогликанов (ХСПГ) и длинные цепи гиалуронана, а также тенасцин-С и тенасцин-R. PNN помимо этих молекул содержит один или нескольких связывающих белков (Crtll / Haplnl и Bral2 / Hapln4) и большие количества тенасцина-R. Этот ансамбль образует плотную структуру [45, 46, 47, 48, 49, 50]. Некоторые молекулы, обнаруживаемые в PNN (гиалуронан-синтаза, аггрекан, нейрокан, связывающие белки), вырабатываются нейронами, а другие - окружающей глией [45, 46].

ХСПГ являются основным компонентом PNN, в ЦНС они могут взаимодействовать с различными факторами роста и молекулами клеточной адгезии, играя значительную роль в развитии [51, 52]. В основном они оказывают ингибирующее действие на разрастание и регенерацию нейритов [53]. Экспрессия ХСПГ активируется после повреждения ЦНС [54, 55, 56, 57, 58], а ферментативное расщепление ГАГ-цепей ХСПГ при помощи хондроитиназы ABC улучшает регенерацию аксонов и восстановление их функций [59, 60]. Например, установлено, что деградация ХСПГ вызывает рост аксонов Пуркинье в мозжечке [61] и способствует прорастанию волокон сетчатки после денервации верхнего колликула у взрослых крыс [62]. Расщепление ХСПГ восстанавливает пластичность после критического периода в зрительной коре взрослого человека [2].

У взрослых животных инъекция хондроитиназы АВС в зрительную кору восстанавливала пластичность глазного доминирования и позволила исправить амблиопию [2]. В спинном мозге введение хондроитиназы АВС способствовало функциональному восстановлению после повреждения и после неточного повторного соединения периферических аксонов [50; 63]. Также она способствовала регенерации аксонов и прорастанию коллатеральных клеток в конусообразном ядре и спинном мозге [59, 64]. Эти и другие эксперименты легли в основу предположения, что PNN играют центральную роль в контроле пластичности в ЦНС и в ограничении

способности взрослой ЦНС восстанавливаться после повреждения.

16

Разновидности ХСПГ, которые отвечают за контроль пластичности, пока не определены, но исследования животных, лишенных бревикана и нейрокана, выявили аномалии в одной форме пластичности - долгосрочной потенциации [11].

Основой структуры внеклеточного матрикса является гиалуроновая кислота (или гиалуронан) (HA), который присутствует во всех PNN, и все нейроны с PNN экспрессируют фермент гиалуронан-синтазу (HAS). В исследованиях [45, 50] было показано, что ни один из известных HA-связывающих белков не был обнаружен на поверхностях нейронов во время формирования PNN. В связи с этим авторы высказали предположение, что трансмембранный HAS или неопознанный рецептор HAS, присутствующий на поверхности PNN-несущих нейронов, действует как док, который иммобилизует PNN на поверхности нейронов.

Гиалуроновая кислота является линейным полимером из дисахаридных звеньев N-ацетилглюкозамина и D-глюкуроновой кислоты, соединенных Р-1,4- и Р-1,3-гликозидными связями. Образование крупных агрегатов во внеклеточном матриксе обусловлено свойством гиалуроновой кислоты связываться с другими молекулами. При помощи гиалуронан-синтаз цепи гиалуроновой кислоты могут прикрепляться к плазматической мембране нейронов [45]. Предположительно, длина и скорость синтеза цепей гиалуроновой кислоты влияют на некоторые свойства PNN. Однако в настоящее время механизмы этого влияния не установлены.

ХСПГ в PNN принадлежат семейству лектиканов (аггрекан, нейрокан,

версикан и бревикан) и имеют глобулярный домен связывания HA,

предположительно связывающийся с перицеллюлярным гиалуронансином,

синтезированным трансмембранным HAS. В исследовании [65] было

высказано предположение, что эти звенья ХСПГ/HA, как в хряще,

стабилизируются связывающими белками. Карбоксильные группы этих

ХСПГ затем связываются с тенасцинами, которые, в свою очередь,

связываются с гликозаминогликановыми цепями хондроитинсульфатов,

17

вместе образуя массивную макромолекулу. Наиболее распространенным лектиканом является аггрекан, присутствующий почти во всех РЫК, другие члены семейства встречаются только в определенных областях нервной системы [50]. Структурная целостность РЫЫ усиливается за счет способности тримера тинасцина-Я связывать до трех молекул лектикана, в первую очередь аггрекана.

А_(V Versican |j||j|(j CS-GAGs TenascirvR

Л_П. Neurocan %%%% Hyaluronan

Рисунок 2. Структура перинейрональной сети. Заимствовано из Kwok J. C. F.

«Extracellular matrix and perineuronal nets in CNS repair» (2011) [8] Чтобы понять, как формируются PNN, в исследовании, представленном в работе [50], была сделана попытка найти корреляцию между временем экспрессии различных молекул PNN относительно стадии развития PNN. Оно показало, что большинство компонентов экспрессируются задолго до того, как начинают формироваться PNN, но связывающий белок и аггрекан активируются одновременно с началом образования PNN. Животные, у которых в ЦНС отсутствует белок Crtll, имеют только рудиментальные PNN [66].

Бревикан представляет собой протеогликан, специфичный для головного мозга. Он увеличивает инвазивность клеток глиомы in vivo, и предполагается, что играет определенную роль в развитии волокон центральной нервной системы. Чтобы изучить роль бревикана в развитии и функционировании мозга, авторы статьи [11] создали мышей, у которых отсутствовал функциональный ген бревикана. Эти мыши были жизнеспособны и плодовиты и имели нормальную продолжительность жизни. Анатомия мозга была нормальной, хотя были обнаружены изменения в экспрессии нейрокана. PNN формировались, но оказались менее заметными у мутантных мышей, чем у мышей дикого типа (контрольных). У мышей с дефицитом бревикана наблюдался значительный дефицит в поддержании долговременной потенциации гиппокампа (LTP). Однако явных нарушений возбуждающей и тормозной синаптической передачи обнаружено не было, что указывает на сложную причину дефекта LTP. Детальный поведенческий анализ не выявил статистически значимых нарушений обучения и памяти. Эти результаты демонстрируют, что бревикан не имеет решающего значения для развития мозга, но играет ограниченную структурную и функциональную роль.

В настоящее время микроструктура PNN остается практически неисследованной. Между тем, можно предположить, что пространственное распределение ХСПГ в PNN контролирует некоторые функции синапсов. Ряд данных указывает на то, что структуры из ХСПГ на поверхности нейронов нужны для упорядоченного распределения протеогликан-связывающих лигандов Sema3A, Otx2 и тенасцинов [45, 67, 68, 69].

Возможно, структура PNN контролирует распределение нейротрофических факторов BDNF, NT-3, FGF, VEGF, плейотрофина и лигандов семейства GDNF, связанных с высокой аффинностью с гликозаминогликанами, на поверхности нейронов [70, 71, 72].

В статье [15] авторы использовали подход, комбинирующий

структурированную иллюминирующую микроскопию со сверхразрешением

(БЯ-БТЫ) и математическое реконструирование, чтобы количественно измерить топологию РЫМ Было предположено, что восстановление после инсульта потребует обратимого разрыхления РЫК, поскольку перинейроальный матрикс способен ограничивать нейронную пластичность, но в то же время необходим для поддержания жизни синапсов. Результаты показали, что очаговая церебральная ишемия вызывает частичное истощение РЫЫ, и что умеренная гипоперфузия, не связанная с ишемической травмой, может вызвать ультраструктурные перестройки в неповреждённых сетях. Это предполагает, что топологическое преобразование РЫЫ может поддерживать перестройку нейронных сетей после инсульта.

1.3. Функции РЖ

По всей видимости, из-за их большого вклада в нейронную пластичность [1, 2], функции РЫЫ подвергаются изменению при многих неврологических заболеваниях, включая эпилепсию [73, 74], шизофрению [75], травматическое повреждение мозга [76, 77] и инсульт [78].

Окончание критического периода пластичности связывается с завершением формирования РЫМ Разрушение РЫЫ в зрелом возрасте приводит к ювенильно-подобному состоянию пластичности, в котором возможно прорастание аксона и восстановление функции поврежденных нейронов (например, после травмы спинного мозга) [59, 64]. При генетическом удалении компонентов РЫЫ в мозге грызунов в зрелом возрасте сохраняется синаптическая пластичность и появляется аномальная синаптическая передача [11].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Липачев Никита Сергеевич, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hockfield, S. Expression of Neural Proteoglycans Correlates With the Acquisition of Mature Neuronal Properties in the Mammalian Brain // S. Hockfield, R.G. Kalb, S. Zaremba, H. Fryer // Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. - 1990. - V. 55. - P. 505-514. doi: 10.1101/sqb.1990.055.01.049

2. Pizzorusso, T. Reactivation of Ocular Dominance Plasticity in the Adult Visual Cortex // T. Pizzorusso, P. Medini, N. Berardi, S. Chierzi, J.W. Fawcett, L. Maffei // Science - 2002. - V. 298, I. 5596. - P. 1248-1251. doi:

10.1126/science.1072699

3. Brückner, G. Cortical Areas Abundant in Extracellular Matrix Chondroitin Sulphate Proteoglycans Are Less Affected by Cytoskeletal Changes in Alzheimer's Disease // G. Brückner, D. Hausen, W. Hartig, M. Drlicek, T. Arendt, K. Brauer // Neuroscience - 1999. - V. 92, I. 3. - P. 791-805. doi: 10.1016/s0306-4522(99)00071-8

4. Morawski, M. Perineuronal Nets Potentially Protect Against Oxidative Stress // M. Morawski, M. K. Brückner, P. Riederer, G. Brückner, T. Arendt // Exp Neurol. - 2004. - V.188, I. 2. - P. 309-315. doi: 10.1016/j.expneurol.2004.04.017

5. Brückner, G. Perineuronal Nets Provide a Polyanionic, Glia-Associated Form of Microenvironment Around Certain Neurons in Many Parts of the Rat Brain // G. Brückner, K. Brauer, W. Hartig, J.R. Wolff, M.J. Rickmann, A. Derouiche, B. Delpech, N. Girard, W.H. Oertel, A. Reichenbach // Glia - 1993. -V. 8, I. 3. - P.183-200. doi: 10.1002/glia.440080306

6. Brückner, G. Extracellular Matrix Organization in Various Regions of Rat Brain Grey Matter // G. Brückner, W. Hartig, J. Kacza, J. Seeger, K. Welt, K. Brauer // J. Neurocytol. - 1996. - V. 25, I. 5. - P. 333-346. doi: 10.1007/BF02284806

7. Hartig, W. Cortical Neurons Immunoreactive for the Potassium Channel

Kv3.1b Subunit Are Predominantly Surrounded by Perineuronal Nets Presumed as

a Buffering System for Cations // W. Hartig, A. Derouiche, K. Welt, K. Brauer, J.

108

Grosche, M. Mader, A. Reichenbach, G. Brückner // Brain Res. - 1999. - V. 842,

I. 1. - P. 15-29. doi: 10.1016/s0006-8993(99)01784-9

8. Kwok, J. C. Extracellular Matrix and Perineuronal Nets in CNS Repair // J.C. Kwok, G. Dick, D. Wang, J.W. Fawcett // Dev. Neurobiol. - 2011. - V. 71, I.

II. - P. 1073-1089. doi: 10.1002/dneu.20974

9. Miyata, S., Kitagawa, H. Mechanisms for Modulation of Neural Plasticity and Axon Regeneration by Chondroitin Sulphate // J. Biochem. - 2015 - V. 157, I. 1. - P. 13-22. doi: 10.1093/jb/mvu067.

10. Brakebusch, C. Brevican-deficient Mice Display Impaired Hippocampal CA1 Long-Term Potentiation but Show No Obvious Deficits in Learning and Memory // C. Brakebusch, C.I. Seidenbecher, F. Asztely, U. Rauch, H. Matthies, H. Meyer, M. Krug, T.M. Bockers, X. Zhou, M.R. Kreutz, D. Montag, E.D. Gundelfinger, R. Fassler // Mol. Cell. Biol. - 2002. - V. 22, I. 21. - P. 7417-7427. doi: 10.1128/mcb.22.21.7417-7427.2002

11. Maguire, J. Fast-Spiking Interneurons Exposed in Tumor-Associated Epilepsy // Epilepsy Curr. - 2019. - V. 19, I. 2. - P. 119-121. doi: 10.1177/1535759719835351

12. Rankin-Gee, E.K. Perineuronal net degradation in epilepsy. // E.K. Rankin-Gee, P.A. McRae, E. Baranov, S. Rogers, L. Wandrey, B.E. Porter // Epilepsia. - 2015. - V. 56, I. 7. - P. 1124-1133. doi: 10.1111/epi.13026

13. Rogers, S.L. Normal Development of the Perineuronal Net in Humans; In Patients with and without Epilepsy. // S.L. Rogers, E. Rankin-Gee, E.M. Risbud, B.E. Porter, E.D. Marsh // Neuroscience. - 2018. - V. 1, I. 384. - P. 350360. doi: 10.1016/j.neuroscience.2018.05.039

14. Cabungcal, J-H. Perineuronal Nets Protect Fast-Spiking Interneurons Against Oxidative Stress // J-H. Cabungcal, P. Steullet, H. Morishita, R. Kraftsik , M. Cuenod, T.K. Hensch, Kim Q Do // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. - 2013. - V. 110, I. 22. - P. 9130-9135. doi: 10.1073/pnas.1300454110

15. Dzyubenko, E. Topological remodeling of cortical perineuronal nets in focal cerebral ischemia and mild hypoperfusion // E. Dzyubenko , D. Manrique-

109

Castaño, C. Kleinschnitz, A. Faissner, D.M. Hermann // Matrix biol. - 2018. - V 74. - P. 121-132. doi: 10.1016/j.matbio.2018.08.001

16. Golgi, C. Rend. R. Acc. Lincei 1893, № 2, P. 379-389

17. Ramón y Cajal, S. ed. Histologie du Système Nerveuxde l'Homme et des Vertebres (1909-1911), Vol. 1, 2. - P. 155-158, P. 550-552, Maloine

18. Veratti, E. ed. Su Alcune Particolarità dei Centri Acusticinei Mammiferi, 1900. - P. 1-81, Tipografía Cooperativa

19. Donaggio, A. Riv. Sper. Freniatria 1898, № 24. - P. 772-778

20. Donaggio, A. Riv. Sper. Freniatria 1901, № 27. - P. 127-131

21. Donaggio, A. Riv. Sper. Freniatria 1898, № 24. - P. 460-464

22. Donaggio, A. Riv. Sper. Freniatria 1900, № 26. - P. 897-900

23. Donaggio, A. Riv. Sper. Freniatria 1903, № 29. - P. 311-315

24. Held, H. Arch. Anat. Physiol. (Anat. Abtl.) 1902, № 5. - P. 189-224

25. Bethe, A. Arch., Mikrosk. Anat. 1900, № 55. - P. 513-558

26. Alzheimer, A. Nissl's und Alzheimer's Hist. und Histopath. Arbeiten 3 1910, Vol. 1. - P. 155-158

27. Adamkiewicz, A.Z. Ges. Neurol. Psychiat. 1919, № 51. - P. 297-309

28. Besta, C. Boll. Soc. Biol. Sper. 1928, № 3. - P. 966-973

29. Bielschowsky, M. Handbuch der mikroskopischenAnatomie des Menschen 1928, Vol. 4 (von Möllendorf, W., ed.). - P. 93-96, Springer-Verlag

30. von Economo, C.J. Arch. Psych. Nervenkrankh. 1906, № 41. - P. 158201

31. Ramón y Cajal, S. Rev. Trim. Micrográf. 1898, № 3. - P. 199-204

32. Celio, M.R. Perineuronal nets. Past and present // M.R. Celio, R. Spreafico, S. De Biasi, L. Vitellaro-Zuccarello // Trends Neurosci. 1998. V. 21, I 12. - P. 510-505. doi: 10.1016/s0166-2236(98)01298-3.

33. Rondinini, R. Boll. Soc. Biol. Sper. 1931, № 6. - P. 444-447

34. Belloni, G.B. Riv. Neurol. 1933, № 6. - P. 5-44

35. Hess, A.J. Comp. Neurol. 1953, № 98. - P. 69-91

36. Bairati, A. Experientia 1953, № 9. - P. 461-462

110

37. Hess, A. J. Comp. Neurol. 1955, № 102. - P. 65-73

38. Rambourg, A. et al. Anat. Rec. 1966, № 154. - P. 41-72

39. Hess, A. Arch. Neurol. Psychiat. 1956, № 73. - P. 380-387

40. Van Harreveld, A. Steiner J. J., Cell Sci. 1970, № 6. - P. 793-805

41. Nicholson, C., Sykova, E. Trends Neurosci. 1998, № 21. - P. 207-215

42. Hockfield, S., McKay, R.D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1983, № 80. - P. 5758-5761

43. Atoji, Y. et al. J. Neurocytol. 1989, № 18.- P. 599-610

44. Lüth, H-J. et al. J. Neurocytol. 1992, № 21 - P. 211-221

45. Carulli, D. The composition of perineuronal nets in the adult rat cerebellum and the cellular origin of their components // D. Carulli, K.E. Rhodes, D.J. Brown, T.P. Bonnert, S.J. Pollack, K. Oliver, P. Strata, J.W. Fawcett // J. Comp. Neurol. - 2006. - V. 494, I. 4. - P. 559-577. doi: 10.1002/cne.20822

46. Carulli, D. Upregulation of aggrecan, link protein 1 and hyaluronan synthases during formation of perineuronal nets in the rat cerebellum // D. Carulli, S.S. Deepa, J.W. Fawcett // J. Comp. Neurol. - 2007. - V. 501, I. 1. - P. 83-94. doi: 10.1002/cne.21231

47. Deepa, S.S. Composition of perineuronal net extracellular matrix in rat brain: a different disaccharide composition for the net-associated proteoglycans // S.S. Deepa, D. Carulli, C. Galtrey, K. Rhodes, J. Fukuda, T. Mikami, K. Sugahara, J.W. Fawcett // J. Biol. Chem. - 2006. - V. 281, I 26. - P. 17789-17800. doi: 10.1074/jbc.M600544200

48. Dityatev, A. Activity-dependent formation and functions of chondroitin sulfate-rich extracellular matrix of perineuronal nets // A. Dityatev, G. Brückner, G. Dityateva, J. Grosche, R. Kleene, M. Schachner // Dev. Neurobiol. - 2007. - V. 67, I 5. - P. 570-588. doi: 10.1002/dneu.20361

49. Brückner, G. Aggrecan-based extracellular matrix is an integral part of the human basal ganglia circuit // G. Brückner, Morawski, T. Arendt // Neuroscience - 2008. - V. 151, I. 2. - P. 489-504. doi: 10.1016/j.neuroscience.2007.10.033

50. Galtrey, C.M., Distribution and synthesis of extracellular matrix proteoglycans, hyaluronan, link proteins and tenascin-R in the rat spinal cord // C.M. Galtrey, J.C. Kwok, D. Carulli, K.E. Rhodes, J.W. Fawcett // Eur. J. Neurosci. - 2008. - V 27, I. 6. - P 1373-1390. doi: 10.1111/j.1460-9568.2008.06108.x

51. Oohira, A. Molecular interactions of neural chondroitin sulfate proteoglycans in the brain development // A. Oohira, F. Matsui, Y. Tokita, S. Yamauchi, S. Aono // Arch. Biochem. Biophys. - 2000. - V 374, I. 1. - P. 24 -34. doi: 10.1006/abbi.1999.1598

52. Bandtlow, C.E., Zimmermann, D.R. Proteoglycans in the developing brain: new conceptual insights for old proteins // Physiol. Rev. - 2000. - V. 80, I. 4. - P. 1267-1290. doi: 10.1152/physrev.2000.80.4.1267

53. Rhodes, K.E., Fawcett, J.W. Chondroitin sulphate proteoglycans: preventing plasticity or protecting the CNS? // J. Anat. - 2004. - V. 204, I. 1. - P. 33- 48. doi: 10.1111/j.1469-7580.2004.00261.x

54. Asher, R.A. Neurocan is upregulated in injured brain and in cytokine-treated astrocytes // R.A. Asher, D.A. Morgenstern, P.S. Fidler, K.H. Adcock, A. Oohira, J.E. Braistead, J.M. Levine, R.U. Margolis, J.H. Rogers, J.W. Fawcett // J. Neurosci. - 2000. - V. 20, I. 7. - P. 2427-2438. doi: 10.1523/JNEUROSCI.20-07-02427.2000

55. Asher, R.A. Versican is upregulated in CNS injury and is a product of oligodendrocyte lineage cells // R.A. Asher, D.A. Morgenstern, M.C. Shearer, K.H. Adcock, P. Pesheva, J.W. Fawcett // J. Neurosci. - 2002. - V. 22, I. 6. - P. 22252236. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-06-02225.2002

56. Thon, N. The chondroitin sulphate proteoglycan brevican is upregulated by astrocytes after entorhinal cortex lesions in adult rats // N. Thon, C.A. Haas, U. Rauch, T. Merten, R. Fassler, M. Frotscher, T. Deller // Eur. J. Neurosci. - 2000. -V. 12, I. 7. - P. 2547-2558. doi: 10.1046/j.1460-9568.2000.00109.x

57. Jones, L.L. NG2 is a major chondroitin sulfate proteoglycan produced

after spinal cord injury and is expressed by macrophages and oligodendrocyte

112

progenitors // L.L. Jones, Y. Yamaguchi, W.B. Stallcup, M.H. Tuszynski // J. Neurosci. - 2002. - V. 22, I. 7. - P. 2792-2803. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.22-07-02792.2002

58. Moon, L.D. Regeneration of CNS axons back to their target following treatment of adult rat brain with chondroitinase ABC // L.D. Moon, R.A. Asher, K.E. Rhodes, J.W. Fawcett // Nat. Neurosci. - 2001. - V. 4, I. 5. - P. 465- 466. doi: 10.1038/87415

59. Bradbury, E.J. Chondroitinase ABC promotes functional recovery after spinal cord injury // E.J. Bradbury, L.D. Moon, R.J. Popat, V.R. King, G.S. Bennett, P.N. Patel, J.W. Fawcett, S.B. McMahon // Nature - 2002. - V. 416, I. 6881. - P. 636 - 640. doi: 10.1038/416636a

60. Corvetti, L., Rossi, F. Degradation of chondroitin sulfate proteoglycans induces sprouting of intact purkinje axons in the cerebellum of the adult rat // J. Neurosci. - 2005. - V. 25, I. 31. - P. 7150 -7158. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.0683-05.2005

61. Chelyshev, Y.A. Extracellular Matrix in Neural Plasticity and Regeneration // Y.A. Chelyshev, I.M. Kabdesh, Y.O. Mukhamedshina // Cell. Mol. Neurobiol. - 2022 - V. 42, I. 3. - P. 647-664. doi: 10.1007/s10571-020-00986-0. Epub 2020 Oct 31

62. Tropea, D. Synergistic effects of brain-derived neurotrophic factor and chondroitinase ABC on retinal fiber sprouting after denervation of the superior colliculus in adult rats // D. Tropea, M. Caleo, L. Maffei // J. Neurosci. - 2003. -V. 23, I 18. - P. 7034 -7044. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.23-18-07034.2003

63. Garda-Alias, G. Chondroitinase ABC treatment opens a window of opportunity for task-specific rehabilitation // G. Garcia-Alias, S. Barkhuysen, M. Buckle, J.W. Fawcett // Nat. Neurosci. - 2009. - V. 12, I. 9. - P 1145-1151. doi: 10.1038/nn.2377

64. Massey, J.M. Chondroitinase ABC digestion of the perineuronal net promotes functional collateral sprouting in the cuneate nucleus after cervical spinal cord injury // J.M. Massey, C.H. Hubscher, M.R. Wagoner, J.A. Decker, J. Amps,

113

J. Silver, S.M. Onifer // J. Neurosci. - 2006 - V. 26, I. 16. - P. 4406-4414. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5467-05.2006

65. Kwok, J.C.F. In vitro modeling of perineuronal nets: hyaluronan synthase and link protein are necessary for their formation and integrity // J.C.F. Kwok, D. Carulli, J.W. Fawcett // J. Neurochem. - 2010. - V. 114, I. 5. - P. 14471459, doi: 10.1111/j.1471-4159.2010.06878.x

66. Carulli, D. Animals lacking link protein have attenuated perineuronal nets and persistent plasticity // D. Carulli, T. Pizzorusso, J.C.F. Kwok, E. Putignano, A. Poli, S. Forostyak, M.R. Andrews, S.S. Deepa, T. Glant, J.W. Fawcett // Brain - 2010. - V. 133 (Pt 8) - P. 2331-2347. doi: 10.1093/brain/awq145

67. Carulli, D. Modulation of semaphorin3A in perineuronal nets during structural plasticity in the adult cerebellum // D. Carulli, S. Foscarin, A. Faralli, E. Pajaj, F. Rossi // Mol. Cell. Neurosci. - 2013. - V. 57. - P. 10-22. doi: 10.1016/j.mcn.2013.08.003

68. Beurdeley, M. Otx2 binding to perineuronal nets persistently regulates plasticity in the mature visual cortex // M. Beurdeley, J. Spatazza, H.H.C. Lee, S. Sugiyama, C. Bernard, A.A Di Nardo, T.K. Hensch, A. Prochiantz // J. Neurosci. -2012. - V. 32, I. 27. - P. 9429-9437. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0394-12.2012

69. Vo, T. The chemorepulsive axon guidance protein semaphorin3A is a constituent of perineuronal nets in the adult rodent brain // T. Vo, D. Carulli, , E.M.E. Ehlert, J.C.F. Kwok, G. Dick, V. Mecollari, E.B. Moloney, G. Neufeld, F. de Winter, J.W. Fawcett, J. Verhaagen // Mol. Cell. Neurosci. - 2013. - V. 56. - P. 186-200. doi: 10.1016/j.mcn.2013.04.009

70. Milev, P. High affinity binding and overlapping localization of neurocan and phosphacan/protein-tyrosine phosphatase-^/ß with tenascin-R, amphoterin, and the heparin-binding gowth-associated molecule // P. Milev, A. Chiba, M. Häring, H. Rauvala, M. Schachner, B. Ranscht, R.K. Margolis, R.U. Margolist // J. Biol. Chem. - 1998. - V. 273, I. 12. - P. 6998-7005. doi: 10.1074/jbc.273.12.6998

71. Nandini, C.D. Structural and functional characterization of oversulfated chondroitin sulfate/dermatan sulfate hybrid chains from the notochord of hagfish. Neuritogenic and binding activities for growth factors and neurotrophic factors // C.D. Nandini, T. Mikami, M. Ohta, N. Itoh, F. Akiyama-Nambu, K. Sugahara // J. Biol. Chem. - 2004. - V. 279, I. 49. - P. 50799-50809. doi: 10.1074/jbc.M404746200

72. Kanato, Y. Complex formation of a brain-derived neurotrophic factor and glycosaminoglycans. // Y. Kanato, S. Ono, K. Kitajima, C. Sato // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2009. - V. 73, I. 12. - P. 2735-2741. doi: 10.1271/bbb.90637

73. McRae, P.A., Porter, B.E. The perineuronal net component of the extracellular matrix in plasticity and epilepsy // Neurochem. Int. - 2012. - V. 61, I. 7. - P. 963-792. doi: 10.1016/j.neuint.2012.08.007

74. McRae, P.A. Persistent decrease in multiple components of the perineuronal net following status epilepticus // P.A. McRae, E. Baranov, S.L. Rogers, B.E. Porter // Eur. J. Neurosci. - 2012. - V. 36, I. 11. - P. 3471-3482. doi: 10.1111/j.1460-9568.2012.08268.x

75. Mauney, S.A. Developmental pattern of perineuronal nets in the human prefrontal cortex and their deficit in schizophrenia // S.A. Mauney, K.M. Athanas, H. Pantazopoulos, N. Shaskan, E. Passeri, S. Berretta, Tsung-Ung W Woo // Biol. Psychiatry. - 2013. - V. 74, I. 6. - P. 427-435. doi: 10.1016/j.biopsych.2013.05.007

76. Hsieh, T-H. Trajectory of Parvalbumin Cell Impairment and Loss of Cortical Inhibition in Traumatic Brain Injury // T-H. Hsieh, H.H.C. Lee, M.Q. Hameed, A. Pascual-Leone, T.K. Hensch, A.Rotenberg // Cereb. Cortex. - 2017. -V. 27, I. 12. - P. 5509-5524. doi: 10.1093/cercor/bhw318

77. Hsieh, T-H. Relationship of mechanical impact magnitude to neurologic dysfunction severity in a rat traumatic brain injury model // Tsung-Hsun Hsieh, Jing-Wei Kang, Jing-Huei Lai, Ying-Zu Huang, Alexander Rotenberg, Kai-Yun Chen , Jia-Yi Wang, Shu-Yen Chan, Shih-Ching Chen, Yung-Hsiao Chiang,

115

Chih-Wei Peng // PLoS One - 2017. - V. 12, I. 5. - e0178186. doi: 10.1371/journal.pone.0178186

78. Härtig, W. Damaged Neocortical Perineuronal Nets Due to Experimental Focal Cerebral Ischemia in Mice, Rats and Sheep // W. Härtig, B. Mages, S. Aleithe, B. Nitzsche, S. Altmann, H. Barthel, M. Krueger, D. Michalski // Front. Integr. Neurosci. - 2017 - V. 11, I. 15. doi: 10.3389/fnint.2017.00015

79. Härtig, W. Cortical neurons immunoreactive for the potassium channel Kv3.1b subunit are predominantly surrounded by perineuronal nets presumed as a buffering system for cations // W. Härtig , A. Derouiche, K. Welt, K. Brauer, J. Grosche, M. Mäder, A. Reichenbach, G. Brückner // Brain Res. - 1999. - V. 842, I. 1. - P. 15-29. doi: 10.1016/s0006-8993(99)01784-9

80. Härtig, W. Perineuronal nets in the rat medial nucleus of the trapezoid body surround neurons immunoreactive for various amino acids, calcium-binding proteins and the potassium channel subunit Kv3.1b. // W. Härtig, A. Singer, J. Grosche, K. Brauer, O.P. Ottersen, G. Brückner // Brain Res. - 2001. - V. 899, I. 1-2. - P. 123-33. doi: 10.1016/s0006-8993(01)02211-9

81. Härtig, W. Hyperphosphorylated protein tau is restricted to neurons devoid of perineuronal nets in the cortex of aged bison // W. Härtig, C. Klein, K. Brauer, K.F. Schüppel, T. Arendt, V. Bigl, G. Brückner // Neurobiol. Aging. -2001. - V. 22, I. 1. - P. 25-33. doi: 10.1016/s0197-4580(00)00179-2

82. Hrabetova, S. Calcium diffusion enhanced after cleavage of negatively charged components of brain extracellular matrix by chondroitinase ABC // S Hrabetova, D. Masri, L. Tao, F. Xiao, C. Nicholson // J. Physiol. - 2009. - V. 587 (Pt 16) - P. 4029-4049. doi: 10.1113/jphysiol.2009.170092

83. Chen, Z.J. Oligodendrocyte precursor cells: reactive cells that inhibit axon growth and regeneration // Z.J. Chen, M. Negra, A. Levine, Y. Ughrin, J.M. Levine // J. Neurocytol. - 2002. - V. 31, I. 6-7. - P. 481-495. doi: 10.1023/a:1025791614468

84. Göritz, C.A pericyte origin of spinal cord scar tissue // C. Göritz, D.O Dias, N. Tomilin, M. Barbacid, O. Shupliakov, J. Frisen // Science - 2011. - V. 333, I. 6039. - P. 238-242. doi: 10.1126/science.1203165

85. Fawcett, J. W., Asher, R. A. The glial scar and central nervous system repair // Brain Res. Bull. - 1999. - V. 49, I. 6. - P. 377-391. doi: 10.1016/s0361-9230(99)00072-6

86. Silver, J., Miller, J.H., Regeneration beyond the glial scar // Nat. Rev. Neurosci. - 2004. - V. 5, I. 2. - P. 146-156. doi: 10.1038/nrn1326

87. Jones, L.L. The chondroitin sulfate proteoglycans neurocan, brevican, phosphacan, and versican are differentially regulated following spinal cord injury // L.L. Jones, R.U. Margolis, M.H. Tuszynski // Exp. Neurol. - 2003. - V. 182, I. 2.

- P. 399-411. doi: 10.1016/s0014-4886(03)00087-6

88. Lemons, M.L. Intact aggrecan and fragments generated by both aggrecanse and metalloproteinase-like activities are present in the developing and adult rat spinal cord and their relative abundance is altered by injury // M.L. Lemons, J.D. Sandy, D.K. Anderson, D.R. Howland // J. Neurosci. - 2001. - V. 21, I. 13. - P. 4772-4781. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.21-13-04772.2001

89. Lemons, M.L. Intact aggrecan and chondroitin sulfate-depleted aggrecan core glycoprotein inhibit axon growth in the adult rat spinal cord // M.L. Lemons, J.D. Sandy, D.K. Anderson, D.R. Howland // Exp. Neurol. - 2003. - V. 184, I. 2. -P. 981-990. doi: 10.1016/S0014-4886(03)00383-2

90. Harris, N.G. Traumatic brain injury results in disparate regions of chondroitin sulfate proteoglycan expression that are temporally limited // N.G. Harris, S.T. Carmichael, D.A. Hovda, R.L. Sutton // J. Neurosci. Res. - 2009. - V. 87, I. 13. - P. 2937-2950. doi: 10.1002/jnr.22115

91. Waselle, L. Differential proteoglycan expression in two spinal cord regions after dorsal root injury // L. Waselle, X. Quaglia, A. D. Zurn // Mol. Cell. Neurosci. - 2009. - V. 42, I. 4. - P. 315-327. doi: 10.1016/j.mcn.2009.08.004

92. Gilbert, R.J. CS-4, 6 is differentially upregulated in glial scar and is a potent inhibitor of neurite extension // R.J. Gilbert, R.J. McKeon, A. Darr, A.

117

Calabro, V.C. Hascall, R.V. Bellamkonda // Mol. Cell. Neurosci. - 2005. - V. 29, I. 4. - P. 545-558. doi: 10.1016/j.mcn.2005.04.006

93. Properzi, F. Chondroitin 6-sulfate synthesis is up-regulated in injured CNS, induced by injury-related cytokines and enhanced in axon-growth inhibitory glia // F. Properzi, D. Carulli, R.A. Asher, E. Muir, L.M. Camargo, T.H. van Kuppevelt, G.B. ten Dam, Y. Furukawa, T. Mikami, K. Sugahara, T. Toida, H.M. Geller, J.W. Fawcett // Eur. J. Neurosci. - 2005. - V. 21, I 2. - P. 378-390. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.03876.x

94. Wang, H. Chondroitin-4-sulfation negatively regulates axonal guidance and growth // H. Wang, Y. Katagiri, T.E. McCann, E. Unsworth, P. Goldsmith, Zu-Xi Yu, Fei Tan, L. Santiago, E.M. Mills, Yu Wang, A.J. Symes, H.M. Geller // J. Cell Sci. - 2008. - V. 121 (Pt. 18) - P. 3083-3091. doi: 10.1242/jcs.032649

95. Rolls, A.A. disaccharide derived from chondroitin sulfate proteoglycan promotes central nervous system repair in rats and mice // A.A. Rolls, H. Avidan, L. Cahalon, H. Schori, S. Bakalash, V. Litvak, S. Lev, O. Lider, M. Schwartz // Eur. J. Neurosci. - 2004. - V. 20, I. 8. - P. 1973-1983. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03676.x

96. Smith-Thomas, L. C. Increased axon regeneration in astrocytes grown in the presence of proteoglycan synthesis inhibitors // L.C. Smith-Thomas, J. Stevens, J. Fok-Seang, A. Faissner, J.H. Rogers, J.W. Fawcett // J. Cell. Sci. -1995. - V. 108 (Pt. 3). - P. 1307-1315. doi: 10.1242/jcs.108.3.1307

97. Yamagata, T. Purification and characterisations of chondroitinases and chondrosulfatases // T. Yamagata, H. Saito, O. Habuchi, S. Suzuki // J. Biol. Chem. - 1968. - V. 243. - P. 1523-1535.

98. Sango, K. Phosphacan and neurocan are repulsive substrata for adhesion and neurite extension of adult rat dorsal root ganglion neurons in vitro // K. Sango, A. Oohira, K. Ajiki, A. Tokashiki, M. Horie, H. Kawano // Exp. Neurol. - 2003. -V. 182, I. 1. - P. 1-11. doi: 10.1016/s0014-4886(03)00090-6

99. Nakamae, T. Chondroitinase ABC promotes corticospinal axon growth

in organotypic cocultures // T. Nakamae, N. Tanaka, K. Nakanishi, N. Kamei, H.

118

Sasaki, T. Hamasaki, K. Yamada, R. Yamamoto, Y. Mochizuki, M. Ochi // Spinal Cord - 2009. - V. 47, I. 2. - P. 161-165. doi: 10.1038/sc.2008.74

100. McKeon, R. J. Injury-induced proteoglycans inhibit the potential for laminin-mediated axon growth on astrocytic scars // R.J. McKeon, A. Höke, J. Silver // Exp. Neurol. - 1995. - V. 136, I. 1. - P. 32-43. doi:

10.1006/exnr. 1995.1081

101. Zuo, J. Degradation of chondroitin sulfate proteoglycan enhances the neurite-promoting potential of spinal cord tissue // J. Zuo, D. Neubauer, K. Dyess, T.A. Ferguson, D. Muir // Exp. Neurol. - 1998. - V. 154, I. 2. - P. 654-662. doi: 10.1006/exnr.1998.6951

102. Lemons, M.L. Chondroitin sulfate proteoglycan immunoreactivity increases following spinal cord injury and transplantation // M.L. Lemons, D.R. Howland, D.K. Anderson // Exp. Neurol. - 1999. - V. 160, I. 1. - P. 51-65. doi: 10.1006/exnr.1999.7184

103. Yick, L.W. Axonal regeneration of Clarke's neurons beyond the spinal cord injury scar after treatment with chondroitinase ABC // L.W. Yic, P.T. Cheung, K.F. So, W. Wu // Exp. Neurol. - 2003. - V. 182, I 1. - P160-168. doi: 10.1016/s0014-4886(02)00052-3

104. Shields, L.B. Benefit of chondroitinase ABC on sensory axon regeneration in a laceration model of spinal cord injury in the rat // L.B. Shields, Y.P. Zhang, D.A. Burke, R. Gray, C.B. Shields // Surg. Neurol. - 2008. - V. 69, I 6. - P. 568-577. doi: 10.1016/j.surneu.2008.02.009

105. Galtrey, C.M. Promoting plasticity in the spinal cord with chondroitinase improves functional recovery after peripheral nerve repair // C.M. Galtrey, R.A. Asher, F. Nothias, J.W. Fawcett // Brain - 2007. - V. 130 (Pt. 4) - P. 926-939. doi: 10.1093/brain/awl372

106. Tester, N.J., Howland, D.R. Chondroitinase ABC improves basic and skilled locomotion in spinal cord injured cats // Exp. Neurol. - 2008. - V. 209, I. 2. - P. 483-496. doi: 10.1016/j.expneurol.2007.07.019

107. Jefferson, S.C. Chondroitinase ABC promotes recovery of adaptive limb movements and enhances axonal growth caudal to a spinal hemisection // S.C. Jefferson, N.J. Tester, D.R. Howland // J. Neurosci. - 2011. - V. 31, I. 15. - P. 5710-5720. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4459-10.2011

108. Lander, C.A. family of activity-dependent neuronal cell-surface chondroitin sulfate proteoglycans in cat visual cortex // C.A. Lander, P. Kind, M. Maleski, S. Hockfield // J. Neurosci. - 1997. - V. 17, I. 6. - P. 1928-1939. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.17-06-01928.1997

109. Pizzorusso, T. Structural and functional recovery from early monocular deprivation in adult rats // T. Pizzorusso, P. Medini, S. Landi, S. Baldini, N. Berardi, L. Maffei // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2006. - V. 103, I. 22. - P. 8517-8522. doi: 10.1073/pnas.0602657103

110. Yin, Z.Q. Pre- and post-critical period induced reduction of Cat-301 immunoreactivity in the lateral geniculate nucleus and visual cortex of cats Y-blocked as adults or made strabismic as kittens // Z.Q. Yin, S.G. Crewther, C. Wang, D.P. Crewther // Mol. Vis. - 2006. - V. 12. - P. 858-866

111. Sale, A. Environmental enrichment in adulthood promotes amblyopia recovery through a reduction of intracortical inhibition //A. Sale, J.F.M. Vetencourt, P. Medini, M.C. Cenni, L. Baroncelli, R. De Pasquale, L. Maffei // Nat. Neurosci. - 2007. - V. 10, I. 6. - P. 679-681. doi: 10.1038/nn1899

112. Gogolla, N. Perineuronal nets protect fear from erasure // N. Gogolla, P. Caroni, A. Luthi, C. Herry // Science - 2009. - V. 325, I 5945. - P. 1258-1261. doi: 10.1126/science. 1174146

113. Galtrey, C.M., Fawcett, J.W. The role of chondroitin sulfate proteoglycans in regeneration and plasticity in the central nervous system // Brain Res. Rev. - 2007. - V. 54, I. 1. - P. 1-18. doi: 10.1016/j.brainresrev.2006.09.006

114. Wang, D. Chondroitinase combined with rehabilitation promotes

recovery of forelimb function in rats with chronic spinal cord injury // D. Wang, R.

M. Ichiyama, R. Zhao, M.R. Andrews, J.W. Fawcett // J. Neurosci. - 2011. - V.

31, I. 25. - P. 9332-9344. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.0983-11.2011

120

115. Mikami, T. Contactin-1 is a functional receptor for neuroregulatory chondroitin sulfate-E // T. Mikami, D. Yasunaga, H. Kitagawa // J. Biol. Chem. -2009. - V. 284, I. 7. - P. 4494-4499. doi: 10.1074/jbc.M809227200

116. Shen, Y. PTPsigma is a receptor for chondroitin sulfate proteoglycan, an inhibitor of neural regeneration // Y. Shen, A.P. Tenney, S.A. Busch, K.P. Horn,

F.X. Cuascut, K. Liu, Z. He, J. Silver, J.G. Flanagan // Science - 2009. - V. 326, I. 5952. - P. 592-596. doi: 10.1126/science.1178310

117. Fry, E.J. Corticospinal tract regeneration after spinal cord PNNs in Controlling CNS Plasticity After injury in receptor protein tyrosine phosphatase sigma deficient mice // E.J. Fry, M.J. Chagnon, R. López-Vales, M.L. Tremblay, S. David // Glia - 2010. - V. 58, I. 4. - P. 423-433. doi: 10.1002/glia.20934

118. Coles, C.H. Proteoglycan-specific molecular switch for RPTPr clustering and neuronal extension // C.H. Coles, Y. Shen, A.P. Tenney, C. Siebold,

G.C. Sutton, W. Lu, J.T. Gallagher, E.Y. Jones, J.G. Flanagan, A.R. Aricescu // Science - 2011. - V. 332, I. 6028. - P. 484-488. doi: 10.1126/science.1200840

119. Afshari, F.T. Schwann cell migration is integrin-dependent and inhibited by astrocyte-produced aggrecan // F.T. Afshari, J.C. Kwok, L. White, J.W. Fawcett // Glia - 2010. - V. 58, I. 7. - P. 857-869. doi: 10.1002/glia.20970

120. Condic, M.L. Embryonic neurons adapt to the inhibitory proteoglycan aggrecan by increasing integrin expression // M.L. Condic, D.M. Snow, P.C. Letourneau // J. Neurosci. - 1999. - V. 19, I. 22. - P. 10036-10043. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.19-22-10036.1999

121. Tan, C.L. Integrin activation promotes axon growth on inhibitory chondroitin sulfate proteoglycans by enhancing integrin signaling // C.L. Tan, J.C.F. Kwok, R. Patani, C. Ffrench-Constant, S. Chandran, J.W. Fawcett // J. Neurosci. - 2011. - V. 31, I. 17. - P. 6289-6295. doi:

10.1523/JNEUR0SCI.0008-11.2011

122. De Wit, J. Semaphorin 3A displays a punctate distribution on the surface of neuronal cells and interacts with proteoglycans in the extracellular

matrix // J. De Wit, F. De Winter, J. Klooster, J. Verhaagen // Mol. Cell. Neurosci. - 2005. - V. 29, I. 1. - P. 40-55. doi: 10.1016/j.mcn.2004.12.009

123. Kantor, D.B. Semaphorin 5A is a bifunctional axon guidance cue regulated by heparin and chondroitin sulfate proteoglycans // D.B. Kantor, O. Chivatakarn, K.L. Peer, S.F. Oster, M. Inatani, M.J. Hansen, J.G. Flanagan, Yu Yamaguchi, D.W. Sretavan, R.J. Giger, A.L. Kolodkin // Neuron - 2004. - V. 44, I. 6. - P. 961-975. doi: 10.1016/j.neuron.2004.12.002

124. Свищев Г.М. Конфокальная микроскопия и ультрамикроскопия живой клетки. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. - 120 с.

125. Vonwiller, P., Vanotti, A. Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden // 1932. Abt. 5, T. 2. - P. 1529.

126. Мухитов А., Архипова С. Методы световой микроскопии для биологических и медицинских исследований. Под редакцией член-корр. РАН Никольского Е.Е.Методическое пособие, 2010 г. - 134 с.

127. Брумберг Е.М., Гершгорин А.С., Опак-иллюминатор, преимущественно для люминесцентного микроскопа // А. с. на изобретение No 78637. 1948.

128. Стрыгин А.В. Флуоресценция в биомедицинских исследованиях: учебное пособие / сост.: А.В. Стрыгин, А.М. Доценко, Е.И. Морковин [и др.]; под общ. ред. А.В. Стрыгина. - Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2020. - 160 с.

129. Брумберг Е.М. // Журнал общей биологии. 1955. Т. 16. No 3. С.

222.

130. Minsky M. // US Microscopy Apparatus, Patent 3517980 Dec.19, 1961. (Failed Nov.7.1957)

131. Naora H. // Science. - 1950. - V. 114. - P. 279.

132. Petran M., Hadravsky M. Method and arrangement for improving the resolving power and contrast. US Patent 3517980. 30.6.1970 (Failed 5.12.1966).

133. Egger M.D., Petran M. // Science. - 1967. - V. 157. - P. 305.

134. Свищев Г.М. Микроскоп / Описание изобретения к авт. свид. No 224842 (заявлено 14.03.1967), Изобретения, промышл. образцы, тов. знаки, 1968, No 26.

135. Свищев Г.М., Цитология // 1969. - Т. 11, No 7. - С. 903

136. Davidovits P., Egger M.D. // Nature. - 1969. - V. 223. - P. 831.

137. Davidovits P., Egger M.D. // Applied Optics. - 1971. - V. 10, No. 7. -P. 1615

138. Cox placel. J. // J. Microsc. 1984. - V. 133. Pt. 2. - P. 149

139. Koppel D.E., Axelrod D., Schlessinger J., Elson E.L., Webb W.W. // Biophys. J. - 1976. - V. 16. - P. 1315.

140. Sheppard C.J.R., Choudhury A., Optica Acta. // 1977. - V. 24. No. 10, - P. 1051

141. Patel D.V., McGhee C.N.J., Clinical Experimental Ophthalmology // 2007. - V. 35. - P. 71.

142A. Arnst, N. Spatial patterns and cell surface clusters in perineuronal nets // N. Arnst, S. Kuznetsova, N. Lipachev, N. Shaikhutdinov, A. Melnikova, M. Mavlikeev, P. Uvarov, T.V. Baltina, H. Rauvala, Y.N. Osin, A.P. Kiyasov, M. Paveliev // Brain Res. - 2016. - V. 1648 (Pt. A) - P. 214-223. doi: 10.1016/j.brainres.2016.07.020

143. Schindelin, J. FIJI: An open-source platform for biological-image analysis // J. Schindelin, I. Arganda-Carreras, E. Frise, V. Kaynig, M.Longair, T. Pietzsch, S. Preibisch, C. Rueden, S. Saalfeld, B. Schmid, J.Y. Tinevez, D. J. White, V. Hartenstein, K. Eliceiri, P. Tomancak, A. Cardona // Nat. Methods -2012. - V. 9. - P. 676-682. doi: 10.1038/nmeth.2019

144. Welch, W.J. Construction of permutation tests. J. Am. Stat. Assoc. -1990. - V. 85, I. 411. - P. 693-698. doi: 10.1080/01621459.1990.10474929

145 А. Lipachev, N. Quantitative changes in perineuronal nets in development and posttraumatic condition // N. Lipachev, N. Arnst, A. Melnikova, H. Jäälinoja, A. Kochneva, A. Zhigalov, N. Kulesskaya, A.V. Aganov, M.

Mavlikeev, H. Rauvala, A.P. Kiyasov, M. Paveliev // J. Mol. Histol. - 2019. - V. 50, I. 3. - P. 203-216. doi: 10.1007/s10735-019-09818-y

146. Foscarin, S. Experience-dependent plasticity and modulation of growth regulatory molecules at central synapses // S. Foscarin, D. Ponchione, E. Pajaj, K. Leto, M. Gawlak, G.M. Wilczynski, F. Rossi, D. Carulli // PLoS One - 2011. - V. 6, I. 1. - e16666. doi: 10.1371/journal.pone.0016666

147. Slaker, M.L. A standardized and automated method of perineuronal net analysis using Wisteria floribunda agglutinin staining intensity // M.L. Slaker, J.H. Harkness, B.A. Sorg // IBRO Rep. - 2016. - V. 1. - P. 54-60. doi: 10.1016/j.ibror.2016.10.001

148. Slaker, M.L. Cocaine Exposure Modulates Perineuronal Nets and Synaptic Excitability of Fast-Spiking Interneurons in the Medial Prefrontal Cortex // M.L. Slaker, E.T. Jorgensen, D.M. Hegarty, X. Liu, Y. Kong, F. Zhang, R.J. Linhardt, T.E. Brown, S.A. Aicher, B.A. Sorg // eNeuro - 2018. - V. 5, I. 5. -ENEUR0.0221-18.2018. doi: 10.1523/ENEUR0.0221-18.2018

149. Alilain, W.J. Functional regeneration of respiratory pathways after spinal cord injury // W.J. Alilain, K.P. Horn, H. Hu, T.E. Dick, J. Silver // Nature -2011. - V. 475, I. 7355. - P. 196-200. doi; 10.1038/nature10199.

150. Nakamura, M. Expression of chondroitin sulfate proteoglycans in barrel field of mouse and rat somatosensory cortex // M. Nakamura, K. Nakano, S. Morita, T. Nakashima, A. Oohira, S. Miyata // Brain Res. - 2009. - V 1252. - P. 117-129. doi: 10.1016/j.brainres.2008.11.022

151. Ueno, H. Parvalbumin neurons and perineuronal nets in the mouse prefrontal cortex // H. Ueno, S. Suemitsu, M. Okamoto, Y. Matsumoto, T. Ishihara // Neuroscience - 2017. - V. 343. - P. 115-127. doi: 10.1016/j.neuroscience.2016.11.035

152. Yamada, J., Jinno, S. Spatio-temporal differences in perineuronal net expression in the mouse hippocampus, with reference to parvalbumin // Neuroscience - 2013. - V 253. - P. 368-379. doi: 10.1016/j.neuroscience.2013.08.061

153. Harris, N.G. Pericontusion axon sprouting is spatially and temporally consistent with a growth-permissive environment after traumatic brain injury // N.G. Harris, Y.A. Mironova, D.A. Hovda, R.L. Sutton // J. Neuropathol. Exp. Neurol. - 2010. - V. 69, I. 2. - P. 139-154. doi: 10.1097/NEN.0b013e3181cb5bee

154. Cregg, J.M. Functional regeneration beyond the glial scar // J.M. Cregg, M.A. DePaul, A.R. Filous, B.T. Lang, A. Tran, J. Silver // Exp. Neurol. - 2014. -V. 253. - P. 197-207. doi: 10.1016/j.expneurol.2013.12.024

155. Massey, J.M. Increased chondroitin sulfate proteoglycan expression in denervated brainstem targets following spinal cord injury creates a barrier to axonal regeneration overcome by chondroitinase ABC and neurotrophin-3 // J.M. Massey, J. Amps, M.S. Viapiano, R.T. Matthews, M.R. Wagoner, C.M. Whitaker, W. Alilain, A L. Yonkof, A. Khalyfa, N.G.F. Cooper, J. Silver, S.M. Onifer // Exp. Neurol. - 2008. - V. 209, I. 2. - P. 426-445. doi: 10.1016/j.expneurol.2007.03.029

156. Nair, J. Histological identification of phrenic afferent projections to the spinal cord // J. Nair, T. Bezdudnaya, L.V. Zholudeva, M.R. Detloff, P.J. Reier, M.A. Lane, D.D. Fuller // Respir. Physiol. Neurobiol. - 2017. - V. 236. - P. 5768. doi: 10.1016/j.resp.2016.11.006

157. Wanner, I.B. Glial scar borders are formed by newly proliferated, elongated astrocytes that interact to corral inflammatory and fibrotic cells via STAT3-dependent mechanisms after spinal cord injury // I.B. Wanner, M.A. Anderson, B. Song, J. Levine, A. Fernandez, Z. Gray-Thompson, Y. Ao, M.V. Sofroniew // J. Neurosci. - 2013. - V. 33. I. 31. - P. 12870-12886. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.2121-13.2013

158. Zhang, Q.G. Critical role of NADPH oxidase in neuronal oxidative damage and microglia activation following traumatic brain injury // Q.G. Zhang, M.D. Laird, D. Han, K. Nguyen, E. Scott, Y. Dong, K.M. Dhandapani, D.W. Brann // PLoS One - 2012. - V. 7, I. 4. - e34504. doi: 10.1371/journ al.pone.0034504

159. Rees, M.D. Hypochlorite and super-oxide radicals can act synergistically to induce fragmentation of hyaluronan and chondroitin sulphates //

125

M.D. Rees, C.L. Hawkins, M.J. Davies // Biochem. J. - 2004. - V. 381 (Pt. 1) - P. 175-184. doi: 10.1042/BJ20040148

160. Schilero, G.J. Traumatic spinal cord injury: pulmonary physiologic principles and management // G.J. Schilero, W.A. Bauman, M. Radulovic // Clin. Chest Med. - 2018. - V. 39, I. 2. - P. 411-425. doi: 10.1016/j.ccm.2018.02.002

161. Batty, N.J. The role of cAMP and its down-stream targets in neurite growth in the adult nervous system // N.J. Batty, K.K. Fenrich, K. Fouad // Neurosci. Lett. - 2017. - V. 652. - P. 56-63. doi: 10.1016/j.neulet.2016.12.033

162. Song, I., Dityatev, A. Crosstalk between glia, extracellular matrix and neurons. Brain Res. Bull. - 2018. - V. 136. - P. 101-108. doi: 10.1016/j.brainresbull .2017.03.003

163 A. Kaushik, R. Fine structure analysis of perineuronal nets in the ketamine model of schizophrenia // R. Kaushik, N. Lipachev, G. Matuszko, A. Kochneva, A. Dvoeglazova, A. Becker, M. Paveliev, A. Dityatev // Eur. J. Neurosci. - 2021. - V. 53, I. 12. - P. 3988-4004. doi: 10.1111/ejn.14853

164. Sigal, Y.M. Structural maturation of cortical perineuronal nets and their perforating synapses revealed by superresolution imaging // Y.M. Sigal, H. Bae, L.J Bogart, T.K Hensch , X. Zhuang // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 2019. - V. 116, I. 14. - P. 7071-7076. doi: 10.1073/pnas.1817222116

165. Beasley, C.L., Reynolds, G.P. Parvalbumin-immunoreactive neurons are reduced in the prefrontal cortex of schizophrenics // Schizophrenia Research -1997. - V. 24, I. 3. - P. 349-355. doi: 10.1016/S0920-9964(96)00122-3

166. Bitanihirwe, B.K., Woo, T.U. Transcriptional dysregulation of gamma-aminobutyric acid transporter in parvalbumin-containing inhibitory neurons in the prefrontal cortex in schizophrenia // Psychiatry Research - 2014. - V. 220, I. 3. -P. 1155-1159. doi: 10.1016/j.psychres.2014.09.016

167. Reynolds, G.P. Understanding the neurotransmitter pathology of

schizophrenia: Selective deficits of subtypes of cortical GABAergic neurons //

G.P. Reynolds, C.L. Beasley, Z.J. Zhang // Journal of Neural Transmission

(Vienna) - 2002. - V. 109, I. 5-6. - P. 881-889. doi: 10.1007/s007020200072

126

168. Sakai, T. Changes in density of calcium-binding-protein-immunoreactive GABAergic neurons in prefrontal cortex in schizophrenia and bipolar disorder // T. Sakai, A. Oshima, Y. Nozaki, I. Ida, C. Haga, H. Akiyama, Y. Nakazato, M. Mikuni // Neuropathology - 2008. - V. 28, I. 2. - P. 143-150. doi: 10.1111/j.1440-1789.2007.00867.x

169A. Lipachev, N. Postnatal development of the microstructure of cortical GABAergic synapses and perineuronal nets requires sensory input // N. Lipachev, A. Melnikova, S. Fedosimova , N. Arnst, A. Kochneva, N. Shaikhutdinov, A. Dvoeglazova, A. Titova, M. Mavlikeev, A. Aganov, Y. Osin, A. Kiyasov, M. Paveliev // Neurosci. Res. - 2022. - V. 182. - P. 32-40. doi: 10.1016/j.neures.2022.06.005

170. Härtig, W. Wisteria floribunda agglutinin-labelled nets surround parvalbumin-containing neurons // Härtig, W., Brauer, K., Brückner, G. // Neuroreport - 1992. - V. 3. - P. 869-872. doi: 10.1097/00001756-19921000000012

171. Wiesel, T.N., Hubel, D. H. Extent of recovery from the effects of visual deprivation in kittens // J. Neurophysiol. - 1965. - V. 28, I. 6. - P. 1060-1072.

10.1152/jn.1965.28.6.1060

172. Fagiolini, M. Functional postnatal development of the rat primary visual cortex and the role of visual experience: dark rearing and monocular deprivation // M. Fagiolini, T. Pizzorusso, N. Berardi, L. Domenici, L. Maffei // Vision Res. - 1994. - V. 34, I. 6. - P. 709-720. doi: 10.1016/0042-6989(94)90210-0

173. Berardi, N. Critical periods during sensory development // N. Berardi, T. Pizzorusso, L. Maffei // Curr. Opin. Neurobiol. - 2000. - V. 10, I. 1. - P. 138145. doi: 10.1016/s0959-4388(99)00047-1

174. Hensch, T.K. Local GABA circuit control of experience-dependent plasticity in developing visual cortex // T.K. Hensch, M. Fagiolini, N. Mataga, M.P. Stryker, S. Baekkeskov, S.F. Kash // Science - 1998. - V. 282, I. 5393. - P. 1504-1508. doi: 10.1126/science.282.5393.1504

127

175. Huang, Z.J. BDNF regulates the maturation of inhibition and the critical period of plasticity in mouse visual cortex // Z.J. Huang, A. Kirkwood, T. Pizzorusso, V. Porciatti, B. Morales, M.F. Bear, L. Maffei, S. Tonegawa // Cell -1998. - V. 98, I. 6. - P. 739-755. doi: 10.1016/s0092-8674(00)81509-3

177. Kirkwood, A. Co-regulation of long-term potentiation and experience-dependent synaptic plasticity in visual cortex by age and experience // A. Kirkwood, H.K. Lee, M.F. Bear // Nature - 1994. - V. 375, I. 6529. - P. 328-331. doi: 10.1038/375328a0

177. Bitanihirwe, B.K. Weaving a Net of Neurobiological Mechanisms in Schizophrenia and Unraveling the Underlying Pathophysiology // B.K. Bitanihirwe, S.A. Mauney, T.U.W. Woo // Biol. Psychiatry - 2016. - V. 80, I. 8. -P. 589-598. doi: 10.1016/j.biopsych.2016.03.1047

178. Pantazopoulos, H. Berretta, S. In Sickness and in Health: Perineuronal Nets and Synaptic Plasticity in Psychiatric Disorders // Neural Plast. - 2016. -9847696. doi: 10.1155/2016/9847696

179. Sur, M., Expression of a surface-associated antigen on Y-cells in the cat lateral geniculate nucleus is regulated by visual experience // M. Sur, D.O. Frost, S. Hockfield // J. Neurosci. - 1988. - V. 8, I. 3. - P. 874-882. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.08-03-00874.1988

180. Guimaraes, A. Molecular and morphological changes in the cat lateral geniculate nucleus and visual cortex induced by visual deprivation are revealed by monoclonal antibodies Cat-304 and Cat-301 // A. Guimaraes, S. Zaremba, S. Hockfield // J. Neurosci. - 1990. - V. 10, I. 9. - P. 3014-3024. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.10-09-03014.1990

181. Kind, P.C. Effects of early periods of monocular deprivation and reverse lid suture on the development of Cat-301 immunoreactivity in the dorsal lateral geniculate nucleus of the cat // P.C. Kind, C.J. Beaver, D.E. Mitchell // J. Comp. Neurol. - 1995. - V. 359, I. 4. - P. 523-536. doi: 10.1002/cne.903590402

182. Fox, K. Anatomical pathways and molecular mechanisms for plasticity in the barrel cortex // Neuroscience - 2002. - V. 111, I. 4. - P. 799-814. doi: 10.1016/s0306-4522(02)00027-1

183. Glazewski, S., Fox, K. Time course of experience-dependent synaptic potentiation and depression in barrel cortex of adolescent rats // J. Neurophysiol. -1996. - V. 75, I. 4. - P. 1714-1729. doi: 10.1152/jn.1996.75.4.1714

184. Paveliev, M. HB-GAM (pleiotrophin) reverses inhibition of neural regeneration by the CNS extracellular matrix // M. Paveliev, K.K. Fenrich, M. Kislin, J. Kuja-Panula, E. Kulesskiy, M. Varjosalo, T. Kajander, E. Mugantseva, A. Ahonen-Bishopp, L. Khiroug, N. Kulesskaya, G. Rougon, H. Rauvala // Scientific Reports - 2016. - V. 6. - 33916. doi: 10.1038/srep33916

185. Rauvala, H. Inhibition and enhancement of neural regeneration by chondroitin sulfate proteoglycans // H. Rauvala, M. Paveliev, J. Kuja-Panula, N. Kulesskaya // Neuronal Regeneration Research - 2017. - V. 12, I. 5. - P. 687-691. doi: 10.4103/1673-5374.206630

186. Chaudhry. F.A. The vesicular GABA transporter, VGAT, localizes to synaptic vesicles in sets of glycinergic as well as GABAergic neurons // F.A. Chaudhry, R.J. Reimer, E.E. Bellocchio, N.C. Danbolt, K.K. Osen, R.H. Edwards, J. Storm-Mathisen // J. Neurosci. - 1998. - V. 18, I. 23. - P. 9733-9750, doi: 10.1523/JNEUR0SCI.18-23-09733.1998

187. McRae, P.A. Sensory deprivation alters aggrecan and perineuronal net expression in the mouse barrel cortex // P.A. McRae, M.M. Rocco, G. Kelly, J.C. Brumberg, R.T. Matthews // J. Neurosci. - 2007. - V. 27, I. 20. - P. 5405-5413. doi: 10.1523/JNEUR0SCI.5425-06.2007

188А. Липачев, Н.С. Сравнительный анализ методов количественного исследования микроструктуры перинейрональных сетей // Н.С. Липачев, А.С. Двоеглазова, А.А. Садреева, А.В. Аганов, М.Н. Павельев // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2022. - Т. 164, Кн. 4. - С. 519-534. doi: 10.26907/2542-064X.2022.4.519-534