Aim: To determine the cytochemical characteristics of unchanged neurons of the human substantia nigra using a wide range of immunocytochemical markers some of which (glutamate decarboxylase-65, PGP 9.5, non-phosphorylated neurofilament proteins, alpa-tubulin) have never been used for study of human dopaminergic neurons.
Material and methods: Fragments of human midbrain (17 men and women, aged from 28 to 78 years) from the archives of the Department of General and Specific Morphology of the Institute of Experimental Medicine were used. The study was performed using classical neurohistological techniques and immunocytochemistry using antibodies to 15 different proteins.
Results: Most neurons in substantia nigra exhibited a reduced expression of common neuronal markers such as neuronal nuclear protein NeuN, PGP 9.5 protein, and neuron-specific enolase. GABAergic (GAD65-immunopositive) neurons were not found in the substantia nigra. Single cholinergic neurons without neuromelanin were identified in the dorsal part of the substantia nigra. Calcium-binding proteins calbindin and calretinin were not found in the majority of nigral cells although calbindin was rarely seen in some neurons of the dorsal part and calretinin in the ventral one. Nitric oxide synthase (NOS) was present in the substantia nigra both in neuropil and neuronal bodies.
Conclusion: The results suggest the unique cytochemical properties of the nigral neurons, which may be related to their increased susceptibility to lesion and degeneration.
Цель исследования. Определение цитохимических характеристик структурно не измененных нейронов черного вещества головного мозга человека с использованием широкого спектра иммуноцитохимических маркеров, часть из которых (глутаматдекарбоксилаза-65, PGP 9.5, нефосфорилированные белки нейрофиламентов, α-тубулин) ранее никогда не применялась при изучении дофаминергических нейронов у человека. Материал и методы. В работе использованы фрагменты среднего мозга человека (17 мужчин и женщин в возрасте от 28 до 78 лет), полученные из архива отдела общей и частной морфологии Института экспериментальной медицины. Исследование выполнено с применением методов классической нейрогистологии и иммуноцитохимии с применением антител к 15 различным белкам. Результаты. Установлено, что основная часть нейронов черной субстанции характеризуется пониженной экспрессией общенейрональных маркеров - ядерного белка NeuN, белка PGP 9.5 и нейронспецифической енолазы. В черной субстанции не обнаружено ГАМКергических (GAD65-иммунопозитивные) нейронов. В дорcальной части этой области выявлены единичные не содержащие нейромеланин холинергические нейроны. Кальцийсвязывающие белки кальбиндин и кальретинин в большинстве нигральных клеток отсутствуют, однако в дорcальной части черного вещества встречаются единичные нейроны, содержащие кальбиндин, а в вентральной части - кальретинин. Синтаза оксида азота присутствует как в нейропиле, так и в телах нейронов черной субстанции. Заключение. Полученные данные свидетельствуют об уникальных цитохимических свойствах нигральных нейронов, которые могут быть связаны с их повышенной предрасположенностью к дегенерации.
Keywords: PGP 95; calbindin; calretinin; cholinergic neurons; immunohistochemistry; neuron-specific enolase; neuronal nuclear protein NeuN; nutric oxide synthase; substantia nigra.