Aim: A deficit of cortical gray matter myelination in the frontal lobes has been reported in schizophrenia in neuroimaging studies. Previously the decrease in the numerical density (Nv) of oligodendrocytes (NvOl) in layers 3 and 5 in area 10 of the prefrontal cortex (PFC) has been reported in schizophrenia. Oligodendrocyte progenitors proliferate in the adult human brain and form oligodendrocyte clusters for functional-dependent adaptive myelination. We aimed to estimate the NvOl and Nv of oligodendrocyte clusters (NvOlC) in supra- and infragranular sublayers of the PFC in schizophrenia and healthy controls.
Material and methods: 17 chronic schizophrenia subjects and 20 healthy matched controls were studied in Nissl-stained sections in sublayers 3a- 3c and 5a of the PFC by stereological optical dissector method.
Results and conclusion: The NvOl and the NvOlC were significantly decreased in supra- (32%, p<0.02) and infragranular sublayers (50%, p<0.001) of the PFC in the schizophrenia group as compared to controls. The Nv OlC/Nv Ol ratio decreased significantly in the schizophrenia group only in sublayers 3a (p=0.015) and 5a (p<0.001). In the control group, the NvOlC was positively correlated with the NvOl in sublayers 3b, 3c and 5a (R≥0.59; p≤0.006). In the schizophrenia group, a significant correlation between the parameters was found only in sublayer 5a (R=0.8; p<0.001). The deficit of oligodendrocyte clusters might be associated with altered proliferation and/or maturation of oligodendrocyte progenitors in schizophrenia. Specific alterations of the Nv OlC/Nv Ol ratio might be due to different connectivity of supra- and infragranular sublayers of the PFC and their disturbances in schizophrenia.
Цель исследования. По данным прижизненных исследований нарушения миелинизации серого вещества коры при шизофрении наиболее выражены в префронтальной коре. Ранее авторами было обнаружено снижение численной плотности олигодендроцитов (Nv Ол) при шизофрении в слоях 3 и 5 поля 10 префронтальной коры. Известно, что пролиферация предшественников олигодендроцитов в мозге взрослых животных и человека приводит к образованию кластеров олигодендроцитов (ОлК) и этот процесс связан с функциональнозависимой миелинизацией аксонов. Целью исследования было определение Nv ОлК, а также соотношения между Nv ОлК и Nv Oл в функционально различных супра- и инфрагранулярных слоях поля 10 в норме и при шизофрении. Материал и методы. Nv ОлК определяли в подслоях 3a, 3b, 3c (супрагранулярные) и 5a (инфрагранулярный) поля 10 с помощью метода оптического диссектора на окрашенных по Нисслю срезах в 17 случаях шизофрении и 20 случаях без психической патологии. Результаты и заключение. Обнаружено снижение Nv ОлК как в супра- (32%, p<0,02, Duncan-тест), так и в инфрагранулярных (50%, р<0,001) подслоях поля 10 при шизофрении по сравнению с контрольной группой. Уменьшение величины соотношения Nv OлК/Nv Oл при шизофрении было значимым только для подслоев 3а (р=0,015) и 5а (р<0,001). В контрольной группе Nv ОлК достоверно коррелировала с Nv Ол в подслоях 3в, 3с и 5а (R≥0,59; p≤0,006), в группе шизофрении достоверная положительная корреляция (R=0,8; p=0,00001) между параметрами сохранялась только в подслое 5а. Выявленный дефицит ОлК в поле 10 при шизофрении может быть следствием нарушений пролиферации и/или дифференцировки предшественников Ол. Характер взаимоотношений между Nv ОлК и Nv Ол предположительно зависит от особенностей связей соответствующих подслоев коры и их изменений при шизофрении.
Keywords: morphometry; oligodendrocyte clusters; prefrontal cortex; schizophrenia.