Гормональная регуляция нейрогенеза
https://doi.org/10.52485/19986173_2025_1_195
Аннотация
Ключевым процессом для изучения нейропластичности выступает нейрогенез и участие в нём гормонов. Цель настоящего обзора состоит в анализе новейших данных, полученных исследователями в этой области, и формировании общего представления о молекулярных механизмах действия гормонов на этапы нейрогенеза. Изучена литература, включающая научные отечественные и зарубежные публикации, которые были подготовлены преимущественно за последние пять лет.
Методами исследования выступали анализ первоисточников и научных результатов, полученных другими авторами. Использование сравнительного анализа позволило исследовать и сопоставить виды действия гормонов в зависимости от места их синтеза. Применение системно-структурного метода позволило сформировать авторскую схему, отображающую влияние гормонов на нейрогенез.
В обзоре рассматривается влияние гормонов на нейрогенез. Установлено, что снижение концентрации гормонов или нарушение их метаболизма может выступать причиной развития патологических состояний. Выявлено сходство нейронных и сосудистых сетей в механизмах их роста и развития.
Сформулирован вывод о необходимости изучения механизмов взаимосвязи нейрогенеза и ангиогенеза с целью выявления новых молекул, регулирующих активность пронейрогенных или проангиогенных клеток.
Об авторах
Е. А. ТепляшинаРоссия
Тепляшина Елена Анатольевна - канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, старший научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии.
660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1
Researcher ID AAN-8547-2020; Author ID РИНЦ 96478; Author ID Scopus 56880351500
Н. А. Малиновская
Россия
Малиновская Наталия Александровна - д.м.н., заведующий кафедрой биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, старший научный сотрудник НИИ молекулярной медицины и патобиохимии.
660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1
Researcher ID AAN-4918-2020; Author ID РИНЦ 603088; Author ID Scopus 16175595000
В. Ю. Ендржеевская-Шурыгина
Россия
Ендржеевская-Шурыгина Виктория Юлиановна - канд. хим. наук, доцент кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии.
660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1
ResearcherID AAN-5687-2020; Author ID РИНЦ 701303; Author ID Scopus 57201744515
Список литературы
1. Owji S., Shoja M.M. The History of Discovery of Adult Neurogenesis. Clin Anat. 2020. 33 (1). 41–55. doi: 10.1002/ca.23447.
2. Respondek M., Buszman E. Regulation of neurogenesis: factors affecting of new neurons formation in adult mammals’ brain. Advances in Hygiene and Experimental Medicine. 2015. 69. 1451–1461.
3. Wan L., Huang R.-J., Luo Z.-H., et al. Reproduction-Associated Hormones and Adult Hippocampal Neurogenesis. Neural Plast. 2021. 3651735. doi: 10.1155/2021/3651735.
4. Hussain G., Akram R., Anwar H., et al. Adult neurogenesis: a real hope or a delusion? Neural Regen Res. 2024. 19 (1). 6–15. doi: 10.4103/1673-5374.375317.
5. Jorgensen C., Wang Z. Hormonal Regulation of Mammalian Adult Neurogenesis: A Multifaceted Mechanism. Biomolecules. 2020. 10 (8). 1151. doi: 10.3390/biom10081151.
6. Camacho-Arroyo I., Pina-Medina A.G., Bello-Alvares C., et al. Sex Hormones and Proteins Involved in Brain Plasticity. Vitam. Horm. 2020. 114. 145-165. doi: 10.1016/bs.vh.2020.04.002.
7. Brunne B., Rune G.M. Sex Neurosteroidogenesis and Hippocampal Network Maintenance Network Maintenance. Curr. Opin. Endocr. Metab. Res. 2022. 23. 100316. Doi: 10.1016/j.coemr.2022.100316.
8. Jha N.K., Chen W.C., Kumar S., et al. Molecular mechanism of developmental pathways in neurological disorders: a pharmacological and therapeutic review. Open Biology. 2022. 12 (3). https://doi.org/10.1098/rsob.210298.
9. Urban N., Guillemot F. Neurogenesis in the embryonic and adult brain: same regulators, different roles. Front Cell Neurosci. 2014. 8. 396.
10. Ridaura I.E., Sorrentino S., Moroni L. Parallels between the developing Vascular and Neural System: Signaling Pathways and Future Perspectives for Regeneration Medicine. Advanced Science. 2021. 8 (23). https://doi.org/10.1002/advs.202101837.
11. Morimoto K., Tabata H., Takahashi R., et al. Interactions between neural cells and blood vessels in central nervous system development. BioEssays. 2023. 46 (3). https:/doi.org/10.1002/bies.202300091.
12. Marzola P., Melzer T., Pavesi E., et al. Exploring the Role of Neuroplasticity in Development, Aging, and Neurodegeneration. Brain Sci. 2023. 13 (12). 1610. Doi: 10.3390/brainsci13121610.
13. Pedrolli F., Banfi B., Gesmundo I., et al. Growth hormone-releasing hormone (GHRH) promotes survival and proliferation of neural stem cells and reduces amyloid-β-induced toxicity. Endocrine Absracts. 2022. 81. doi: 10.1530/endoabs.81.
14. Olivares-Hernandes J.D., Carranza M., Marques J.E. Neuroprotective and Regenerative Effects of Growth Hormone (GH) in the Embryonic Chicken Cerebral Pallium Exposed to Hypoxic-Ischemic (HI) Injury. Int J Mol Sci. 2022. 23 (16). 9054. doi: 10.3390/ijms23169054.
15. Chung J.-Y., Sunwoo J.-S., Kim M.-W., et al. The neuroprotective effects of human growth hormone as a potential treatment for amyotrophic lateral sclerosis. Neural Regen Res. 2015. 10 (8). 1201–1203.
16. Agrawal R., Reno C. M., Sharma S., et al. Insulin action in the brain regulates both central and peripheral functions. Endocrinology and Metabolism. 2021. 321. 156–163. doi: 10.1152/ajpendo.00642.
17. Kundu S., Firdous S.M. Role of Insulin in Brain: An Emphasis on Molecular Functions. Theranostics and Pharmacological Sciences. 2022. 4 (2). doi: 10.36922/itps.v4i2.43.
18. Dakic T., Jevdjovic T., Lakic I., et al. The Expression of Insulin in the Central Nervous System: What Have We Learned So Far? Int J Mol Sci. 2023. 24 (7). 6586. doi: 10.3390/ijms24076586.
19. Булгакова С.В., Романчук П.И., Тренева Е.В. Инсулин, головной мозг, болезнь Альцгеймера: новые данные. Бюллетень науки и практики. 2020. 6 (3). https://doi.org/10.33619/2414-2948/52/10.
20. Viho E.M., Buurstede J.C., Mahfouz A., et al. Corticosteroid Action in the Brain: The Potential of Selective Receptor Modulation. Neuroendocrinology. 2019. 109 (3). 266–276. doi: 10.1159/000499659.
21. Wang J., Lu J., Bond M.C., et al. Identification of select glucocorticoids as Smoothe ned agonists: potential utility for regenerative medicine. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010. 107. Р. 9323-9328. https://doi.org/10.1073/pnas.0910712107.
22. Meijer O., Buurstede J.C., Shaaf M.J. Corticosteroid Receptors in the Brain: Transcriptional Mechanisms for Specificity and Context-Dependent Effects. Cellular and Molecular Neurobiology. 2019. 39. 539–549. doi:10.1007/s10571-018-0625-2.
23. Fan X., Zhao Z., Huang Z., et al. Mineralocorticoid receptor agonist aldosterone rescues hippocampal neural stem cell proliferation defects and improves postoperative cognitive function in aged mice. Word J Biol Psychiatry. 2023. 24 (2). 149–161. doi: 10.1080/15622975.2022.2082524.
24. Ahmadpour D., Grange-Messent V. Involvement of Testosterone Signaling in the Integrity of the Neurovascular Unit in the Male: Review of Evidence, Contradictions and Hypothesis. Neuroendocrinology. 2021. 111 (5). 403–420.
25. Negan S.S., Hajali V., Moradi H.R., et al. The Impact of Estradiol on Neurogenesis and Cognitive Function in Alzheimer's Disease. Cell Mol Neurobiol. 2020. 40 (3). 283–299. doi:10.1007/s10571-019-00733-0.
26. Yagi S., Wen Y., Burrowes B., et al. Estrogens dynamically regulate neurogenesis in the dentate gyrus of adult female rats. BioRxiv. 2024. doi: https://doi.org/10.1101/2022.09.30.51037
27. Xu Q., Huang S., Guo W. Assotiation between serum estradiol levels and cognitive function in order women: a cross-sectional analyses. Front Aging Neurosci. 2024. 16. 1356791. doi: 10.3389/fnagi.2024.1356791.
28. Arjmand S., Bender D., Jakobsen S. Peering into the Brain’s Estrogen Receptors: PET Tracers for Visualization of Nuclear and Extranuclear Estrogen Receptors in Brain Disorders. Biomolecules. 2023. 13 (9). 1405. doi:10.3390/biom13091405.
29. Jezierski M.K., Sohrabji F. Region- and peptide-specific regulation of the neurotrophins by estrogen. Mol Brain Res. 2000. 85. 75–84.
30. Cefis M., Quirie A., Pernet N., et al. Brain-derived neurotrophic factor is a full endothelium-derived factor in rats. Vasc. Pharmacol. 2020. 128–129:106674. doi: 10.1016/j.vph.2020.10667.
31. Honey D., Wosnitzka E., Klann E., et al. Analysis of microglial BDNF function and expression in the motor cortex. Front. Cell. Neurosci. 2022. 16:961276. doi:10.3389/fncel.2022.961276.
32. Mauvais-Jarvis F., Lange C.A., Levin E.R. Membrane-Initiated Estrogen, Androgen, and Progesterone Receptor Signaling in Health and Disease. Endocr Rev. 2022. 43. 720–742. doi:10.1210/endrev/bnab041.
33. Chen P., Li B., Ou-Yang L. Role of estrogen receptors in health and disease. Front. Endocrinol. 2022. 13. 839005. doi:10.3389/fendo.2022.839005.
34. Spritzer M.D., Roy E.A. Testosterone and Adult Neurogenesis. Biomolecules. 2020. 10 (2). 225. doi: 10.3390/biom10020225.
35. Hodges T.E., Puri T.A., Blankers S.A., et al. Steroid hormones and hippocampal neurogenesis in the adult mammalian brain. Vitamins and Hormones. 2022. 118. 129–170.
36. Hu C., Yang J., Qi Z., et al. Heat shock proteins: Biological functions, pathological roles, and therapeutic opportunities. MedCom. 2022. 3 (3). 161. DOI: 10.1002/mco2.161.
37. Blankers S.A., Galea L.A. Androgens and Adult Neurogenesis in the Hippocampus. Androd Clin Res Ther. 2021. 2 (1). 201–215. doi:10.1089/andro.2021.0016.
38. Spritzer M.D., Roy E.A. Testosterone and adult neurogenesis. Biomolecules. 2020. 10. P. 225. doi:10.3390/biom10020225.
39. Kuwahara A., Nicholson K., Isaacs L., et al. Androgen Effects on Neural Plasticity. Androg Clin Res Ther. 2021. 2 (1). 216–230. doi: 10.1089/andro.2021.0022.
40. Stepien B.K., Huttner W.B. Transport, Metabolism and Function of Thyroid Hormones in the Developing Mammalian Brain. Front. Endocrinol. 2019. 3 (10). 209. doi:10.3389/fendo.2019.00209.
41. Grossklaus R., Liesenkotter K., Doubek K., et al. Iodine Deficiency, Maternal Hypothyroxinemia and Endocrine Disrupters Affecting Fetal Brain Development: A Scoping Review. Nutrients. 2023. 15 (10). 2249. doi:10.3390/nu15102249.
42. Kapri D., Fanibunda S.E., Vaidya V.A. Thyroid hormone regulation of adult hippocampal neurogenesis: Putative molecular and cellular mechanisms. Vitamins and Hormones. 2022. 118. 1–33. doi:10.1016/bs.vh.2021.10.001.
43. Bernal J. Thyroid in Brain Development and Function. National Library of Medicine. 2022. V. 14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK285549/.
44. Lin C., Li N., Chang H., Shen Y., et al. Dual effects of thyroid hormone on neurons and neurogenesis in traumatic brain injury. Cell Death & Disease. 2022. 11. 671. https://doi.org/10.1038/s41419-020-02836-9.
45. Farag E.A., Filobbos S.A., Afifi N.M., et al. Thyroxine restores hippocampal neurogenesis and synaptogenesis in a male rat model of carbimazole-induced hypothyroidism: a histological study. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2023. 12. 57.
46. Salloum-Asfar S., Shin K.C., Taha R.Z., et al. The Potential role of thyroid hormone therapy in neural Progenitor cell differentiation and its impact on Neurodevelopmental Disorders. Molecular Neurobiology. 2024. 61. 3330-3342.
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Тепляшина Е.А., Малиновская Н.А., Ендржеевская-Шурыгина В.Ю. Гормональная регуляция нейрогенеза. Забайкальский медицинский вестник. 2025;(1):195-207. https://doi.org/10.52485/19986173_2025_1_195
For citation:
Teplyashina E.A., Malinovskaya N.A., Endrzheevskaya-Shurygina V.Yu. Hormonal regulation of neurogenesis. Transbaikalian Medical Bulletin. 2025;(1):195-207. (In Russ.) https://doi.org/10.52485/19986173_2025_1_195