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Bibliographic Metadata

Title
Studies of the role of Nogo receptor 2 in neural plasticity in the CNS / Sarah C. Borrie
AuthorBorrie, Sarah Catherine
CensorKlimaschewski, Lars ; Aigner, Ludwig
Thesis advisorBandtlow, Christine
Published2014
Description101 S., 12 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteInnsbruck, Med. Univ., Diss., 2014
Date of SubmissionJuly 2014
LanguageEnglish
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)NogoRezeptor / NgR2 / Plastizität / Dendritischen Fortsätze / Hippocampus / Angst / Furcht
Keywords (EN)Nogo receptor / NgR2 / Plasticity / Dendritic spines / Hippocampus / Anxiety / Fear / Nogo receptor - NgR2 - Plasticity - Dendritic spines - Hippocampus - Anxiety - Fear
Keywords (GND)Pyramidenzelle / Dendritische Zelle / Plastizität <Physiologie>
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-1074 Persistent Identifier (URN)
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 The work is publicly available
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Studies of the role of Nogo receptor 2 in neural plasticity in the CNS [1.69 mb]
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Abstract (German)

Molekulare Mechanismen zur Stabilisierung der Dendriten und dendritischen Fortsätze sind essenziel für neuronale Plastizität in der frühen Entwicklung sowie im Erwachsenenalter. Die Klasse der Nogo-Rezeptorproteine spielt eine große Rolle bei der Begrenzung der Plastizität nach Verletzungen sowie in der erfahrungs- und aktivitätsinduzierten Plastizität. Wir haben hier die Rolle des Nogorezeptor homologs NgR2 auf die strukturelle Plastizität einer transgenen Mauslinie mit einer Null-Mutation des NgR2-Gens untersucht. Eine Golgi-Cox-Färbung wurde eingesetzt um die Morphologie zu untersuchen und konnte zeigen, dass der Verlust von NgR2 die Morphologie der dendritischen Fortsätze in adulten CA1 Pyramidenzellen des Hippocampus verändert. Die Anzahl der pilzförmigen Fortsätze in den transgenen Tieren war, besonders in apikalen Dendriten des distalen CA1 Stratum radiatum, signifikant erhöht, wobei die Komplexität der dendritischen Gesamtstruktur unverändert blieb. Eine Reihe von gut etablierten Verhaltenstests wurde mit NgR2-/- Mäusen durchgeführt und zeigte keine Veränderungen in Lern- und Gedächtnisleistungen verglichen mit anderen Nachkommen desselben Wurfes. Die Furchtanzeichen im kontextabhängigen, konditionierten Verhaltenstest hingegen waren signifikant reduziert in NgR2-/- Mäusen. Angst- und Depressionsverhalten waren verringert und die Levels der basalen Stresshormone waren vergleichbar mit Kontrollen. Diese Ergebnisse geben Grund zur Annahme, dass der Verlust von NgR2 einen spezifischen Phänotyp der reduzierten Emotionalität hervorruft. Weiters zeigte die Analyse der Auswirkung des Verlustes von NgR2 auf andere Plastizitätsmechanismen, dass NgR2 nicht benötigt wird für normale hippocampale Neurogenese im Erwachsenen und es scheint als würde es keine Rolle in der Regulatio

Abstract (English)

Molecular mechanisms which stabilize dendrites and dendritic spines are essential for regulation of neuronal plasticity in development and adulthood. The class of Nogo receptor proteins have been shown to have roles in restricting plasticity after injury, as well as in regulating experience- and activity-induced plasticity. Here we investigated the role of the Nogo receptor homolog NgR2 in structural plasticity in a transgenic mouse line null mutant for NgR2. Using Golgi-Cox staining to analyse morphology, we show that loss of NgR2 alters spine morphology in adult CA1 pyramidal neurons of the hippocampus, significantly increasing mushroom-type spines, without altering dendritic tree complexity. Furthermore, this shift is specific to apical dendrites in distal CA1 stratum radiatum. Behavioural alterations in NgR2-/- mice were investigated using a battery of standardized tests and demonstrated that whilst there were no alterations in learning and memory in NgR2-/- mice compared to littermate controls, NgR2-/- mice displayed reduced fear expression in the contextual conditioned fear test, and exhibited reduced anxiety- and depression-related behaviours, accompanied by normal basal stress hormone levels. This suggests that the loss of NgR2 results in a specific phenotype of reduced emotionality. Additionally, investigations of the impact of loss of NgR2 on other plasticity mechanisms demonstrated that NgR2 is not required for normal adult hippocampal neurogenesis, nor does it appear to regulate or crosstalk to MAPK kinase signalling in the hippocampus. We conclude that NgR2 has role in maintenance of mature spines and may also regulate fear and anxiety-like behaviours.

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