CC BY
4
В данной работе моделировалась гиперлипидемия у кроликов и изучалось изменение адипогенного потенциала их жировой ткани в культуре, с использованием аутологичных гиперлипидных сывороток взрослых животных с целью выявить значимость воздействия системных организменных факторов на адипогенез.
Забор материала производили с соблюдением биоэтических норм. Кроликам делали внутривенные инъекции липидсодержащей эмульсии 21 день по 1 мл/кг, последний забор сыворотки проводили спустя 1,5 месяца после формирования гиперлипидемии. Культивирование экс-плантов проводили в среде ОМБМ с высоким содержанием глюкозы и добавлением аутологичных сывороток кроликов на разных сроках гиперлипидемии. Оценивали миграцию и пролиферацию адипоцитов из эксплантов, а также способность к накоплению липидов под действием инсулина.
Клетки от экспериментального животного при культивировании с аутологичной сывороткой, полученной до гиперлипидемии, отвечали на стимуляцию инсулином ускорением пролиферации клеток и в малой степени — накоплением жировых капель. Если использовалась сыворотка, полученная в ходе эксперимента с этим же животным, накопление липидов становилось быстрым и выраженным.
Клетки интактного кролика пролиферируют сильнее в сравнении с клетками животного, которое уже побывало в эксперименте, однако самая активная пролиферация отмечалась при культивировании с аутологичной сывороткой, собранной спустя 1,5 месяца от формирования экспериментальной гиперлипидемии. В данном эксперименте отмечались самый плотный застил клеток с потерей контактного торможения и наибольшее количество делящихся клеток.
Гиперлипидемическая модель животного в данной работе показала, что ответ жировой ткани меняется не только в ходе гиперлипидемии, но и сохраняется после нормализации транспорта липидов в такой клеточной популяции. Также и плазма крови, нормальная по содержанию липидов, сохраняет системные факторы адипоге-неза и остается способной стимулировать его в клетках нормальной ткани в культуральных условиях.
гиперэкспресиия bcl-2k17d при помощи aav-вектора снижает число амилоидных бляшек в мозге 5fad мышей с болезнью альцгеймера
Д.П. Чернюк1, М.И. Полозова1, Е.И. Пчицкая1, Г. Балтынк2, И.Б. Безпрозванный1, 3
1 Лаборатория молекулярной нейродегенерации, Санкт-Петербургский политехнический Университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2 Лаборатория молекулярной и клеточной сигнализации, КУ Левена, Левен, Бельгия
3 Отделение физиологии, Юго-Западный медицинский центр штата Юта, Даллас, США
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: болезнь Альцгеймера, аденоассоции-рованные вирусы, Bcl-2, кальциевый сигналинг, IP3R, RyR, 5FAD, амилоидные бляшки.
Одно из самых распространенных нейродегенератив-ных заболеваний — болезнь Альцгеймера (БА), является самой частой причиной развития деменции. По одной из гипотез патогенеза БА причиной заболевания может
служить продуцируемый в нейронах токсичный бета-амилоид. По другой гипотезе к гибели нейронов приводит неправильная регуляция ионов кальция [1]. Нейроны очень чувствительны к внутриклеточному Ca2+ гомеостазу, поэтому даже самые малые аномалии в Са2+ сигнализации могут привести к разрушительным последствия в течение длительного периода времени.
Последние исследования показали, что экспрессия белков семейства Bcl-2 ингибирует активность IP3R1 [2] и RyR2 [3], которые являются основными каналами выхода Ca2+ из эндоплазматического ретикулума (ЭР) во внутриклеточное пространство. Таким образом, мы предположили, что гиперэкспрессия белков Bcl-2 может оказать положительный эффект на дисрегуляцию Ca2+ гомеоста-за при патологии БА. Чтобы проверить данную теорию in vivo мы использовали аденоассоциированные вирусы для экспрессии белков Bcl-2 в СА1 область гиппокампа 5FAD мышиной модели БА на ранних стадиях развития болезни. Для того, чтобы оценить важность специфичной ассоциации с IP3R1 или RyR2, экспрессировалась также и мутантная форма Bcl-2K17D. Мы произвели проверку взаимодействия белков Bcl-2 и Bcl-2K17D с IP3R1 и RyR2 в гиппокампе 5FAD мышей при помощи метода ко-иммунопреципитации. Результаты подтвердили, что белок Bcl-2 взаимодействует с IP3R1 и RyR2, а Bcl-2K17D связывается только с RyR2. Далее был проанализирован эффект двух форм Bcl-2 на число амилоидных бляшек в мозге 5FAD мышей. Данные показали, что гиперэкспрессия белка Bcl-2 не снижает числа амилоидных бляшек в мозге 5FAD мышей, в то время как Bcl-2K17D значительно сокращает число бляшек.
Резюмируя, мы можем сделать предположение, что на 5FAD мышиной модели БА ингибирование только RyR2-зависимого кальциевого выхода из ЭР приводит к большему терапевтическому эффекту, нежели блокировка и RyR2, и IP3R1 каналов. Обнаруженные нами особенности сигнального Ca2+ пути в нейронах при патологии БА являются перспективной мишенью для дальнейшего поиска терапии БА. Поддержано РНФ № 20-45-01004
Литература:
1. Bezprozvanny, I. (2009). Trends Mol Med 15(3): 89-100.
2. Rong, Y. P., et al. (2008). Mol Cell 31(2): 255-265.
3. Vervliet, T., et al. (2014). J Cell Sci 127(Pt 12): 2782-2792.
изучение морфологических изменений церебральных органоидов человека при оверэкспрессии белка contactin 6
С.А. Чечеткина1, А.М. Юнусова2, И.Е. Пристяжнюк2, Т.А. Шнайдер2
1 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
2 ФИЦ ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: умственная отсталость, церебральные органоиды человека, Contactin 6.
Развитие головного мозга человека представляет собой последовательный многоэтапный процесс, в котором любые отклонения могут приводить к расстройству интеллектуальных функций. Нарушения нейрогенеза представляют разнородную группу заболеваний. Одной из встречающихся патологий является умственная отсталость, ассоциированная с мутациями в гене CNTN6 [1]. У млекопитающих
белок Contactin 6 отвечает за рост аксонов, детритогенез и формирование синапсов. Однако его роль в нейрогенезе человека до сих пор остается мало изученной.
Одной из главных проблем изучения патологий, проявляющихся в нарушении умственного развития, является отсутствие модели для реконструкции заболевания. Несмотря на консервативность ранних этапов нейроге-неза у млекопитающих, многие аспекты и клинические проявления невозможно воспроизвести на лабораторных животных. К настоящему моменту, разработаны технологии получения пациент-специфических индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) и их направленной дифференцировки в церебральные органоиды [2], которые позволяют преодолеть подобные ограничения.
Для изучения ранних этапов нейрогенеза были получены церебральные органоиды человека из линий ИПСК, мутантных по гену CNTN6. В AAVS локус этих линий ИПСК внесена генетическая конструкция, позволяющая активировать оверэкспрессию Contactin 6. Обнаружено, что оверэкспрессия белка Contactin 6 в нокаутных по гену CNTN6 органоидах обеспечивает частичное восстановление фенотипа, которое проявляется в виде увеличения количества нейроэпителиальных структур. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 19-2904067 мк) и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № 075-15-2021-1063). Культивирование линий ИПСК проводили на базе ЦКП «Коллекция плюрипотентных культур клеток человека и млекопитающих общебиологического и биомедицинского направления» ИЦиГ СО РАН. Микроскопический анализ проведен на базе ЦКП микроскопического анализа биологических объектов ИЦиГ СО РАН.
Литература:
1. Kashevarova A. et al. Mol Cytogenet. 2014 Dec 31;7(1):97.
2. Lancaster M., Rennen M., Martin CA. et al. Nature 501, 373379 (2013).
молекулярные механизмы развития артериальной гипертензии у пациентов с ожирением
В.И. Чечехин, Н.И. Калинина, В.Ю. Сысоева, К.Ю. Кулебякин, П.А. Тюрин-Кузьмин
Кафедра биохимии и молекулярной медицины факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: мультипотентные мезенхимные стро-мальные клетки, мезенхимные стволовые клетки, норадре-налин, ожирение, артериальная гипертензия, анализ транс-криптома одиночных клеток.
Артериальная гипертензия является одним из самых распространенных сердечно-сосудистых заболеваний в мире и выступает в качестве фактора риска развития множества заболеваний. При этом порядка 60-70% случаев артериальной гипертензии ассоциировано с ожирением. Ожирение приводит к усилению симпатической иннервации, что приводит к повышению артериального давления. Однако не все случаи ожирения приводят к развитию артериальной гипертензии. Контроль функций жировой ткани и ее сосудов осуществляют мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (МСК), популяция которых включает перициты. В качестве модели усиления симпатической
стимуляции мы использовали двукратное добавление но-радреналина с интервалом в 6 часов. Ранее мы показали, что стимуляция МСК в этих условиях приводит к усилению чувствительности клеток к норадреналину. В данной работе мы изучали, как влияет норадреналин на функциональную активность МСК и их способность к контракции.
Используя иммуногистохимическое окрашивание жировой ткани, мы определили, что а1А-АР локализуются не в ГМК и не в эндотелии, а в МСК, располагающихся рядом с симпатическими нервными волокнами. Далее мы показали, что способность к повышению в ответ на действие норадреналина чувствительности клеток к контрактильным сигналам коррелирует с уровнем артериального давления у пациентов с ожирением. Используя анализ транскриптома одиночных клеток, мы показали, что после двукратной стимуляции норадреналином происходит увеличение количества муральных и фибробла-стоподобных клеток. Функциональность наблюдаемых изменений клеток проверяли с помощью модели контракции коллагеновых дисков. При двукратном действии норадре-налина происходит значительное усиление контракции МСК коллагеновых дисков. Используя вестерн-блоттинг, мы установили, что через 6 часов после стимуляции норадреналином в МСК повышается уровень а1А-АР. Используя ПЦР и ингибиторы трансляции и транскрипции, мы показали, что при действии норадреналина происходит увеличение трансляции а1А-АР, но не изменяется уровень мРНК данного белка. Используя ингибиторный анализ, мы показали, что норадреналин повышает а1А-АР через каскад ßS-АР/аденилатциклаза/цАМФ/РКА. При этом иммуноферментный анализ показал, что РКА при действии норадреналина не входит в ядро клетки, а, вероятно, действует на цитоплазматические мишени.
Таким образом, сенситизация а1А-АР в МСК при действии норадреналина запускается сигнальным каскадом ßß-АР/аденилатциклаза/цАМФ/РКА и активацией трансляции, но не транскрипции. При двукратном воздействии норадреналином в МСК увеличивается доля контрактильных муральных и фибробластоподобных клеток. Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РНФ в рамках проекта № 21-15-00311.
антиапоптотический белок bcl-2 взаимоействует с рецептором ip3r и восстанавливает число синаптических контактов в гиппокампе 5fad мышей с болезнью альцгеймера
М.Е. Чигряй1, А.В. Раковская1,
Д.П. Чернюк1, А.Б. Гордеев1, Е.И. Пчицкая1,
Г. Балтынк2, И.Б. Безпрозванный1, 3
1 Лаборатория молекулярной нейродегенерации, Санкт-Петербургский политехнический Университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2 Лаборатория молекулярной и клеточной сигнализации, КУ Левена, Левен, Бельгия
3 Отделение физиологии, Юго-Западный медицинский центр штата Юта, Даллас, США
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: болезнь Альцгеймера, апоптоз, рак, аде-ноассоциированные вирусы, Bcl-2, IP3R.
Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой самую распространенную форму деменции. Несмотря на широкую распространенность данного заболевания,
