CC BY
1
ВЛИЯНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО КОЛИЦИНА Е2 НА НЕКОТОРЫЕ ГЕРИАТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЛЫХ МЫШЕЙ В ВОЗРАСТЕ 1,5-2 ЛЕТ
М.А. Азямов, канд. вет. наук, ведущий научный сотрудник
Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого (Россия, г. Киров)
DOI:10.24412/2500-1000-2023-11-3-236-239
Аннотация. Исследовано влияние рекомбинантного колицина Е2 (RecColE2) на некоторые гериатрические показатели белых мышей-самцов в возрасте 1,5-2 лет. Препарат вводили мышам подопытной группы в течение 365 дней подкожно в дозе 25 мкг (0,25 см3) в первый месяц один раз в неделю, в последующие 11 месяцев два раза в месяц.
Установлено, что через 365 суток после применения RecColE2 в подопытной группе отмечали сохранение длины теломер лимфоцитов CD4+, увеличение показателей противовоспалительных цитокинов, снижение простагландина Е2 в крови и количества аберраций в клетках костного мозга.
Ключевые слова: аберрации, белые мыши, гериатрические свойства, колицин Е2, те-ломеры, цитокины.
Продуктивное долголетие молочных коров остается важной проблемой в животноводстве. Животные могут сохранять высокую продуктивность в течение 8-9 лактаций, но в реальности этот период снижен в два раза [1]. С началом лактации высокопродуктивные дойные коровы подвергаются метаболическому стрессу, связанному с ним изменению длины теломер, цитокинового статуса и других маркеров старения [2]. С возрастом эти процессы усиливаются.
В связи с этим, исследование действия препаратов способных влиять на физиологические функции и гериатрические показатели пожилых животных представляет определенный интерес [3].
Целью работы явилось изучение действия рекомбинантного колицина Е2 ^есСо1Е2) на некоторые гериатрические показатели пожилых белых беспородных мышей.
Материалы и методы Исследование проводили на белых беспородных мышах-самцах в возрасте от 1,5 до 2-х лет весом 25-27 г. Были сформированы две группы мышей по 10 голов в группе. Животных содержали при естественном режиме освещения и свободном доступе к воде и пище. Эксперименты выполняли в соответствие с международными рекомендациями Европейской конвен-
ции о защите позвоночных животных для исследований от 18 марта 1986 года.
Мышей контрольной (интактной) группы не подвергали манипуляциям. Мышам подопытной группы вводили RecColE2 в дозе 0,25 мл (25 мкг) подкожно первый месяц один раз в неделю и последующие 11 месяцев два раза в месяц [4, 5].
У животных проводили исследование крови на 1-е и 365-е сутки эксперимента. Длину теломер Т-хелперов CD4+ периферической крови в качестве маркера процесса старения и физиологического состояния организма определяли методом Flow-fish гибридизации in situ с анализом на проточном цитофлуориметре Facs Calibur (Becton Dickinson) [6]. Количество цитокинов интерлейкина-4 (Il-4) и интерлейки-на-12 (Il-12), фактора некроза опухолей альфа (TNF-a) и простагландина Е2 (PG E2) определяли методом иммунофермент-ного анализа (ИФА) диагностикумами Clon Cloud Co (США) и Cusabio Biotech Co (Китай) на ИФА-анализаторе Zenyth (Athos).
В последний день опыта мышей усыпляли декапитацией. За час до забоя мышам вводили колхицин в дозе 4,5 мкг/г массы тела внутрибрюшинно. Суспензию клеток костного мозга, полученную из бедренных костей, русуспендировали в растворе Хен-кса, центрифугировали при 1000 об./мин.
10 мин., удаляли надосадочную жидкость, осадок ресуспендировали в 0,075М растворе хлорида калия в течение 25 минут при 370С, затем центрифугировали и удаляли супернатант. К осадку добавляли холодную (-300С) смесь этанола и ледяной уксусной кислоты в соотношении 3:1. Суспензию помещали на 30 мин. в холодильник при -400С, затем ресуспендирова-ли, центрифугировали и удаляли суперна-тант. Клетки ресуспендировали и отмывали фиксаторм. Затем удаляли супернатант и 0,5 мл клеточной взвести фиксировали в смеси этанола и ледяной кислоты в течение 20 мин., после чего наносили каплями на охлажденные предметные стекла. После окраски азур-эозином, метафазы анализировали на появление хромосомных аберраций. Анализировали по 100 метафаз от каждого животного.
Учитывали число одиночных и парных фрагментов, изменения структуры (деле-ции, инверсии, транслокации), ахроматических пробелов (гепов), число клеток с множественными повреждениями хромосом.
Статистическая обработка данных выполнена стандартными методами в программе «Statistica-5,0» [7].
Результаты и обсуждения
При исследовании длины теломер в лимфоцитах СБ4+ в периферической крови
мышей в возрасте 1,5-2-х лет по окончанию опыта установлено укорочение длины теломер в контрольной (интактной) группе с 18,25±0,14 до 10,68±0,62 тыс.п.н. (тысяч пар нуклеотидов). В подопытной группе не отмечали снижение длины теломер. Те-ломеры позвоночных представляют собой специализированные концевые структуры хромосом, состоящие из тандемных повторов TTAGGG и функционирующих для защиты хромосом от слияния, рекомбинации и деградации. Укорочение теломер инициировало процесс апоптоза клеток и было связано с сокращением продолжительности жизни и состоянием здоровья организма [8]. Снижение длины теломер лимфоцитов СБ4+ у животных контрольной группы отражало уровень возрастной иммуносупрессии, уменьшение пролифе-ративной и фагоцитарной активности популяции Т-хелперов в периферической крови. В контрольной группе пожилых мышей отмечали некоторое повышение в крови количества PG Е2 - основного медиатора воспалительного ответа, влияющего на усиление отёка, лейкоцитарной инфильтрации, бронхострикции, тромбо-образования и ингибирования глицинерги-ческой нейротрансмиссии спинного мозга [9]. В группе подопытных животных количество PG Е2 достоверно снижалось (таблица).
Таблица. Влияние RecColE2 на некоторые гериатрические показатели белых мышей в возрасте 1,5-2-х лет.___
Показатели 1-е сутки исследования 365-е сутки исследования
1 группа интактная (контрольная) n=10 2 группа (подопытная) n=10 1 группа интактная (контрольная) n=10 2 группа после применения RecColE2 (подопытная) n=10
Длина теломер в лимфоцитах CD4+, тыс.п.н. 18,25±0,14 17,84±0,16 10,68±0,62* 17,96±0,38
Рв Е2, пг/мл 1850,4±5,28 2114,2±6,15 2148,7±8,24 654,9±2,82*
ГЬ-4, пг/мл 72,8±1,44 68,7±0,86 62,5±1,64* 112,8±1,25*
ГЬ-12, пг/мл 115,2±2,89 81,6±1,34 104,2±0,96* 216,8±1,36*
Т№-а, пг/мл 104,2±1,26 96,8±2,14 85,7±3,18* 115,92±2,84*
Число клеток костного мозга с повреждением хромосом, % 3,1±0,05 0,65±0,07**
* P<0,05 - по отношению к 1-м суткам исследования; ** P<0,05 - по отношению к контрольной группе на 365-е сутки.
В крови мышей подопытной группы вого ингибитора противовоспалительных констатировали повышение IL-4 - ключе- цитокинов и активатора гуморального им-
мунитета. Также отмечали повышение ГЬ- стигало 3,1±0,05%, что подтверждает сни-12 и Т№-а - цитокинов, стимулирующих жение длины теломер и повышение уровня
естественные киллеры и активаторы цито- провоспалительных цитокинов в крови. токсических Т-лимфоцитов, вызывающих Заключение
некроз опухолевых клеток и клеток, пора- У белых мышей в возрасте 1,5-2-х лет
жённых вирусами [10]. В контрольной контрольной группы отмечали укорочение группе не наблюдали повышения в крови теломер, изменение количества цитокинов
количества противовоспалительных цито- в крови и повышение числа клеток костно-
кинов (таблица). го мозга с хромосомными изменениями. В
Число клеток костного мозга с повре- группе мышей после применения инъек-ждениями хромосом у мышей подопытной ционного курса RecColE2 констатировали группы не превышало 0,65±0,07%, что стабильность количественных гериатриче-намного ниже максимальной спонтанной ских показателей, снижение иммунодефи-частоты аберраций (2,5%) у лабораторных цитных состояний и старческих фатальных
белых мышей. В контрольной группе чис- мутаций. ло аберраций клеток костного мозга до-
Библиографический список
1. Шуварин М.В., Савруков Н.Т. Некоторые экономические аспекты повышения продуктивности и срока использования молочных коров // Азимут научных исследований: экономика и управление. - 2019. - Т. 8, № 1(26). - С. 406-409. DOI: 10.26140/anie-2019-0801-0097.
2. Юдин Н.С., Ларкин Д.М. Происхождение, селекция и адаптация российских пород крупного рогатого скота по данным полногеномных исследований // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2019. - №23 (5). - С. 559-568. DOI: 10.18699/VJ19.525.
3. Aviv A., Shay J.W. Reflections on telomere dynamics and ageing-related diseases in humans // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. - 2018. - № 373 (1741): 20160436. DOI: 10.1098/rstb.2016.0436.
4. Азямов М.А., Тихонов И.В., Девришов Д.А. Получение гибридного колицина Е2 // Ветеринарная медицина. - 2002. - №1. - С. 13. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.veterinarymedicine.ru/num1-2002.html.
5. Азямов М.А. Штамм бактерий B.subtilis pbColE2 - продуцент гибридного колицина Е2, используемый для получения ветеринарного препарата. Патент №2188233 от 27.08.2002.
6. Борисов В.И., Кожевников В.С. Укорочение теломер в лимфоцитах CD4+ и CD8+ ВИЧ-инфицированных больных ассоциировано с изменением их количества и соотношения // Бюллетень СО РАМН. - 2010. - Т. 30, № 2. - С. 109-113.
7. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. - М.: МедиаСфера. 2002. - 312 с.
8. Игнатьева Е.В., Юдин Н.С., Ларкин Д.М. Компиляция и функциональная классификация генов, ассоциированных с длиной теломер, у человека и других видов животных // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2023. - № 27 (3). - С. 283-292. DOI: 10.18699/VJGB-23-34.
9. Chen J., Deng J.C., Zemans R.L. et al. Age-induced prostaglandin E2 impairs mitochondrial fitness and increases mortality to influenza infection // Nat Commun. - 2022. - № 13. - P. 6759. DOI: ORG/10.1038/S41467-022-34593-Y.
10. Munoz-Lorente M.A., Cano-Martin A.C., Blasco M.A. Mice with hyper-long telomeres show less metabolic aging and longer lifespansv // Nat Commun. - 2019. - № 10. - P. 4723. DOI: org/10.1038/s41467-019-12664-x.
THE RECOMBINANT COLICIN E2 EFFECT ON THE SOME GERIATRIC PARAMETERS OF WHITE MICE AGED 1,5-2 YEARS
M.A. Aziamov, Candidate of Veterinary Sciences, Leading Researcher Federal Agricultural Research Center of North-East named N.V. Rudnitskiy (Russia, Kirov)
Abstract. The recombinant colicin E2 (RecColE2) effect on the some geriatric parameters of male white mice aged 1,5-2 years was studied. The drug was administered in the mice of the experimental group for 365 days subcutaneously at a dose of 25 mcg (0.25 cm3) in the first month once a week, in the next 11 months twice a month.
It was found on the 365 day after the use of RecColE2 in the experimental group, the preservation of the telomere length of CD4+ lymphocytes, an increase in antiinflammatory cytokines, a decrease in prostaglandin E2 in the blood and the number of aberrations in bone marrow cells were noted.
Keywords: aberrations, elderly white mice, geriatric properties, colicin E2, telomeres, cyto-kines.
