Том 41, № 1 (2024)

В настоящее время белки-сенсоры чужеродной ДНК или РНК, играющие важную роль во врожденном иммунитете, вызывают большой интерес как новый способ иммунотерапии рака. Агонисты этих белков способны активировать в иммунных клетках сигнальные каскады, вызывающие продукцию цитокинов, в частности интерферонов I типа, обладающих мощным цитотоксическим эффектом. В обзоре рассмотрено функционирование цитоплазматических сенсоров нуклеиновых кислот, таких как cGAS, STING, IFI16, AIM2, DAI, DDX41, DNA-PK, MRE-11, TREX1, участвующих в активации продукции различных цитокинов.

В геномах позвоночных три гена кодируют субъединицы IP₃-рецепторов, включая IP₃R1, IP₃R2 и IP₃R3. Хотя их первичные аминокислотные последовательности высоко гомологичны, гомотетрамерные IP₃ рецепторы, формируемые IP₃R1, IP₃R2 и IP₃R3 в мембране эндоплазматического ретикулума, заметно различаются по своим функциональным свойствам и регуляторным механизмам. В частности, активность IP₃R1 специфически регулируется белком IRBIT (IP₃R binding protein released with IP₃), который является конкурентом IP₃ за связывание с IP₃R1. В свою очередь, аффинность связывания IRBIT с IP₃R1 регулируется фосфорилированием. С использованием технологии CRISPR/Cas9 для редактирования генома клеток линии HEK-293, в настоящей работе были получены две моноклональные клеточные линии для анализа роли IRBIT и ассоциированных регуляторных механизмов в контроле активности IP₃R1. В одной линии (HEK-IP₃R1) были инактивированы гены IP₃R2 и IP₃R3, но оставлен функциональным IP₃R1. На основе этой линии была получена линия HEK-IP₃R1/DIRBIT, в клетках которой был инактивирован ген IRBIT (AHCYL1). С использованием микрофотометрии и Ca²⁺-зонда Fluo-4 проведен сравнительный анализ агонист-индуцированной Са²⁺-сигнализации в клетках этих линий на примере ацетилхолина (ACh). В частности, показано, что клетки обеих линий отвечают на ACh в широком диапазоне концентраций по принципу «все или ничего», и, что клетки HEK-IP₃R1/DIRBIT менее чувствительны к этому агонисту по сравнению с клетками HEK-IP₃R1.

Норадреналин, высвобождаемый симпатическими нервными окончаниями, приводит к увеличению частоты спонтанных потенциалов действия в т.н. «пейсмекерных» кардиомиоцитах ритмоводителя сердца – синоатриальном узле (САУ), и соответственно увеличению частоты сердечных сокращений (ЧСС). Известно, что эффекты норадреналина могут быть опосредованы постсинаптическими адренорецепторами (АР) α1- и β-типа. Роль α1-АР в симпатическом контроле ЧСС и автоматии САУ, а также мембранные механизмы, опосредующие эффекты α1-АР в ритмоводителе сердца не исследованы.

В данной работе с помощью иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии изучено распределение α1А-АР в срезах САУ сердца крысы (сток Wistar, самцы, 250 ± 20 г). С помощью ПЦР в реальном времени проведена оценка уровня экспрессии мРНК α1А-АР в ткани САУ. При использовании метода перфузии изолированного сердца проведено исследование влияния стимуляции α1-АР на такие функциональные показатели ритмоводителя как (корригированное) время восстановления функции САУ (ВВФСУ/кВВФСУ) и аккомодация САУ. С помощью метода картирования электрической активности перфузируемых тканевых препаратов изучено влияние стимуляции α1-АР на пространственно-временные характеристики (паттерн) возбуждения САУ. Исследовано влияние блокады хлорной проводимости на функциональные показатели, паттерн возбуждения САУ и эффекты, вызываемые в САУ стимуляцией α1-АР.

Установлено, что в кардиомиоцитах центральной части САУ обнаруживаются флуоресцентные сигналы, соответствующие α1А-АР. Экспрессия α1А-АР в ткани САУ подтверждена на уровне мРНК. Показано, что стимуляция α1-АР оказывает влияние на функционирование САУ: агонист α1-АР фенилэфрин (ФЭ) приводит к уменьшению ВВФСУ и кВВФСУ, а также ускорению аккомодации САУ. Эти эффекты зависят от режима работы САУ, поскольку являются значимыми только при высокой частоте электрической стимуляции ритмоводителя. ФЭ вызывает изменения паттерна возбуждения САУ. Влияние ФЭ на функциональные показатели и паттерн возбуждения САУ подавляется блокатором анионных каналов (NPPB), но не ингибитором протеинкиназы С (BIM).

Таким образом, α1-АР кардиомиоцитов важны для поддержания пейсмекерной функции САУ при высокой частоте сердечных сокращений. Результаты наших экспериментов позволяют предположить, что хлорные каналы являются мишенью сигнальных каскадов α1-АР в САУ и вовлечены в α1-адренергическую модуляцию электрофизиологических свойств ритмоводителя сердца.

Одной из актуальных задач тканевой инженерии является разработка стабильных нетоксичных материалов, поддерживающих миграцию клеток в процессе регенерации ткани. Данное исследование направлено на получение новых гелевых материалов на основе коллагена и производных таксифолина, пентаглутарата таксифолина и конъюгата таксифолина с глиоксалевой кислотой и изучение их свойств. В работе было показано, что увеличение доли полифенолов в геле приводит к уменьшению скорости деградации материала. Полученные материалы не оказывают негативного влияния на жизнеспособность фибробластов мыши линии NIH/3T3. Клетки прикрепляются к поверхности материалов и распластываются на поверхности материала, содержащего пентаглутарат таксифолина. Было также установлено, что фибробласты мигрируют через полученные материалы. Увеличение доли конъюгата таксифолина с глиоксалевой кислотой в материале приводит к ингибированию миграции через материал, тогда как увеличение доли пентаглутарата таксифолина в материале, напротив, приводит к значительному увеличению миграции клеток через него. Полученные результаты указывают на возможность модуляции адгезии и миграции клеток в биоматериалах путем включения различных производных таксифолина в их состав. Таким образом, материалы, полученные на основе коллагена и производных таксифолина, могут представлять интерес для регенеративной медицины.