Диссертация (Экспрессия генов транскрипционных факторов LXRalpha, LXRbeta, PPARgamma и транспортера ABCA1 при атеросклерозе), страница 5

et al., 2007). В исследовании Cenarro и соавт. антиатерогенностьК219 аллели гена ABCA1 была показана только для курящих индивидуумов(Cenarro et al., 2003), а в работе Kakko и соавт. – для женского пола (Kakko et al.,2003). В некоторых исследованиях не было установлено ассоциации вариантаR219K гена ABCA1 ни с уровнем липидов в плазме крови, ни с атеросклерозом(Brousseau et al., 2001; Lutucuta et al., 2001; Saleheen et al., 2007; Frikke-Schmidt etal., 2008).27В настоящее время продолжаются исследования, направленные на поисквариантов в регуляторных и кодирующих областях гена ABCA1 и изучение их ролив развитии атеросклероза.1.2.3 Функции ABCA1 транспортераABCA1, относящийся к суперсемейству АТФ-связывающих кассетныхтранспортеров, осуществляет транспорт холестерина из макрофагов на апо AI(Yvan-Charvet et al., 2010).

Концентрация ABCA1 в печени является критическойсоставляющей в биогенезе ЛПВП (Voloshyna, Reiss, 2011). В β-клетках ABCA1необходим для поддержания гомеостаза холестерина и секреции инсулина(Brunham et al., 2007), в нейронах ABCA1 поддерживает моторную функцию исинаптические функции (Karasinska et al., 2009).ABCA1 опосредованный перенос холестерина на апо AI может происходитькак на плазматической мембране, так и на зрелых эндосомах с последующимосвобождением комплекса апо AI -холестерин путем экзоцитоза (Yvan-Charvet etal., 2010).У мышей с нокаутом гена АВСА1 наблюдалось замедление ОТХ, чтообъясняет чрезвычайно низкий уровень ЛПВП в плазме крови и повышенноесодержание нагруженных липидами макрофагов (Voloshyna, Reiss, 2011).

Приэтом, исследования, выполненные на ABCA1 дефицитных мышах, показало,усиление атеросклероза (Aiello et al., 2002) и снижение уровня транспортахолестерина в печень и желчь на 50% (Wang et al., 2007 - a; Voloshyna, Reiss, 2011).СокращениеуровняклеточногоABCA1винтима-медииартерийпосредством воздействия антисмысловых ABCA1 олигонуклеотидов приводило кзначительному снижению транспорта клеточного холестерина и фосфолипидов наапо AI (Wang et al., 2007 - a; Voloshyna, Reiss, 2011). Следует заметить, что апо AIопосредованный транспорт холестерина увеличивается при гиперэкспрессииABCA1 как в адипоцитах, так и в макрофагах (Wang et al., 2007 - a; Voloshyna, Reiss,2011).28Известно,чтоопосредованныйABCA1транспортхолестеринаизпериферических клеток может ингибировать развитие ССЗ независимо от егоспособности формировать частицы ЛПВП (Voloshyna, Reiss, 2011).

Были полученыданные, что при наличии мутаций в гене ABCA1 существует отрицательнаякорреляции между апо AI опосредованным транспортом холестерина и толщинойинтима/медиа (Van Dam et al., 2002).Таким образом, все вышеперечисленные данные свидетельствуют, чтофункция ABCA1 в транспорте холестерина наиболее важна в макрофагах, гдеABCA1 уменьшает образование пенистых клеток и снижает размер атероматозныхбляшек (Zhao, Dahlman-Wright, 2010).1.2.4 Роль ABCA1 транспортера в макрофагахВ работе Khera и соавт.

было показано наличие обратной ассоциации междутранспортом холестерина из макрофагов и развитием атеросклероза независимо отуровня ЛПВП (Khera et al., 2011). Выявлено, что блокирование синтеза ABCA1 вмакрофагах при трансплантация костного мозга от мышей с нокаутом гена АВСА1приводит к увеличению степени атеросклеротических повреждений сосудов, невлияя на уровень Х-ЛПВП в плазме крови (Van Eck et al., 2002). Дефицит ABCA1в макрофагах сопровождается повышенным уровнем холестерина в мембране,увеличением его отложения на артериальной стенке и более высоким образованиемлипидных рафтов (Choi et al., 2009; Francone et al., 2005; Yvan-Charvet et al., 2008).Также при анализе АВСА1-дефицитных макрофагов были получены данные означительном уменьшении ОТХ in vivo (Wang et al., 2007 - b).Кроме того, анализ данных литературы позволяет заключить, что ABCA1принимает активное участие и в противовоспалительных реакциях.

Так,повышенная экспрессия толл-подобного рецептора 4 (TLR4), играющегоключевую роль во врожденном иммунитете, в макрофагах с отсутствием ABCA1увеличивает воспалительный ответ к липополисахаридам (Yvan-Charvet et al.,2010). Исследования, выполненные на перитонеальных макрофагах мышей с29двойным нокаутом ABCA1 -/- ABCG1 -/-, выявили повышенную экспрессию исекрецию различных воспалительных цитокинов (фактора некроза опухоли TNF-α,интерлейкинов IL -6, IL -1β и IL-12p70) и хемокинов (воспалительных белковмакрофагов MIP-1α, MIP-2, хемоаттрактанта моноцитов белка MCP -1) (YvanCharvet et al., 2007).

В ABCA1 + / + макрофагах был отмечен повышенный уровеньсекреции IL-10, по сравнению с ABCA1-/ - макрофагами, что такжесвидетельствует о роли ABCA1 в воспалительных реакциях (Ma et al., 2012). Былопоказано, что ABCA1 способствует секреции противовоспалительного цитокинаIL-10 в макрофагах, в то время как уменьшение содержания ABCA1 или ABCG1 вмакрофагах могло бы объяснить усиление воспаления при атеросклерозе (Tall et al.,2008) и, как результат, формирование и дальнейшее ускорение развитияатеросклероза (Yvan-Charvet et al., 2007).

Также усиление экспрессии гена ABCA1сопровождается повышением скорости транспорта холестерина, активирует ОТХ,уменьшает воспаление и ингибирует развитие атероматозных бляшек на моделяхатеросклероза у мышей (Toth, 2009).Всевышесказанноепозволяетпредположить,чтонарушенияфункционирования белка АВСА1 или снижение экспрессии гена АВСА1 вмакрофагах приводят к ускоренному темпу атерогенеза и раннему развитиюатеросклероза (Oram, Heineckel, 2005).1.2.5 ABCG1 транспортерТранспортерABCG1осуществляетпереносхолестеринаизвнутриклеточного матрикса на зрелые частицы ЛПВП (Wang et al., 2004; Kennedyet al., 2005). У мышей с отсутствием ABCG1 при диете с повышенным содержаниемжиров наблюдалось накопление холестерина в макрофагах (Kennedy et al., 2005).

Вмакрофагах с дефицитом ABCG1 был уменьшен транспорт холестерина на ЛПВПи показано значительное снижение ОТХ (Wang et al., 2007 - b).Известно, что транспортер ABCG1 работает в тандеме с транспортеромABCA1. В то время как транспортер ABCA1 переносит холестерин из клетки на30апо AI, транспортер ABCG1 осуществляет насыщение холестерином зрелых частицЛПВП (Baldan et al., 2009). Показано, что одновременный нокаут генов и ABCA1, иABCG1 в макрофагах приводит к уменьшению транспорту холестерина и ОТХ вбольшей степени, чем при отсутствии только одного из транспортеров (Wang et al.,2007 - b).

Трансплантация костного мозга от мышей линии с двойным нокаутом погенам ABCA1/ABCG1 приводит к более ускоренному атеросклеротическомупоражению сосудов и раннему развитию атеросклероза, чем трансплантациякостного мозга от мыши с нокаутом только по одному гену (Yvan-Charvet et al.,2007).В значительном количестве мРНК генов ABCA1 и ABCG1 детектируется винтиме артерий при атеросклерозе (Seo et al., 2004), что предполагает участиебелков ABCA1 и ABCG1 в удалении холестерина из атеросклеротических бляшек.1.2.6 Индукция транскрипции гена АВСА1Эпидемиологические исследования и изучение механизмов ОТХ намодельных животных выявили, что повышение экспрессии ABCA1 можетприводить к увеличению уровня ЛПВП в плазме крови и уменьшению рискаразвития ССЗ (Liu, Tang, 2012).За последние 10 лет исследования in vivo и in vitro показали LXRα / LXRβзависимую индукцию ABCA1 и ABCG1 в макрофагах и, как следствие, усилениеОТХ и регрессию атероматозных поражений (Calkin, Tontonoz, 2010).

ОТХ,вероятно, является важной частью механизма LXR-зависимой защиты отатеросклероза, поскольку ни регрессия атероматозных поражений, ни усилениеОТХ не наблюдаются у LXR нокаутных мышей (Tangirala et al., 2002).АктивациятранскрипциигенаАВСА1можетосуществлятьсятранскрипционными факторами LXRα/LXRβ, функционирующими в видегетеродимера с RXR (Рисунок 4) (Zhao, Dahlman-Wright, 2010). При активацииэкспрессии гена ABCA1 LXR взаимодействует с его природными лигандами,31оксистеролами, и образует гетеродимеры с RXR, которые связываются спромотером гена ABCA1 (Oram, Heinecke, 2005).Рисунок 4.

Сайт связывания гетеродимеров LXR/RXR в промоторнойобласти гена ABCA1Было установлено, что транскрипционный фактор SP1 также регулируетэкспрессию ABCA1 через взаимодействие с LXR / RXR гетеродимерами в клеткахгепатомы человека (Thymiakou et al., 2007).В дополнение к транскрипционной фактор-опосредованной регуляции генаABCA1, митоген-активированная протеинкиназа (МАРК) сигнальных каскадовтакже может модулировать экспрессию ABCA1 (Chang et al., 2012). СемействоМАРК включает в себя киназы 1/2 (ERK1 / 2), C-Jun N-терминальные киназы 1/2(JNK1 / 2) и p38.

Ингибирование активации ERK приводит к увеличениюсодержания ABCA1 мРНК и стабильности белка ABCA1 (Zhou et al., 2010).Активация p38 может модулировать экспрессию ABCA1 в гладкомышечныхклетках сосудов и в макрофагах (Kaplan et al., 2002; Yu et al., 2010).В работе Guay и соавт.

было продемонстрировано существованиеэпигенетического регулирования экспрессии гена ABCA1. В промоторе гена ABCA1находится область, которая может быть дифференцировано метилирована.Метилирование данного сайта негативно коррелирует с уровнем ЛПВП и32ассоциировано с повышенным риском развития коронарной недостаточности(Guay et al., 2012).Экспрессия гена ABCA1 в макрофагах на уровне транскрипции можетрегулироваться различными агентами, такими как ацетилированные ЛПНП(Langmann et al., 1999), аналоги цАМФ (Oram et al., 2000; Wang et al., 2000) иагонисты LXR/RXR – гидроксистеролы и 9-цис-ретиноевая кислота (Costet et al.,2000; Repa et al., 2000; Schwartz et al., 2000).Регуляция экспрессии гена ABCA1 отличается между различными типамиклеток (Denis et al., 2003).

Chen и соавторы (Chen et al., 2011) исследовали влияниенагрузкимакрофаговЛПНПиобнаружилиповышенныеуровнифосфорилированного Sp1 и увеличение количества Sp1 связанного с промотеромгена ABCA1. Мутации на сайте связывания Sp1 в гене ABCA1 уменьшали ЛПНПиндуцированную экспрессию ABCA1 и транспорт холестерина из клетки, чтопоказывает, что в макрофагах регуляция экспрессии ABCA1 также может бытьопосредована Sp1 (Chen et al., 2011).Таким образом, все вышеперечисленные данные указывают на наличиеразличных механизмов регуляции транскрипции гена ABCA1.1.2.7 Пути деградации белка АВСА1Уровень экспрессии мРНК не всегда предсказывает уровень белка в клетках(Gygi et al., 1999). Показано, что у мышей сердце и почки, имея наивысший уровеньэкспрессии мРНК гена ABCA1, одновременно содержат наименьшее количествобелка ABCA1 (Wellington et al., 2002). Также в работе Albrecht и соавт. былопоказано, что в атеросклеротических бляшках при увеличении экспрессии мРНКгена ABCA1 количество белка ABCA1 существенно снижается (Albrecht et al.,2004).Для ABCA1 транспортера было продемонстрировано существованиебольшого количества возможных белок-белковых взаимодействий и пост-33трансляционных модификаций, таких как пальмитилирование, образованиедисульфидных мостиков фосфорилирования и дефосфорилирование.