Диссертация (Экспрессия генов транскрипционных факторов LXRalpha, LXRbeta, PPARgamma и транспортера ABCA1 при атеросклерозе), страница 7

Геном человека имыши кодирует 48 и 49 различных ядерных рецепторов, соответственно. Ядерныерецепторы имеют общую доменную структуру, состоящую из N-концевого39регуляторного домена (AF-1), ДНК-связывающего (DBD), лиганд связывающего(LBD) и С-концевого домена (AF-2). ДНК-связывающий домен, содержащий двацинк-связывающих мотива, является высоко консервативным и ответственным заядерную локализацию рецептора, в то время как лиганд связывающие доменыболее разнообразны и содержат последовательности, специфичные для каждоготипа рецептора. С-концевой домен опосредует перемещения ко-репрессоров инабор ко-активаторов (Abbott, 2009).1.5.1 Семейство PPARСреди ядерных рецепторов наиболее изученными являются рецепторыактиваторов пролиферации пероксисом.

Эти белки играют ключевую роль врегуляции липидного обмена и энергетического гомеостаза посредством активацииэкспрессии генов, контролирующих процессы внутриклеточного обмена, роста,дифференциации и апоптоза клеток животных и человека (Wahli, Michalik, 2012).PPAR образуют гетеродимеры с ретиноидным Х рецептором (RXR) и связываютсясо специфичными ДНК повторами из 6 нуклеотидов AGGTCA разделенными 1нуклеотидом (DR1 последовательности) (Berger, Moller, 2002).1.5.1.1 Формы PPARСреди PPAR рецепторов выделяют 3 подтипа: PPARα, PPARβ и PPARγ(Mangelsdorf et al., 1995). Необходимо отметить, что для данного семействаядерных рецепторов показана высокая гомология среди представителей различныхвидов. Так, белок PPARα у крыс и мышей на 92% гомологичен PPARα рецепторучеловека, гомология PPARβ крыс и PPARβ мышей составляет 91% и 92%,соответственно, с аминокислотной последовательностью PPARβ человека, аPPARγ крыс и мышей на 98% идентичен рецептору человека (Borel et al., 2008).PPARвоздействуетнарегулированиетакихпроцессов,какклеточнаяпролиферация, дифференцировка и апоптоз (Feige et al., 2006).

PPARα являетсяактиватором β-окисления жирных кислот в митохондриях и пероксисомах иинтенсивно экспрессируется в сердце, печени, почках, кишечнике, буром жире, т.е.40в тканях с высокой скоростью β-окисления жирных кислот. Также PPARα.регулирует пролиферацию пероксисом, катаболизм липидов, воспалительныереакции, обмен арахидоновой кислоты. Экспрессия PPARα контролируетсяглюкокортикоидами и инсулином (Abbott, 2009). Также PPARα активируетсяжирными кислотами, эйкозаноидами, карбапростациклином, нестероиднымипротивовоспалительными препаратами, лейкотриеном В4.Активация PPARβ влияет на пролиферацию клеток, миелинизацию,эмбриональную имплантацию, дифференциацию адипоцитов, катаболизм жирныхкислот в скелетной мускулатуре, метаболизм глюкозы и процесс воспаления.PPARβ является регулятором окисления жирных кислот и экспрессируется болеешироко, включая мозг, почки, кишечник, клетки Сертоли (Abbott, 2009).

PPARβ иPPARγ активируются общими для всех PPAR лигандами (докозагексеновойкислотой,некоторымипростагландинами)(Abbott,2009).PPARγтакжеспецифически активируется тиазолидиндионами – группой противодиабетическихлекарств,метаболитомполиненасыщеннымипротивовоспалительнымипростагландиновжирнымипрепаратами–простагландиномкислотами(например,иJ2(PGJ2),нестероиднымиибупрофеном).Кроменизкомолекулярных лигандов, регуляторами активности PPAR могут служитьпротеинкиназы МАРК (Yessoufou, Wahli, 2010).ИзоформыPPARγэкспрессируютсятканеспецифично:PPARγ1экспрессируется повсеместно, включая сердце, мускулатуру, селезенку, PPARγ2 –предпочтительно в адипоцитах, PPARγ 3 – в макрофагах, толстом кишечнике,белой жировой ткани (Abbott, 2009).

PPARγ регулирует хранение липидов,созревание макрофагов, имплантацию эмбриона, дифференциацию адипоцитов иконтроль воспаления.1.5.1.2 PPARγМногочисленными исследованиями показано, что в атеросклеротическомпоражении сосудов важнейшую роль играют три компонента: дисфункция41эндотелия, нагруженные окисленными липопротеинами макрофаги, мигрирующиев очаг липидоза и воспаления стенки сосуда и гладкомышечные клетки медии(Rader, Pure, 2005; Badimon et al., 2009; Lundberg, Hansson, 2010). Таким образом,транскрипционныйфакторPPARγ,выявляемыйвэндотелиоцитах,вгладкомышечных клетках сосудов, а также в моноцитах/макрофагах, можнорассматривать как ключевого участника на всех этапах атеросклеротическогопроцесса.

(Hsueh, Bruemmer, 2004).Атеропротективная роль PPARγ была установлена многочисленнымиисследованиями как на PPARγ дефицитных животных, так и с использованиемPPARγ агонистов (15-деокси-дельта-12,14-простагландин J2 и тиазолидиндион)(Babaev et al., 2005; Chawla et al., 2001). Лиганды PPARγ уменьшалиатеросклеротическое поражение и гиперплазию интимы у мышей (Nagy et al.,2013). Показано, что агонист PPARγ телмисартан усиливал экспрессию CD36 у апоЕ-/-мышей,чтосопровождалосьуменьшениемзахватаокисленныхлипопротеинов макрофагами и торможением развития атеросклероза.

АктивацияглитазонамиPPARγподавлялапродукциюмоноцитами/макрофагамивоспалительных цитокинов, фактора некроза опухоли α (ФНО-α), интерлейкина(ИЛ) 1β, индуцибельной NO синтазы (iNOS) и желатиназы В (Nagy et al., 2013).Было показано, что PPARγ ингибирует образование макрофагами пенистыхклеток,аагонистыпротивовоспалительноеPPARγи(росиглитазонантиатерогенноеидействиеGW7845)(Lietоказываютal.,2004).Трансплантация PPARγ-дефицитного костного мозга мышам с отсутствиемрецептора ЛПНП -/- приводит к продукции PPARγ-дефицитных макрофагов иусилению атеросклероза (Chawla et al., 2001). Эти эксперименты подчеркиваютатеропротективную роль PPARγ в макрофагах.1.5.1.3 Роль PPARγ в макрофагахБыло показано, что PPARγ экспрессируется в макрофагах и в пенистыхклетках в местах атеросклеротических поражений (Ricote et al.,1998; Tontonoz et al.,421998).

При этом его экспрессия может критически влиять на активациюмакрофагов, продукцию цитокинов и их преобразования в пенистые клетки.Несколько исследований показали, что агонисты PPARγ могут тормозить развитиеатеросклероза в линиях мышей с дефицитом рецептора ЛПНП -/- (Li et al., 2000) иапо E -/- (Chen et al., 2001), моделирующих развитие атеросклероза.Эти данные объясняют эксперименты, в которых мыши, которым былтрансплантирован костный мозга от линии мышей PPARγ -/-, демонстрировализначительное усиление атеросклероза (Chawla et al., 2001).Было высказано предположение, что антиатерогенные эффекты PPARγ вмакрофагах обусловлены его влиянием на экспрессию генов, ответственных затранспорт холестерина.

Таким образом, PPARγ осуществляет контроль балансамежду поглощением и оттоком липидов из клетки (Chawla et al., 2001). Однакодругие исследования не подтвердили роль лигандов PPARγ в транспортехолестерина макрофагами (Babaev et al., 2005).PPARγтакжеможетоказыватьпротивовоспалительноевлияниевмакрофагах как непосредственно, так и через LXRα, активирующий протеин-1 (АР1), ядерный фактор «каппа-би» (NF-κB) и белок сигнальной трансдукции иактивации транскрипции (STAT) (Babaev et al., 2005).В исследовании, выполненном на мышах с нокаутом гена PPARγ вмакрофагах (Mac PPARγ KO) было показано, что уровни липидов в плазме илипидный профиль не отличались между контрольной группой и мышами MacPPARγ KO (Babaev et al., 2005). В то же время, у мышей Mac PPARγKO былаотмечена более высокая степень атеросклеротических повреждений сосудов посравнению с контрольной группой.

Также в данной работе было показано, что MacPPARγ KO макрофаги имеют пониженное поглощение окисленных ЛПНП (Babaevet al., 2005).43Таким образом, экспрессия PPARγ в макрофагах артериальной стенки играетзащитную антиатерогенную роль. И уровень PPARγ может рассматриваться какодин из факторов, влияющих на развитие атероматозной бляшки.1.5.2 Семейство LXRПеченочные X рецепторы относятся к суперсемейству ядерных рецепторов иявляются транскрипционными факторами, регулирующими экспрессию генов,вовлеченных в процессы биосинтеза и транспорта холестерина. Активация LXRприводит к образованию гетеродимеров LXR с ретиноидными Х-рецепторами(RXR), которые транслоцируются в ядро и связываются с консервативнымипрямыми повторами AGGTCA, разделенными 4 нуклеотидами (DR4) впромоторной области генов-мишеней (Costet et al., 2000; Repa et al., 2000).1.5.2.1 Формы LXRLXR подразделяются на два субсемейства LXRα (ген NR1H3) и LXRβ (генNR1H2), локализованные на хромосомах человека в позициях 11p11.2 и 19q13.3,соответственно.

LXRβ экспрессируется во всех тканях, в то время как LXRαэкспрессируется преимущественно в печени, в жировой ткани, в кишечнике,почках, а также в макрофагах. LXRα и LXRβ идентичны более чем на 75% и обатребуют гетеродимеризации с RXR для взаимодействия с их генами-мишенями,включая гены ABCA1, ABCG1, апо Е и ген белка переноса холестеринового эфира(CETP) (Bensinger, Tontonoz, 2008; Chinetti-Gbaguidi, Staels, 2009; Oosterveer et al.,2010).Хотя функциональное дублирование между LXRα и LXRβ нашло своеподтверждение в многочисленных исследованиях (Bensinger, Tontonoz, 2008;Chinetti-Gbaguidi, Staels, 2009; Oosterveer et al., 2010), в последнее время появилисьработы о возможных отличиях между ними.

Так, активация LXRβ агонистом GlaxoGW3965 у мышей с отсутствием LXRα и апо Е хотя и приводит к регрессииатеросклеротической бляшки и накоплению клеточного холестерина, но несопровождается повышением уровня триглицеридов в плазме крови, как это можно44было бы ожидать при функциональном дублировании LXRα. (Bradley et al., 2007).Кроме того, обработка мышей с нокаутом LXRα -/- агонистом Tularik TO901317 небыла ассоциирована со значительным изменением в уровне триглицеридов вплазме крови (Quinet et al., 2004).1.5.2.2 Регуляция экспрессии LXRСелективными активаторами LXR служат моноокисленные производныехолестерина – оксистеролы: 22(R)-гидроксихолестерол, 24(S)-гидроксихолестероли24(S),25-эпоксихолестерол.Этооксистеролы,которыеявляютсяпромежуточными продуктами в синтезе стероидов и желчных кислот (Bensinger,Tontonoz, 2008; Chinetti-Gbaguidi, Staels, 2009; Oosterveer et al., 2010). Такжеактиваторами LXR рецепторов являются метаболиты холестерина и синтетическиелиганды, такие как Tularik TO901317 (Repa et al., 2000) и Glaxo GW3965 (Laffitte etal., 2001).Активаторы LXR увеличивают ОТХ из макрофагов за счет усиленияэкспрессии апо Е и транспортеров ABCA1 и ABCG1 в макрофагах, что являетсяключевым моментом механизма LXR-зависимой защиты от атеросклероза(Tangirala et al., 2002).