Диссертация (1174327), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Это говорит о том, что кроме значимого измененияотдельных мкРНК после ишемии, меняется профиль экспрессии мкРНК в целом.Эти результаты частично согласуются с данными других авторов [2, 9, 10].Различия в уровнях и направленности экспрессии некоторых мкРНК могут бытьследствием использования разных моделей ишемии и технологических подходовдля оценки экспрессии мкРНК.Сопоставить полученные значения уровней экспрессии мкРНК в интактномполушарии с подобными значениями в публикациях других авторов непредставляется возможным, так как мы не нашли аналогов данному эксперименту.4.2 Обсуждение результатов эксперимента с лабораторными животнымиОсобеннонеобходимоотметитьрядмкРНК,которыепоказалидифференциальную экспрессию в эксперименте на крысах через 24 часа послефотохимически индуцированного тромбоза: гиперэкспрессия let-7f-5p и miR-2233p в ишемизированном полушарии мозга, гиперэкспрессия miR-92b-3p вконтрлотеральном полушарии и miR-497-5p в лейкоцитах крови.
Кроме этого,79особую роль играют другие мкРНК дифференциально экспрессирующиеся через48 часа после фотохимически индуцированного тромбоза: let-7f-5p, let-7i-3p, miR23a-3p, miR-99a-5p, miR-223-3p, miR-497-5p.Как упомяналась ранее, мкРНК семейства let-7 играют важную роль впатогенезе ишемии. Они также связаны с поддержанием барьерной функции мозга.Провоспалительный цитокин TNF снижает экспрессию членов семейства let-7g3p и miR-98 в эндотелии мозга, что, в свою очередь, повышает адгезию моноцитови миграцию клеток в условиях in vivo [91, 154]. С другой стороны, антагомир let-7f(искусственный блокиратор мкРНК) уменьшает объем инфаркта в коре истриатуме, увеличивает уровень инсулин ростового фактора [24].
В нашей работебыло исследовано 4 его представителя: let-7c-5p, let-7f-5p, let-7i-5p и let-7i-3p. Былообнаружено, что экспрессия let-7f-5p увеличивается через 24 и 48 часов в тканимозга и в лейкоцитах крови крыс после ишемии. В работах других авторовуказывалось понижение экспрессии let-7f-5p в мозге крыс после тотальнойишемии, вызванной оклюзией центральной мозговой артерии [10]. В тоже время вэтой работе показано, что ишемическая прекондиция – кратковременная инеполная блокировка кровотока, приводит к повышению экспрессии let-7f-5p инесет нейропротективный эффект. Можно предположить, чтов нашемэкспериментерезультатефокальнаяишемия,котораявозниклавфотохимическииндуцируемого тромбоза физиологически ближе к прекондиции,чем к тотальной ишемии, поэтому наблюдается повышение экспрессии let-7f-5p.Экспрессия let-7i-3p также как и других представителей семейства let-7 вобоих полушарий мозга и лейкоцитах крови крыс была повышена через 48 часовпосле ишемии.
Также нами было показано, что экспрессия этой мкРНКотрицательно коррелирует с экспрессией про-апоптотического гена AIFM1 в тканимозга крыс после фотохимическииндуцируемого тромбоза. В свою очередьзначение данного апоптотического фактора в ишемии мозга еще не до концаизучено: с одной стороны он может индуцировать клеточную гибель и егоингибирование уменьшает область поражения [31, 137], а также приводит кснижению уровня активных форм кислорода [113], с другой стороны недостаток в80AIFM1 приводит к системным метаболическим изменениям таким как ацидоз [14].В нашей работе, изменение экспрессии данного гена обнаружено не было.Участие именно let-7i-3p в развитии инсульта до этого показано не было.Однако, по литературным данным экспрессия «направляющей» цепи этой мкРНК– let-7i-5p, значимо уменьшается в крови пациентов после инсульта [62].
Однако,отсутствуют какие-либо данные по изменению экспрессии этой мкРНК в моделиинсульта на лабораторных животных. Значения экспрессии let-7i-5p и let-7i-3pсонаправлены и коррелируют друг с другом в крови экспериментальных животныхпосле фотохимически индуцированного тромбоза (ρ = 0,738, p = 0,045). Более того,нами было показано, что экспрессия let-7i-5p статистически значимо изменяется вкоре головного мозга крыс. Судя по строению 3’ нетранслируемой области антиапоптотического гена BCL2L2, он может быть возможной мишенью для let-7i-5p. Внашей работе мы показали, отрицательную корреляцию между экспрессией этихмолекул. Соответственно уменьшение экспрессии данной мкРНК, и как следствиеувеличениеколичестваанти-апоптотическогоBCL2L2можетиметьнейропротективный эффект.Регуляция экспрессии некоторых мкРНК зависит от цитокинов. Это нетолько члены описанного выше семейства let-7, но и представители семейства mir30(miR-30a,miR-30b,miR-30c-1,miR-30c-2,miR-30d,miR-30e).Онизадействованы в отрицательной регуляции провоспалительными цитокинами.Большинство из них (miR-30a-3p, miR-30a-5p, miR-30b-3p, miR-30c-1-3p, miR-30c2-3p и miR-30c-5p) были включены в исследование.
Ранее было обнаружено, чтоснижение экспрессии членов семейства miR-30 связано с потерей клеточнойадгезии. Также было показано, что эти мкРНК регулируют ангиогенез вэндотелиальных клетках. В совокупности, это дает возможность предположитьвозможное участие мкРНК семейства miR-30 в регуляции барьерной функцииэндотелия головного мозга [91]. При этом значение экспрессии miR-30c-1-3p прямокоррелирует с объемом поражения и гиперэкспрессируется на первые сутки послеишемии [85].
Кроме того, предположительно, мишенями miR-30a-5p являютсясвязанные с инсультом гены RHOB и BCLN [89]. В эксперименте на животных,81было показано, что экспрессия miR-30a-5p повышается в интактном правомполушарии, тогда как miR-30a-3p, miR-30b-3p, miR-30c-2-3p в ишемизированномлевом. В обоих полушариях дифференциально экспрессирующейся оказаласьмкРНК miR-30c-5p, при этом уровень miR-30c-1-3p не изменялся во всех образцах.С эндотелиальной функцией сосудов также связана мкРНК miR-221-3p: онарегулирует пролиферацию эндотелиальных клеток, миграцию и формированиекапиллярной трубки. Кроме того, было показано, что кластер miR-221, состоящийиз miR-221-3p, miR-222-3p и miR-222-5p, индуцирует изменения в экспрессии генаэндотелиальной NO-синтазы (NOS3) [91]. В свою очередь, это приводит кповышению экспрессии белка ICAM1 в эпителиальных клетках, который служитмишенью этого гена [33, 36].
По литературным данным, экспрессия miR-221-3pповышается в плазме крови больных острым инфарктом миокарда по сравнению сконтрольной выборкой [30]. В нашем исследовании данная мкРНК такжегиперэкспрессирована в ишемизированном полушарии мозга крыс.По литературным данным мкРНК miR-21-5p может рассматриваться вкачестве сильного антиапоптотического фактора [2, 37].
В нашем исследовании,после фотохимически индуцированного тромбоза экспрессия miR-21-5p былаповышена как через 24, так и 48 часов в ткани мозга и лейкоцитах крови крыс.Другими авторами было показано, что в нейронах, выделенных из зоны,граничащей с ишемизированным участком, уровень экспрессии miR-21-5pповышен в три раза по сравнению с нейронами из контралатеральной зоны через 2и 7 суток после ишемии [18]. В нашем исследовании мы получили схожиерезультаты, когда уровень экспрессии miR-21-5p был выше в 2,5 раза вишемизированнойобластиголовногомозгакрыспосравнениюсконтрлатеральной через 48 часов после фотохимически индуцированноготромбоза. Ряд исследователей отмечают, что избыточная экспрессия miR-21-5p вкультуре корковых нейронов индуцирует подавление апоптоза после кислородноглюкозной депривации.
Кроме того, miR-21-5p подавляет экспрессию генов Fasлиганда,TNFиеемишеней,темсамым,оказывая,своегорода,нейропротективный эффект. Важно отметить, что экспрессия TNF в левом82полушарии мозга ишемизированных крыс была незначительно повышена через 24часа после повреждения (запуск апоптоза), а уже через 48 часов экспрессия этогогена статистически значимо уменьшилась более чем в 2 раза (началовосстановления). Схожая ситуация наблюдалась и в правом полушарии сэкспрессией гена FAS.Было показано, что подавление экспрессии miR-21-5p приводит к снижениюуровня матриксной металлопротеиназы 9 (MMP9) – белка, кодируемогоодноименным геном-мишенью и играющего ключевую роль в патогенезепостишемического нарушения гематоэнцефалического барьера и в процессеформирования очага повреждения [2, 8].
Таким образом, можно сказать, чтоувеличение miR-21-5p в мозге и крови носит протективных характер и уменьшаетзону поражения.Недавнообнаруженыантиоксидантная,противовоспалительнаяиантиапоптотическая активности у miR-23a-3p, miR-22-3p и miR-99a-5p при ишемии[136, 156, 158]. Это говорит о возможной нейропротективной функции этих мкРНКпри инсульте. В нашем исследовании значения экспрессии miR-23a-3p в мозге и вкрови крыс через 48 часов после фотохимическииндуцируемого тромбоза былиувеличивались и коррелировали между собой. Предполагается, что miR-23a-3pможет выполнять анти-апоптотическую функцию, а также участвовать в антиоксидатной активности и нейропротекции [158].Полученные нами данные также указывают на изменение экспрессииmiR-22-5p как в ткани мозга крыс. У крыс в обоих полушариях экспрессия данноймкРНК увеличивалась после ишемии на вторые сутки.
Судя по литературнымданным, значимость miR-22-5p в патогенезе инсульта не была выявлена, однако,была установлена роль этой мкРНК в снижении регенерации миоцитов наживотных моделях (уменьшало пролиферацию и дифференцировку клеток) [86].Напротив, повышенная экспрессия «ведущей» цепи miR-22-3p проявляласьнейропротекцией в нейродегенеративных моделях in vitro [65].
Хотя действия этихмкРНК почти обратны, в нашем исследовании было показано что значенияэкспрессии miR-22-3p и miR-22-5p коррелируют между собой в ишемизированном83полушарии экспериментальных животных. При этом, в лейкоцитах крови крысвзаимосвязь между экспрессиями этих мкРНК была обратной (статистически незначимо). Такую ситуация можно объяснить особенностью биоматериала,использованного в данном эксперименте. В зоне пенумбра часть клетокподвергнется апоптозу, тогда как другая выживет, поэтому работают механизмыкак направленные на подавление регенерации, так и на нейропротекцию.В ткани мозга и лейкоцитах переферической крови крыс экспрессияmiR-99a-5p была повышена и имела стойкую прямую корреляцию через 48 часовпосле фотохимическииндуцированного тромбоза.
Ранее было показано, что даннаямкРНКвкардиомиоцитахможетингибироватьэкспрессиюCASP3–представлителя семейства цистеиновых протеаз, которые играют важную роль впроцессах апоптоза, некроза и воспаления [79]. Таким образом мкРНК проявляетсвой анти-апоптотический эффект. В нашем исследовании экспрессия CASP3 неизменялась в мозге крыс после инсульта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
