|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Использование РНК-интерференции для изучения регуляции кальция в нейронах человека, дифференцированных in vitroдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Лагарькова М.А., Ким А.И.
- Автор: Махновский Петр Игоревич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2015
- Аннотация: Внутриклеточная концентрация ионов Ca2+ ([Ca2+]i) определяет многие клеточные процессы, например, апоптоз и окислительный стресс и требует тонкой регуляции. В вышеперечисленных процессах ионы кальция играют роль вторичных мессенджеров. В каждом типе клеток ионы Ca2+ выполняют специфические функции. Так, ещё в конце 1980-х годов было показано (Kater et al., 1988; Kennedy, 1989), что показатель [Ca2+]i регулирует такие процессы как развитие нейронов, формирование аксонов и дендритов, а также секрецию нейронами нейротрансмиттеров. Нарушения регуляции кальция в нейронах приводят к различным патологиям, в частности нейродегенеративным заболеваниям. В ходе нейродегенеративных заболеваний наблюдается гибель нейронов, одной из причин которой считают дисрегуляцию внутриклеточной концентрации кальция (Zhu et al., 2011). В настоящее время механизмы, связывающие кальций с гибелью нейронов, являются объектом исследований. В ходе недавних исследований было показано, что дисрегуляция внутриклеточной концентрации кальция в нейронах является следствием нарушения работы эндоплазматического ретикулума (ЭПР). Ионы кальция в норме поступают в цитоплазму нейронов из ЭПР, однако при нейродегенеративных заболеваниях, наблюдается повышение выхода этих ионов из ЭПР. Повышенный выход ионов Ca2+ из ЭПР в цитоплазму был также показан в патогенезе болезни Гентингтона (Tang et al., 2005; Zhang et al., 2008). Процесс транспорта ионов Ca2+ осуществляют два класса рецепторов: инозитол-3-фосфатные рецепторы (IP3-рецепторы), а также ренадиновые рецепторы (RYR-рецепторы). Болезнь Гентингтона – одно из нейродегенеративных заболеваний с аутосомно-доминантным наследованием. Это заболевание вызвано увеличением числа тандемных CAG-повторов в гене HTT. Для изучения роли дисрегуляции внутриклеточной концентрации кальция в патогенезе болезни Гентингтона используют трансгенных животных, в геном которых встроен мутантный человеческий ген HTT. Были предложены несколько моделей на мышах, крысах, дрозофиле, нематоде, а также дрожжевые модели этого заболевания. Применение этих моделей способствовало значительному прогрессу в понимании регуляции кальция при болезни Гентингтона. Например, была показана роль NMDA-рецепторов в гибели нейронов полосатого тела (Heng et al., 2009), было установлено повышение экспрессии гена RYR3 в мозге мышей с мутацией HTT (Wang et. al., 2013a) и т.д. Также с помощью данных моделей было исследовано нейропротективное действие ингибиторов RYR-рецепторов (Suzuki et al., 2012). Однако все перечисленные модели имеют существенный недостаток: в них мутантный ген HTT содержит большое количество CAG-повторов (100 и более). Тогда как наличие уже 40 CAG-повторов вызывает развитие заболевания. Кроме того, у пациентов, страдающих болезнью Гентингтона, число CAG-повторов редко достигает 100 (Некрасов и др., 2012). Появление технологии получения ИПСК из различных клеток пациентов, а также разработка протокола дифференцировки ИПСК в нейроны позволили получать нейроны с тем же числом CAG-повторов, что и у самих пациентов. Модель болезни Гентингтона, основанная на ИПСК, была создана в нашей лаборатории. Эта модель воспроизводит многие данные, полученные на других моделях болезни Гентингтона. Поэтому она является перспективной для изучения роли кальция в патогенезе этого заболевания, а также для поиска нейропротективных стратегий.
- Добавил в систему: Ким Александр Иннокентьевич