Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов
Изучено влияние имплантации клонированного гена аполипопротеина Al (apoAl) человека на динамику показателей липидного и ЛП обменов у кроликов в условиях развития экспериментальной гиперхолестеринемии. Показано, что имплантация гена apoAl кроликам приводит к появлению человеческого apoAl в крови эк...
Gespeichert in:
| Datum: | 1994 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1994
|
| Schriftenreihe: | Биополимеры и клетка |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155615 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов / Д.В. Фролькис, В.А. Кордшм, С.Н. Новикова, Л.Н. Богацкая, Д.В. Иродов, Л.И. Лихачева, Р.И. Потапенко, Т.Г. Мозжухина, М.К. Битнер // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 6. — С. 98-105. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155615 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1556152025-02-09T09:58:49Z Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов Вплив імплантації клонованого гена apoAI людини на розвиток гіперхолестеринемп у кроля The influence of the implanted cloning human's ApoAI gene on the development of rabbit' hypercholesterinemy Фролькис, В.В. Кордюм, В.А. Новикова, С.Н. Богацкая, Л.Н. Иродов, Д.М. Лихачева, Л.И. Потапенко, Р.И. Мозжухина, Т Г. Битнер, М.К. Изучено влияние имплантации клонированного гена аполипопротеина Al (apoAl) человека на динамику показателей липидного и ЛП обменов у кроликов в условиях развития экспериментальной гиперхолестеринемии. Показано, что имплантация гена apoAl кроликам приводит к появлению человеческого apoAl в крови экспериментальных животных, к изменению содержания холестерина (ХС) и его распределения по фракциям ЛП, соотношения различных классов ЛП в пользу ХС-ЛПВП и ЛПВП. Сделано предположение о том, что трансфекция гена apoAl человека и его транзиторная экспрессия оказывают не только изолированное действие на систему биосинтеза соответствующего белка, но и влияют на работу всего генома через генорегуляторные механизмы. Вивчено вплив імплантації клонованого гена аполіпопротеїна Al (apoAl) людини на динаміку показників ліпідного і ЛП обмінів у кролів за умов розвитку експериментальної гіперхолестеринемії. Показано, що імплантація гена aроАІ кролям призводить до появи apoAl людини у крові експериментальних тварин, до зміни вмісту холестерина (ХС) та його розподілу по фракціях ЛП, співвідношення різних класів ЛП на користь ХС-ЛПВЩ і ЛПВЩ. Зроблено припущення про те, що трансфекція гена apoAl людини і його транзиторна експресія не лише ізольовано діють на систему біосинтезу відповідного білка, але й впливають на роботу всього геному через генорегуляторні механізми. The effect of the implanted cloning human's apoAl gene on the dynamic of rabbit's lipid and lipoproteid metabolism in conditions of development of experimental hypercholesterinemy was investigated. The implantation of apoAl gene results in the appearance of human apolipoprotein Al in the blood of experimental animals, the changes in the content of cholesterine and it's shifts in different fractions of LP, the changes in the ratio of different classes of LP in favour Chs-HDLP and HDLP. It is supposed that transfection of apoAl human's gene and it's transitory expression leads not only to the biosynthesis of respective protein but also to a change in the work of total genome via gene-regulatory mechanisms. 1994 Article Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов / Д.В. Фролькис, В.А. Кордшм, С.Н. Новикова, Л.Н. Богацкая, Д.В. Иродов, Л.И. Лихачева, Р.И. Потапенко, Т.Г. Мозжухина, М.К. Битнер // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 6. — С. 98-105. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0003CB https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155615 577.21 ru Биополимеры и клетка application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Изучено влияние имплантации клонированного гена аполипопротеина Al (apoAl) человека на динамику показателей липидного и ЛП обменов у кроликов в условиях развития экспериментальной гиперхолестеринемии. Показано, что имплантация гена apoAl кроликам приводит к появлению человеческого apoAl в крови экспериментальных животных, к изменению содержания холестерина (ХС) и его распределения по фракциям ЛП, соотношения различных классов ЛП в пользу ХС-ЛПВП и ЛПВП. Сделано предположение о том, что трансфекция гена apoAl человека и его транзиторная экспрессия оказывают не только изолированное действие на систему биосинтеза соответствующего белка, но и влияют на работу всего генома через генорегуляторные механизмы. |
| format |
Article |
| author |
Фролькис, В.В. Кордюм, В.А. Новикова, С.Н. Богацкая, Л.Н. Иродов, Д.М. Лихачева, Л.И. Потапенко, Р.И. Мозжухина, Т Г. Битнер, М.К. |
| spellingShingle |
Фролькис, В.В. Кордюм, В.А. Новикова, С.Н. Богацкая, Л.Н. Иродов, Д.М. Лихачева, Л.И. Потапенко, Р.И. Мозжухина, Т Г. Битнер, М.К. Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов Биополимеры и клетка |
| author_facet |
Фролькис, В.В. Кордюм, В.А. Новикова, С.Н. Богацкая, Л.Н. Иродов, Д.М. Лихачева, Л.И. Потапенко, Р.И. Мозжухина, Т Г. Битнер, М.К. |
| author_sort |
Фролькис, В.В. |
| title |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| title_short |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| title_full |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| title_fullStr |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| title_full_unstemmed |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| title_sort |
влияние имплантации клонированного гена apoal человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
1994 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155615 |
| citation_txt |
Влияние имплантации клонированного гена apoAl человека на развитие гиперхолестеринемии у кроликов / Д.В. Фролькис, В.А. Кордшм, С.Н. Новикова, Л.Н. Богацкая, Д.В. Иродов, Л.И. Лихачева, Р.И. Потапенко, Т.Г. Мозжухина, М.К. Битнер // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 6. — С. 98-105. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| series |
Биополимеры и клетка |
| work_keys_str_mv |
AT frolʹkisvv vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT kordûmva vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT novikovasn vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT bogackaâln vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT irodovdm vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT lihačevali vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT potapenkori vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT mozžuhinatg vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT bitnermk vliânieimplantaciiklonirovannogogenaapoalčelovekanarazvitiegiperholesterinemiiukrolikov AT frolʹkisvv vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT kordûmva vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT novikovasn vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT bogackaâln vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT irodovdm vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT lihačevali vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT potapenkori vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT mozžuhinatg vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT bitnermk vplivímplantacííklonovanogogenaapoailûdininarozvitokgíperholesterinempukrolâ AT frolʹkisvv theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT kordûmva theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT novikovasn theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT bogackaâln theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT irodovdm theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT lihačevali theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT potapenkori theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT mozžuhinatg theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy AT bitnermk theinfluenceoftheimplantedcloninghumansapoaigeneonthedevelopmentofrabbithypercholesterinemy |
| first_indexed |
2025-11-25T14:39:28Z |
| last_indexed |
2025-11-25T14:39:28Z |
| _version_ |
1849773599563448320 |
| fulltext |
УДК 577.21
Д. В. Фролькис, В. А. Кордшм, С. Н. Новикова, Л. Н. Богацкая,
Д. В. Иродов, Л. И. Лихачева, Р. И. Потапенко, Т. Г. Мозжухина,
М. К. Битнер
ВЛИЯНИЕ ИМПЛАНТАЦИИ
КЛОНИРОВАННОГО ГЕНА apoAl ЧЕЛОВЕКА
НА РАЗВИТИЕ ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ У КРОЛИКОВ
Изучено влияние имплантации клонированного гена аполипопротеина Al (apoAl) чело^
века на динамику показателей липидного и ЛП обменов у кроликов в условиях раз
вития экспериментальной гиперхолестеринемии.
Показано, что имплантация гена apoAl кроликам приводит к появлению челове
ческого apoAl в крови экспериментальных животных, к изменению содержания холе
стерина (ХС) и его распределения по фракциям ЛП, соотношения различных классов
ЛП в пользу ХС-ЛПВП и ЛПВП.
Сделано предположение о том, что трансфекция гена apoAl человека и его тран-
зиторная экспрессия оказывают не только изолированное действие на систему биосин
теза соответствующего белка, но и влияю? на работу всего генома через генорегуля-
торные механизмы.
Введение. В соответствии с современными представлениями о роли на
рушений липидного и ЛП метаболизма в развитии атеросклероза мно
гочисленные клинические и экспериментальные попытки профилактики
и лечения этого заболевания основываются на использовании средств,
снижающих уровень липидов в крови [1]. Вместе с тем известно, что
развитие атеросклероза сопряжено с изменениями не только липидной,
но и белковой части ЛП — апопротеинов [2]. Было высказано пред
положение о том, что взаимосвязь старения и атеросклероза опреде
ляется возрастными изменениями соотношения синтеза и деградации
различных апопротеинов, развитием в старести атерогенных дислипо-
протеидемий (ДЛП) [3].
Особое значение в качестве независимого фактора, обусловливаю
щего развитие ИБС, имеет снижение содержания ЛПВП и их основно
го апопротеина—ApoAl, низкий уровень которого в крови является
главным предиктором заболевания [4, 5].
Это определяет новые подходы к поиску антиатерогенных препа
ратов среди веществ, усиливающих синтез ЛПВП. В частности, пер
спективной представляется попытка устранения дефицита ЛПВП с по
мощью генно-терапевтической коррекции — введения в организм гена
apoAl для увеличения эндогенного синтеза указанного апопротеина.
Для оценки подобного подхода на предыдущем этапе исследований
была изучена и установлена принципиальная возможность экспрессии
клонированного нами гена apoAl человека на экспериментальных жи
вотных in vivo [6]. Было показано, что введение сконструированной и
отобранной молекулярной конструкции, содержащей ген apoAl чело
века, животным (крысам, кроликам) приводит к появлению уже через
24 ч в их крови apoAl, который обнаруживается ракетным иммуно-
электрофорезом. В крови контрольных животных преципитация не
проявляется.
В качестве модели экспериментальной гиперхолестеринемии была
использована одноразовая нагрузка холестерином (ХС), при которой
©» В. В. Фролькис, В. А. Кордюм, С. Н. Новикова, Л . Н. Богацкая, Д. В. Иродов,
Л , И. Лихачева, Р . И. Потапенко, T, Г. Мозжухина, М. К. Битнер, 1994
98 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. № 6
повышение уровня ХС в крови сопровождается типичными для атеро
склероза ДЛП. При ряде недостатков этой модели она, по нашим мно
гочисленным наблюдениям, является удобной и адекватной для пер
вичного скрининга антиатерогенных средств [7].
Все это определило цель настоящей работы: изучить влияние им
плантации клонированного гена apoAl человека на динамику показа
телей липидного и ЛП обменов у кроликов в условиях развития экспе
риментальной гиперхолестеринемии.
Материалы и методы. Исследование проведено на взрослых кро
ликах породы «Шиншилла». В опытах использованы три группы жи
вотных: контрольная группа — нагрузка только ХС, вторая группа —
введение гена apoAl на фоне гиперхолестеринемии (ГХС) и третья —
введение липосом без генетичского матриала на фоне ГХС. ГХС кро
ликов моделировали одноразовой нагрузкой ХС из расчета 0,3 г/кг
массы животного. Животным генетический материал инъецировали в
печень.
Рекомбинантная молекула, содержащая ген apoAl человека, пред
ставляла собой сконструированную нами ранее плазмиду рА401у в ко
торой ген apoAl человека клонирован в составе Pstl-PstI-фрагмента
геномной ДКН. 5'-Нетранслируемая область данного фрагмента содер
жит семичленный АТ-богатый участок, выполняющий функцию промо
тора гена apoAl человека.
Конструкцию гена [6], заключенную в липосомы, вводили из рас
чета 1 мл суспензии на 1 кг массы тела. 1 мл суспензии липосом со
держал 13 мг липидов и 400 мг плазмидной ДНК. Доля заключенной
в липосомы ДНК составляла 7—8 %.
Забор крови для исследования осуществляли из краевой вены уха
кроликов в исходном состоянии, через 24 ч после нагрузки ХС, а затем
через 24, 48 и 72 ч после введения генетического материала и «пустых»
липосом.
Экспрессию введенного гена оценивали с помощью ракетного им-
муноэлектрофореза плазмы со специфической антисывороткой к чело
веческому apoAl и последующей количественной оценкой уровня белка
по контрольной сыворотке человека, содержащей 1,25 г/л apoAl [8].
Из плазмы крови выделяли липопротеиды (ЛП) различной плот
ности методами препаративного ультрацентрифугирования в градиенте
плотности NaBr [9]. В полученных фракциях определяли содержание
белка [10], общего и свободного ХС, эфиров ХС [11], фосфолипидов
[12]. Белковый состав ЛП низкой (ЛПНП), очень низкой (ЛПОНП),
высокой (ЛПВП) плотности и их подклассов (ЛПВП2 и ЛПВПЗ) ис
следовали с помощью электрофореза в градиенте концентрации поли-
акриламидного геля (3—27%) в присутствии DS-Na в Na-фосфатном
буфере [13].
Результаты и обсуждение. Проведенные исследования показали,
что через 24 ч после однократной нагрузки ХС в крови как опытной
(с введением гена), так и обеих контрольных групп животных пример
но одинаково (на 48,5—61,3%) растет содержание общего ХС и на
11,2—20,8%—ХС-ЛПВП. Соответственно в общем пуле ХС увеличи
вается доля ХС в атерогенных фракциях ЛП. На это указывает по
вышение соотношения ХС-(ЛПНП+ЛПОНП)/ХС-ЛПВП (коэффициент
атерогенности) на 56—76 %.
Введение используемой молекулярной конструкции, содержащей
ген apoAl человека, кроликам опытной группы приводит, как и при
введении одного гена (вне нагрузки ХС), к его появлению в крови ис
следуемых животных. Наибольшее количество apoAl человека в крови
кроликов на фоне развивающейся ГХС обнаруживается через 24 ч пос
ле введения гена — 7,1 ±0,3 мг/л, через 48 ч содержание его уменьша
ется, а к 72-му ч apoAl человека был выявлен лишь у одного кролика.
Это, по-видимому, связано с особенностями применяемой рекомбинант-
ной молекулы, рассчитанной только на краткосрочную транзиторную
экспрессию гена. В крови контрольных животных преципитации, как и
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № 6 7 * 99
следовало ожидать, не происходило. Появление в крови опытных кро
ликов apoAl человека сопровождается изменением динамики показа
телей липидного, ЛП и белкового обменов по сравнению с контроль
ными животными.
Через 24 ч после введения гена (спустя 48 ч после нагрузки ХС) в
крови животных как опытной, так и контрольных групп продолжает
нарастать общий пул ХС. При этом наибольший прирост содержания
общего ХС наблюдается у кроликов опытной группы (табл. 1), что,
скорее всего, связано с увеличением содержания ХС-ЛПВП. Действи
тельно, значительное возрастание уровня ГХС происходит на фоне по
вышения содержания в крови ХС-ЛПВП, причем также в наибольшей
степени в опытной группе. В то время, когда прирост этого показате
ля в опытной группе составляет 44,1 %, в группе животных, которым
вводили «пустые» липосомы, как и в группе, где вводили только ХС,
прирост ХС-ЛПВП был почти в два раза ниже и составил только
23,0±1,7 и 20,4-hl,5 % соответственно. Эти различия сохранились
и через 72 ч после введения гена apoAl. Прирост содержания ХС-
ЛПВП в опытной группе составил 82,8%, в контрольных группах —
50=ь2,1 и 26,7±1,9 % соответственно по сравнению с исходным уровнем.
Полученные данные убедительно свидетельствуют о нарастании под
влиянием имплантации гена apoAl человека кроликам в общем пуле
ХС доли ХС, связанного с антиатерогенной фракцией ЛП — ЛПВП.
Повышение содержания ХС-ЛПВП может быть результатом увеличе
ния количества холестерин-переносящих ЛП за счет включения в этот
процесс apoAl человека, а также и собственных ЛПВП, дополнительно
образующихся при трансплантации гена apoAl человека в печень. В
итоге усиливается транспорт ХС из тканей в печень, что и является
одной из причин поддержания относительно высокого уровня ГХС, в
условиях которой печень не поспевает осуществлять свои холестерин-
акцепторные функции. Это подтверждают и перераспределение ХС меж
ду атерогенными и антиатерогенными фракциями, а также соответст
вующие изменения коэффициента атерогенности (табл. 2). Складываю
щиеся соотношения указывают тем самым на уменьшение под влиянием
введения гена apoAl риска развития в организме атерогенной ситуации.
Эти различия обнаруживаются в еще большей степени при сравне
нии величин изучаемых показателей с уровнем, характеризующим ре
акцию животных на нагрузку ХС. Причем наиболее выраженные отли
чия проявляются через 48 и 72 ч после введения гена. Так, если через
48 ч содержание ХС-ЛПВП в опытной группе растет на 34,5%, то в
контрольных группах—всего на 14,0 и 19,3 % соответственно, т. е поч-
Т а б л и ц а 1
Динамика уровня общего ХС и ХС-ЛПВП в крови кроликов с гиперхолестеринемией
после имплантации гена apoAl (M±m), %
Показатель
Введение гена (п=4)
Общий ХС
ХС-ЛПВП
Введение липосом
<*=4)
Общий ХС
ХС-ЛПВП
Контроль (п=6)
Общий ХС
ХС-ЛПВП
1 Ис
ход
ный Уро
вень
100
100
100
100
100
100
1 1 1 Через 24 ч
1 после наг-1 рузки ХС
148,5±П,2
120,8±9,3
161,3±12,4*
111,2*10,3
157,8±13,3*
Пб,2±11,7
Время после имплантации гена на фоне ГХС ,
24
322,1;±13,3*
144,1±10,5*
252,5±14,7*
123,0±11,4**
264,3±12,3*
120,4±П,4**
48
355,6±12,4*
158,3±11,4*
318,6±15,6*
144,5±16,3*
372,3±14,2*
125,4±10,5**
72
352,3±14,6*
182,8±12,3*
274,9±15,8*
150,0±12,1*'**
265,3±14,5*-**
126,7±11,3*>**
Здесь и в табл. 2* — достоверность различий по сравнению с исходным уровнем;
*** — т о ж е относительно введения гена.
100 ISSN 0233-7057. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № б
ти в два раза меньше. Через 72 ч эти различия увеличиваются и со
ставляют 53,3 % в опытной и соответственно 23,7 и 24,2 % — в конт
рольной группах.
Полученные данные — накопление сравнительно большого количе
ства ХС-ЛПВП после введения гена apoAl человека — указывают на
участие генетического материала в формировании ответной реакции на
нагрузку ХС. При этом наиболее четкий ответ выявляется не сразу, а
только через 72 ч после введения гена. Это позволяет считать, что вве
дение гена включает регуляторные механизмы, ответственные за обра
зование апобелков, участвующих в поддержании холестеринового го-
меостаза в организме. В пользу такого предположения свидетельствуют
результаты, полученные при изучении влияния имплантации гена apoAl
на концентрацию белков в составе различных ЛП и, прежде всего,
ЛПВП. В соответствии с данными литературы [14], через 24 ч после
нагрузки ХС содержание белка в ЛПВП незначительно уменьшается,
а в атерогенных фракциях ЛП — увеличивается. Подобные сдвиги свя
зывают с усилением при нагрузке ХС катаболизма ЛПВП и в то же
время с образованием в печени ЛПОНП и их трансформации в ЛПНП.
Как видно из табл. 3, через 24 ч после введения гена apoAl продол
жается вызванное нагрузкой ХС увеличение белковой массы атероген-
Т а б л и ц а 2
Динамика коэффициента атерогенности у кроликов с гиперхолестеринемией после
имплантации гена apoAl (Mdztn), %
Показатель
Ис
ход
ный
Уро
вень
Через 24 ч после
нагрузки ХС
Время после имплантации гена на фоне ГХС, ч
24 48 72
Введение гена
(л = 4)
Введение липо
сом (п = 4)
Контроль
( 1 = 6 )
100
100
100
156,0±10,2* 260,2±П,3* 276,1±9,7* 236,3±13,4*
170,24=12,3* 276,7±Ю,4* 313,3±13,2*.** 261,3=Ы4,1*.**
176,3±8,5* 294,3±11,2*.** 328,4±13,4*>** 270,2±12,8*'**
Т а б л и ц а 3
Содержание ЛП в крови кроликов с гиперхолестеринемией после введения гена
apoAl (Mdtztn), мг белка/л
Фракция
Введение гена
ЛПНП
ЛПОНП
ЛПВП
ЛПВП2
ЛПВПЗ
ЛП
( л = 4 )
Введение ли пасом (л = 4)
ЛПНП
ЛПОНП
ЛПВП
ЛПВП2
ЛПВПЗ
Контроль (п =
ЛПНП
ЛПОНП
ЛПВП
ЛПВП2
ЛПВПЗ
-6)
Исходный
уровень
247±88
248±64
676±911
23®±55
438±64
321±91
355 ±98
608 ±67
222 ±62
386±60
143±20
141 ±36
696 ±65
114±20
582±41
Через 24 ч
после нагруз
ки ХС
3'10tfc69
294±5Э
625±98
216±27
408hfc®9
442 ±89
252 ±94
659 ±96
205 ±94
354±43
304 ±51*
161 ±41
586 ±68
108±27
478±33
Время
24
362 ±57
389±95
622 ±93
209 ±42*
413±67
470 ±83
416±90
709±21
242 ±85
477±96
282±33
204 ±126
519±32
87±11*
432±18
после имплантации гена на
фоне ГХС,
1 «
300 ±88
581 ±90*-**
928±37*'**
265±19**
663±18*>**
444±99
504±78*>**
875±135*
243±33
632±68*'**
187±24**
4424-62*'**
843±71**
224±41**
519±48
ч
| 72
397±28*
481 ±74
669±99
200±36
469±59
445±24*
457±91
663±58
230±57
463±55
156±31**
456±45**
646-4-53
118±24
428±36
* Достоверность различий по сравнению с исходным уровнем;
«нагрузки ХС. то же относительно
ISSN 0233-7957. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № с 101
ных ЛГТ, причем в значительно меньшей степени (на 51,3%), чем у
контрольных животных (на 70,9%). В ЛПВП, несмотря на высокое
в этот период содержание ХС-ЛПВП, общая масса белков не изменя
ется. Такие соотношения могут свидетельствовать о высокой загружен
ности в этот период имеющихся частиц ЛПВП холестерином или об
разовании промежуточных форм переносчиков ХС-ЛПВП, которые не
обнаруживаются использованными стандартными методиками. Сущест
венные различия в содержании белковой массы ЛПВП проявляются
через 48 ч после введения гена на фоне холестериновой нагрузки. В этот
период белковая масса атерогенных ЛП продолжает увеличиваться^
причем преимущественно за счет ЛПОНП. При этом количество послед
них растет в опытной группе животных почти вдвое меньше, чем в конт
рольной, где вводили один ХС.
Обращает на себя внимание факт увеличения под влиянием гена
через 48 ч содержания ЛПВП в. большей степени за счет ЛПВПЗ, ко
личество которых возрастает на 51,3 %. Прирост фракции ЛПВП2 со
ставляет всего 11,3%. Значительно (на 63,7%) растет содержание
ЛПВП и при введении контрольным животным одних липосом. Однако
содержание ЛПВП2 у них не изменяется. В то же время после одной
нагрузки ХС достоверные изменения в содержании белковой массы
ЛПВП наименее выражены, но происходят за счет ЛПВП2, что соот
ветствует данным литературы [15].
Этот факт дает основание предположить, что введение apoAl че
ловека кроликам приводит не только к транзиторной экспрессии гена,
но и (через генорегуляторные механизмы) к сдвигам в тех звеньях
генетического аппарата печеночных клеток, которые ответственны за
синтез ЛПВП самих кроликов. Прямым доказательством такого пред
положения являются данные, полученные при изучении динамики со
держания апопротеинов в условиях развития экспериментальной ГХС
(табл. 4). Было показано, что через 72 ч после введения гена, хотя
и незначительно, но увеличивается относительное содержание ароАІ в
ЛПВП кроликов, количество которых по сравнению с исходным уров
нем возрастает на 18,3 %, причем в основном за счет ЛПВП2. Прирост
относительно такового у животных, которым вводили одни липосомы,
составляет 10,3%, но он статистически недостоверен. АроАІ в ЛПВПЗ
под влиянием введения гена не изменяется, а при введении «пустых»
липосом даже значительно падает (на 46,3%). Кроме того, что осо
бенно важно, через 72 ч в крови опытных животных прямым методом
иммуноэлектрофореза уже не обнаруживается ароАІ человека.
Известно, что функциональная активность ЛПВП, осуществляю
щих акцепцию и выведение ХС из организма, связана с количеством
в плазме частиц ЛПВП2, участвующих в его транспорте в печень, и
с их загруженностью ХС.
В наших исследованиях представляется существенным более зна
чительное по сравнению с ростом белковой массы ЛПВП увеличение
содержания в сыворотке крови ХС-ЛПВП, которое наблюдается во все
периоды после введения кроликам гена ароАІ человека. Подобные, но
менее выраженные соотношения складываются в контрольной группе
и после, введения животным одних липосом. При одной же холестери
новой нагрузке растет только уровень ХС-ЛПВП. Увеличение белковой
массы ЛПВП у этих животных не обнаруживается. Сопоставление по
лученных соотношений подтверждает то, что наибольшая загруженность
отдельных частиц ЛПВП ХС происходит в условиях развития ГХС
при нагрузке одним ХС. При введении контрольным животным липо
сом загруженность ЛПВП ХС ниже. Что же касается опытной группы
животных, то у них, несмотря на самое высокое содержание ХС-ЛПВП,
загруженность частиц ЛПВП ХС самая низкая. Это может быть свя
зано с повышением содержания как собственных ЛПВП, так и накоп
лением ароАІ человека, т. е. появлением дополнительных акцепторов
ХС, способных выводить ХС из тканей, в том числе и из сосудистой
стенки.
102 ISSN 0233-7667. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № б
Таким образом, введение гена apoAl человека, сопровождающееся
изменением уровня ЛПВП и ХС-ЛПВП, повышает в крови потенциаль
ные возможности ХС-акцепторной системы организма, снижая тем са
мым риск атерогенного поражения сосудов.
Однако абсолютная величина содержания ХС, в том числе и ХС-
ЛПВП, его относительное распределение в составе атерогенных и ан-
тиатерогенных ЛП не исчерпывают возможностей развития атроскле-
роза. Нельзя исключить и участия в развитии этого процесса вероятных
изменений в функции рецепторов, стерин-переносящих белков, ответа
плазматических мембран клеток, реакции иммунной системы, которые
могут быть связаны с появлением в крови чужеродного белка — ApoAl
человека.
Нельзя также исключить возможности возникновения модифици
рованных, а то и гибридных промежуточных форм ЛПВП, обладающих
качественно и количественно измененной способностью к акцепции и
транспорту ХС.
Полученные данные, несомненно, свидетельствуют о том, что им
плантация гена apoAl кроликам в условиях развития эксперимен
тальной ГХС приводит к появлению человеческого апопротеина А1 в
крови экспериментальных животных, к изменению содержания ХС и
его распределения по фракциям ЛП, соотношения различных классов
ЛП в пользу ХС-ЛПВП и ЛПВП. Вместе с тем это указывает на то,
что трансфекция гена apoAl человека и его транзиторная экспрессия
оказывают не только изолированное действие на систему биосинтеза
соответствующего белка, но, очевидно, влияют через генорегуляторные
Т а б л и ц а 4
Состав апобелков фракций ЛПВП2 и ЛПВПЗ сыворотки крови кроликов
с гипер холе стер ишемией после введения гена apoAl (M±m), %
Субфракция
Аро-белков
Введение гена
Аро-С
Аро-А1
Аро-Е
Apo-AIV
Аро-(А1)2
ВМ
Введение лиіпосом
Аро-С
Аро-А1
Аро-Е
Apo-AIV
Аро-(А1)о
ВМ
Введение гена
Аро-С
Аро-А1
Аро-Е
Apo-AIV
Аро-(А1)2
ВМ
Введение лиіпосом
Аро-С
Ар-о-А1
Аро-Е
Apo-AIV
Аро-(А1)2
ВМ
Раз
мер ,
ЛО3
112,5
28
35
51
€8
> 8 0
12,5
28
35
51
68
> 8 0
12,5
28
35
51
68
> 8 0
12,5
28
35
51
68
> 8 0
Исходный
уровень
6,24-1,1
61,5±3,9
17,7±2,0
9,2+1,1
3,0+0,8
1,6+0,7
4,1 + 1,0
54,9+2,9
21,3+2,4
11,9+1,8
3,3+04
3,2+1,0
11,2+2,3
60,8+3,4
21,2+2,3
0,7+0,1
1,9+0,2
4,1 + 1,2
6,2+1,3
54,0+2,9
25,8+2,7
1,4+0,2
9,7+1,2
2,8+0,7
Через 24 ч
после нагруз
ки ХС
ЛПВП2
6,3+1,0
68,0+3,9
10,9+2,0*
2,2+0,7*
2,9+0,7
4,3+1,1
3,6+1,1
69,5+3,9
8,8+1,9*
5,2+1,0
4,1+0,6
9,6+1,7
ЛПВПЗ
9,9±3,2
50,2+5,4
30,1+4,0
1,1+0,3
3,6+0,4
5,2+1,2
3,2+1,0
58,6+4,4
31,5+3,0
0,8+0,2
1,9+0,2
4,6+0,9
Время после
Г
24 |
10,0+1,5
57,3+3,0
15,5+3,1
3,1+0,6*
4,6+0,8
9,7+2,1*
4,6+1,4
62,1+4,0
16,0+3,8
4,2±1,1
1,4+0,5
12,0+2,2*
20,0+3,9
52,4+6,4
13,1+2,6
1,6+0,3
10,1+0,9*
3,7+1,1
14,2+2,2
42,9+4,4
34,8+1,1
1,3+0,2
5,1+0,9
3,1+0,9
имплантации
ГХС, ч
48
6Л±1,3
54,3+2,8
13,5+1,4
3,0+1,0*
11,0+1,2
12,2+2,2*
2,0+0,5
47,5+4,4
26,4+3,9
4,7+1,2
4,0+1,9
15,4+3,0*
4,5+1,7
50,0+5,1
26,4+2,6
2,0+0,4
12,0+1,5*
5,7+1,4
16,8+2,0
47,5+4,2
20,4+2,2
1,9+0,4
19,0+2,1
6,0+1,1
на фоне
1 1 72
2,4+0,8
72,8+3,6*
14,0+1,1
4,2+1,1
3,8+0,9
4,2+1,0
0,5+0,1
60,6+3,8
20,1+3,2
1,7+0,6
4,7+0,9
12,5+3,1*
12,2+3,3
-54,5+3,5
20,1+3,4
1,0+1,2
11,6+2,0*
1,3+0,2
15,0+2,1
29,0+5,3*
22,1 + 1,9
3,6+1,0
19,7+2,2
9,8+1,4
* Достоверность различий по сравнению с -исходным уровнем.
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № 5 103
механизмы на работу всего генома. Причем эти изменения обнару
живаются в условиях нагрузки ХС, который сам по себе является
сигнальной молекулой, взаимодействующей с ДНК клеток, и регуля
тором синтеза ApoAl.
Такое предположение находится в полном соответствии с геноре-
гуляторной теорией старения, развиваемой Фролькисом [3], согласно
которой взаимосвязь между старением и болезнью, механизмы разви
тия возрастной патологии во многом определяются сдвигами в после
довательности экспрессии и репрессии генов, в регуляции этого процесса.
С этих позиций можно объяснить, с одной стороны, нарастание с
возрастом частоты развития атеросклероза и его клинических проявле
ний (ИБС, инсульты, инфаркты), с другой — наметить принципиально
новые подходы к их лечению путем воздействия на генорегуляторный
аппарат клеток.
В. В. Фролькіс, В. А. Кордюм, С. М. Новікова, Л. М. Богацька, Д. В. Iродов,
Л. I. Лихачова, Р. I. Потапенко, Т. Г. Мозжу хіна, М. К. Бітнер
ВПЛИВ ІМПЛАНТАЦІЇ КЛОНОВАНОГО ГЕНА АРОД1 ЛЮДИНИ
НА РОЗВИТОК ГІПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМП У КРОЛЯ
Р е з ю м е
Вивчено вплив імплантації клонованого гена аполіпопротеїна Al (apoAl) людини на
динаміку показників ліпідного і ЛП обмінів у кролів за умов розвитку експери
ментальної гіперхолестеринемії.
Показано, що імплантація гена а'роАІ кролям призводить до появи apoAl людини
у крові експериментальних тварин, до зміни вмісту холестерина (ХС) та його розподі
лу по фракціях ЛП, співвідношення різних класів ЛП на користь ХС-ЛПВЩ і ЛПВЩ.
Зроблено припущення про те, що трансфекція гена apoAl людини і його транзи-
торна експресія не лише ізольовано діють на систему біосинтезу відповідного білка,
але й впливають на роботу всього геному через генорегуляторні механізми.
V. V. Frolkis, V. A. Kordyum, S. N. Novikova, L. N. Bogatskaya, D. M. Irodov,
L. I. Likhacheva, R. I. Potapenko, T. G. Mozguhina, M. /(. Bitner
THE INFLUENCE OF THE IMPLANTED CLONING HUMAN'S apoAl GENE
ON THE DEVELOPMENT OF RABBIT' HYPERCHOLESTERINEMY
S u m m a r y
The effect of the implanted cloning human's apoAl gene on the dynamic of rabbit's lipid
and lipoproteid metabolism in conditions of development of experimental hypercholeste-
rinemy was investigated.
The implantation of apoAl gene results in the appearance of human apolipoprotein
Al in the blood of experimental animals, the changes in the content of cholesterine and
it's shifts in different fractions of LP, the changes in the ratio of different classes of
LP in favour Chs-HDLP and HDLP.
It is supposed that transfection of apoAl human's gene and it's transitory expres
sion leads not only to the biosynthesis of respective protein but also to a change in the
work of total genome via gene-regulatory mechanisms.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gotto A. M., Pwnall H. J. Manual of lipid disorders.—New York : Williams and Wil-
kins, 1992.—P. 125—161.
2. Репин В. С. Современные молекулярно-клеточные основы липоп'ротеидной теории
атеросклероза.—М. : ВНИИМИ, 1987.—68 с.
3. Фролькис В. В. Генорегуляторные механизмы старения — основа развития возраст
ной патологии//Физиол. журн.—1990.—36, № 5.— С. 3—11.
4. Липопротеиды высокой плотности и атеросклероз / Под ред. А. Н. Климова,
Р. И. Леви.—М. : Медицина, 1983.—3>18 с.
5. Sing Ch. F., Boerwinkle E., Moll P. P. Apolipoproteins and cardiovascular risk: ge
netics and epidemiology. 1. Davig-non / / Annu. Biol. Clin.—1985.— Vol. 43.— P.
411—417.
6. Шульженко В. #., Новикова С. #., Костецкий И. Е. и др. Имплантация клониро
ванного гена apoAl человека взрослым и старым кроликам // Биополимеры и клет
ка.—1990.—6, № 2.—С. 71—76.
104 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № 6
7. Frolkis V. V.t Bogatskaya L. N., Novikova S. N., Muradian К. К Effects of protein
biosynthesis inhibitors on lifespan and development of experimental atherosclerosis / /
Modification of the rate ag ing / /Eds A. Ruiz-Torres, G. Hofecker.— Wien. 1992.—
p. 69—77.
8. Гааль Э., Медьеши Г., Берецки Л. Электрофорез в разделении 'биологических мак
ромолекул.— М. : Мир, 1982.—446 с.
9. Lindgren F. G., Gensen L. С, Hatch F. Т. The isolation and analysis of serum lipo
proteins//Blood lipids and lipoproteins: Quantitation, composition and metabolism/
Ed. G. J. Nelson.—New York: J. Wiley and Sons, 1990.—P. 181—274.
10. Markwell M. A., Haas S. M., Rieber L. L., Tolbert N. E. A modification of the Lowry
procedure to simplity portein determination in membrane and lipoprotein samples / /
Anal. Biochem.—1978.—87.—P. 43—48.
11. Кейтс M. Техника липидологии.— M.: Мир, 1975.—332 с.
12. Svanborg A., Svennerholm L. Plasma lipid, cholesterol, phospholipids and fatty acids
in healthy Scandinavian population / / Acta Med. Scand.—1961.—169.—P. 43—48.
13. Swaney A., Reese H., Eder H. A. Polypeptide composition of red high density lipo
protein: characterization by SDS-electrophoresis//Biochem. and Biophys. Res. Com-
muns.—1974.—59, N 2.—P. 513—519.
14. Чаяло П. П. Нарушения обмена липопротеидов.— Киев : Здоровье, 1990.—182 с.
15. Перова Н. В., Усатенко М. С. Состав апопротеинов плазмы крови при дисальфали-
попротеидемии / / Липопротеиды высокой плотности и атеросклероз.— М.: Медици
на, 1983.—С. 200—212.
Ин-т геронтологии АМН Украины, Киев Получено 20.07.94
Ин-т молекуляр. биологии и генетики НАН Украины, Киев
ISSN 0233-7667. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10, № 6 105
|