МОДЕЛИРОВАНИЕ IN SITU И IN SILICO ГЕМОПОЭЗИНДУЦИРУЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ ХЕЛИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Резюме

Введение. Современным трендом регенеративной медицины, в условиях старения населения, является поиск новых путей и средств для оптимизации биоинженерии тканей. Одной из удобных моделей для in situ изучения регенерации костного мозга является тест подкожного эктопического остеогенеза на скаффолдах, имитирующих архитектонику костной ткани. Хелидоновая кислота (ХК) представляет собой малую молекулу, способную участвовать в разнообразных клеточных процессах и метаболических путях и активировать остеогенную дифференцировку мезенхимных стволовых клеток. Однако, молекулярные механизмы регуляторных эффектов ХК до сих пор неизвестны.

Цель исследования. Целью данного исследования была оценка модулирующего влияния ХК на in situ формирование очагов кроветворения, а также in silico прогнозирование генов-мишеней и внутриклеточных сигнальных путей, которые могут участвовать в реализации гемопоэтический активности тестируемой субстанции.

Материалы и методы. Водный раствор ХК, выделенной из экстракта растения Saussurea controversa. Курсовое (ежедневное в течение 35 дней) пероральное введение ХК. Тест эктопического остеогенеза на мышах линии Balb/c. Морфометрический анализ гистологических срезов через 45 суток. Моделирование экспрессии генов in silico. Статистический анализ.

Результаты. ХК при курсовом пероральном введении в малой дозе (10 мг/кг) троекратно увеличивает удельную площадь костного мозга в составе костных тканевых пластинок, выросших in situ в тесте эктопического подкожного остеогенеза на мышах. Гемостимулирующий эффект субстанции прогностически значимо (вероятность активности Pa > 0,5 и вероятность неактивности Pi < 0,5) связан с усиленной экспрессией 358 генов-регуляторов кроветворения по данным in silico исследования. Топ-лист с наибольшим значением Pa включал 10 целевых генов: GATA1, CITED2, SFRP1, EP300, LGALS9, VNN1, IL10RB, RARA, CD83, HMOX1.

Заключение. ХК обладает существенной способностью усиливать репаративное ремоделирование кроветворной ткани in situ. Следующим этапом исследований является проверка реальных генов-мишеней и сигнальных путей, реализующих регуляторное влияние ХК на гемопоэз in vitro, in vivo и в клинике.

Об авторах

Темур Фируддин оглы Насибов

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: temur.nsbv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8056-3967
SPIN-код: 9651-1327

Сотрудник лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Анна Владимировна Горохова

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: a.gorokhova3062@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8401-7181

Сотрудник лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий 

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Екатерина Даниловна Порохова

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: porohova_e@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7317-2036
SPIN-код: 5986-3903
Scopus Author ID: 57209007701
ResearcherId: AAI-1952-2020

Ассистент кафедры морфологии и общей патологии

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Арина Алексеевна Старосветская

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: arinastar01@gmail.com

Студент медико-биологического факультета

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Усман Адамович Бариев

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: Sorry9337@mail.ru

Студент лечебного факультета

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Владислав Евгеньевич Носов

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: Vladothernoises@gmail.com

Лаборант кафедры нормальной физиологии

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Лариса Сергеевна Литвинова

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта», г. Калининград, Россия

Email: LLitvinova@kantiana.ru
ORCID iD: 0000-0001-5231-6910
SPIN-код: 6703-3412
Scopus Author ID: 7007068521
ResearcherId: A-9672-2014

Доктор медицинских наук, директор центра иммунологии и клеточных биотехнологий

Россия, 236041, Россия, Калининград, ул. Александра Невского, 14

Елена Юрьевна Авдеева

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: avdeeva.ey1@ssmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7061-9843
SPIN-код: 2846-3039
Scopus Author ID: 14324240900
ResearcherId: P-7248-2016

Доктор фармацевтических наук, научный сотрудник лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Михаил Валерьевич Белоусов

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Email: belousov.mv@ssmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2153-7945
SPIN-код: 8185-8117
Scopus Author ID: 55808990700
ResearcherId: Q-3827-2016

Доктор фармацевтических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Игорь Альбертович Хлусов

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Томск, Россия

Автор, ответственный за переписку.
Email: khlusov.ia@ssmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3465-8452
SPIN-код: 8443-8910
Scopus Author ID: 7004826401
ResearcherId: A-4945-2014

Доктор медицинских наук, руководитель лаборатории клеточных и микрофлюидных технологий

Россия, 634050, Россия, г. Томск, ул. Мосоквский тракт 2 стр.7

Список литературы

  1. Мирошниченко Л. А., Полякова Т. Ю., Авдеева Е. Ю., и др. Хелидоновая кислота и ее дериваты: общий спектр биологической активности и остеогенные свойства. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2022, Т. 11, №4, С.60–71. doi: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-60-71 [Miroshnichenko L.A., Polyakova T. U., Avdeeva E. YU., et al. Helidonovaya kislota i ee derivaty: obshchij spektr biologicheskoj aktivnosti i osteogennye svojstva. Razrabotka i registraciya lekarstvennyh sredstv. 2022, vol.11, no.4, pp. 60–71. doi: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-60-71]
  2. [Электронный ресурс] / Brunner-Munzel Test // CRAN. URL: https://search.rproject.org/CRAN/refmans/brunnermunzel/html/00Index.html [дата обращения: 22.02.2024] [[Electronic resource] / Brunner-Munzel Test // CRAN. Available from: https://search.rproject.org/CRAN/refmans/brunnermunzel/html/00Index.html [Accessed 22 February 2024]]
  3. Avdeeva E., Porokhova E., Khlusov I., et al. Calcium Chelidonate: Semi-Synthesis, Crystallography, and Osteoinductive Activity In Vitro and In Vivo. Pharmaceuticals (Basel). 2021 vol.14, no.6, pp.579. Published 2021 Jun 17. doi: 10.3390/ph14060579
  4. Avdeeva E., Shults E., Rybalova T., Reshetov Y., Porokhova E., Sukhodolo I., Litvinova L., Shupletsova V., Khaziakhmatova O., Khlusov I., Guryev A. Belousov M.. Chelidonic Acid and Its Derivatives from Saussurea Controversa: Isolation, Structural Elucidation and Influence on the Osteogenic Differentiation of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells In Vitro. Biomolecules. 2019, vol.9, no.5, pp.189. Published 2019 May 16. doi: 10.3390/biom9050189
  5. Chan C.K., Chen C.C., Luppen C.A., Kim J.B., DeBoer A.T., Wei K., Helms J.A., Kuo C.J., Kraft D.L., Weissman I.L.. Endochondral ossification is required for haematopoietic stem-cell niche formation. Nature. 2009 vol. 457, no. 7228, pp.490-4. doi: 10.1038/nature07547
  6. Filimonov D.A., Lagunin A.A., Gloriozova T.A., Rudik A.V., Druzhilovskii D.S., Pogodin P.V., Poroikov V.V.. Prediction of the biological activity spectra of organic compounds using the PASS online web resource. Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2014, vol.50, no.3, pp. 444-457. doi: 10.1007/s10593-014-1496-1
  7. Korkmaz S, Göksülük D, Zararsiz G. MVN: An R package for assessing multivariate normality. R JOURNAL 2014, vol.6, no.2.
  8. Lagunin A, Ivanov S, Rudik A, Filimonov D, Poroikov V. DIGEP-Pred: web service for in silico prediction of drug-induced gene expression profiles based on structural formula. Bioinformatics. 2013, vol. 29, no.16, pp. 2062-2063. doi: 10.1093/bioinformatics/btt322
  9. Scott M.A., Levi B., Askarinam A., Nguyen A., Rackohn T., Ting K., Soo C. James A.W.. Brief review of models of ectopic bone formation. Stem Cells Dev. 2012, vol.21, no.5, pp. 655-667. doi: 10.1089/scd.2011.0517
  10. Slenter, D. N., Kutmon, M., Hanspers, K., Riutta, A., Windsor, J., Nunes, N., Mélius, J., Cirillo, E., Coort, S. L., Digles, D., Ehrhart, F., Giesbertz, P., Kalafati, M., Martens, M., Miller, R., Nishida, K., Rieswijk, L., Waagmeester, A., Eijssen, L. M. T., Evelo, C. T., Willighagen, E. L.. WikiPathways: a multifaceted pathway database bridging metabolomics to other omics research. Nucleic Acids Res. 2018, vol.46 no. D1, pp. D661-D667. doi: 10.1093/nar/gkx1064
  11. Wu, T., Hu, E., Xu, S., Chen, M., Guo, P., Dai, Z., Feng, T., Zhou, L., Tang, W., Zhan, L., Fu, X., Liu, S., Bo, X., Yu, G.. clusterProfiler 4.0: A universal enrichment tool for interpreting omics data. Innovation (Camb). 2021, vol. 2, no. 3, pp.100141. Published 2021 Jul 1. doi: 10.1016/j.xinn.2021.100141
  12. Yu G., Wang L.G., Yan G.R., He Q.Y.. DOSE: an R/Bioconductor package for disease ontology semantic and enrichment analysis. Bioinformatics. 2015, vol. 31, no.4, pp. 608-609. doi: 10.1093/bioinformatics/btu684
  13. Yurova K.A., Khaziakhmatova O.G., Melashchenko E.S., Malashchenko V.V., Shunkin E.O., Shupletsova V.V., Ivanov P.A., Khlusov I.A., Litvinova L.S.. Cellular and Molecular Basis of Osteoblastic and Vascular Niches in the Processes of Hematopoiesis and Bone Remodeling (A Short Review of Modern Views). Curr Pharm Des. 2019, vol.25, no.6, pp. 663-669. doi: 10.2174/1381612825666190329153626

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Насибов Т.Ф., Горохова А.В., Порохова Е.Д., Старосветская А.А., Бариев У.А., Носов В.Е., Литвинова Л.С., Авдеева Е.Ю., Белоусов М.В., Хлусов И.А.,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах