ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ЛЕГОЧНОГО ФИБРОЗА У МЫШЕЙ, ИНДУЦИРОВАННАЯ ПОСРЕДСТВОМ АЭРОЗОЛЬНОЙ ДОСТАВКИ LPS
- Авторы: Намаканова О.А.1,2, Губернаторова Е.О.1,2, Чичерина Н.Р.3, Зварцев Р.В.1,2, Друцкая М.С.1,2,3
-
Учреждения:
- ФГБУН «Институт молекулярной̆ биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия
- Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва
- АНО ВО Научно-технологическиий университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Краснодарский край, Россия
- Раздел: Объединенный иммунологический форум 2024
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/16876
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16876-EMM
- ID: 16876
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Резюме
Повреждение легких, вызванное воздействием липополисахарида (LPS), является наиболее часто используемой моделью острого воспаления легочной ткани у мышей, что позволяет имитировать развитие синдрома респираторного расстройства у человека. Эффекты индуцированного экспериментального острого LPS-зависимого воспаления дыхательных путей хорошо изучены и связаны с накоплением нейтрофилов в бронхоальвеолярной жидкости (БАЛ), локальной и системной продукцией провоспалительных цитокинов, а также сужением просвета дыхательных путей. В последнее время появляется все больше исследований, показывающих наличие признаков легочного фиброза, таких как усиленная пролиферация фибробластов и избыточное отложение внеклеточного матрикса на поздних стадиях острого воспаления легких, вызванного воздействием LPS. В данной работе описана экспериментальная модель острого повреждения легких, индуцированная с помощью однократного аэрозольного введения LPS в качестве воспроизводимой in vivo модели легочного фиброза. Для этого мышей линии C57BL/6 помещали в камеру, и с помощью распылителя Aeroneb Lab Nebulizer подвергали воздействию аэрозоля, содержащего 10 мг LPS.
Было установлено, что через 5 недель после однократного ингаляционного введения LPS мыши демонстрировали повышенную продукцию IL-6 в БАЛ. Несмотря на то, что количество нейтрофилов не изменялось, на 5 неделе после воздействия LPS происходило снижение процентного содержания альвеолярных макрофагов, что может свидетельствовать о продолжающимся локальном воспалении. В то же время доставка LPS с помощью аэрозольной установки, спустя несколько недель, приводило к увеличению продукции и экспрессии ключевых медиаторов фиброза таких, как повышенной продукции IL-10 в БАЛ, увеличенной экспрессии Tgfb1, Col1a1, Il13 и Acta2, а также отложению коллагена в легочной ткани по сравнению с мышами с острым воспалением легких.
Таким образом, использование метода однократного введения LPS с помощью небулайзера представляет собой релевантную, воспроизводимую и физиологичную модель на мышах, что в дальнейшем позволит исследовать механизмы развития фиброза легких и поможет в поиске новых терапевтических средств и подходов.
Ключевые слова
Об авторах
Ольга Александровна Намаканова
ФГБУН «Институт молекулярной̆ биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия;Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва
Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.namakanova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6423-5843
Младший научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва, Россия
Россия, Ул. Вавилова, 32, Москва, Россия, 119334.Екатерина Олеговна Губернаторова
ФГБУН «Институт молекулярной̆ биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия;Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва
Email: ekaterina.gubernatorova412@gmail.com
Cтарший научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва, Россия
Россия, Ул. Вавилова, 32, Москва, Россия, 119334.Неля Рафаиловна Чичерина
АНО ВО Научно-технологическиий университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Краснодарский край, Россия
Email: nelyayakhina@mail.ru
Студент магистр направления «Иммунобиология и биомедицина» в АНО ВО Научно-технологическиом университете «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Краснодарский край, Россия
Руслан Валерьевич Зварцев
ФГБУН «Институт молекулярной̆ биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия;Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва
Email: r.zvartsev@gmail.com
Младший научный сотрудник Лаборатории молекулярных механизмов иммунитета ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия
РоссияМарина Сергеевна Друцкая
ФГБУН «Институт молекулярной̆ биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской̆ академии наук, Москва, Россия;Центр высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва;
АНО ВО Научно-технологическиий университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Краснодарский край, Россия
Email: marinadru@gmail.com
д.б.н., ведущий научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наук, Москва; доцент, Научно-технологический университет «Сириус», Федеральная территория «Сириус», Краснодарский край, Россия
РоссияСписок литературы
- 1. Bain, C. C., and MacDonald, A. S. The impact of the lung environment on macrophage development, activation and function: diversity in the face of adversity. Mucosal Immunol, 2022, Vol. 15, no. 2, pp 223-234.
- 2. Byrne, A. J., Maher, T. M., and Lloyd, C. M. Pulmonary Macrophages: A New Therapeutic Pathway in Fibrosing Lung Disease? Trends Mol Med, 2016, Vol. 22, no. 4, pp 303-316.
- 3. de Souza Xavier Costa, N., Ribeiro Junior, G., Dos Santos Alemany, A. A., Belotti, L., Zati, D. H., Frota Cavalcante, M., Matera Veras, M., Ribeiro, S., Kallas, E. G., Nascimento Saldiva, P. H., Dolhnikoff, M., and Ferraz da Silva, L. F. Early and late pulmonary effects of nebulized LPS in mice: An acute lung injury model. PLoS One, 2017, Vol. 12, no. 9, pp e0185474.
- 4. Frangogiannis, N. Transforming growth factor-beta in tissue fibrosis. J Exp Med, 2020, Vol. 217, no. 3, pp e20190103.
- 5. Kolahian, S., Fernandez, I. E., Eickelberg, O., and Hartl, D. Immune Mechanisms in Pulmonary Fibrosis. Am J Respir Cell Mol Biol, 2016, Vol. 55, no. 3, pp 309-322.
- 6. Mizgerd, J. P., and Skerrett, S. J. Animal models of human pneumonia. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2008, Vol. 294, no. 3, pp L387-398.
- 7. Nakagome, K., Dohi, M., Okunishi, K., Tanaka, R., Miyazaki, J., and Yamamoto, K. In vivo IL-10 gene delivery attenuates bleomycin induced pulmonary fibrosis by inhibiting the production and activation of TGF-beta in the lung. Thorax, 2006, Vol. 61, no. 10, pp 886-894.
- 8. Schmittgen, T. D., and Livak, K. J. Analyzing real-time PCR data by the comparative C(T) method. Nat Protoc, 2008, Vol. 3, no. 6, pp 1101-1108.
- 9. Tsikis, S. T., Fligor, S. C., Hirsch, T. I., Pan, A., Yu, L. J., Kishikawa, H., Joiner, M. M., Mitchell, P. D., and Puder, M. Lipopolysaccharide-induced murine lung injury results in long-term pulmonary changes and downregulation of angiogenic pathways. Sci Rep, 2022, Vol. 12, no. 1, pp 10245.
- 10. Zheng, M., Li, H., Sun, L., Brigstock, D. R., and Gao, R. Interleukin-6 participates in human pancreatic stellate cell activation and collagen I production via TGF-beta1/Smad pathway. Cytokine, 2021, Vol. 143, no. pp 155536.