Пептид AED активирует экспрессию генов и синтез белков дифференцировки фибробластов кожи человека при репликативном старении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Старение фибробластов кожи обусловлено генетическими особенностями и воздействием факторов внешней среды. Одним из физиологических аспектов старения кожи является снижение регенеративной способности фибробластов дермы, в том числе их способности к дифференцировке. Цель работы - изучить влияние пептида AED на дифференцировку фибробластов кожи человека при старении in vitro. Исследование проведено на клетках линии DF-1 (дермальные фибробласты человека [мезенхимные стволовые клетки]), выделенные из кожи век 37-летнего донора женского пола). Методы. Для достижения репликативного старения клетки культивировали 25 пассажей. Влияние пептида AED на экспрессию генов и синтез белков ранней (Engrailed 1, PDGFRa) и поздней (Spry4, Twist2) дифференцировки фибробластов оценивали методами полимеразной цепной реакции и иммуноцитохимии. Результаты. Экспрессия генов ENGRAILED1, PDGFRA, SPRY4, TWIST2 в «старых» фибробластах дермы была снижена соответственно в 1,7; 1,6; 1,5; 4,5 раза по сравнению с «молодыми» клетками кожи. Добавление пептида AED повышало экспрессию генов ENGRAILED1, PDGFRA, SPRY4, TWIST2 в «старых» фибробластах кожи соответственно в 1,9; 2,1; 2,3; 3,4 раза. Экспрессия белков Engrailed 1, PDGFRa, Spry4, Twist2 в «старых» фибробластах кожи была снижена соответственно в 1,9; 2,3; 5,1; 4,3 раза по сравнению с «молодыми» клетками кожи. Добавление пептида AED увеличивало синтез белков Engrailed 1, PDGFRa, Spry4, Twist2 в «старых» фибробластах соответственно в 3,3; 2,0; 2,5; 3,9 раза. Заключение. Таким образом, пептид AED повышает функциональную активность фибробластов кожи при старении путем повышения экспрессии генов и синтеза белков дифференцировки дермальных фибробластов. Этот геропротекторный эффект пептида AED может способствовать ускорению регенерации кожи, стимуляции хемотаксиса и митоза фибробластов, синтезу в них коллагена, активации ремоделирования внеклеточного матрикса.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Екатерина Олеговна Гутоп

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: mgutop@mail.ru
кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории биогеронтологии отдела биогеронтологии Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3

Наталья Сергеевна Линькова

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии; Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России; Белгородский государственный национальный исследовательский университет

Email: miayy@yandex.ru
доктор биологических наук, доцент, заведующая лабораторией молекулярных механизмов старения; профессор кафедры терапии, гериатрии и анти-возрастной медицины; ведущий научный сотрудник лаборатории проблем старения Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3; Российская Федеpация, 125371, Москва, Волоколамское шоссе, д. 91; Российская Федеpация, 308009, Белгород, ул. Победы, д. 85, корп. 12

Наталья Владимировна Фридман

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии

Email: natfri@mail.ru
кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов старения Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3

Екатерина Олеговна Кожевникова

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии

Email: katena_94@list.ru
кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биогеронтологии отдела биогеронтологии Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3

Виктория Олеговна Полякова

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: vopol@yandex.ru
профессор РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией иммунологии старения; заведующая центром молекулярной медицины Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3; Российская Федерация. 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2

Владимир Хацкелевич Хавинсон

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии; Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Email: khavinson@gerontology.ru
член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, директор; руководитель группы пептидной регуляции старения Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3; Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6

Список литературы

  1. Zouboulis C.C., Ganceviciene R., Liakou A.I., Theodoridis A., Elewa R., Makrantonaki E. Aesthetic aspects of skin aging, prevention, and local treatment. Clin. Dermatol. 2019; 37 (4): 365-72. https://doi.org/10.1016/j.clindermatol.2019.04.002.
  2. Woodley D.T. Distinct Fibroblasts in the Papillary and Reticular Dermis: Implications for Wound Healing. Dermatologic clinics. 2017; 35 (1): 95-100. https://doi.org/10.1016/j.det.2016.07.004.
  3. Mascharak S., des Jardins-Park H.E., Davitt M.F., Griffin M., Borrelli M.R., Moore A.L., Chen K., Duoto B., Chinta M., Foster D.S., Shen A.H., Januszyk M., Kwon S.H., Wernig G., Wan D.C., Lorenz H.P., Gurtner G.C., Longaker M.T. Preventing Engrailed-1 activation in fibroblasts yields wound regeneration without scarring. Science. 2021; 372 (6540): eaba2374. https://doi.org/10.1126/science.aba2374.
  4. Rinkevich Y., Walmsley G.G., Hu M.S., Maan Z.N., Newman A.M., Drukker M., Januszyk M., Krampitz G.W., Gurtner G.C., Lorenz H.P., Weissman I.L., Longaker M.T. Identification and isolation of a dermal lineage with intrinsic fibrogenic potential. Science. 2015; 348 (6232): aaa2151. https://doi.org/10.1126/science.aaa2151.
  5. Marques L.F., Stessuk T., Camargo I.C., Sabeh Junior N., dos Santos L., Ribeiro-Paes J.T. Plateletrich plasma (PRP): methodological aspects and clinical applications. Platelets. 2015; 26 (2): 101-13. https://doi.org/10.3109/09537104.2014.881991.
  6. Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г., Зеленин Н.В., Аюшинова Н.И. Воздействие на митогенактивируемые протеинкиназы как новое направление регуляции роста соединительной ткани. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16 (4): 86-93. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-4-86-93
  7. Lee M.S., Lowe G., Flanagan S., Kuchler K., Glackin C.A. Human Dermo-1 has attributes similar to Twist in early bone development. Bone. 2000; 27: 591-602. https://doi.org/10.1016/s8756-3282(00)00380-x.
  8. Lai W.T., Krishnappa V, Phinney D.G. Fibroblast growth factor 2 (Fgf2) inhibits differentiation of mesenchymal stem cells by inducing Twist2 and Spry4, blocking extracellular regulated kinase activation, and altering Fgf receptor expression levels. Stem Cells. 2011; 29 (7): 1102-11. https://doi.org/10.1002/stem.661.
  9. Crespo N.E., Torres-Bracero A., Renta J.Y., Desnick R.J., Cadilla C.L. Expression profiling identifies twist2 target genes in setleis syndrome patient fibroblast and lymphoblast cells.Int. J. Environ Res. Public Health. 2021; 18 (4): 1997. https://doi.org/10.3390/ijerph18041997.
  10. Hoffknecht B.C., Worm D.J., Bobersky S., Prochnow P., Bandow J.E., Metzler-Nolte N. Influence of the Multivalency of Ultrashort Arg-Trp-Based Antimicrobial Peptides (AMP) on Their Antibacterial Activity Chem. Med. Chem. 2015; 10 (9): 1564-9. doi: 10.1002/cmdc.201500220.
  11. Ni M., Tresset G., Iliescu C., Hauser C.A.E. Ultrashort Peptide Theranostic Nanoparticles by Microfluidic-Assisted Rapid Solvent Exchange. IEEE Trans Nanobioscience. 2020; 19 (4): 627-32. https://doi.org/10.1109/TNB.2020.3007103.
  12. Фридман Н.В., Линькова Н.С., Бойко Л.В., Кахели М.А. Влияние пептидных биорегуляторов на структурнофункциональные особенности кожи лица женщин пожилого возраста. Молекулярная медицина. 2021; 4: 42-6. https://doi.org/10.29296/24999490-2021-04-07.
  13. Журкович И.К., Ковров Н.Г, Рыжак Г.А., Миронова Е.С., Хавинсон В.Х. Идентификация коротких пептидов в составе полипептидных комплексов, выделенных из органов животных. Успехи современной биологии. 2020; (2): 140-8. https://doi.org/10.31857/S004213242002012X
  14. Линькова Н.С., Дробинцева А.О., Орлова О.А., Кузнецова Е.П., Полякова В.О., Кветной И.М., Хавинсон В.Х. Пептидная регуляция функций фибробластов кожи при их старении in vitro. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2016; 161 (1): 40-4. https://doi.org/10.1007/s10517-016-3370-x.
  15. Фридман Н.В., Линькова Н.С., Кожевникова Е.О., Гутоп Е.О., Хавинсон В.Х. Сравнительное влияние пептидов KE и AED на функциональную активность фибробластов кожи человека при их репликативном старении. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2020; 3: 197-201. https://doi.org/10.1007/s10517-020-05022-1.
  16. Хавинсон В.Х., Линькова Н.С., Дятлова А.С., Гутоп Е.О., Орлова О.А. Короткие пептиды: регуляция функций кожи при старении. Успехи геронтологии. 2020; 33(1): 46-54.
  17. Ashapkin V, Khavinson V., Shilovsky G., Linkova N., Vanuyshin B. Gene expression in human mesenchymal stem cell aging cultures: modulation by short peptides. Molecular Biology Reports. 2020; 47: 4323-9. https://doi.org/10.1007/s11033-020-05506-3.
  18. Khavinson V, Linkova N., Diatlova A., Trofimova S. Peptide Regulation of Cell Differentiation. Stem Cell Reviews and Reports. 2020; 16: 118-25. https://doi.org/10.1007/s12015-019-09938-8.
  19. Хохлов А.Н., Клебанов А.А., Кармушаков А.Ф., Шиловский Г.А., Насонов М.М., Моргунова Г.В. Тестирование геропротекторов в экспериментах на клеточных культурах: выбор оптимальной модельной системы. Вестник Московского университета. Серия 16: биология. 2014; 1: 13-8.
  20. Орасмяэ-Медер Т., Эрнандес Е. Пептидные технологии в косметике: тенденции и перспективы. Косметика & медицина. 2010; 2: 46-53.
  21. Kolchina N., Khavinson V., Linkova N., Yakimov A., Baitin D., Afanasyeva A., Petukhov M. Systematic search for structural motifs of peptide binding to double-stranded DNA. Nucleic Acids Research. 2019; 47 (20): 10553-63. https://doi.org/10.1093/nar/gkz850.
  22. Hsu Y.C., Wu Y.T., Tsai C.L., Wei Y.H. Current understanding and future perspectives of the roles of sirtuins in the reprogramming and differentiation of pluripotent stem cells. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2018; 243 (6): 563-75. https://doi.org/10.1177/1535370218759636.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Экспрессия Twist2 в цитоплазме фибробластов кожи при репликативном старении. Иммунофлуоресцентная микроскопия, ×200. Экспрессия Twist2 – красная флуоресценция, Alexa Fluor 567. Ядра докрашены Hoechst 33258, синяя флуоресценция. А – контроль, «молодая» культура; Б – контроль «старая» культура»; В – пептид AED, «старая» культура»

Скачать (42KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2022

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах