Изменение уровня прогестерона и гонадолиберина после введения экзогенного кисспептина у самок Danio rerio

Обложка


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Обоснование. Согласно современным представлениям, кисспептиновая сигнальная система — это верхнее (центральное) звено регуляции репродуктивной функции. Нейропептид кисспептин считают индикатором ряда акушерских патологий у человека. Поэтому важен поиск новых синтетических аналогов природных кисспептинов в качестве фармакологических агентов регуляции репродукции. С другой стороны, актуальным становится поиск новых эффективных модельных организмов, в которых определенные эффекты проявляются наиболее ярко по сравнению с традиционными экспериментальными животными.

Цель — количественно оценить действие кисспептина-14 на уровень гонадолиберина и прогестерона в двух дозах на сроках, типичных для действия нейропептидов, на модельном организме Danio rerio.

Материалы и методы. В настоящем исследовании использован аналог кисспептина, условно обозначенный кисспептин-14. Все самки Danio rerio достигли половой зрелости к моменту эксперимента (6–8 мес.). Кисспептин вводили в дозах 1 и 4 нг. Группы анализировали через 1 и 4 ч после введения. Перед введением препарата рыб подвергали лидокаиновой анестезии при концентрации 40 мг/л на 5–6 мин, затем вводили препарат интрацеребровентрикулярно. Через 1 или 4 ч проводили забор материала (гонады и средний мозг). Образцы гонад и среднего мозга гомогенизировали, гомогенаты суспензировали и проводили иммуноферментный анализ для определения концентрации гормонов.

Результаты. Введение кисспептина-14 в дозе 1 нг привело к увеличению уровня гонадолиберина спустя 4 ч после введения. При меньшем сроке после введения не было выявлено статистически значимых результатов. Введение кисспептина-14 в дозах 1 и 4 нг привело к увеличению уровня прогестерона в гонадах самок Danio rerio спустя 1 и 4 ч после введения. При этом статистически значимые различия по сравнению с контрольной группой были отмечены на разных сроках взятия образцов.

Заключение. Интрацеребровентрикулярное введение кисспептина-14 в дозе 1 нг спустя 4 ч вызывает повышение гонадолиберина в структурах среднего мозга. Интрацеребровентрикулярное введение кисспептина-14 вызывает повышение прогестерона в гонадах самок Danio rerio. Однозначной взаимосвязи между изменением концентрации гонадолиберина в структурах среднего мозга и изменением концентрации прогестерона в гонадах самок выявлено не было.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Александра Александровна Блаженко

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Институт экспериментальной медицины

Email: alexandrablazhenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8079-0991
SPIN-код: 8762-3604

научный сотрудник; младший научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Марина Игоревна Костина

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: koctena@list.ru
ORCID iD: 0009-0005-1060-5489

студентка; младший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Алина Алексеевна Нужнова

Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: lin.panaiotis@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-1607-1471

студентка; младший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Патент РФ на изобретение № 2766689 / 15.03.2022. Бюл. № 8. Блаженко А.А., Хохлов П.П., Лебедев А.А., и др. Применение лидокаина для анестезии модельного организма Danio rerio в экспериментальных условиях.
  2. Pinilla L., Aguilar E., Dieguez C., et al. Kisspeptins and reproduction: physiological roles and regulatory mechanisms // Physiol Rev. 2012. Vol. 3, N 92. P. 1235–1316. doi: 10.1152/physrev.00037.2010
  3. Чернуха Г.Е., Табеева Г.И., Гусев Д.В., Шмаков Р.Г. Кисспептин и репродуктивная система // Доктор.Ру. 2017. Т. 132, № 3. С. 73–78. EDN: YPQGIF
  4. George J.T., Veldhuis J.D., Roseweir A.K., et al. Kisspeptin-10 is a potent stimulator of LH and increases pulse frequency in men // J Clin Endocrinol Metab. 2011. Vol. 8, N 96. P. 1228–1236. doi: 10.1210/jc.2011-0089
  5. Wang B., Mechaly A.S., Somoza G.M. Overview and new insights into the diversity, evolution, role, and regulation of kisspeptins and their receptors in teleost fish // Front Endocrinol. 2022. Vol. 13. P. 862614. doi: 10.3389/fendo.2022.862614
  6. Ogawa S., Parhar I.S. Biological significance of kisspeptin – Kiss 1 receptor signaling in the habenula of teleost species // Front Endocrinol (Lausanne). 2018. Vol. 9. P. 222. doi: 10.3389/fendo.2018.00222
  7. Kitahashi T., Ogawa S., Parhar I.S. Cloning and expression of kiss2 in the zebrafish and medaka // Endocrinology. 2009. Vol. 150, N 2. P. 821–831. doi: 10.1210/en.2008-0940
  8. Ogawa S., Ng K.W., Ramadasan P.N., et al. Habenular Kiss1 neurons modulate the serotonergic system in the brain of zebrafish // Endocrinology. 2012. Vol. 153, N 5. P. 2398–2407. doi: 10.1210/en.2012-1062
  9. Onuma T.A., Duan C. Duplicated Kiss1 receptor genes in zebrafish: distinct gene expression patterns, different ligand selectivity, and a novel nuclear isoform with transactivating activity // FASEB J. 2012. Vol. 26, N 7. P. 2941–2950. doi: 10.1096/fj.11-201095
  10. Zhao Y., Lin M.C., Mock A., et al. Kisspeptins modulate the biology of multiple populations of gonadotropin-releasing hormone neurons during embryogenesis and adulthood in zebrafish (Danio rerio) // PLoS One. 2014. Vol. 9, N 8. P. e104330. doi: 10.1371/journal.pone.0104330
  11. Matsui H., Takatsu Y., Kumano S., et al. Peripheral administration of metastin induces marked gonadotropin release and ovulation in the rat // Biochem Biophys Res Commun. 2004. Vol. 320, N 2. P. 383–388. doi: 10.1016/j.bbrc.2004.05.185
  12. Gottsch M.L., Cunningham M.J., Smith J.T., et al. A role for kisspeptins in the regulation of gonadotropin secretion in the mouse // Endocrinology. 2004. Vol. 145, N 9. P. 4073–4077. doi: 10.1210/en.2004-0431
  13. Shahab M., Mastronardi C., Seminara S.B., et al. Increased hypothalamic GPR54 signaling: a potential mechanism for initiation of puberty in primates // Proc Natl Acad Sci USA. 2005. Vol. 102, N 6. P. 2129–2134. doi: 10.1073/pnas.0409822102
  14. Messager S., Chatzidaki E.E., Ma D., et al. Kisspeptin directly stimulates gonadotropin-releasing hormone release via G protein-coupled receptor 54 // Proc Natl Acad Sci USA. 2005. Vol. 102, N 5. P. 1761–1766. doi: 10.1016/j.bbrc.2004.05.185
  15. Sitticharoon C., Sririwichitchai R., Keadkraichaiwat I., et al. ODP417 Kisspeptin directly stimulates estrogen and progesterone secretion from human granulosa cells // J Endocr Soc. 2022. Vol. 6. P. 663–664. doi: 10.1210/jendso/bvac150.1373
  16. Guo L., Xu H., Li Y., et al. Kisspeptin-10 promotes progesterone synthesis in bovine ovarian granulosa cells via downregulation of microRNA-1246 // Genes. 2022. Vol. 13, N 2. P. 298–310. doi: 10.3390/genes13020298
  17. Xiao Y., Ni Y., Huang Y., et al. Effects of kisspeptin-10 on progesterone secretion in cultured chicken ovarian granulosa cells from preovulatory (F1–F3) follicles // Peptides. 2011. Vol. 32, N 10. P. 2091–2097. doi: 10.1016/j.peptides.2011.09.001
  18. Хохлов П.П., Блаженко А.А., Комлев А.С., и др. Синтетические аналоги пептидов кисспептинов обладают фармакологическими свойствами природных пептидов // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2023. Т. 86, № 11S. С. 153–154. EDN: MOWCYR doi: 10.30906/ekf-2023-86s-153a
  19. Ogawa S., Nathan F.M., Parhar I.S. Habenular kisspeptin modulates fear in the zebrafish // Proc Natl Acad Sci USA. 2014. Vol. 111, N 10. P. 3841–3846. doi: 10.1073/pnas.1314184111
  20. Karaman G.E., Emekli-Alturfan E., Akyüz S. Zebrafish; an emerging model organism for studying toxicity and biocompatibility of dental materials // Cell Mol Biol. 2020. Vol. 66, N 8. P. 41–46.
  21. Качанов Д.А., Лакеенков Н.М., Левикин К.Е., и др. Danio rerio (Zebrafish) как универсальный модельный объект в доклинических исследованиях // Forcipe. 2018. Т. 1, № 1. С. 49–54. EDN: ZZAPGP
  22. Clelland E., Peng C. Endocrine/paracrine control of zebrafish ovarian development // Mol Cell Endocrinol. 2009. Vol. 312, N 1–2. P. 42–52. doi: 10.1016/j.mce.2009.04.009
  23. Yesudhason B.V., Selvan Christyraj J.R.S., Ganesan M., et al. Developmental stages of zebrafish (Danio rerio) embryos and toxicological studies using foldscope microscope // Cell Biol Int. 2020. Vol. 44, N 10. P. 1968–1980. doi: 10.1002/cbin.11412
  24. Kettleborough R.N., Busch-Nentwich E.M., Harvey S.A., et al. A systematic genome-wide analysis of zebrafish protein-coding gene function // Nature. 2013. Vol. 496, N 7446. P. 494–497. doi: 10.1038/nature11992
  25. Varga M., Ralbovszki D., Balogh E., et al. Zebrafish models of rare hereditary pediatric diseases // Diseases. 2018. Vol. 6, N 2. P. 43. doi: 10.3390/diseases6020043
  26. Liu C., Li R., Li Y., et al. Spatiotemporal mapping of gene expression landscapes and developmental trajectories during zebrafish embryogenesis // Dev Cell. 2022. Vol. 57, N 10. P. 1284–1298.e5. doi: 10.1016/j.devcel.2022.04.009
  27. Aanes H., Collas P., Aleström P. Transcriptome dynamics and diversity in the early zebrafish embryo // Brief Funct Genomics. 2014. Vol. 13, N 2. P. 95–105. doi: 10.1093/bfgp/elt049
  28. Rauwerda H., Pagano J.F., de Leeuw W.C., et al. Transcriptome dynamics in early zebrafish embryogenesis determined by high-resolution time course analysis of 180 successive, individual zebrafish embryos // BMC Genomics. 2017. Vol. 18, N 2. P. 287. doi: 10.1186/s12864-017-3672-z
  29. Williams T.D., Mirbahai L., Chipman J.K. The toxicological application of transcriptomics and epigenomics in zebrafish and other teleosts // Brief Funct Genomics. 2014. Vol. 13, N 2. P. 157–171. doi: 10.1093/bfgp/elt053
  30. Hill A.J., Teraoka H., Heideman W., et al. Zebrafish as a model vertebrate for investigating chemical toxicity // Toxicol Sci. 2005. Vol. 86, N 1. P. 6–19. doi: 10.1093/toxsci/kfi110
  31. Parhar I.S., Ogawa S., Sakuma Y. Laser-captured single digoxigenin-labeled neurons of gonadotropin-releasing hormone types reveal a novel G protein-coupled receptor (Gpr54) during maturation in cichlid fish // Endocrinology. 2004. Vol. 145, N 8. P. 3613–3618. doi: 10.1210/en.2004-0395
  32. Ohga H., Adachi H., Kitano H., et al. Kiss1 hexadecapeptide directly regulates gonadotropin-releasing hormone 1 in the scombroid fish, chub mackerel // Biol Reprod. 2017. Vol. 96, N 2. P. 376–388. doi: 10.1095/biolreprod.116.142083
  33. Li S., Zhang Y., Liu Y., et al. Structural and functional multiplicity of the kisspeptin/GPR54 system in goldfish (Carassius auratus) // J Endocrinol. 2009. Vol. 201, N 3. Р. 407–418. doi: 10.1677/JOE-09-0016
  34. Selvaraj S., Ohga H., Kitano H., et al. Peripheral administration of kiss1 pentadecapeptide induces gonadal development in sexually immature adult scombroid fish // Zool Sci. 2013. Vol. 30, N 6. P. 446–454. doi: 10.2108/zsj.30.446
  35. Ohga H., Selvaraj S., Adachi H., et al. Functional analysis of kisspeptin peptides in adult immature chub mackerel (Scomber japonicus) using an intracerebroventricular administration method // Neurosci Lett. 2014. Vol. 561. P. 204–207. doi: 10.1016/j.neulet.2013.12.072
  36. Канунникова Н.П. Нейропротекторные свойства нейропептидов // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2018. Т. 15, № 5. С. 492–498. EDN: YKYYJW doi: 10.25298/2221-8785-2017-15-5-492-498
  37. Taghizadeh V., Imanpoor M.R., Mehdinejad N., et al. Study the seasonal steroid hormones of common carp in Caspian Sea, Iran // Springerplus. 2013. Vol. 2, N 1. P. 193. doi: 10.1186/2193-1801-2-193

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Концентрация прогестерона в гонадах Danio rerio в пг/мкг общего белка после введения кисспептина-14: 1 — контрольная группа, 1 ч; 2 — контрольная группа, 4 ч; 3 — 1 ч после введения кисспептина-14 в дозе 1 нг; 4 — 1 ч после введения кисспептина-14 в дозе 4 нг; 5 — 4 ч после введения кисспептина-14 в дозе 1 нг; 6 — 4 ч после введения кисспептина-14 в дозе 4 нг; 7 — объединенная контрольная группа; 8 — объединенная группа, доза 1 нг; 9 — объединенная группа, доза 4 нг; 10 — объединенная экспериментальная группа, 1 ч; 11 — объединенная экспериментальная группа, 4 ч. На графике представлены все индивидуальные значения и среднее по этим данным. * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; **** p < 0,0001.

Скачать (103KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрация гонадолиберина в среднем мозге Danio rerio в пг/мкг общего белка после введения кисспептина-14: 1 — контрольная группа, 1 ч; 2 — контрольная группа, 4 ч; 3 — 1 ч после введения препарата в дозе 1 нг; 4 — 1 ч после введения кисспептина-14 в дозе 4 нг; 5 — 4 ч после введения кисспептина-14 в дозе 1 нг; 6 — 4 ч после введения кисспептина-14 в дозе 4 нг; 7 — объединенная контрольная группа; 8 — объединенная группа, 1 нг; 9 — объединенная группа, 4 нг; 10 — объединенная группа, 1 ч; 11 — объединенная группа, 4 ч. На графике представлены все индивидуальные значения и среднее ± среднее квадратичное отклонение по этим данным. ** p < 0,01.

Скачать (99KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
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 № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.