Поиск механизмов нового феномена радиационно-индуцированного замедления клеточного старения

Номер гранта:16-34-00367
Область научного знания:биология и медицинские науки
Тип конкурса: («мол_а»)(«мол_а») конкурс научных проектов, выполняемых молодыми учеными
Год выполнения:2016г.
Руководитель: Велегжанинов ИльяОлегович
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Ранее при участии членов коллектива проекта был впервые обнаружен феномен замедления клеточного старения культуры нормальных фибробластов человека линий HFL1 и AG01522 при облучении их на ранних пассажах в дозах 1,25 и 10 сГр. Позже он был подтверждён на клеточной линии ФЛЭЧ-104 (материал готовится к публикации). Данный эффект не описан в литературе не для каких объектов. Цель проекта: изучить механизм радиационно-индуцированного замедления клеточного старения в системе in vitro. Для достижение поставленной цели планируется: 1. Определить диапазон доз, в рамках которого обнаруживается эффект. 2. Выявить изменения профиля экспрессии генов стресс-ответа в клетках, претерпевших радиационно-индуцированное замедление клеточного старения. 3. Путём специфического ингибирования ERK1/2 определить наличие или отсутствие связи ERK1/2-зависимой стимуляции пролиферации с радиационно-индуцируемым замедлением клеточного старения. 4. Оценить динамику накопления повреждений ДНК и изменения активности каспазы-3 и экспрессии мРНК каспаз 3, 7 и 8 в процессе истощения пролиферативного потенциала в культуре, проявляющей радиационно-индуцированное замедление клеточного старения.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

В результате исследований было впервые показано, что однократное облучение эмбриональных фибробластов человека на ранних пассажах в дозах 3 и 5 сГр приводит к замедлению клеточного старения и одновременной отдалённой стимуляции пролиферации, то есть к увеличению пролиферативного потенциала. Каждый эффект показан двумя различными методами в нескольких независимых экспериментах. При этом, стимуляция пролиферации непосредственно после облучения в дозе 3 сГр не наблюдалась, а облучение в дозе 5 сГр, подобно облучению в дозе 2 Гр, приводило к торможению деления клеток в первые 48 часов. Не смотря на отсутствие отдалённых эффектов облучения в дозах 9, 12, 15, 20, 50 и 100 сГр на пролиферацию фибробластов, воздействие в дозе 2 Гр, так же как и воздействие в дозе 3 сГр приводило к снижению доли стареющих клеток через 30-37 дней культивирования. Однако в отличие от культур, облучённых в дозе 3 сГр, культуры, облучённые в высокой дозе, раньше достигали полной остановки роста. Для того, чтобы оценить возможную роль изменения активности сигнального каскада MAPK/ERK в отдалённой стимуляции пролиферации и замедлении клеточного старения после однократного воздействия ионизирующего излучения в малых дозах с помощью иммуноферментного анализа мы проанализировали общий уровень и уровень фосфорилированной формы белков ERK1 и ERK2 через 30 суток после облучения фибробластов в дозах 3 и 5 сГр, а так же 2 Гр. Результаты свидетельствуют об отсутствии различий в соотношении двух форм белков в контрольной и облучённых культурах. В то же время добавление в момент облучения в питательную среду специфических ингибиторов сигнальных каскадов MAPK/ERK (U0126) и PI3K/AKT/mTOR (LY294002) как вместе, так и по отдельности приводит к отмене описанных выше радиационно-индуцированных эффектов, но при этом драматически изменяет динамику пролиферации фибробластов без воздействия облучения. Трансгенерационное замедление пролиферации и задержка накопления стареющих фибробластов в культурах однократно подверженных воздействию ингибиторов U0126 и LY294002 представляет интерес с точки зрения геронтологии. Оценка скорости элиминации повреждений ДНК, вызванных дополнительным острым облучением в высоких дозах, не выявила признаков адаптивного ответа в клетках, проявляющих радиационно-индуцированное замедление клеточного старения. Таким образом, нами впервые показано, что однократное облучение эмбриональных фибробластов человека в дозах 3 и 5 сГр может приводить к увеличению их пролиферативного потенциала, получены пилотные экспериментальные данные для дальнейшего выяснения механизмов данного феномена. По результатам проекта опубликована одна статья в переводном журнале «Биофизика» и готовится к отправке статья в журнал «International Journal of Radiation Biology». После проведения дополнительных экспериментов материалы, полученные в рамках проекта, лягут в основу диссертационной работы Ермаковой Анастасии Владимировны. Результаты были представлены в виде устных докладов и обсуждены на всероссийских и международных конференциях.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 13.11.2018.

Библиография

Приведена в авторской редакции.
Помог ли вам материал?
0    0