Проведенный Лабораторией регуляции агрегатного состояния крови анализ дифференциальной экспрессии и статистический анализ генных листов GSEA показал, что в клетках при действии поликатионных липидов 2х3, ожидаемо, активируются процессы эндоцитоза и внутриклеточного транспорта. Установлен ряд деталей эндоцитоза, которые впоследствии могут способствовать увеличению эффективности данной системы. Кроме того, обнаружена активация белкового синтеза в клетках.
В 2020 г. были продолжены исследования механизмов формирования фенотипа клеточного старения, индуцированного хроническим стрессом эндоплазматического ретикулума. С помощью клеточного сортинга установлено, что растущая при хроническом стрессе ЭПР гетерогенность клеточной популяции выражается в расщеплении на минимум две субпопуляции клеток с противоположными изменениями в уровне экспрессии мРНК ключевого компонента биогенеза микроРНК DICER1. Проведенный нокдаун в фибробластах с помощью малых интерферирующих РНК (миРНК) трех ветвей UPR (IRE1, PERK, ATF6) привел к падению уровня экспрессии мРНК бета-галактозидазы GLB1, активность этого фермента является маркером клеточного старения. Почти для всех миРНК было отмечено снижение уровня мРНК DICER1, что может указывать на снижение биогенеза микроРНК.
Впервые при стресс-индуцированном старении охарактеризована одновременно динамика накопления белковых агрегатов и активность бета-галактозидазы с использованием конфокальной лазерной скнирующей микроскопии, цветной реакции и одновременного мечения флуоресцентным зондом тиофлафином Т (ThT). Квантовый выход ThT возрастает, и максимум эмиссии смещается с 445 нм до 482 нм при связывании с белками, структуры которых богаты бета-листами (бета-складчатыми слоями). Было сделано предположение о том, что наблюдаемые изменения отражают динамику коалесценции агрегатов: сначала на ранних этапах стресса могут образовываться мелкие агрегаты, диффузно распределенные в цитоплазме, которые затем укрупняются и формируют тельца включения.
Также в 2020 г. было исследовано действие ранее выявленных при ЭПР стресс-индуцированном старении дифференциально экспрессируемых микроРНК: при их оверэкспрессии (miR-92, miR-221) наблюдалось разнонаправленное изменение уровней экспрессии маркеров старения.
В 2020 г. в лаборатории отрабатывалась методика непрямого определения продукции оксида азота (II) NO с использованием флуоресцентного зонда 4,5-диаминофлуоресцеина DAF-2 эндотелиальными клетками в микрофлюидном чипе в потоке. Получены данные об увеличении продукции оксида азота (NO) клетками EAhy.926 при механическом стрессе, создаваемом потоком ростовой среды. Оценка продукции оксида азота в микрофлюидной системе в контролируемых условиях позволит охарактеризовать клеточный ответ на особые гидродинамические условия и изучить возможность дизрегуляции эндотелия при этом.
Также было показано, что еще одним воздействием, имеющим признаки активации стрессового ответа клеток, является моделируемая в условиях Земли микрогравитация.
Моделируемая микрогравитация может индуцировать фенотипические элементы клеток, схожие со стресс-индуцированными. Помимо фундаментального значения, полученные данные могут быть могут быть использованы для разработки стратегий профилактики нарушений в системе гемостаза у космонавтов, что имеет принципиальной значение для обеспечения эффективных и безопасных длительных космических полетов.
Список работ, опубликованных в рамках НИР в 2020 г:
- Silaeva, Y.Y., Kalmykov, V.A., Varlamova, E.A., Korshunov, E.N., Korshunova, D.S., Kubekina, M.V., Shtil, A.A., Roninson, I.B., Deykin, A.V.1,2. Genome Editing As an Approach to the Study of in Vivo Transcription Reprogramming. // Dokl Biochem Biophys 490, 43–46 (2020). Doi:10.1134/S1607672920010147
- Sokolovskaya A.; Korneeva E.; Zaichenko D.; Virus E.; Kolesov D.; Moskovtsev A.; Kubatiev A.1 Changes in the Surface Expression of Intercellular Adhesion Molecule 3, the Induction of Apoptosis, and the Inhibition of Cell-Cycle Progression of Human Multidrug-Resistant Jurkat/A4 Cells Exposed to a Random Positioning Machine. // INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 21(3), 855 DOI:10.3390/ijms21030855
- Sokolovskaya, A.A.; Korneeva, E.A.; Kolesov, D.V.; Moskovtsev, A.A.; Kubatiev, A.A. Inhibition of cell cycle progression and changes in surface markers in MEG-01 megakaryoblastic cells exposed to the random positioning machine. Microgravity Sci. Technol. 2020, doi:10.1007/s12217-019-09737-3.
- Moskovtsev, A., Mylnikova, A., Kolesov, D., Mikryukova, A., Zaychenko, D., Sokolovskaya, A., & Kubatiev, A.1,2 Оценка продукции оксида азота эндотелиальными клетками EA.hy926 при механическом стрессе, создаваемом потоком в микрофлюидной системе. // Патогенез, 18(4), 71-77. doi:10.25557/2310-0435.2020.04.71-77