МАТЕРИАЛ XXIII МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПОЖИЛОЙ БОЛЬНОЙ. КАЧЕСТВО ЖИЗНИ» СТАТЬИ.

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ KLF, PTEN, SUMO1, APOE, SOD2 И SHC1 В ПОКОЯЩИХСЯ КЛЕТКАХ РАЗНОГО «ВОЗРАСТА»: МОДЕЛЬ ТЕСТИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ГЕРОПРОТЕКТОРОВ

1 Московский го­су­дар­ствен­ный уни­вер­си­тет им. М.В. Ло­мо­но­со­ва, НИИ фи­зи­ко-хи­ми­че­ской био­ло­гии им. А.Н. Бе­ло­зер­ско­го, Москва, Рос­сия2 Санкт-Пе­тер­бург­ский инсти­тут био­ре­гу­ля­ции и ге­ронто­ло­гии, Санкт-Пе­тер­бург

Изу­че­но влия­ние фи­зио­ло­ги­че­ски ак­тив­ных оли­го­пеп­ти­дов AED, KED и KE на уро­вень экс­прес­сии ге­нов, влия­ю­щих на про­дол­жи­тель­ность жиз­ни (во­вле­чен­ных в ре­ак­ции на окис­ли­тель­ный стресс, тем­пе­ра­ту­ру, до­ступ­ность пи­щи и по­вре­жде­ния ге­но­ма – так на­зы­ва­е­мых «геронтоге­нов»). Для это­го срав­ни­ва­ли уров­ни экс­прес­сии геронтоге­нов (пред­ста­ви­телей се­мейства KLF, PTEN, SUMO, APOE, SOD и SHC) в клет­ках, по­сле­до­ва­тель­но под­верг­ну­тых двум «ти­пам» ста­ре­ния: про­шед­шим 7 или 14 пас­са­жей ре­пли­ка­тив­но­го ста­ре­ния и за­тем еще 7 су­ток «ста­ци­о­нар­но­го» ста­ре­ния, обозна­чен­ных, со­от­вет­ствен­но, как 7Q и 14Q. Уро­вень экс­прес­сии большинства ис­сле­до­ван­ных ге­нов (за ис­клю­че­ни­ем SUMO1 и APOE) в «ста­рых» клет­ках (14Q) вы­ше, чем в «мо­ло­дых» (7Q). Дей­ствие оли­го­пеп­ти­дов AED, KED и KE на экс­прес­сию геронтоге­нов раз­лич­но и направ­ле­но, по-ви­ди­мо­му, на оп­ти­миза­цию функ­ци­о­ни­ро­ва­ния кле­ток. Ис­сле­ду­е­мые оли­го­пеп­ти­ды влия­ют на уро­вень экс­прес­сии ге­нов как в «мо­ло­дых» (7Q), так и в «ста­рых» (14Q) клет­ках, кро­ме двух слу­ча­ев: KED и AED сла­бо влия­ют на экс­прес­сию SHC1, и AED не влия­ет на экс­прес­сию APOE. На­и­бо­лее еди­но­об­раз­но все три пеп­ти­да дей­ству­ют на экс­прес­сию PTEN, сни­жая ее в «мо­ло­дых» клет­ках, и еще силь­нее – в «ста­рых». В слу­чае KLF, SOD2 и SHC1 на­блю­да­ет­ся обрат­ная кар­ти­на: все пеп­ти­ды по­вы­ша­ют уро­вень их экс­прес­сии, причем в мо­ло­дых клет­ках силь­нее, чем в ста­рых. По­лу­чен­ные дан­ные поз­во­ля­ют пред­по­ло­жить, что ге­ро­про­тек­тор­ные пеп­ти­ды дей­ству­ют на клет­ки по-раз­но­му, в за­ви­си­мо­сти от их про­ли­фе­ра­тив­но­го ста­ту­са, от ко­то­ро­го, в свою оче­редь, за­ви­сит способ­ность кле­ток ре­а­ги­ро­вать на окис­ли­тель­ный стресс и по­вре­жде­ния ДНК и ско­рость на­коп­ле­ния та­ких по­вре­жде­ний. Изу­че­ние влия­ние то­го или ино­го пре­па­рата на про­цесс ста­ре­ния, в том чис­ле и кле­точно­го, оче­вид­но, тре­бу­ет пред­ва­ри­тель­ной оцен­ки его дей­ствия на мо­де­лях с раз­лич­ным про­ли­фе­ра­тив­ным ста­ту­сом кле­ток.

Ключевые слова: пептиды, стволовые клетки, старение, геропротекторы, противовозрастные препараты, клеточное старение, геронтогены

Дата публикации:

EXPRESSION OF KLF, PTEN, SUMO1, APOE, SOD2, AND SHC1 GENES IN DIFFERENTLY «AGED» QUIESCENT CELLS: A MODEL FOR TESTING OF SOME GEROPROTECTORS

G.A. ShilovskyV.V. AshapkinN.S. LinkovaV.Kh. KhavinsonB.F. Vanyushin*

1 Belozersky Institute of Physico Chemical Biology, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia2 Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, St-Petersburg, Russia

Effects of physiologically active oligopeptides AED, KED, and KE on expression of genes affecting the lifespan (involved in responses to oxidative stress, temperature, food availability, and genome damages – so-called «gerontogenes») were studied. The expression levels of gerontogenes (members of the KLF, PTEN, SUMO, APOE, SOD, and SHC families) were compared between cultures of human mesenchymal stem cells subjected sequentially to two «types» of aging: 7 or 14 passages of replicative aging and then 7 more days of «stationary» aging, designated respectively 7Q and 14Q. The expression levels of most genes are higher in «aged» cells (14Q) compared with «young» cells (7Q), except for SUMO1 and APOE. Effects of oligopeptides AED, KED, and KE on the expression of gerontogenes are variable and directed, apparently, to optimization of the cell function. Oligopeptides studied affect gene expression in both «young» (7Q) and «aged» (14Q) cells, except for two cases: KED and AED have little effect on SHC1 expression, and AED does not change APOE expression. Most consistently all three peptides influence PTEN expression, reducing it in «young» cells and even stronger in «aged» cells. An opposite pattern was observed for KLF, SOD2, and SHC1: all peptides increase levels of their expression, the effect being stronger in young cells than in aged cells. We suggest from the data obtained that geroprotective peptides act on cells differently depending on their proliferative status, which, in its turn, affects the ability of cells to respond to oxidative stress and DNA damage, and the rate of accumulation of such damage. Studies of the effects of drugs on aging, including the cellular aging, evidently, require preliminary evaluation of their effects in cell models with variable proliferative status.

Keywords: peptides, stem cells, aging, geroprotectors, anti-aging drugs, cell aging, gerontogens

Published: 2018