Исследование синтетической функции фибробластов после воздействия препаратов коллагена

Обоснование. Большенство работ, опубликованных в последние годы, продемонстрировали положительное влияние коллагена на клинические признаки старения кожи. Использование коллагена в качестве пищевой добавки имеет долгую историю; однако лишь немногие исследования рассматривали инъекционные формы коллагена в клеточной и молекулярной биологии клеток кожи, которая могла бы пролить свет на результаты клинического улучшения. Данное исследование посвящено оценке экспрессии генов, после воздействия препаратами коллагена на культуру фибробластов.
Цель исследования: оценить экспрессию генов (коллаген первого типа (COL1), эластин (ELN), матриксная металлопротеиназа 1-го типа (MMP1), матриксная металлопротеиназа 3-го типа (MMP3) и верзикан (VCAN)) после воздействия препаратов коллагена (Collost micro, Linerase, Nithya, Collapro30+, Collapro45+ и Collapro55+).
Методы. Экспрессию генов измеряли с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с обратной транскрипцией (RT-rtPCR).
Результаты. Для препарата Linerase через 48 часов наблюдается более высокая экспрессия гена COL1 по сравнению с остальными препаратами. Необходимо отметить отсутствие экспрессии гена MMP1 спустя 24 часа во всех образцах кроме проб, обработанных препаратами Collapro30+ и Collapro55+. Спустя 48 часов после обработки клеток экспрессия гена MMP1 детектировалась только в образце, обработанном препаратом Linerase. Результаты попарного сравнения отличий экспрессии между группами по гену MMP3 (24 часа и 48 часов после инкубации) выявлено не было. Также в образцах, обработанных препаратами Collapro30+, Collapro45+ и Collapro55+, верзикан экспрессируется на более высоком уровне на первые сутки исследования. На вторые сутки ген VCAN экспрессируется на более высоком уровне у препаратов Collapro45+ и Linerase.

Введение

Коллаген является основным белком, составляющим внеклеточный матрикс, образованный цепочкой определенных аминокислот [1]. В своей первичной форме коллаген имеет тройную спиральную структуру, которая состоит из трех α-цепей, характеризующихся повторяющимися пептидными триплетами с последовательностью глицин-XY. Хотя X и Y представляют любую аминокислоту, они обычно соответствуют пролину и гидроксипролину соответственно. Рядом с тройными спиральными областями находятся неглициновые-XY сегменты, известные как неколлагеновые домены или домены Col. Эти области часто включают идентифицируемые пептидные модули, обнаруженные в других молекулах внеклеточного матрикса [2].

Коллагены являются преобладающими белками у млекопитающих, составляя примерно 30% от общей массы белка. Открытие коллагена II Миллером и Матукасом в 1969 г. ознаменовало поворотный момент, приведший к последующей идентификации 26 дополнительных типов коллагена. Достижения в области молекулярной биологии и методов клонирования генов значительно ускорили темпы открытий в этой области [2].

На сегодняшний день семейство коллагенов охватывает 28 типов, которые распределены в разных пропорциях во всех органах и системах человеческого организма, составляя существенный компонент клеточных мембран [3].

Компоненты дермы, включая фибробласты, коллаген, эластические волокна, ГАГ и ПГ, претерпевают значительные изменения во время внутренних и внешних процессов старения. Значительное снижение количества коллагена приводит к тому, что фибробласты дермы приобретают возрастные особенности, такие как уменьшение размера и потеря удлинения, что, как следствие, приводит к ухудшению нормальных функций, таких как индукция выработки коллагена и его деградация [4].

Фибробласты были впервые представлены научному сообществу в 1858 г. немецким патологом Рудольфом Вирховым, и впоследствии свойства этого открытия обратились к их роли в восстановлении тканей, подразумевая участие фибробластов в производстве новых соединительных тканей [5]. В широком смысле фибробласты известны как мезенхимальные клетки, выполняющие различные функции, такие как агенты восстановления тканей при различных патологических сценариях, клетки-мишени и модуляторы иммунных функций; секреция метаболитов и сигнальных факторов соседним клеткам, а также регуляция метаболизма в различных органах; и ремоделирование внеклеточного матрикса [6].

Цель исследования: оценить экспрессию генов, ответственных за синтез коллагена первого типа (COL1), эластина (ELN), матриксной металлопротеиназы 1-го типа (MMP1), матриксной металлопротеиназы 3-го типа (MMP3) и верзикана (VCAN)) после воздействия препаратов коллагена (Collost micro, Linerase, Nithya, Collapro30+, Collapro45+ и Collapro55+).

Методы

1. Подготовка препаратов к исследованию

В работе были использованы коммерческие препараты коллагенов (табл. 1). Препараты разводили стерильным физиологическим раствором, если это требовалось согласно инструкции.

...

Моржанаева М.А., Свечникова Е.В., Бабин Ю.Ю., Старкина О.В.