ИСТИНА

У грызунов, постоянно живущих под землей, существует ряд механизмов для адаптации к длительному недостатку кислорода, связанный с соответствующими мутациями в регулирующих метаболизм генах. Примером вида, у которого такая адаптация привела к уникальным сверхкомпенсаторным изменениям, является голый землекоп Heterocephalus glaber. Имея физические размеры, сравнимые с мышью, голые землекопы живут на порядок дольше, и считается, что они относительно редко развивают злокачественные опухоли. Кроме того, это единственные известные млекопитающие, не поддерживающие постоянную температуру тела в активном состоянии. Пониженная температура тела и усиленный контроль клеточного деления могут негативно сказываться на эффективности иммунного ответа, особенно адаптивного, однако, H. glaber, по-видимому, относительно устойчивы к инфекционным заболеваниям и хорошо чувствуют себя в конвенциальных условиях содержания. Развитию и функционированию иммунной системы H. glaber, о которой имеются лишь отрывочные устаревшие сведения, и посвящен данный проект. На первом этапе работы основные усилия будут сосредоточены на получении и подборе необходимых иммунологических реагентов с использованием стандартных приемов молекулярной иммунологии, в том числе гибридомной технологии, а также биоинформатики. Полученные панели антител будут использованы для изучения развития первичных и вторичных лимфоидных органов H. glaber в процессе онтогенеза, а также для изучения параметров иммунного ответа этих животных на различные антигены. Кроме того, первичные культуры клеток гематопоэтического происхождения, полученные из H. glaber, будут сопоставлены с соответствующими первичными мышиными культурами по индексу пролиферации, уровню АФК, чувствительности к индукторам апоптоза и другим параметрам.

The rodents that live permanently underground have certain mechanisms to adapt to prolonged lack of oxygen associated with the corresponding mutations in genes regulating metabolism. Naked mole rat Heterocephalus glaber is an example of this adaptation, leading to unique changes. Naked mole rats have a physical size comparable to a mouse, but live much longer, and it is believed that they are relatively rarely develop a malignant tumor. It is also the only known mammals that do not support a constant body temperature in an active state. The decreased body temperature and increased control of cell division can have a negative impact on the effectiveness of the immune response, particularly adaptive, however, H. glaber appears to be relatively resistant to infectious diseases and feel good in the conventional conditions. This project is dedicated to the development and functioning of the immune system of H. glaber. On the first stage main efforts will be focused on getting and selecting the necessary immunological reagents using standard methods of molecular immunology including hybridoma technology and bioinformatics. The resulting panels of antibodies are used to study the development of primary and secondary lymphoid organs of H. glaber in the process of ontogenesis, and also to study the immune response of these animals to various antigens. In addition, primary cultures of cells of hematopoietic origin derived from H. glaber, will be compared with the corresponding primary murine cultures on the index of proliferation, ROS levels, sensitivity to inducers of apoptosis and other parameters.

Будет получено морфологическое и гистологическое описание органов иммунной системы молодых рабочих особей голого землекопа. Будет описана динамика созревания Т-лимфоцитов в тимусе. Будут получены моноклональные антитела, реагирующие с лимфоцитами землекопа. Будут отобраны клоны антител, которые при тестировании методом проточной цитометрии будут давать уникальные гистограммы флуоресценции. Полученные антитела будут наработаны в препаративных количествах и будут мечены различными флуорофорами.

Участники творческого коллектива имеют публикациии мирового уровня в области иммунологии и клеточного старения, а также опыт совместных исследований физиологических систем грызунов, включая иммунную (Муфазалов, И.А., Пеньков, Д.Н, Черняк, Б.И., Плетюшкина, О.Ю., Высоких, М.Ю., Черткова, Р.В., Кирпичников, М.П., Долгих, Д.А., Круглов, А.А., Купраш, Д.В., Скулачев, В.П., Недоспасов, С.А. Эмбриональные фибробласты мыши с мутацией K72W в гене соматического цитохрома С: получение и характеристика. Мол. Биол. 2009, т. 43 (4), 648-656). В настоящее время в распоряжении коллектива имеется колония H. glaber размером 25 особей (королева и два мужа, остальные животные - их потомки), находящаяся в НИИФХБ Белозерского в термостатируемом боксе, в камерах с удаленным контролем температуры и влажности и двумя видеокамерами в инфракрасном диапазоне (http://vsb.fbb.msu.ru/molerat/). Для культивирования клеток H. glaber собрана система с CO2 инкубатором с возможностью понижения концентрации кислорода за счет замены его азотом. Проводятся пилотные эксперименты по изучению свойств фибробластов, полученных из различных органов H. glaber (V.P. Skulachev, S. Holtze, M.Y. Vyssokikh, et al. Neoteny and Physiological Phenomena of Delay of the Aging Program: From Naked Mole Rats to “Naked Apes” (Humans). Physiological Reviews, на ревизии). Имеется полный спектр клеточного и биохимического оборудования для запланированных экспериментов.

Проект позволит охарактеризовать иммунную систему голого землекопа. В ходе проекта будет получена панель моноклональных антител против основных маркеров лимфоцитов H. glaber. Мы предполагаем, что нами будут получены антитела против таких важных субпопуляционных маркеров как CD3, CD4, CD8, CD16, CD19, CD20 и CD45. Полученные антитела позволят определять основные субпопуляции лимфоцитов землекопа и таким образом контролировать развитие иммунного ответа этого животного. Антитела будут также пригодны для функционального анализа и выделения соответствующих субпопуляций. Будут получены и исследованы культуры гематопоэтических клеток in vitro, а также параметры иммунного ответа на модельный антиген in vivo.